Національна академія наук України Міністерство освіти та науки України бюлетень

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

Наукова секція інформатики

За 2004 рік Секцією інформатики ЗНЦ проведено ряд робіт з вирішення регіональних проблем.

Фундаментальні та прикладні дослідження були в основному спрямовані на:

реалізацію і підготовку наукових Програм, Проектів які мають важливе значення для науки;
реалізацію важливих Міжнародних Проектів, які фінансувались урядами інших країн, Фондами, тощо.

I. Участь в реалізації і підготовці крупних Наукових Програм, Проектів здійснювалася з метою отримання принципово нових фундаментальних знань щодо вивчення складних процесів, отримання принципово нових надвисокопродуктивних засобів відбору, передачі, обробки та збереження інформації.

Ці розробки спрямовані на вирішення таких основних проблем Західного регіону:

розроблення концепції та програми інформатизації регіону;
інформатизація суспільства та створення регіональної інформаційної інфраструктури;
інформатизація стратегічних напрямків розвитку регіону;
інформатизація процесів соціально-економічного розвитку регіону;
інформатизація пріоритетних галузей економіки регіону;
інформатизація регіонального фінансово-економічного контролю;
інформатизація соціальної сфери регіону;
інформатизація в галузі екології та використання природних ресурсів регіону;
інформатизація науки, освіти і культури регіону;
міжнародне співробітництво.

Секція інформатики взяла активну участь у вирішенні цих питань керуючись відповідними Законами України і Розпорядженнями Президента України та Кабінету Міністрів, зокрема:

Закон України "Про Концепцію Національної Програми інформатизації";
Закон України "Про затвердження Завдань Національної Програми інформатизації на 1998-2000 рр.";
Закон України "Про науково-технічну інформацію";
Закон України "Про інформацію".

II. На вирішення вказаних вище проблем регіону Секцією інформатики в рамках науково-дослідних робіт було розроблено концепцію інформаційно-аналітичного забезпечення місцевих органів виконавчої влади.

Вагома участь у цій роботі належить наступним установам:

Державний науково-дослідний інституту інформаційної інфраструктури НАНУ та Держкомзв’язку України (головна організація з проведення фундаментальних і прикладних науково-дослідних робіт з питань інформатизації і створення регіональної інформаційної інфраструктури);
Національний університет "Львівська політехніка".

На сьогоднішній час на базі отриманих результатів вже розв’язані ряд фундаментальних наукових проблем, регіональних прикладних проблем, які традиційними підходами розв’язати було неможливо.

III. Співпраця з Львівською обласною держадміністрацією

В рамках Програми співробітництва між НАН України і Львівською обласною держадміністрацією проводилася науково-дослідна робота "Створення Програми інформатизації Львівської області та систем інформаційно-аналітичного забезпечення (СІАЗ)".

В основу розробки Програми та СІАЗ обласної адміністрації покладено сучасні методи і засоби розробки базової інформаційної інфраструктури, нові підходи інформаційних технологій і систем та досягнення вчених у цій галузі, з врахуванням світових досягнень у галузі інформацйних технологій та систем. Геоінформаційна особливість Західного регіону, а також специфіка народного господарства, екологічної ситуації, трудових і виробничих ресурсів тощо, накладають додаткові вимоги. Разом з тим, необхідно забезпечити певний універсалізм і стандартизацію щодо інформаційного спілкування з іншими регіонами України, надання інформації до Уряду, вихід на інформаційне спілкування із зарубіжними країнами.

Об’єктом інформатизації при формування СІАЗ є процеси підготовки та прийняття управлінських рішень місцевими органами виконавчої влади з використанням повної, достовірної та актуальної діяльності.

Предметна область СІАЗ охоплює всі сфери життєдіяльності регіону. Суб’єктами СІАЗ є структурні підрозділи органів виконавчої влади відповідного рівня із своїм штатом співробітником.

Головним завданням створення СІАЗ є формування умов для забезпечення прийняття керівництвом місцевих органів виконавчої влади раціональних управлінських рішень і підвищення ефективності діяльності органів влади та відомчих структур при вирішенні ними проблем, пов’язаних з життям регіону, на основі результатів комплексної автоматизованої обробки оперативних, статистичних, нормативно-довідкових, аналітичних та експертних даних, отриманих з різних джерел, як інформаційно-аналітичної бази нового знання.

Сформульовано основні вимоги до СІАЗ та проведено наступні роботи

Розробка часткових технічних завдань та розробка концепції;
Аналіз стану інформатизації Львівської області на всіх рівнях державної виконавчої влади (центр-область-місто-район-населений пункт) і розробка пропозицій до Програми;
Аналіз стану телекомунікаційних і технічних засобів на всіх рівнях державної виконавчої влади (центр-область-місто-район-населений пункт) і розробка пропозицій до Програми.

СІАЗ повинна будуватись за ієрархічним принципом як комплекс базових проектних рішень для відповідних рівнів місцевого управління, які повинні забезпечити інформаційну взаємодію різних структур влади. СІАЗ повинна будуватись за принципами модульності, відкритості та нарощуваності апаратних та програмних засобів.

СІАЗ повинна забезпечити:

збір інформації, попередню її оцінку, архівацію;
дослідження інформації на предмет виявлення суті, характеру, особливостей причинно-наслідкових зв’язків та джерел походжень визначеного кола фактів, процесів і явищ;
аналітичного визначення тенденцій і перспектив їх змінювання в часі, впливу на суміжні сфери, на національні інтереси в цілому;
бути елементом єдиного інформаційного простору країни та середовища загальної системи управління державою в цілому;
ефективне вирішення задач аналізу, моделювання, прогнозування, планування заходів різного характеру;
автоматизацію підготовки рішень, контролю за виконанням рішень та заходів;
інформаційну взаємодію місцевих органів виконавчої влади на основі сучасних формаційних технологій з урахуванням вимог інформаційної безпеки;
електронне документування;
поетапну та порівневу реалізацію концепції "Електронного Уряду" України. Визначено основні підсистеми СІАЗ:
Підсистема автоматизованого класифікатора адміністративно-територіального устрою Львівської області на основі картографічних даних.
Інформаційні інтерфейси обміну у СІАЗ районного і міського рівнів
Підсистема електронного документообігу
Підсистема захисту інформації
Підсистема алгоритмічного забезпечення підтримки прийняття рішень з питань управління адміністративно-територіальною одиницею

Визначено вимоги до основних компонентів СІАЗ, а саме, вимоги до рішень щодо підсистеми математичного забезпечення, до лінгвістичного забезпечення, до підсистеми аналітичного забезпечення, до інформаційного забезпечення, до системи класифікації і кодування (СКК), до апарати о-програм ного забезпечення. Вказано вимоги щодо рішень з технічних засобів СІАЗ, рішень з програмного забезпечення, рішень щодо телекомунікаційного середовища.

IV. У 2004 р. виконуються основні науково-дослідні роботи:

Контракт № ОК-2004-12/1-ЦентрДНДШ від 23 липня 2004 р., науково-дослідна робота за проектом "Розробка базових компонентів імунно-нейронних технологій обробки зображень" (Державна науково-технічна програма "Образний комп’ютер") (науковий керівник – чл.кор. НАН України, д.т.н., проф. Грицик В.В., к.т.н. Цмоць І.Г.)

Метою роботи є створення компонентів програмних засобів і синтез на їх основі інтелектуальної інформаційної технології класифікації та розпізнавання відеоінформації для Образного комп’ютера, орієнтованої на застосування у галузі клітинної біології. Розглянуто можливість застосування для реалізації задач класифікації та розпізнавання образів та зображень клітинних об’єктів апарату штучних імунних систем та штучних нейронних мереж.

Наукова новизна

в роботі розглянуто можливість застосування штучних імунних систем для вирішення завдань розпізнавання і класифікації об’єктів шляхом реалізації алгоритму клонального добору;
показано можливість застосування штучних імунних систем на складних задачах класифікації, включаючи задачі класифікації з високорозмірним простором ознак;
розроблено інтелектуальну інформаційну технологію високоточного розпізнавання та ідентифікації зображень у галузі клітинної біології на основі нейротехнологій;
обґрунтовано перспективність використання у задачах кластеризації та ідентифікації ШНМ із конкуренційним навчанням – карт із самоорганізацією Кохонена та мереж зустрічного поширення;
запропоновано інформаційні моделі та методики використання модифікованих варіантів карт із самоорганізацією Кохонена та мереж зустрічного поширення із введенням блоків попередньої обробки даних;
створено програмні компоненти інтелектуальної інформаційної технології розпізнавання та класифікації відеоінформації;
створено програмні компоненти штучних нейронних мереж для розроблюваної технології;
створено пакет програмних засобів інтелектуального комплексу, що базується на розроблюваній технології.

Розглянуто концепцію штучних імунних систем. Описано основні стратегії, використані штучною імунною системою при рішенні завдань розпізнавання й класифікації об’єктів. Введено поняття імунної інженерії, яка уможливлює використання імунних концепцій для створення інструментальних засобів рішення проблем машинного навчання по запиту при використанні інформації, отриманої із проблеми безпосередньо.

Запропоновано та продемонстровано можливості алгоритму клональної селекції для розпізнавання й класифікації біологічних об’єктів. Алгоритм клональної селекції, що моделює основні принципи теорії клонального добору імунної системи, відноситься до категорії систем обчислювального інтелекту, куди входять системи здатні до адаптації свого поводження, при досягненні цілей, тобто ті що володіють здатністю навчатися навіть за відсутності людини.

Розроблено архітектуру та методику використання інтелектуальної системи розпізнавання образів на основі штучних нейронних мереж (ШНМ) із конкуренційним навчанням. Запропоновано метод попередньої обробки даних ШНМ, що передбачає розширення вимірності простору реалізацій на основі геометричного підходу. Побудовано інформаційні моделі для модифікованих варіантів карт із самоорганізацією Кохонена та мереж зустрічного поширення (МЗП), створені їх програмні реалізації, які дозволяють у 2-2,5 рази покращити якість розпізнавання образів (для МЗП). Для візуалізації результатів розпізнавання запропоновано модель тривимірної карти особливостей. Результати роботи використані при розв’язанні задач діагностування в стоматології, розпізнавання та візуалізації мовних образів.

Розглянуто програмні реалізації систем обробки та класифікації зображень, розроблені з використанням розглянутих технології. Для реалізації задачі класифікації та розпізнавання зображень розроблено структуру нейронної мережі, що базується на новій парадигмі – функціонал на множині табличних функцій. Розроблено методику та реалізовано програмні засоби для розпізнавання та класифікації зображень. Продемонстровано ефективність застосування розробленої нейромережі для вирішення практичних задач.

Науково-дослідна робота "Фундаментальні основи синтезу багатовимірних нейромереж на базі універсальних нейронних елементів та нейроподібних систем" №01.07/00236 за договором №07/383-2001 від 01.07.2001.

Одним з потенційних ресурсів прискорення обробки інформації в будь-яких інформаційних системах, зокрема в нейронних мережах і системах нейроподібного типу є розпаралелювання процесу. Нейронним та нейроподібним системам в більшій мірі властивий так званий природний паралелізм. При цьому основна увага надається комплексному застосуванню техніки розпаралелювання. Це означає, що суміщення операцій здійснюється одночасно на всіх рівнях. В даному випадку таке суміщення має місце на внутрінейронному рівні, міжнейронному рівні, а також між різними шарами нейронної мережі, тобто на рівнях різних вхідних векторів.

Запропоновано комплексний підхід до проблеми паралельної організації обчислень в нейроподібних системах та традиційних нейронних мережах. Виявляються основні джерела паралелізму, дається класифікація паралельних та конвейєрних схем обробки. Наводяться методи розпаралелювання на міжнейронному рівні та способи їх реалізації в однорідних обчислювальних середовищах при відображеннях в них нейронних мереж. Приведений оптимальний за часом алгоритм обчислення порогових функцій для широкого класу функцій активації нейрона.

Удосконалено та орієнтовано алгоритми множення на побудову матричних НВІС-пристроїв з високою ефективністю використання обладнання для комп’ютерних систем реального часу. Розроблено та проведено оцінку основних параметрів матричних однотактних і конвеєрних надвеликих інтегральних структур множення з лінійними та нелінійними зв’язками.

Розроблено орієнтовані на надвеликих інтегральних схемах алгоритми та структури обчислення сум парних добутків, які реалізують обчислення у базисі елементарних операцій, враховують величину зміни значень операндів і налаштовуються на інтенсивність надходження даних. Проведено оцінку основних параметрів розроблених структур.

Створено програмні засоби емуляції (імітації) паралельно-конвеєрної роботи нейронного елемента, а також засоби вІзуалізації Інформаційних потоків та динаміки обчислювального процесу в нейронному елементі. Паралельно-конвеєрний алгоритм функціонування нейронного елемента при цьому представлено двійковим деревом (двійковою ярусно-паралєльною формою).

Запропоновано і розвинуто комплексний підхід до тотального розпаралелювання обробки інформації в нейронних мережах, нейроподібних структурах і системних середовищах, який базується на суміщенні міжрівневої, внутрірівневої та внутрінейронної обробки даних. Розроблено паралельно-послідовні, конвеєрні та асинхронні схеми тотального розпаралелювання алгоритмів. Підхід забезпечує оптимальні по часу характеристики розроблюваних алгоритмів і програм.

Дано необхідні уточнення в описах інформаційної моделі нейронного елемента. Запропоновано ефективне представлення нейронного елемента засобами мови Паскаль, яке відображає процес обчислення зваженої суми та вихідних значень елемента на основі значень кількох вхідних величин, значень порогу та вагових коефіцієнтів.

Для синхронної моделі нейронної мережі запропоновано алгоритми і програмно реалізовано ряд основних режимів роботи: з накопиченням, зі зміною порогу, зі зміною вагових коефіцієнтів, в двозначній та багатозначній логіках, навантаженого і ненавантаженого конвеєра.

Розроблено різні типи алгоритмів, орієнтовані на різні типи архітектур обчислювальних систем. Запропоновано спосіб тотального розпаралелювання обробки інформації в нейронних мережах, який базується на своєрідному "зануренні" класу нейронних мереж в клас схем потоків даних чи потокових схем.

Наукова новизна

Представлення алгоритмів множення у базисі елементарних арифметичних операцій дозволяє оптимізувати структуру ПМ і повною мірою використати можливості НВІС-технології.
Розробку високоефективних ПМ для комп’ютерних систем реального часу доцільно здійснювати на основі інтегрованого підходу, який охоплює методи і алгоритми множень, структури пристроїв, НВІС-технологію та враховує особливості конкретних застосувань.
Найменші апаратні затрати на реалізацію матричних ПМ досягаються при використанні алгоритмів множення на групу із двох розрядів (8-розрядні ПМ) та на групу із трьох розрядів (16-розрядні більше ПМ).
Основними шляхами підвищення ефективності використання обладнання в матричних ПМ є: зменшення кількості, часу формування та підсумовування часткових добутків; узгодження інтенсивності надходження вхідних даних із пропускною здатністю ПМ; врахування розрядності та величини зміни вхідних даних; збільшення кількості ітерацій алгоритму множення, які виконуються у ПЕ; суміщення у часі процесів формування та підсумовування часткових добутків у ПЕ.
Використання алгоритму множення чисел, які надходять послідовним кодом старшими розрядами вперед, дозволяє зменшити кількість ліній інтерфейсу та апаратні затрати на ПМ.
Представлення алгоритмів обчислення сум парних добутків у базисі елементарних операцій дозволяє повною мірою використати можливості НВІС-технології.
Підвищення швидкодії пристроїв обчислення сум парних добутків можна досягнути роздільним або комплексним використанням методів, які дозволять: зменшити час формування часткових добутків; зменшити кількість всіх часткових добутків; збільшити кількість часткових добутків, що формуються одночасно; враховувати величину зміни значень вхідних даних; зменшити час підсумовування часткових добутків.
Найефективнішими за використанням обладнання є пристрої, що реалізують алгоритми обчислення сум парних добутків з врахуванням величин зміни значень операндів та структура, яких налаштовується до інтенсивністі надходження даних.

V. Результати, отримані в рамках науково-технічних проектів та господарських договорів

Завершено виконання Проектнщї угоди з Науково-Технологічним Центром в Україні #1700 "Інформаційні технології інвентаризації парникових газів та оцінки вуглецевого балансу України"

Кіотський протокол до Рамкової конвенції Організації Об’єднаних Націй зі зміни клімату визначає для країн-учасниць квоти щодо викидів парникових газів в атмосферу у порівнянні з базовим 1990 р. У відповідності зі ст. 5 Кіотського протоколу, в кожній країні-учасниці необхідно створити національну систему для оцінки антропогенних викидів і абсорбції поглиначами парникових газів. Механізми торгівлі квотами на емісію вимагають наявності засобів чіткого контролю та довготривалого прогнозування. Міжнародною групою експертів зі зміни клімату (Іпіегоуегпгпепіаі Рапеї оп Сіітаїе Спап§е, далі – ІРСС) розроблено узагальнені методики національних інвентаризацій парникових газів, які мають використовуватися учасниками Кіотського протоколу при підготовці національних звітів про емісії парникових газів.

Позитивним аспектом розроблених експертами ІРСС методик обчислень емісій парникових газів є їх загальність (універсальність). Саме завдяки універсальності ці методики можуть використовуватися фахівцями багатьох країн, незважаючи на те, що країни розміщені в різних кліматичних зонах та мають істотні відмінності в рівнях економічного розвитку. Саме тому на етапі становлення механізмів Кіотського протоколу методики ІРСС відігравали та й відіграють зараз важливу роль.

Проте, надалі вказана позитивна характеристика методик може перетворитися в фактор, який буде дещо зменшувати ефективність інвентаризацій і тим самим стримувати використання на практиці механізмів Кіотського протоколу. Це пов’язане з тим, що, виходячи з своєї універсальності, методики ІРСС не пристосовані до повноцінного врахування регіональних особливостей, що призводить до збільшення величини похибки інвентаризації. Про це говорять самі автори методик і заохочують до розробки нових підходів, які були б узгоджені з ІРСС і відображали б особливості кожної країни.

Крім того, в більшості великих за площею країн джерела та поглиначі парникових газів розміщені нерівномірно. Наприклад, це в повній мірі відноситься до України (площа 603 тис.км2), яка адміністративно складається з 25 областей. Дані Держкомстату показують значно вищі емісії шкідливих речовин в атмосферу для східних областей України і в той же час ілюструють значний потенціал щодо поглинання парникових газів в західних областях. Методики інвентаризацій, розроблені експертами ІРСС, дають результати, які відносяться до країн в цілому. Але для владних структур вкрай корисною була б інтегрована інформація про реальний територіальний розподіл джерел/поглиначів парникових газів. Така інформація разом із засобами її отримання та аналізу були б ефективним інструментарієм для прийняття рішень, зважених, як в економічному, так і природоохоронному планах.

Розроблено інформаційну технологію так званої розподіленої інвентаризації парникових газів, яка базується на геоінформаційних системах та методиках ІРСС. Використання електронних карт та геоінформаційних підходів дає можливість здійснювати, насамперед, територіально розподілену інвентаризацію (фактично, віднесену до умовної одиниці площі), а застосування методик та програмного забезпечення ІРСС забезпечує сумісність та порівняння (співставлення) результатів інвентаризацій з традиційними підходами.

Пропонована інформаційна технологія передбачає чотири рівні інвентаризації:

загальнодержавна інвентаризація (це, фактично, традиційна інвентаризація, яка забезпечується методиками ІРСС);
інвентаризація на обласному рівні (кожна адміністративна область розглядається як окремий об’єкт інвентаризації);
інвентаризація на районному рівні (кожен адміністративний район представляється як окремий об’єкт інвентаризації);
розподілена інвентаризація (інвентаризація в перерахунку на одиницю площі). Вихідними даними в такій технології інвентаризації є питомі емісії/стоки парникових газів, віднесені до одиниці площі.

Подібно до того, як фізична карта відображає висоту кожної точки над рівнем моря, в пропонованому підході електронна карта відображає рівень емісії/стоку парникових газів, які припадають на кожну елементарну ділянку. Результати, подані в такому вигляді, інтегровано відображають реальну ситуацію щодо емісії/стоку парникових газів на регіональному рівні, наочно демонструють загрозливі тенденції в одних регіонах та невикористані резерви в інших. Власне, результати в такому вигляді є вкрай важливими для тих, хто приймає рішення щодо стратегічних напрямків розвитку економіки чи природоохоронної діяльності.

Позитивними аспектами запропонованих інформаційних технологій розподіленої інвентаризації є:

використання нейромережевих технологій для прогнозування окремих параметрів (фізико-географічних, біохімічних, економічних тощо) складних процесів емісії/поглинання парникових газів;
зручність використання для здійснення прогнозів у відповідності із прийнятими стратегіями розвитку;
можливість ефективного використання результатів дистанційного моніторингу, в тому числі результатів космічного зондування;
прозорість інвентаризаційного процесу та зручність документування;
оригінальність поєднання геоінформаційних технологій та методики ІРСС;
автоматизація процесів запису вхідних даних в таблиці методик ІРСС, накопичення результатів інвентаризації парникових газів в базі даних за вибраними (досліджуваними) моделями;
ефективність для великих за площею країн із значною нерівномірністю розміщення джерел/поглиначів парникових газів;
зручність для використання владними структурами для прийняття зважених рішень на регіональному рівні.

Проектна угода з Науково-Технологічним Центром в Україні #1702 "Інформаційний відеоскоп надвисокої роздільної здатності для дослідження запрограмованої смерті (апоптозу) клітин пухлин людини"

В рамках проведених робіт отримано наступні результати:

Проведено роботи на підготовчому етапі по розробці інформаційного відеоскопа для дослідження протікання процесів апоптозу пухлинних клітин під впливом протипухлинних агентів. Інформаційний відеоскоп – пристій вводу зображень з високою роздільною здатністю, чутливістю, високими метрологічними характеристиками та інтелектуальними засобами обробки та аналізу зображень, який забезпечує створення принципово нових методик мікрометрії об’єктів для застосування у різних галузях цитометрії та проведення більш ефективних досліджень у галузі онкології.

На підготовчому етапі проведено роботи по розробці структурної схеми лабораторного стенду. Виготовлено компоненти лабораторного стенду та здійснено монтаж стенду у приміщеннях інституту. Розроблено експериментальний пакет програмного забезпечення. Проведено роботи з постановки задачі для реалізації розробки алгоритмів моделювання апоптозу ракових клітин.

Проведено аналіз та обгрунтовано загальні підходи до створення інформаційного відеоскопа. Розглянуто інформаційну технологію програмно-керованих растрів, яка є основою для створення інформаційного відеоскопа. Описано структуру компонентів інформаційного відеоскопа. Описано принципи побудови, загальну архітектуру та взаємодію компонентів лабораторного стенду, вимоги до компонентів. Лабораторний стенд використовується для вводу та аналізу зображень клітинних об’єктів. На основі проведеного аналізу отриманих зображень вироблено рекомендації по розробці, модернізації та виготовленню компонентів лабораторного стенду. Лабораторний стенд складається з мікроскопа на якому встановлена модернізована телекамера та плати оцифровування відеосигналу і плати вводу-виводу аналогово-цифрових сигналів, встановлених у персональному комп’ютері. Сигнал з телекамери оцифровується за допомогою плати оцифровування. За допомогою плати вводу-виводу забезпечується керування растром телекамери для підвищення роздільної здатності оцифровуваних зображень.

Розроблено експериментальне програмне забезпечення для керування системою вводу зображень з використанням технології програмно-керованих растрів, для синтезу вихідного зображення з підвищеною роздільної здатністю. Відпрацьовано взаємодію програмних компонентів при застосуванні стандартних компонентів операційної системи \¥іпсіо\У8 для вводу відеопослідовності з використанням інтерфейсів \¥іпСар32 та ОігесіЗпош. Проведено роботи зі створення програмного забезпечення бази даних для збору інформації та дослідження апоптозу ракових клітин. Програмне забезпечення призначене для вводу і збереження зображень клітинних об’єктів та їх характеристик і атрибутів у базі даних та подальшого розпізнавання або класифікації.

Наведено результати попередніх досліджень індукції запрограмованої смерті клітин в аспекті введення зображення в комп’ютер звисокою роздільною здатністю в режимах світлової та люмінесцентної мікроскопії.

Проведені на підготовчому етапі роботи є основою для проведення наступних робіт по створенню інформаційного відеоскопа та дослідження за його допомогою апоптозу пухлинних клітин під впливом протипухлинних агентів.

Створений лабораторний стенд є основою для проведення подальших досліджень з розробки системи вводу зображень з високою роздільною здатністю в умовах низької інтенсивності сигналів (флуоресцентна мікроскопія). Проведені попередні дослідження та тестовий ввід зображень реальних клітинних об’єктів показали, що застосування методу програмно-керованих растрів та сучасних методик цифрової обробки сигналів та зображень дозволяє реалізувати потенціальні можливості, які притаманні електронно-вакуумним трубкам. Створена на їх основі в результаті виконання робіт наступних етапаів проекту сучасна система вводу зображень забезпечить створення інформаційного відеоскопа, як системи автоматизації експерименту у галізі клітинної біології з інтелектуальними засобами пошуку, класифікації інформації та засобами прогнозування. Застосування цієї системи дозволить більш інтенсивно та цілеспрямовано проводити дослідження протікання процесів апоптозу пухлинних клітин під впливом протипухлинних агентів. Це забезпечить можливість автоматизації обстеження й аналізу популяцій лейкоцитів крові іп уіїаі (в житті, прижиттєво; на сьогодні всі дослідження клітинних зразків проводяться на мертвих фіксованих мазках), Система забезпечить проведення досліджень у фазово-контрасти ому, світловому режимі (чорно-біле зображення, оцінка по ступенях яскравості) та із застосуванням люмінесцентних барвників – флюорохромів.

Проведено роботи з постановки задачі прогнозування моделей апоптозу ракових клітин. Виділення інформаційних ознак різних клітинних об’єктів поряд з використання нейромережевих (НМ) технологій і засобів обробки інформації, найважливішими властивостями яких є здатність до автоматичного формування алгоритму розв’язку поставленої задачі шляхом навчання на прикладах забезпечує створення інтелектуальних засобів інформаційного відеоскопа для розв’язання задач пошуку, класифікації і розпізнаванням зображень, прогнозування моделей індукування природньої смерті ракових клітин під впливом досліджуваних протипухлинних чинників. Результатом є можливість формування інформаційної бази та створення системи прогнозування в реальному часі розвитку живої біологічної культури.

VI. Підготовка кадрів високої кваліфікації у Західному регіоні.

Робота спеціалізованої вченої ради Д 35.813.01 по захисту докторських та кандидатських дисертацій

Наказом ВАК України від 15 червня 2004 року № 410 спеціалізованій вченій раді надано право на період до 09 червня 2007 року проводити захист дисертацій за спеціальностями:

01.05.02 – "математичне моделювання та обчислювальні методи" (технічні науки);
05.13.06 – "автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології" (технічні науки);
05.13.23 – "системи та засоби штучного інтелекту"(технічні науки).

У 2004 р. проводилися роботи з підготовки кадрів через аспірантуру, докторантуру відповідних установ, а також за прикріпленням до установ на підготовку дисертаційних робіт. Це дозволило підготовити ряд кандидатів та докторів наук з даних спеціальностей у Західному регіоні і тим самим вперше заповнити цю прогалину у підготовці кадрів високої кваліфікації у Західному регіоні. Цьому сприяло і проведення відповідних семінарів, конференцій, тощо.

VII. Науково-організаційна робота

В 2004 р. вийшли з друку такі наукові праці співробітників Державного науково-дослідного інституту інформаційної інфраструктури:

Цмоць І. Паралельні алгоритми та матричні НВІС-структури пристроїв множення для комп’ютерних систем реального часу. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №1, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Кужій Л. Паралельний алгоритм обчислення набору функцій, необмежених сплайнами, зі спільною множиною вузлів. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №1, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Грицик В., Сікора Л., Бондарук А. Формування алгоритмів розпізнавання, класифікації ситуацій та прийняття рішень і оцінки їх стійкості. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №1, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Камінський Р. Роль моделей операторської діяльності в розробці тестів для оцінювання ефективності автоматизованих систем обробки та розпізнавання зображень. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Хавалко В., Худий А. Алгоритми фрактального кодування для підвищення роздільної здатності зображення. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Столярчук Р. Алгоритм симулювання динамічних систем з розривними параметрами. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Олексів Б., Цибрівський Я. Геоінформаційна система "GHG" як інструмент проведення розподіленої інвентаризації парникових газів України. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Густі М., Бунь Р., Дачук В., Шпаківська І. Математична модель вуглецевого балансу букового лісу. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково- дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Кужій Л., Олексів Б. Розподілена інвентаризація парникових газів в енергетичній галузі України. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково- дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
Цмоць І., Бондарук А.Методи синтезу паралельної пам’яті спеціалізованих комп’ютерних систем реального часу. // Інформаційні технології і системи. Том 7, №2, 2004. Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м. Львів.
А. Батюк, А. Худий, І. Цмоць. Алгоритми та НВ 1С-структури для обчислення максимальних і мінімальних значень // Вісник НУ "Львівська політехніка", № 471.- Львів.-2003.-С.120-125.
А. Батюк, А. Худий, І. Цмоць. Конвеєрний паралельно-потоковий пристрій сортування даних у реальному часі методом злиття // Вісник НУ "Львівська політехніка", № 541.- Львів.-2003.-С.34-39.
Берегуляк О.Р., Воробель Р.А Покращання якості зображення методом нерізкого маскування з застосуванням засобів нечіткої логіки // Искусственный интеллект, 2003, №3,С. 195-199.
Берегуляк О.Р., Воробель Р.А., Журавель І.М., Опир Н.В. Методи покращання цифрових рентгенографічних зображень// III Міжнародна конференція "Інформаційні технології в охороні здоров’я і практичній медицині", 21-23 травня 2003р., Київ, Наукові праці. – С 17-19.
Berehulyak O.R., Vorobel R.A. Usage of unsharp masking in contrast enhancement by fuzzy logic means // "Интеллектуальные и многопроцессорные системы – ИМС2003", 22-27 сентября 2003, пос. Дивноморськое, Геленджик, Россия, Материалы Международной научно-технической конференции. Т.2 – С. 279-282.
Білас О., Томашевський О. Інтелектуальне управління та нейромережеве розпізнавання станів системи керування // Вісник Національного університету "Львівська політехніка": Комп’ютерна інженерія та інформаційні технології.- № 481.- 2003.- С. 115-120.
Білас О.Є., Томашевський О.М. Інтелектуальне управління засобами нейромереж // Матеріали Всеукраїнської наукової конференції "Сучасні проблеми прикладної математики та інформатики", Львів.- 2003.- С. 23.
Bun R., Gusti M., Dachuk V., Oleksiv В., Tsybrivskyy Ya. Geomformation system for greenhouse gas inventories as a practical tool for decision-makers / The Information Society and Enlagement of the European Union: 17th International Conference "Informatics for Environmental Protection", Cottbus, 2003.- Part 2.- P. 765-772.
Бунь Р.А., Густі М.І., Дачук B.C., Олексів Б.Я., Цибрівський Я.Б. Спеціалізована комп’ютерна система багаторівневої інвентаризації парникових газів // Вісник Технологічного університету Поділля,- 2003.- № 3.- Т.1.- С 77-81.
Вальковський В., Тютюнник М. До проблеми конструювання оптимальних упорядкованих дерев розв’язків.// Математичні проблеми механіки неоднорідних структур. Матеріали конференції. – Львів, – 2003, – с 455-457.
Вальковський В., Терендій О. Вирішення проблеми збору інформації шляхом опитування. // Математичні проблеми механіки неоднорідних структур. Матеріали конференції. – Львів, – 2003, – с. 525-527.
Вальковський В., Соловей І.А. До проблеми оптимальної синхронної реалізації обчислень на клітинних автоматах. // Волинський математичний вісник, – вип.10, – 2003, – с 34-39.
Вальковський В.А., Яджак М.С. Построение параллельных алгоритмов решения задачи цифровой фильтрации. Труды Первой Всероссийской научной конференции "Методы и средства обработки информации", 1-3 октября 2003г., МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва,-2003,-с. 336-342.
Воробель Р.А., Берегуляк О.Р. "Оператор виділення країв на зображенні" // Відбір і обробка інформації, 2003, № 18 (94), С 101-105.
Воробель Р.А., Берегуляк О.Р. Попередня обробка зображень отриманих при дистанційному зондуванні поверхні Землі // Третья Украинская конференция по перспективным космическим исследованиям, 15-19 сентября 2003, Кацивели, Крым, Сборник тезисов. – С. 235.
Р.А. Воробель, Н.В. Опир, О. Р. Берегуляк, І.М. Журавель. Використання локального контрасту при виділенні ліній на багатоградаційному зображенні методом Хафа // Відбір і обробка інформації, 2003, № 19 (95), С. 103-106.
Грицик В.В., Білас О.Є. Нейромережеві засоби інтелектуального управління у системах керування // Інформаційні технології і системи.- 2003.- Т.6.- №1-2,- С.
Hrytsyk V., Stolyarchuk R. Simulation of discontinuous dynamic properties in constrained Mechanical System with friction and varying contact in I.Troch, F.Breitenecker (Eds.) Proceedings 4th MATHMOD Vienna, 2003, Volume2: Full Paper CD, pp.1036-1042. Argesim- Verlag, Vienna, 2003. ISBN 3-901608-24-9.
Густі М.І., Цибрівський Я.Б., Токар О.Є., Дачук B.C., Бунь Р.А. Використання сучасних програмних засобів для оцінки та аналізу вуглецевого балансу лісових екосистем // Вісник Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаева.- 2003.- № 2.-С, 129-134.
Gusti M., Bun R., Shpakivska I., Maryskevych O. Model of the carbon cycle in the beech forest of the Ukrainian Carpathians / Second Intern. Conf. "Emission and Sink of Greenhouse Gases on the Northern Eurasia Territory".- Pushchino, 2003.- P. 39.
Густі М.І., Цибрівський Я.Б., Токар О.Є та ін. Використання сучасних програмних засобів для оцінки та аналізу вуглецевого балансу лісових екосистем // Вісник ХНАН.- 2003.-№2.-С.129-134.
Драган Я.П., Медиковський М.О., Сікора Л.С. Системно-сигнальна концепція ритміки в біосоціотехнічних системах. / Фізичні методи та засоби контролю середовищ матеріалів та виробів (серія). Вип.8: Неруйнівний контроль та діагностика неоднорідних об’єктів. 36 наук, праць.- Львів: Фізико-механічний інститут імені Г.В. Карпенка НАН України, 2003. – С.250-254
ЗЗ.Дуцяк І.С., Батюк І.Г., Батюк А.Є. Підсумки науково-виробничої діяльності наукових установ та вищих навчальних закладів західного регіону України. // Бюлетень Західного наукового центру. – 2003. – С 64-79.
Кужій Л.І. Алгоритм паралельного обчислення функцій, наближених сплайнами. // Відбір і обробка інформації. – 2003. – Вип. 18(94). – С 119-123.
Манишин І.Р., Опотяк Ю.В., Хавалко В.М. Нейромережеві технології обробки, розпізнавання та класифікації зображень // Інформаційні технології і системи.- 2003.- №1-2.-Т.6.-9с.
Манишин І.Р. Ефективність застосування алгоритмів нелінійної фільтрації для покращення якості зображень // Международная научно-техническая конференция "Интеллектуальные и многопроцессорные системы – 2003": Материалы.- пос.Дивноморское, Геленджик, Россия, 2003,- Т.2.- С.265-268.
Медиковський М.О. Моделі інформаційних перетворень параметрів даних про стан динамічних систем. / Вісник НУ "Львівська політехніка": Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика. №471. – Львів: 2003. – С.5-11.
Богдан Олексів, Ярослав Цибрівський, Геоінформаційний підхід до реалізації задачі розподіленої інвентаризації парникових газів України // подано у збірник праць українсько-польського семінару від 15 листопада 2003.
Opotiak Yu., Hrytsyk V., Bun R. Preservation of cultural possession in electronic form: Project for information Technology Creation / Polish-American Workshop "Road to Paperless Economy.- Bielsko-Biala: WSIZ, 2003.- P. 27-30.
Rostyslav Stolyarchuk and Lubomyra Kujii. Greenhouse Gas Inventory Analysis in the Energy Sector of Ukraine. The Information Society and Enlargement of the European Nnion. 17 International Conference Informatics for Environmental Protection. Cottbus 2003. P. 297-304.
R. Stolyarchuk Discontinuous simulation techniques for worm drive mechanical system dynamics// Conference SIMS 2003 September 18-19, 2003 at Malardalen University, Vasteras, Sweeden.
Столярчук Р.В. Методика чисельного дослідження неусталеного руху механічних систем з розривними зв’язками силового контуру.//6-й Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові (МСУІМЛ-6). 21-23 травня 2003 р.
Stolyarchuk R. "Simulation Techniques with Discontinuous effects in Mechanical Systems Dynamics" // Інформаційні технології і системи.- 2003.- Т.6.- №1-2.- С.
Токар О.Є., Густі M.I. Математичні моделі інвентаризації парникових газів у лісовому господарстві // Інформаційні технології і системи.- 2003.- Т.6.- №1-2.
Хавалко В.М. Система відображення інформації ландшафтного характеру // Міжнародна науково-технічна конференція "Інформаційна техніка та електромеханіка" (ІТЕМ-2003).- 22-24 квітня, Луганськ, Україна, 2003.
Хавалко В.М. Методи та алгоритми відновлення зображень // Международная научно- техническая конференция "Интеллектуальные и много процессорные системы – 2003": Материалы.- пос.Дивноморское, Геленджик, Россия, 2003.- Т.2.- С.252-255.
A.M. Худий. Реалізація на МКОС алгоритмів попередньої обробки зображень // Інформаційні технології і системи, № 6(1-2).- Львів.- 2003.- С.54-61.

У 2004р. вийшла у світ монографія "Інформаційні технології інвентаризації парникових газів та прогнозування вуглецевого балансу України" (авторський колектив: Р.А.Бунь, М.І.Густі, В.С.Дачук, Л.І.Кужій, Б.Я.Олексів, Г.В.Стрямець, С.П.Стрямець, О.Є.Токар, Я.Б.Цибрівський; За ред. д.т.н. Р.А.Буня).

У Монографії представлено результати аналізу природних умов та господарської діяльності в регіонах України з точки зору обчислення емісії і поглинання парникових газів, теоретичні та практичні аспекти створених інформаційних технологій інвентаризації парникових газів України, розроблені математичні моделі і програмні засоби для прогнозування та оцінки динаміки вуглецевого балансу України. Описано результати числових експериментів по імітаційному моделюванню і прогнозуванню емісії парникових газів в окремих регіонах та Україні в цілому, оцінці внеску України в загальносвітові процеси емісії/поглинання парникових газів.

VIII. Видавнича робота

В рамках Секції інформатики ЗНЦ в 2004 р. видавався науково-технічний журнал "Інформаційні технології і системи" У 2004р. вийшли у світ два чергові номери журналу. Ці журнали публікують результати досліджень і оглядові матеріали з таких питань:

проблеми інформаційної інфраструктури;
математичне і комп’ютерне моделювання та прогнозування фізичних процесів, природних явищ і складних систем;
теорія сигналів;
передача, обробка та зберігання інформації;
бази даних та експертні системи;
гео інформант ні системи;
високопаралельні методи та системи обробки даних, розпаралелювання
алгоритмів;
методи і системи відбору та обробки інформації;
комп’ютерна графіка;
космічні інформаційні технології і системи;
інформаційно-вимірювальні системи;
методи і системи захисту інформації;
інформаційні технології в медицині, біології і природних системах;
роботи і системи штучного інтелекту;
нейронні елементи і мережі;
інтелектуальні технології обробки, розпізнавання і класифікації складних процесів та образів, обробка зображень;
інформаційні системи виробничо-технологічного, економічного, медичного та
екологічного призначення;
системи інформаційного забезпечення суспільства.

Керівник наукової секції інформатики
член-кореспондент НАН України Грицик В.В.

Blog

Національна академія наук України Міністерство освіти та науки України бюлетень

Содержание

Наукова секція інформатики