Проблемна науково-дослідна лабораторія автоматизованих систем управління

Проблемна науково-дослідна лабораторія автоматизованих систем управління (ПНДЛ АСУ) створена згідно з постановою Ради міністрів УРСР № 587 від 18.12.1973 р. та наказом ректора ХІРЕ № 44 від 03.04.1974 р., функціонує як структурний підрозділ НДЧ університету.

Науковий напрямок лабораторії – гібридні системи обчислювального інтелекту для аналізу даних, обробки інформації і керування.

Напрями досліджень

• розробка штучних нейронних мереж зі змінною структурою;
• інтелектуальний аналіз даних;
• обробка великих даних;
• еволюційні нейро-фаззі-мережі;
• нео-фаззі-системи;
• вейвлет-нейронні мережі;
• глибинні нейро-нео-фаззі системи;
• нейроматематика та нейроморфна інженерія.

Під керівництвом проф. Бодянського Є.В. починаючи з 1985 р., виконується низка держбюджетних фундаментальних НДР, у тому числі на підставі постанов ДКНТ СРСР та Мінвузу СРСР у рамках цільової комплексної та науково-технічної програм та на підставі наказів МОН України за результатами конкурсного відбору проектів.

В рамках напрямів лабораторії проводиться комплекс фундаментальних досліджень, спрямованих на створення теоретичних положень, моделей, методів, архітектур, алгоритмів навчання нових гібридних систем обчислювального інтелекту підвищеної швидкодії та реального часу, призначених для розв’язання широкого класу задач online інтелектуального аналізу даних високої розмірності та об’ємів з використанням найсучасніших досягнень у цій галузі: Data Science, Data Stream, Evolving Systems, Advanced Fuzzy Clustering, High-Dimensional Clustering.

Поточні завдання

• розробка глибинної багатошарової гібридної системи обчислювального інтелекту на основі нео-фаззі нейронів в якості вузлів та оптимізованих за швидкодією методів їх навчання на основі зворотного поширення похибок;
• розробка глибинної модульної опуклої гібридної системи обчислювального інтелекту на основі багатовимірних нео-фаззі шарів та оптимізованих за швидкодією методів її навчання;
• розробка 2D-нео-фаззі гібридної системи обчислювального інтелекту для опрацювання матричних сигналів (зображень) та оптимізованих за швидкодією методів її навчання.

Зв’язок з освітнім процесом

Оновлюються лекційні курси «Штучні нейронні мережі», «Нейромережеві методи обчислювального інтелекту», «Глибинне навчання нейронних мереж», «Глибинне навчання гібридних систем обчислювального інтелекту», «Нейро-фаззі системи та еволюційні алгоритми»,  «Нечіткі моделі та методи аналізу даних» для студентів спеціальності 122 Комп’ютерні науки.

В рамках наукових досліджень ведеться підготовка докторантів, аспірантів, магістрів, бакалаврів за такими тематиками: розробка архітектур, нових нейронів, методів навчання-самонавчання багатошарових (глибоких) нейро-нео-фаззі систем, включаючи стекові, каскадні, рекурентні та ансамблеві для вирішення задач Data Stream Mining, Big Data Mining та їх застосування на практиці.

За останні роки в рамках фундаментальних НДР захищено такі дисертаційні роботи:

– на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук:

1. Машталір С. В. Моделі та методи темпоральної обробки відео для інформаційного пошуку, 05.13.06 – інформаційні технології, науковий консультант д.т.н., проф. Бодянський Є. В., 2016, м. Харків, ХНУРЕ;
2. Перова І. Г. Інформаційна технологія аналізу медичних даних на основі гібридних нейро-фаззі систем, 05.13.09 – медична та біологічна інформатика та кібернетика, науковий консультант д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2019, м. Київ, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем.

– на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук:

1. Шафроненко А. Ю. Методи динамічного інтелектуального аналізу даних з пропусками, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н, проф. Бодянський Є. В., 2014, м. Харків, ХНУРЕ;
2. Дейнеко А. О. Адаптивне навчання еволюційних нейро-фаззі систем з ядерними функціями активації в задачах інтелектуального аналізу даних, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є. В., 2014, м. Харків, ХНУРЕ;
3. Шкуро К. О. Методи навчання нейро-фаззі мереж зі спеціалізованими архітектурами, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н, с.н.с. Попов С. В., 2014, м. Харків, ХНУРЕ;
4. Колчигін Б. В. Адаптивні нейро-фаззі системи для нечіткого кластерного аналізу в умовах невизначеності, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н, проф. Бодянський Є. В., 2014, м. Харків, ХНУРЕ;
5. Копаліані Д. С. Еволюційні нейро-фаззі мережі з каскадною структурою для інтелектуального аналізу даних, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є. В., 2016, м. Харків, ХНУРЕ;
6. Бойко О. О. Еволюційні нейро-фаззі системи в задачах інтелектуального аналізу даних, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є. В., 2017, м. Харків, ХНУРЕ;
7. Самітова В. О. Класифікація та кластеризація даних, що задані в нечислових шкалах, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2017, м. Харків, ХНУРЕ;
8. Хаустова (Куценко) Я. В. Методи нечіткої кластеризації на основі ядерних функцій у задачах інтелектуального аналізу даних, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2017, м. Харків, ХНУРЕ;
9. Кобилін І. О. Нечітка кластеризація часових рядів в інтелектуальному аналізі потоків даних, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2019, м. Харків, ХНУРЕ;
10. Жернова П. Є. Нечітка кластеризація потоків даних за умов невідомої кількості кластерів, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2019, м. Харків, ХНУРЕ;
11. Власенко О.М. Методи та моделі інтелектуалізації процесів оперативного аналізу ризиків на основі м’яких обчислень, 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту, науковий керівник д.т.н., проф. Бодянський Є.В., 2021, м. Харків, ХНУРЕ.

Основні наукові досягнення за останні роки

Під керівництвом проф. Бодянського Є.В. в ПНДЛ АСУ виконано низку НДР, в тому числі за останні роки за результатами конкурсного відбору МОН України виконано 6 фундаментальних комплексних міжкафедральних держбюджетних НДР:

1. «Інтелектуальний аналіз та обробка даних в реальному часі на основі засобів обчислювального інтелекту», 2004-2006 рр., наказ МОН України №746 від 07.11.2003 р., № держреєстрації 0104U003432;
2. «Синтез методів обробки інформації за умов невизначеності на основі самонавчання та м’яких обчислень», 2007-2009 рр., наказ МОН України №732 від 27.10.2006 р., № держреєстрації 0107U003028;
3. «Еволюційні гібридні системи обчислювального інтелекту зі змінною структурою для інтелектуального аналізу даних», 2010-2012 рр., наказ МОН України №686 від 22.07.2009 р., № держреєстрації 0110U000458;
4. «Нейро-фаззі системи для поточної кластеризації та класифікації послідовностей даних за умов викривленості відсутніми та аномальними спостереженнями», 2013-2015 рр., наказ МОН України №1193 від 25.10.2012 р., № держреєстрації 0113U000361;
5. «Динамічний інтелектуальний аналіз послідовностей нечіткої інформації за умов суттєвої невизначеності на основі гібридних систем обчислювального інтелекту», 2016-2018 рр., наказ МОН України №158 від 25.02.2016 р, № держреєстрації 0116U002539.
6. «Глибинні гібридні системи обчислювального інтелекту для аналізу потоків даних та їх швидке навчання», 2019-2021 рр., наказ МОН України № 1223 від 09.11.2018 та № 129 від 05.02.2019, № держреєстрації 0119U001403.

За результатами досліджень опубліковано низку статей, розділів монографій, доповідей в матеріалах міжнародних конференцій, з яких понад 160 індексуються в міжнародних науково-метричних базах Scopus та Web of Science. У тому числі за останні 3 роки: статей в журналах, що індексуються у наукометричній базі Scopus – 7, статей в журналах, що індексуються у наукометричній базі Web of Science – 3; англомовних статей та тез доповідей у матеріалах міжнародних конференцій, що індексуються у наукометричній базі Scopus – 43; англомовних статей та тез доповідей у матеріалах міжнародних конференцій, що індексуються у наукометричній базі Web of Science – 9; у журналах що входять до переліку фахових видань України, а також статей у закордонних журналах, які не індексуються у Scopus чи Web of Science – 7; монографій  та розділів у колективних монографіях – 6.

Виконавцями НДР отримано низку грантів та нагород, у тому числі за останні роки:

1. Подяка Прем’єр-міністра України (Попов С.В., 2013 р.);
2. Нагрудний знак МОН України «Василь Сухомлинський» (Бодянський Є.В., 2014 р.);
3. Іменна стипендія Харківської облдержадміністрації у галузі науки в номінації «Інформатика та комп’ютерні науки» – стипендія ім. Свиридова В.В. для видатних науковців (Бодянський Є.В., 2014 р.);
4. Іменна стипендія Харківської облдержадміністрації у галузі науки в номінації «Інформатика та комп’ютерні науки» – стипендія ім. Свиридова В. В. для молодих науковців (Винокурова О.А., 2014 р.);
5. Грант для здійснення наукового дослідження на підставі розпорядження Президента України «Про призначення грантів Президента України докторам наук для здійснення наукових досліджень на 2014 рік» (Попов С.В., Розпорядження Президента України №1038/214-рп);
6. Іменна стипендія Верховної Ради України для найталановитіших молодих вчених (Винокурова О.А., Постанова Верховної Ради України № 689-VIII від 15 вересня 2015 р.);
7. Премія Президента України для молодих вчених (Винокурова О.А., Указ Президента України №705/2015);
8. Подяка Міністерства освіти і науки України (Попов С.В., 2015 р.);
9. Грант DAAD (німецька служба академічних обмінів) “Наукові стажування для викладачів ВНЗ та науковців”, ФРН, Ostafalia (Тищенко О.К., 2016 р.);
10. Премія Верховної Ради України найталановитішим молодим ученим в галузі фундаментальних і прикладних досліджень та науково-технічних розробок (Перова І.Г., Постанова Верховної Ради України від 19 грудня 2017 року № 2251-VIII);
11. Стипендія Міжнародного Вишеградського Фонду (International Visegrad Fund (IVF)) на стажування (Institute for Research and Applications of Fuzzy Modeling (IRAFM), University of Ostrava, Czech Republic (Тищенко О.К., 2017-2018 рр.);
12. Подяка голови Харківської обласної державної адміністрації за вагомий внесок у розвиток вітчизняної науки, значні трудові здобутки, високий рівень професійної майстерності та з нагоди дня науки (Бодянський Є.В., 2019 р.).
13. Бодянський Є.В. став переможцем конкурсу «Вища школа Харківщини – кращі імена» в номінації «науковець» у 2019 р.
14. Попов С.В. відзначений Грамотою МОН за ініціативу і наполегливість, високий професіоналізм та активну роботу над проектами нормативно-правових актів у системі науки і вищої освіти України.
15. Бодянський Є.В. став переможцем конкурсу «Найкращий науково-педагогічний працівник ХНУРЕ – 2019».
16. Перова І.Г. отримала Стипендію Кабінету Міністрів України для молодих вчених у 2020 р.
17. Бодянський Є.В. став переможцем конкурсу «Найкращий науково-педагогічний працівник ХНУРЕ – 2020».
18. Бодянському Є.В. призначено стипендію Кабінету Міністрів України за видатні заслуги у сфері вищої освіти (2021 р.)

Бодянський Є.В. та Попов С.В. мають почесні звання IEEE Senior Member.

Наукові семінари

Співробітники лабораторії були співорганізаторами Міжнародної Конференції під егідою IEEE «Data Stream Mining & Processing» у 2016, 2018, 2020 рр. Зокрема, Бодянський Є.В. почесний співголова, Винокурова О.А. голова з питань опублікування та фінансових питань.