ГоловнаНаука

Наукові підрозділи

Наукове співробітництво

iasa_logo

Навчально-науковий комплекс «Інститут прикладного системного аналізу» запрошує університети, інститути, наукові підрозділи та інші організації до спільних розробок та досліджень у сфері прикладного системного аналізу, сталого розвитку, новітніх інформаційних технологій та комп’ютерних наук (Контактні дані — Міжнародний департамент).

В Інституті проводяться дослідження за наступними напрямками:

Відділ математичних методів системного аналізу

Ключові слова: прикладний системний аналіз, сценарний аналіз, технологічне передбачення, стратегічне планування в умовах невизначеності.
Дослідження:

Відділ проводить фундаментальні та прикладні дослідження у сфері

системного аналізу як прикладної наукової методології, призначеної для дослідження складних, міждисциплінарних проблем різної природи. З позиції системного підходу формулюються методологічні і теоретичні основи формалізації й розв’язання міждисциплінарних задач, що стосуються різних предметних галузей.

Розробляються методи формалізації системних задач, приведення їх до розв‘язної форми в реальних умовах, що характеризуються наявністю множини суперечливих цілей, різних видів невизначеностей і ризиків. Створюються обчислювальні алгоритми і процедури розв‘язання практичних задач міждисциплінарного характеру для ряду застосувань, що відносяться до науково-технічної та соціально-економічної сфер діяльності людини. Зокрема розробляється методологія та прикладні технології інформаційного суспільства та суспільства, заснованого на знаннях.

З використанням теорії і методів системного та сценарного аналізу, прийняття рішень, технологічного передбачення, стратегічного планування здійснюється широке впровадження складних взаємозалежних систем різного призначення, що функціонують в умовах невизначеностей, множин конфліктуючих цілей і ризиків.

Завідувач відділу — докт. техн. наук, професор, Н.Д. Панкратова, тел. +38 044 406 8447.
Приклади досліджень:

1. «Розробка платформи сценарного аналізу в межах сталого розвитку»

— докт. техн. наук, професор Н.Д. Панкратова;

2. «Розробка інструментального комплексу гарантованої безпеки функціонування складних технічних систем в умовах невизначеностей та багатофакторних ризиків» — докт. техн. наук, професор Н.Д. Панкратова (завантажити icon_small_pdf.gif);

3. «Системні дослідження та практичне відпрацювання методики оцінки складних інженерно-геологічних процесів» — докт. техн. наук, професор Ю.І. Калюх (завантажити icon_small_pdf.gif);

4. «Розробка фундаментальних основ та методів аналізу міждисциплінарних даних для створення системи інтегрованого доступу до інформаційних ресурсів Світових центрів даних Росії та України» — докт. техн. наук, академік М.З. Згуровський; докт. техн. наук, професор Н.Д. Панкратова.
Основні публікації:

Відділ прикладного нелінійного аналізу

Ключові слова: теорія прийняття рішень за умов невизначеності, нелінійний аналіз, нескінченновимірні динамічні системи, моделювання систем різної природи, нейроінформатика.
Дослідження:

Відділ проводить наукові дослідження з питань теорії прийняття рішень за умов невизначеності,

теорії нескінченновимірних динамічних систем, методів оцінювання та керування нелінійними системами з розподіленими параметрами, нелінійних граничних задач для диференційних рівнянь і варіаційних нерівностей в частинних похідних, керованих марківських процесів, біфуркаційних механізмів горіння полікомпонентних палив; імітаційних і феноменологічних моделей динаміки суспільних процесів, моделей гідродинамічних процесів з врахуванням ефектів пам»яті та не локальності, обчислювальні методи для еволюційних рівнянь, теорії та моделювання систем з передбаченням, дискретних динамічних систем.

В сфері наукових інтересів відділу також: нейромережі, моделювання соціальних систем, моделювання в економіці, моделювання геополітичних процесів, системний аналіз соціальних систем, клітинні автомати, сценарії еволюції великих соціо- економічних систем, сталий розвиток, теорія складності об»єктів та сигналів, застосування геоінформаційних систем, електронне врядування, диференційні рівняння у частинних похідних, динамічний хаос та нелінійні системи, проблеми освіти та науки, турбулентність, дослідження симметрій.

Останнім часом розглядаються: задачі нейроінформатики, біоніки, теорії обчислень, наук про життя, біології та медицині, хімічної інформатики, brain-computer interface.

Завідувач відділу — докт. фіз.-мат. наук, професор О.С. Макаренко, тел. +38 044 406 8530.
Приклади досліджень

1. «Дослідження складних режимів багатозначних відображень в моделях з випередженням та недостатньою інформацією»

— докт. фіз.-мат. наук, професор О.С. Макаренко;

2. «Дослідження та формалізація характеристик процесів суспільного спілкування» — докт. фіз.-мат. наук, с.н.с. М.В. Андреєв, канд. техн. наук Г.П. Повещенко;

3. «Методи дослідження та моделі сталого розвитку і трансформаційних процесів у великих соціо-економічних системах» — докт. фіз.-мат. наук, професор О.С. Макаренко (завантажити icon_small_pdf.gif);

4. «Методи нелінійного аналізу процесів прийняття рішень в умовах невизначеності» — докт. фіз.-мат. наук, с.н.с. М.В. Андреєв, докт. фіз.-мат. наук П.О. Касьянов .
Основні публікації: основні публікації підрозділу прикладного нелінійного аналізу у 2007 - 2011 роках (завантажити icon_small_pdf.gif)

Відділ інформаційних ресурсів

Ключові слова: комп’ютерне проектування інтегральних схем, інформаційні системи, GRID, чисельні методи інтегрування, мікроелектронно-механічні системи (МЕМС), технології семантичного Web.
Дослідження:

Відділ проводить фундаментальні і прикладні дослідження з математичного забезпечення комп'ютерного проектування,

а саме: методів автоматичного формування математичних моделей об'єктів у вигляді алгебро-диференційних рівнянь або рівнянь стану за описом їх структури і компонентів; неявних чисельних методів інтегрування, порядок яких автоматично змінюється від 1-го до 6-го під час обчислень отриманих «жорстких» рівнянь математичної моделі, гарантуючи збіжність рішення і задану похибку; методів рішення погано обумовлених лінеарізованих задач дуже великої розмірності; новітніх методів параметричної оптимізації змінного порядку, в яких на відміну від існуючих при необхідності використовуються додатково члени ряду Тейлора для цільової функції з третіми і четвертими похідними, що апроксимуються через відомі матриці Якобі і Гессе; методи «центрування» рішення в багато параметричному просторі, що підвищує життєздатність об'єктів при зміні їх параметрів; методи сумісного моделювання кількох фізичних ефектів в об'єкті (наприклад, електричного стану і тепловиділення); методи розпаралелювання рішення рівнянь математичної моделі на розподілених комп'ютерних комплексах або кластерах тощо.

На базі оригінальних методів, названих вище, здійснюється розробка і впровадження конкурентно-здатних систем комп'ютерного проектування різного призначення, наприклад, для розробки перспективних мікроелектронно-механічних систем (МЕМС).

Завідувач відділу — докт. техн. наук, професор, А.І. Петренко, тел. +380 44 280 9046.
Приклади досліджень:

1. створено базовий ресурсно-операційний центр (БРОЦ) освітянського сегменту національної Grid–інфраструктури в Києві на базі НТУУ «КПІ»,

де функціонують Центр суперкомп’ютерних обчислень з потужним кластером і філія Світового Центру Даних. Підключено  кластер НТУУ «КПІ» до мережі кластерів академічного сегменту національної Grid–інфраструктури (до кластерів ІТФ НАНУ, ІК НАНУ, КНУ) на основі програмного забезпечення проміжного рівня NorduGrid для вивчення технологій віртуалізації обчислювальних ресурсів України;

2. здійснено пробне тестування з’єднаної мережі українських кластерів на прикладі рішення задачі обробки експериментальних даних Європейської Агенції з ядерних досліджень (CERN), під час якого виявлена необхідність оснастити обчислювальні вузли кластеру КПІ додатковими елементами пам’яті (HDs);

3. розроблено Положення про Сертифікаційний центр відкритих ключів в Україні. Центр зареєстровано в міжнародній організації EUGridPMA та розпочата видача перших Сертифікатів користувачів для доступу до Grid ресурсів.
Основні публікації:

1. «Algorithmic analysis of electronic circuits» (Petrenko A., Sigorsky V., Western Periodical, San-Francisco, USA, 1975);


2. «ALLTED — a Computer-Aided Engineering System for Electronic Circuit Design» (Petrenko A.I., Ladogubets V.V., Tchkalov V.V., Pudlowski Z.J., UICEE, Melbourne, 1997);

3. «Основы на системите на автоматизирано проектиране САПР» (Петренко А., Семенков О., «Техника», София, 1986);

4. «Теория электронных схем» (Сигорский В.П., Петренко А.И., «Техника», Киев, 1967 (перше видання) і «Вища школа», Киев, 1970 (друге видання);

5. «Алгоритмы анализа электронных схем» (Сигорский В.П., Петренко А.И., «Техника», Киев, 1971);

6. «Матрицы и графы в электронике» (Сигорский В.П., «Техника», Киев, 1968);

7. «Автоматический ввод графиков в ЭВМ» (Петренко А.И., «Советское радио», Москва, 1968);

8. «Табличные методы анализа электронных схем» (Петренко А.И., Власов А.М., Тимченко А.П.).— Киев.: «Вища школа», 1977.;

9. «Автоматизация проектирования цифровых схем» (Петренко А.И., Цурин О.Ф., Киселев Г.Д., .).— Киев.: «Вища школа», 1978.; «Формальное конструирование электронно-вычислительной аппаратуры» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я.). — Москва: «Советское радио», 1979.;

10. «Автоматизация конструирования электронной аппаратуры. Топологический подход» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Шранченко Б.Л.). — Киев: «Вища школа», 1980. (перше видання), 1982. (друге видання);

11. «Автоматизация проектирования гибридных интегральных схем» ( коллектив авторов). — Москва: Энергия,1978.;

12. «Основы автоматизації проектування» (Петренко А.И., «Техника», Киев, 1982);

13. «Топологические методы трассровки печатных плат» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Забалуєв Н.Н., «Радио и связь», Москва 1983);

14. «Автоматизация проектирования больших интегральных схем» (коллектив авторов, «Вища школа», 1983);

15. «Основы построения систем автоматизированного проектирования» (учебник, Петренко А.И., Семенков О.И., «Вища школа», Киев, 1984 — первое издание, 1985 — второе издание);

16. «Схематическое моделирование в машиностроении» (Петренко А.И., Ладогубець В.В., Чкалов В.В., УМО МО, Киев, 1989);

17. «Мультимедиа» (коллектив авторов, изд-во BHV, Киев, 1994);

18. «Чисельні методи в інформатиці» (співав. Фельдман Л.П., Дмитрієвна О.А.,Київ, ВНУ, 2006 р);

19. «Вступ до Grid технологій в науці і освіті» (Петренко А.І. , вид-во «Політехніка», 2008);

20. «Застосування Grid технологій в науці і освіті» (ПетренкоА.І., вид-во «Політехніка», 2009).

Відділ чисельних методів оптимізації

Ключові слова: теорія оптимального управління, диференціальні ігри, чисельні методи нелінійного аналізу та оптимізації.
Дослідження:

Відділ проводить фундаментальні та прикладні дослідження з проблем теорії оптимального управління та

диференціальних ігор, чисельних методів нелінійного аналізу та оптимізації, опуклого аналізу та багатозначних відображень, необхідних і достатніх умов екстремуму в загальних задачах оптимізації, моделей економічної динаміки та задач на графах.

Завідувач відділу — докт.фіз.-мат. наук, професор В.В. Остапенко, тел. +38 044 406 8532.
Приклади досліджень:

1. «Розвиток теорії диференціальних ігор з випадковою перешкодою й оптимізаційного підходу до розв’язання варіаційних нерівностей»

— докт. фіз.-мат. наук, професор В.В. Остапенко, докт. фіз.-мат. наук, професор Ю.М. Данілін;

2. «Ігрові й оптимізаційні моделі та методи розподілу ресурсів у техніко-економічних і соціальних процесах» — докт. фіз.-мат. наук, професор В.В. Остапенко, канд.фіз.-мат. наук, с.н.с. О.Є.Кірік;

3. «Диференціальні ігри переслідування з функціоналом якості та їх застосування в задачах динамічного розподілу ресурсів» — докт. фіз.-мат. наук, професор В.В. Остапенко, канд.фіз.-мат. наук І.Л. Якуніна.
Основні публікації:

Лабораторія нелінійного аналізу диференціально-операторних систем

Ключові слова: нелінійний аналіз, диференціально-операторні включення, теорія глобальних і траекторних атракторів.
Дослідження:

Колективом науково-дослідної лабораторії нелінійного аналізу диференціально-операторних систем проводяться

фундаментальні дослідження в наступних напрямках:

1) нелінійний аналіз і керування класами нелінійних геофізичних процесів і полів;

2) властивості розв’язків диференціально-операторних включень і мультиваріаційних нерівностей для задач аналізу даних про Землю;

3) теорія глобальних і траекторних атракторів нескінченновимірних динамічних систем.

 

Завідувач лабораторії — докт.фіз.-мат. наук, професор П.О. Касьянов, тел. +380 44 406 8479.

Приклади досліджень: 1. «Розробка методів і алгоритмів аналізу та оптимального керування нелінійними сингулярними системами» — докт. фіз.-мат. наук, професор О.С. Макаренко, докт. фіз.-мат. наук, професор П.О. Касьянов.
Основні публікації:

Кафедра математичних методів системного аналізу

Ключові слова: моделювання глобальних проблем інноваційного розвитку держави, системний аналіз, моделювання систем різної природи, нейромережі, data mining.
Дослідження:

Основними завданнями наукової дiяльностi кафедри є розроблення методологiчних принципiв та

математичних методiв системного аналiзу складних об'єктiв та процесiв рiзної природи; проведення прикладних системних дослiджень у соцiальних, економiчних, промислових техногенно небезпечних галузях; моделювання глобальних проблем iнновацiйного розвитку держави; здiйснення широкомасштабних мiжнародних зв'язкiв у сферi освiти та науки; пiдготовка фахiвцiв за усiма освiтянськими та науковими рiвнями.

Завідуючий кафедрою — докт. техн. наук, академік НАН України М.З. Згуровський, тел.+38 044 326 3987
Приклади досліджень:

1. «Розробка та дослідження теоретичних основ методології сценарного аналізу»

— докт. техн. наук, академік М.З. Згуровський, докт. техн. наук, професор Н.Д. Панкратова;

2. «Глобальне моделювання процесів сталого розвитку в контексті якості і безпеки життя людей» — докт. техн. наук, академік М.З. Згуровський, докт.техн. наук, професор Н.Д. Панкратова;

3. «Розробка і дослідження координуючих систем оптимізації і управління технічних, економічних і соціальних процесів» — докт. техн. наук, професор В.Д. Романенко (завантажити icon_small_pdf.gif);

4. «Розробка і реалізація методики інтелектуального аналізу даних із використанням теорії мереж Байєса та регресійного аналізу» — докт. техн. наук, професор П.І. Бідюк (завантажити icon_small_pdf.gif).
Основні публікації:

Кафедра системного проектування

Ключові слова: GRID, комп’ютерне проектування мікросхем пам’яті, нейрообчислення, дистанційне навчання, системи біометричної ідентифікації.
Дослідження:

Діяльність кафедри відповідає напрямку 1.2. «Інформатика» спільного переліку

наукових напрямків НАНУ і МОН, а саме розділів:
1.2.2. Дослідження складних систем різної природи. 1.2.5. Телекомунікаційні та комп’ютерні технології, засоби і системи високої продуктивності: суперкомп’ютери, Грід- системи. 1.2.2.4. Розробка обчислювальних алгоритмів і процедур з метою вирішення практичних задач міждисциплінарного характеру для застосувань, що належать до науково-технічної та соціально - економічної сфер діяльності людини. Кафедра СП виконує наукові дослідження за новими напрямками в інформатиці, пов’язаними з створенням систем автоматизованого проектування і побудовою інтелектуальних середовищ, є організатором підготовки спеціалістів у цих галузях.

На кафедрі запропоновані, досліджені та запроваджені методи моделювання гетерогенних нелінійних технічних об’єктів, методологія та принципи організації програмно-технічних комплексів, організація колективного проектування в інтелектуальному середовищі Грід, адаптація засобів автоматизованого проектування до реальних завдань різних класів та інше.

Завідуючий кафедрою — докт. техн. наук, проф. А.І. Петренко, тел. +380 44 280 9046.
Приклади досліджень:

1. «Семантичні грід- технології для національної грід-інфраструктури, об’єднання грід- і веб- сервісів, заснований на онтологіях вибір грід-ресурсів, інтелектуальний аналіз даних в розподіленій грід- системі»

— докт. техн. наук, професор А.І. Петренко;

2. «Агентні технології, нейрообчислення, нечіткі множини, інженерне системне проектування» — докт. техн. наук, професор В.С. Рогоза;

3. «Паралельні обчислення на кластерах, паралельне програмування, організація проектування в середовищі Інтернет, макромоделювання мікро-електро-механічних систем (МЕМС)» — канд. техн. наук, с.н.с. В.В. Ладогубець;

4. «Дистанційне навчання, «віртуальний» університет, Веб-портали і мультимодальний інтерфейс користувача» — канд. техн. наук, с.н.с. Г.Д. Кисельов;

5. «Комп’ютерне проектування мікросхем пам’яті з низьким споживанням і внутрішним самоконтролем» — канд. техн. наук, с.н.с В.Ю. Стіканов;

6. «Системи біометричної ідентифікації і цифрової обробки сигналів» — канд. техн. наук, доцент О.А. Капшук; канд. техн. наук, доцент В.Г. Артюхов;

7. «Веб-технології та світові рейтингові системи» — канд. техн. наук, с.н.с. О.П. Цурін.

На кафедрі за роки її існування з 1964 р. підготовлена і видана комплексна бібліотека з теорії та практиці комп’ютерного проектування і грід- технологій , що містить 31 монографію, учбовий посібник та підручник, 18 брошур і більше 950 наукових робіт. За цей час на кафедрі підготовлено 9 докторів наук і 64 кандидатів наук.
Основні публікації:

1. «Algorithmic analysis of electronic circuits» (Petrenko A., Sigorsky V., Western Periodical, San-Francisco, USA, 1975);


2. «ALLTED — a Computer-Aided Engineering System for Electronic Circuit Design» (Petrenko A.I., Ladogubets V.V., Tchkalov V.V., Pudlowski Z.J., UICEE, Melbourne, 1997);

3. «Основы на системите на автоматизирано проектиране САПР» (Петренко А., Семенков О., «Техника», София, 1986);

4. «Теория электронных схем» (Сигорский В.П., Петренко А.И., «Техника», Киев, 1967 (перше видання) і «Вища школа», Киев, 1970 (друге видання);

5. «Алгоритмы анализа электронных схем» (Сигорский В.П., Петренко А.И., «Техника», Киев, 1971);

6. «Матрицы и графы в электронике» (Сигорский В.П., «Техника», Киев, 1968);

7. «Автоматический ввод графиков в ЭВМ» (Петренко А.И., «Советское радио», Москва, 1968);

8. «Табличные методы анализа электронных схем» (Петренко А.И., Власов А.М., Тимченко А.П.).— Киев.: «Вища школа», 1977.;

9. «Автоматизация проектирования цифровых схем» (Петренко А.И., Цурин О.Ф., Киселев Г.Д., .).— Киев.: «Вища школа», 1978.; «Формальное конструирование электронно-вычислительной аппаратуры» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я.). — Москва: «Советское радио», 1979.;

10. «Автоматизация конструирования электронной аппаратуры. Топологический подход» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Шранченко Б.Л.). — Киев: «Вища школа», 1980. (перше видання), 1982. (друге видання);

11. «Автоматизация проектирования гибридных интегральных схем» ( коллектив авторов). — Москва: Энергия,1978.;

12. «Основы автоматизації проектування» (Петренко А.И., «Техника», Киев, 1982);

13. «Топологические методы трассровки печатных плат» (Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Забалуєв Н.Н., «Радио и связь», Москва 1983);

14. «Автоматизация проектирования больших интегральных схем» (коллектив авторов, «Вища школа», 1983);

15. «Основы построения систем автоматизированного проектирования» (учебник, Петренко А.И., Семенков О.И., «Вища школа», Киев, 1984 — первое издание, 1985 — второе издание);

16. «Схематическое моделирование в машиностроении» (Петренко А.И., Ладогубець В.В., Чкалов В.В., УМО МО, Киев, 1989);

17. «Мультимедиа» (коллектив авторов, изд-во BHV, Киев, 1994);

18. «Чисельні методи в інформатиці» (співав. Фельдман Л.П., Дмитрієвна О.А.,Київ, ВНУ, 2006 р);

19. «Вступ до Grid технологій в науці і освіті» (Петренко А.І. , вид-во «Політехніка», 2008);

20. «Застосування Grid технологій в науці і освіті» (ПетренкоА.І., вид-во «Політехніка», 2009).

Центр суперкомп’ютерних обчислень

Ключові слова: GRID, розподілені обчислювальні системи, EGI, BalticGrid, системи моніторингу.
Дослідження:

Центр суперкомп’ютерних обчислень (ЦСО) був створений з метою розбудови інформаційної інфраструктури освіти і науки, реалізації

yushenko_super_comp.jpg

положень Указу Президента України від 20 жовтня 2005 року №1497.2005 «Про першочергові завдання щодо впровадження новітніх інформаційних технологій», завдань Державної цільової програми «Інформаційні та комунікаційні технології в освіті і науці на 2006-2010 роки» та на виконання відповідного розпорядження Кабінету Міністрів України № 301-р від 31 травня 2006 року.

Із початком другого етапу розбудови ЦСО наголос із нарощування обчислювальної потужності змістився на підвищення ефективності використання його ресурсів у начальній та науковій роботі університету в складі Єдиного інформаційного середовища університету, створення належних умов для співробітництва з науковими і освітніми організаціями, установами та підприємствами щодо сумісного застосування обчислювальних ресурсів та сучасних інформаційних технологій.
Для досягнення цього ЦСО був включений до складу Конструкторського бюро інформаційних систем (КБ ІС), де зосереджені інші університетські обчислювальні ресурси, яким керує професор А.Й. Савицький.
Поруч з головним  напрямком  використання кластеру для реалізації міжнародних та спільних з НАН України Grid-проектів та проектів з суперкомп’ютерних обчислень, наукове керівництво яким здійснює професор, доктор технічних наук А.І. Петренко додатково було введено ще два:

  • напрямок організації робіт та запровадження прикладного програмного забезпечення Центру для вирішення складних науково-технічних задач, науковим куратором якого призначено професора, доктора технічних наук О.М Новікова;
  • напрямок розвитку системного програмного, технічного та інформаційного забезпечення Центру, науковим куратором якого призначено професора, доктора технічних наук Г.М. Луцького.

 

Директор ЦСО — кандидат технічних наук С.Г. Стіренко.

Приклади досліджень:
Основні публікації:

Українська філія Світового центру даних

Ключові слова: сталий розвиток, геоінформатика, фізика твердої землі, сонячно-земна фізика, океанографія.
Дослідження:

До основних задач СЦД-Україна належить накопичення, обробка, збереження наукових даних і

забезпечення доступу до них для проведення наукових досліджень, навчального процесу, включаючи нові технології навчання, а також ресурси електронних бібліотек та архівів; надання віддаленого доступу до власних інформаційних ресурсів широкому колу науковців з університетів і наукових установ України.

Директор СЦД — кандидат технічних наук К.В. Єфремов.
Приклади досліджень:
Основні публікації:
×
Ввійдіть, будь-ласка