Реєстраційний номер
0826U004198, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
02-09-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Методи та програмні засоби валідації математичних моделей розповсюдження акустичних хвиль для програмно-апаратних комплексів
Здобувач
Гейко Олег Олександрович,
Керівник Варава Іван Андрійович
Опонент Туркін Ігор Борисович
Опонент Бєляков Роберт Олегович
Рецензент Залевська Ольга Валеріївна
Рецензент Верлань Андрій Анатолійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Актуальність теми зумовлена тим, що сучасні програмно-апаратні комплекси гідроакустичного призначення дедалі ширше використовують результати чисельного моделювання для аналізу акустичних полів, оцінювання параметрів середовища, підтримки експериментальних досліджень і прийняття інженерних рішень. У таких комплексах математична модель є не ізольованим теоретичним об’єктом, а частиною програмної системи, результати роботи якої мають бути достатньо достовірними для практичного застосування. Тому важливим є не лише побудувати математичну модель розповсюдження акустичних хвиль, а й забезпечити її коректну валідацію за даними натурних вимірювань.
У практичних задачах гідроакустики валідація математичних моделей ускладнюється низкою факторів. По-перше, результати чисельного моделювання та експериментальні дані часто мають різні частоти дискретизації. Модельний сигнал формується відповідно до параметрів чисельної схеми, просторового кроку, часового кроку та умов стійкості, тоді як натурні вимірювання реєструються апаратурою з власною фіксованою частотою дискретизації. Унаслідок цього пряме порівняння часових рядів є математично некоректним і може призводити до помилкових висновків щодо якості моделі.
По-друге, натурні гідроакустичні сигнали містять шумові складові, апаратні спотворення, фазові зміщення, локальні флуктуації амплітуди та інші фактори, які ускладнюють зіставлення з результатами чисельного моделювання. Тому оцінювання точності потребує не простого порівняння «сирих» сигналів, а попередньої підготовки даних, фільтрації, ресемплінгу, спектрального виділення корисної складової та використання статистичних метрик на узгоджених рядах даних.
По-третє, практичне застосування чисельних моделей у складі програмно-апаратних комплексів обмежується доступним часом виконання, обсягом оперативної пам’яті та необхідністю виконання серійних прогонів. Підвищення точності моделі за рахунок зменшення кроку сітки, збільшення кількості вузлів на довжину хвилі або використання більш консервативних параметрів поглинальних шарів зазвичай призводить до суттєвого зростання обчислювальних витрат. Тому в практичних умовах важливо не тільки знайти конфігурацію з мінімальною похибкою, а й визначити таку область параметрів моделі, яка забезпечує прийнятну точність за допустимих витрат часу та пам’яті.
З аналізу зазначених обмежень випливає висновок, що актуальною є науково-прикладна задача розроблення методів і програмних засобів валідації дискретних математичних моделей розповсюдження акустичних хвиль, які забезпечують коректне узгодження модельних і натурних сигналів, кількісне оцінювання їх узгодженості та автоматизований вибір параметричних конфігурацій, придатних до використання у реальних програмно-апаратних комплексах за умов обмежених обчислювальних ресурсів.
Наукове завдання дисертаційної роботи полягає у розробленні методів і програмних засобів валідації дискретних математичних моделей розповсюдження акустичних хвиль, які на основі узгодження результатів чисельного моделювання з даними натурних вимірювань забезпечують підвищення достовірності оцінювання точності моделі та формування області допустимих параметрів чисельної постановки за критеріями чисельної коректності, ресурсної здійсненності й достатньої точності.
Метою дисертації є підвищення практичної придатності програмно-апаратних комплексів гідроакустичного призначення шляхом розроблення методів і програмних засобів валідації дискретних моделей розповсюдження акустичних хвиль, які забезпечують коректне порівняння змодельованих і натурних сигналів та автоматизований вибір ресурсно-ефективних параметрів чисельної моделі за заданим рівнем точності.
Дата реєстрації
2026-07-31
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-31 / 2026-09-22
