Academic literature on the topic 'Розподілені системи моніторингу'

Обґрунтовано використання автоматизованої системи моніторингу мікроклімату приміщень, на основі застосування нових мікропроцесорів і датчиків та важливість контролю показників мікроклімату тваринницьких приміщень закритого типу. Це стосується, зокрема, нової технології утримання тварин, яка передбачає збільшення щільності розміщення поголів’я. Огляд літературних даних свідчить про те, що в сільському господарстві України необхідно вивести на ринок сучасні інноваційні системи будівництва і технологічного забезпечення із залученням сучасних мікропроцесорних контрольно- вимірювальних систем і приладів. Аналіз існуючих приладів для збору, накопичення та обробки інформації про мікроклімат приміщень свідчить про те, що вони не відповідають сучасним вимогам моніторингу. Нині існуючі на ринку автоматизовані системи мікрокліматичного моніторингу є занадто дорогими. Впровадження зарубіжних систем вимагає значних разових грошових затрат при закупівлі. Крім того, вони будуть потребувати подальших щорічних експлуатаційних затрат, що є неприйнятним за сучасних складних економічних умов вітчизняних товаровиробників. Отже, наразі на ринку України відсутні спеціалізовані портативні вимірювальні системи вітчизняного виробництва для комплексного моніторингу параметрів повітряного середовища тваринницьких приміщень. У зв’язку з цим, науковцями Черкаської ДСБ НААН розроблено сучасну контрольно-вимірювальну систему – аналізатор повітряного середовища електронний (АПСЕ). Основною частиною якої виступає мікроконтролер. Вона розрахована на одночасне вимірювання ряду показників: освітленості, температури, відносної вологості, атмосферного тиску, запиленості, шумового навантаження та забруднюючих газів CO2, NH3, H2S, CH4. Результати вимірювань зберігаються в незалежній пам'яті вимірювальних блоків і блоку управління, можуть бути передані дистанційно. Середньодобові показники мікроклімату за трьома точками приміщення і четвертою зовнішнього довкілля, обробляються і аналізуються згідно розроблених методичних рекомендацій. Розроблено програмне забезпечення для розміщення інформації з моніторингу показників мікроклімату на webсайт Інтернетресурсу з подальшим накопиченням інформації й можливістю її статистичної обробки та графічного аналізу. Для моніторингу вищезазначених параметрів мікроклімату, вимірювальна система АПСЕ-7 може замінити не менше 17 одиниць відомих метеорологічних і газоаналітичних приладів на загальну суму приблизно 408 000 грн., що більше проти АПСЕ майже в 5,1 рази. Крім того, АПСЕ за своїми технічними характеристиками може замінити чотири сучасні портативні електронні газоаналізатори «Еколаб» на суму 522 720 грн., що більше в понад 6,5 рази. Вона дає можливість оперативно здійснювати оцінку санітарно-гігієнічних умов утримання тварин для прийняття відповідних управлінських рішень щодо ефективності роботи систем обігріву/охолодження і вентиляції приміщень впродовж добового періоду за сезонами року.

В роботі запропонована модель системи позиціонування та моніторингу на основі багаторівневої структури передачі даних в розподіленій мережі. Обґрунтування моделі виконано на основі дослідження технологій обміну даними, апаратних компонентів, програмного забезпечення, варіантів топології побудови систем обміну даними. Проведено експериментальне дослідження реалізації функцій моніторингу та позиціонування на основі застосування моделі, що запропонована. Показано, що до основних властивостей моделі відноситься масштабування структури в залежності від конкретних задач, можливість поєднання в єдину систему стаціонарних та рухомих елементів, які здійснюють збір, обробку та передачу даних. Область застосування моделі, що запропонована, це віддалені райони, де відсутній стільниковий зв'язок, роззосереджені промислові об’єкти, аеродроми. Дана модель може бути основою для удосконалення систем пошуково-рятувального забезпечення та системи управління повітряним рухом при застосуванні безпілотних літальних апаратів, в тому числі спільно з пілотованою авіацією.

Розроблено способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених кіберфізичних систем. Базовою ідеєю запропонованих способів є систематизація структур і класів джерел інформації в РКС, які формують моніторингові, інтерактивні та діалогові дані. Запропоновано метод розрахунку емерджентності класифікованих структур комп'ютеризованих систем управління (КСУ) таких типів: монопольної, автоматичного регулювання, моноканальної системи моніторингу, розділеного часу та мультипроцесорного опрацювання даних. Для кожної з названих структур оцінено критерії структурної складності та емерджентності. Запропоновано адитивно-мультиплікативний критерій, який враховує структурну складність окремих компонентів та архітектуру комп'ютерної системи. Запропоновано критерій емерджентності комп'ютерної системи у вигляді відношення кількості інформаційних зв'язків до загальної кількості компонентів системи. Застосування таких критеріїв дає змогу здійснити порівняння системних характеристик комп'ютерних і кіберфізичних систем, а також визначити перспективні напрями їх удосконалення. Викладено особливості функціональних можливостей різних архітектур КСУ та їхні недоліки в організації руху моніторингових, керувальних, діалогових й інформаційних поліфункціональних даних. Досліджено архітектуру мережевих станцій КСУ та оцінено їх емерджентність та структурну складність. Наведено структуру класичної трирівневої мережевої КСУ, яка оснащена на технологічному рівні контролерами низової мережі абонентськими станціями та спецпроцесорами, які інформаційно взаємодіють з інтелектуальними сенсорами, виконавчими механізмами та операторами об'єктів управління. Запропоновано на цеховому рівні застосовувати цехові процесори, які обслуговують оператори технологічних установок. На адміністративному рівні потрібно розміщувати адміністративні процесори, системний сервер, який має інформаційні зв'язки з адміністративною комп'ютерною мережею, базою даних, зовнішньою інформаційною системою та міжрівневим комутаційним процесором. Систематизовано інформаційні пари потоків даних, які формуються різними компонентами системи, що дає змогу вдосконалити інформаційні характеристики кожної пари компонентів КСУ з позиції сумісності та зменшення алгоритмічних перетворень моніторингових, керувальних, діалогових і поліфункціональних даних. З'ясовано, що відомі класифікації інформаційних потоків в КСУ не враховують різні типи інформаційних даних, які формуються ОУ-джерелом інформації. Запропоновано архітектуру системи ідентифікації семантичних, технологічних й інформаційних станів ОУ.

У статті автори роблять детальний аналіз необхідності та актуальності використання систем моніторингу при роботі розподілених систем, зокрема при плануванні використання ресурсів, а саме: організації обслуговування, апаратного та програмного забезпечення, різноманітних комунікаційних зв’язків, логіки рішень. Проводиться аналіз літературних джерел, де описуються, як теоретичні так і практичні аспекти використання моніторингових систем у багатьох сферах людського життя. Досліджується структура та основні підходи до побудови систем моніторингу.

Сучасні системи з протяжною та розгалуженою інфраструктурою ліній електропередачі та великим різноманіттям електроенергетичних об’єктів потребують постійного моніторингу їх технічного стану для своєчасного виявлення порушень, які можуть призвести до серйозних аварій та техногенних катастроф. З ростом протяжності та складності об’єктів, що підлягають моніторингу, значно зростають складність та затрати заходів з їх профілактики та технічного обслуговування. В статті проведено аналіз існуючих та перспективних рішень для моніторингу об’єктів електроенергетичних мереж, серед яких окремо розглянуті системи з використанням безпілотних літальних апаратів. Сформульовані основні задачі з вирішення проблем для систем моніторингу розподілених промислових та електроенергетичних об’єктів на базі БПЛА. Проведена розробка базової платформи для функціональної одиниці БПЛА, побудована модель комунікації з наземною станцією управління і обробки даних та розглянуті питання забезпечення захисту прикладних даних і інформаційного обміну.

При взаємодії між системою моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції та центральною енергетичною системою використовуються різні телекомунікаційні канали. Це може бути супутниковий канал, канал системи рухомого зв’язку, радіоканал. Система керування сонячною електростанцією містить приймально-передавальний та випромінювальний модулі. Конструкція випромінювального модуля залежить від типу телекомунікаційного каналу. Здебільшого наземні телекомунікаційні канали мають перевагу над супутниковими каналами з погляду економічності. На доповнення до стандартних конструкцій випромінювальних пристроїв системи моніторингу запропоновано використання низькопрофільної антени, а саме планарної F-подібної антени. Антена такого типу також може бути використана в системі керування для організації взаємодії між розподіленою сонячною електростанцією і магнітолевітаційною магістраллю. Проведено розрахунок планарної F-подібної антени для системи моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції. Створено математичну модель планарної F-подібної антени. Проведено оптимізацію геометричних розмірів такої антени за критерієм мінімуму коефіцієнта відбиття на вході антени. Встановлено, що коефіцієнт відбиття на вході такої антени не перевищує 0,15. Розраховано оптимальне положення випромінювальної поверхні відносно екрану. Проведено вибір оптимального положення заземлювальної пластини в такій випромінювальній конструкції. Для робочої частоти 2,4 ГГц розраховані загальні характеристики випромінювання даної антени: діаграма спрямованості, робоча смуга частот. Для організації двох телекомунікаційних каналів за допомогою однієї антени запропоновано використання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Розраховані характеристики випромінювання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Така модифікація антени забезпечує дві смуги робочих частот, а саме 0,9 та 1,8 ГГц. Проведена оптимізація геометричних розмірів F-подібної антени з L-подібним вирізом. Бібл. 6, рис. 7.

Проаналізовано сучасні методології реалізації фонового моніторингу стаціонарних та квазістаціонарних об'єктів, просторово розподілених на 2D-території. Систематизовано та класифіковано 17 типів здійснення просторового діалогового моніторингу об'єктів управління. Визначено базові методи реалізації різних класів діалогового моніторингу, обґрунтовано принципи та фундаментальні засади створення теорії інтерактивних моніторингових систем на підставі проблемно орієнтованих характеристичних функціоналів, які математико-алгоритмічно описують методи та функції окремих класів діалогового моніторингу квазістаціонарних об'єктів управління. Подано рекомендації щодо забезпечення теоретичних основ формування реєстрації, цифрового опрацювання та використання побудованого сімейства інформаційних моделей станів "норма", "розвиток аварії" та "аварія" спостережуваних діалогових моніторингових систем. Обґрунтовано переваги застосування кільцево-зіркової архітектури інтерактивно-діалогових систем безпровідного надземного та наземного моніторингу. Розглянуто структури сенсорних моніторингових систем з максимально зв'язаною (систолічною) та лінійно зв'язаною топологіями просторового немобільного розміщення сканувальних сенсорів моніторингових систем. Подано методи та алгоритми моніторингу просторово розподілених об'єктів, в які покладено математичні засади цифрового кодування та опрацювання характеристичних параметрів об'єктів дослідження, такі як динаміка, відхилення від норми порівняно з еталонами на підставі побудованих інформаційних моделей їх станів та розпізнавання їх класів у математико-алгоритмічному середовищі. Розглянуто стратегію реалізації мегапросторового об'єкта моніторингу залежно від конфіденційних характеристик об'єкта. Також обґрунтовано вибір стратегії згідно з координатно-детермінованою, випадковою та ймовірнісною технологіями. Запропоновано підхід технічної реалізації спеціалізованих пристроїв, які забезпечують збирання, перетворення та опрацювання інформаційних даних.

Розглянуто основні джерела та види сигналів, що виникають під час експлуатації теплотехнічного обладнання. Розроблено узагальнену структуру інтелектуальної розподіленої багаторівневої системи моніторингу і діагностики теплотехнічного обладнання, яка узгоджується з принципами концепції «розумних мереж» Smart Grid.

У статті обґрунтовано модель мережевої взаємодії в розвитку професійної освіти і навчання (ПОН) у країнах ЄС. Визначено, що взаємодія на індивідуальному та інституційному рівні вважається одним з найбільш дієвих інструментів розбудови системи ПОН у країнах ЄС. Зміст поняття «взаємодія в розвитку системи професійної освіти і навчання у країнах ЄС» визначено як певний вид взаємозв’язку між компонентами, спрямований на вирішення спільних завдань, що проявляється у їхній узгодженій діяльності та приводить до якісної зміни системи у порівнянні з їх первинним станом. З’ясовано, що зміст мережевої взаємодії зацікавлених сторін у системі професійної освіти і навчання являє собою погоджену діяльність суб’єктів мережі по забезпеченню високого рівня якості, доступності та ефективності освітніх послуг, що здійснюється у формах спільної колективної розподіленої діяльності (взаємонавчання, методичне і педагогічне проектування, проектна діяльність, експертиза, порівняльні тематичні дослідження, спільне проведення заходів тощо). Обґрунтовано, що мережева взаємодія в розвитку ПОН у країнах ЄС базується на принципах системності; синергетичності; безперервності; проектності; інноваційної проектної взаємодії; багатоманітності; поліцентризму. Визначено, що модель мережевої взаємодії в розвитку системи професійної освіти і навчання у країнах ЄС включає інформаційно-ресурсний компонент (спеціалізовані мережі, діяльність яких спрямована на надання інформації про роль, цілі, завдання, управління, діяльність регіональних та галузевих мереж), проектний компонент (проекти зі спільної діяльності, спрямовані на вдосконалення наукового, організаційного та управлінського супроводу розвитку професійної освіти і навчання), компонент взаємодії (включає різноманітні моделі взаємодії на інституційному та індивідуальному рівні, спрямовані на управління, обмін інформацією, моніторинг, покращення, забезпечення якості в системах професійної освіти і навчання). Зроблено висновок про те, що обґрунтована модель мережевої взаємодії має високий потенціал ...

Національна доктрина розвитку освіти України у XXI ст. пріоритетним напрямком розвитку визначає “впровадження сучасних інформаційно-комунікаційних технологій, що забезпечують подальше удосконалення навчально-виховного процесу”. Одним із шляхів досягнення намічених цілей названо дистанційне навчання (ДН) [1].На нашу думку, дистанційне навчання займе належне йому місце на ринку освітніх послуг тоді, коли основну увагу буде приділено педагогічним технологіям, а не інформаційним. Головна складність роботи у дистанційному навчанні – це організація навчального процесу взаємодії викладача і студента.Дистанційний студент або слухач більшість часу проводить на значній відстані від викладача, тому значна частина його навчальної роботи – це самостійна робота з матеріалами, викладеними на сайті. Таким чином, управління навчальним процесом є необхідною умовою проведення дистанційного навчання, без якого воно втрачає всякий зміст.Управління навчальним процесом розпочинається з планування, яке повинно враховувати специфічне інформаційне освітянське середовище і ґрунтуватися на складових компонентах навчального процесу. Інформаційне середовище стає невід’ємною частиною освітньої системи дистанційного навчання. Учасниками навчального процесу з одного боку є слухачі (студенти), а з іншого – викладач-т’ютер, члени груп технічного і методичного забезпечення. Планування навчального процесу потребує чіткого представлення ролі і функцій кожного його учасника:Слухачі, вивчаючи навчальний план і розклад, знайомляться зі структурою курсу електронного підручника, виконують самостійні чи контрольні роботи тощо.Працівники центру ДН:автор курсу – здійснює авторський супровід, розробляє робочу програму курсу, аналізує процес навчання і його результати, оновлює матеріали;методист – планує і розробляє сценарій структурованого курсу, робить відбір звітних форм і методів у відповідності з засобами навчання;викладач – знайомить слухачів з навчальним планом, електронним підручником, направляє, консультує, видає завдання, проводить роботу у чаті, форумах, приймає виконані завдання;психолог курсу – здійснює психологічний моніторинг, досліджує динаміку групи слухачів;адміністратор – організовує “контакт” викладача із слухачем, вирішує питання зарахування (відрахування);діловод – здійснює роботу із документами (оформлення договорів, рахунків за оплату, підготовка наказів тощо);програмно-телекомунікаційна група – забезпечує роботу необхідних програмних засобів, підтримує роботу мережних ресурсів.Для планування навчального процесу необхідно:Постановка мети навчання.Вибір методів навчання.Розробка методичних вимог до структурованого матеріалу.Складання розкладу занять.Організація моніторингу навчального процесу.Планування контрольних заходів. До таких належать тести.Підхід до тестування тільки як до засобу контролю на сучасному етапі розвитку вітчизняної освіти вже не розкриває його справжнього значення. Адже ефективний контроль є не самоціллю, а органічною складовою навчального процесу. Такий контроль [3]:формує цілі й методи навчання, фокусуючи увагу на головному та на вмінні застосовувати набуті знання;забезпечує оперативний зворотній зв’язок при навчанні, що дозволяє своєчасно корегувати навчальний процес.Останнє є особливо важливим саме для процесу навчання слухачів навчально-підготовчого відділення вузу.Отже, структура навчального процесу складається з таких ланок:розробка навчальної програми, визначення кількості модульних тестувань;підготовка матеріалів до тестування – складання завдань, їх впорядкування, розробка алгоритму перевірки та критеріїв оцінювання;включення тестових завдань до розробленої програмної оболонки;безпосереднє тестування слухачів та автоматизоване отримання результатів;оформлення результатів тестування, їх аналіз і систематизація.Зауважимо, що у підготовці матеріалів до тестування приймає участь не тільки викладач-автор тестів та методист, а й адміністратор та психолог курсу. Це пояснюється тим, що для успішного проведення процесу тестування необхідно виконання наступних умов.Психологічна та технічна підготовка слухача до комп’ютерного тестування. Для цього перед початком тесту був запропонований демонстраційний тест, виконуючи який слухачі знайомились із типом питань та правилами відповіді на них. Крім того були пояснені критерії оцінювання їх відповідей.Підбір типів завдань, розподіл за відповідними рівнями складності, обрання системи оцінювання. З усіх типів тестів були вибрані такі, що дають можливість однозначно і відкрито визначити рейтинг знань абітурієнта, з яким він вступає до університету:“на вибір однієї або декількох правильних відповідей”;“на послідовність” – розташувати математичні дії, етапи розв’язку фізичної задачі, події, сюжетні епізоди в правильній послідовності;“на відповідність” – провести відповідність між терміном, поняттям з одного боку та його означенням, характеристикою з іншого.Кожному слухачеві була запропонована одна папка-тест, яка включала в себе в середньому 20-25 запитань, розрахованих на 20-30 хв. Завдання в тестах-папках були розподілені за трьома рівнями складності і відображали всі три типи тестових запитань.Система оцінювання результатів тестування з кожного предмету була різною і коливалася в межах від 20 до 80 балів. Це дозволило скласти достатньо чітку картину успішності слухачів навчально-підготовчого відділення.Коректне опрацювання отриманих результатів – складання та виведення протоколу тестування. До протоколу увійшли такі розділи як: прізвище, ім’я та по-батькові абітурієнта; форма навчання; спеціальність; назва предмету, з якого він тестувався; час та номер комп’ютера, на якому відбувалося тестування; номер і текст запитання; відповідь вибрана абітурієнтом; кількість отриманих балів. Протокол тестування підписували абітурієнт та директор Інституту дистанційного навчання, узгоджуючи тим самим результати проведеного комп’ютерного тестування.

В роботі розглянуто архітектура мультиагентної системи моніторингу розподілених інформаційних систем. Роль системи моніторингу є своєчасне надання актуальної інформації оператору обчислювальної системи, як в цілому так і по окремих вузлах контрольованого комплексу. Простий і оперативний доступ до цієї інформації дозволяє своєчасно реагувати на всі негативні зміни в роботі системи, знаходити причини неполадок і збоїв.

Мета роботи полягає у вивченні принципів роботи та особливостей реалізації безпровідних систем моніторингу на базі стандартних протоколів зв’язку; Реалізації функціоналу розподіленої mesh-мережі на базі апаратних мікроконтролерних пристроїв, які працюють за стандартним протоколом ZigBee. У роботі розглянуто найбільш популярні безпровідні протоколи зв’язку, та особливості їх застосування в системах моніторингу, показано їх основні переваги, недоліки та проаналізовано відмінності. У результаті проведених досліджень встановлено, що для використання в системах малої автоматизації та інтернеті речей доцільно використовувати пристрої з підтримкою протоколу ZigBee, оскільки вони характеризуються низьким енергоспоживанням, відносно низькою вартістю та простотою налаштування. На основі датчиків з підтримкою протоколу ZigBee було запропоновано архітектуру ІоТ системи моніторингу в межах концепції розумного будинку. Описано функціональні можливості та можливі області застосування компонентів розподіленої безпровідної мережі.

Фесюк, О. М. Розподілена система моніторингу мікроклімату з бездротовою передачею інформації на сервер : магістерська робота : 172 Телекомунікації та радіотехніка / О. М. Фесюк ; керівник роботи Іванець С. А. ; Національний університет «Чернігівська політехніка», кафедра радіотехнічних та вбудованих систем. – Чернігів, 2020. – 95 с.
Основною метою представленого проекту є вимірювання основних мікрокліматичних показників та подальшої передачі даної інформації на сервер. Даний пристрій забезпечує моніторинг температури, відносної вологості, атмосферного тиску та рівня концентрації вуглекислого газу в повітрі. Відображення поточної інформації з сенсорів відбувається на мобільному пристрої користувача. Основним керуючим елементом створеної системи виступає мікроконтролер ESP32-WROOM-32 від компанії Espressif Systems. В дипломному проекті було розроблено схему електричну структурну, схему електричну принципову та блок-схему програми. Також було створено друковану плату для схеми електричної принципової та розроблено необхідне програмне забезпечення для кожного з модулів системи. Для вище перерахованих схем були зроблені необхідні розрахунки.
The main purpose of the presented project is to measure the main microclimatic parameters and further transfer this information to the server. This device provides monitoring temperature, relative humidity, atmospheric pressure and the level of carbon dioxide concentration in the air. The current information from the sensors is displayed on the user's mobile device. The main control element of the created system is the ESP32-WROOM-32 microcontroller by Espressif Systems. In the graduate work was developed an electrical structural circuit, basic electrical circuit and software flowchart. Also was created a printed circuit board based on electrical circuit and the necessary software was developed for each of the system modules. Necessary calculations were made for the above schemes.

1. Artemchuk, V.O. and al. (2017). Theoretical and applied bases of economic, ecological and technological functioning of energy objects. Kyiv, Ukraine: TOV «Nash format». 2. Апаратно-програмне забезпечення моніторингу об’єктів генерування, транспортування та споживання теплової енергії: Монографія / В.П. Бабак, В.С. Берегун та ін.; за ред. чл.-кор. НАН України В.П. Бабака / - К., Ін-т технічної теплофізики НАН України, 2016. – 352 с.
В загальному, моніторинг атмосферного повітря це спостереження за його станом та попередження про критичні ситуації, що є чи можуть бути шкідливими/небезпечними для здоров’я людей та інших живих організмів. В багатьох промислово розвинених країнах та крупних індустріальних районах діють автоматизовані системи контролю забруднення повітря (АСКЗП), що представляють собою мережу контрольно-вимірювальних станцій (КВС), обладнаних сенсорами, апаратурою та каналами зв’язку. Дані з КВС надходять до інформаційного центру, де здійснюється збір та обробка даних про рівень забруднення повітря в контрольованих районах

Дипломна робота: 66 c., 6 табл., 13 рис., 1 додаток, 37 джерел. Необхідність використання систем моніторингу безпеки в комп'ютерних системах і мережах (КСМ) визначається тим, що застосування звичайних засобів і механізмів захисту інформації виявляється недостатнім, тому що вони виконують лише базові функції і не дозволяють контролювати безпеку функціонування інформаційних систем в умовах постійних модифікацій вторгнень, оновлення апаратного та програмного забезпечення КСМ. Попередній аналіз, оперативний контроль і реалізація механізмів реагування на вторгнення в КСМ дозволяють не тільки виявити атаки на комп'ютерні системи, але також сформувати комплекс заходів щодо попередження, локалізації і усунення наслідків несанкціонованих дій в КСМ. Проте, існуючі системи моніторингу безпеки (СМБ) не здатні проводити комплексну оцінку дій зловмисників, будувати послідовність реалізованих вразливостей, визначати кінцеву ціль дій зловмисників і оцінювати ризики реалізації загроз безпеки інформаційних ресурсів, що може призвести до повторних успішних атак на комп'ютерні системи і мережі, а також до фінансових втрат. Для комплексного вирішення даних завдань необхідно збільшити об'єм даних, які обробляються системою моніторингу безпеки, що спричиняє уповільнення реагування на атаки на КСМ. Таким чином, актуальним є створення нових методів, а також модифікованих засобів моніторингу безпеки, що забезпечують високу ймовірність коректного виявлення і своєчасне попередження атак зловмисників. Об'єктом досліджень є процеси аналізу дій легальних користувачів корпоративних мереж в рамках вирішення задач моніторингу безпеки. Предметом досліджень є методи і засоби аналізу ризиків реалізації загроз безпеки інформаційних ресурсів і засоби протидії зловмисникам, що забезпечують підвищення ефективності систем моніторингу безпеки в КСМ. Методи дослідження. В дипломній роботі використовується математичний апарат теорії графів для досліджень і оцінки вразливостей КСМ; лінійної алгебри, теорії лінійного програмування для аналізу рівня загроз КСМ; теорії ймовірності і математичної статистики для оцінки ризиків реалізації загроз безпеки; методи теорії обробки спостережень для аналізу експериментальних даних. Основні положення і теоретичні оцінки підтверджено результатами аналізу і моделювання систем моніторингу безпеки в комп'ютерних системах і мережах. Метою роботи є підвищення ефективності систем моніторингу безпеки на основі оцінки рівня загроз вторгнень із врахуванням цілей дій порушників та аналізу ризиків реалізації загроз безпеки інформаційних ресурсів, що забезпечать за допомогою засобів адаптивного управління безпекою КСМ випереджуючу реакцію системи захисту на дії зловмисників. Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в розробці нових ефективних алгоритмів аналізу поведінки легальних користувачів корпоративних мереж, які використані для створення програмних засобів системи моніторингу безпеки, що забезпечують прогнозування можливих вторгнень та підвищують ефективність функціонування системи захисту інформації. Запропоновано архітектуру системи підтримки прийняття рішень адміністратором безпеки, який за даними моніторингу використовує засоби адаптивного управління захищеністю інформаційних ресурсів КСМ. Також створено спеціалізоване середовище для моделювання і аналізу параметрів систем моніторингу безпеки в комп'ютерних системах і мережах, яке може бути використано для дослідження різноманітних методів та засобів виявлення вторгнень в КСМ. Актуальність теми полягає в тому, що моніторинг станів інформаційних ресурсів сприяє набагато більш безпечній роботою з комп’ютерними системами. У результаті виконання роботи було розглянуто та випробувано низку методів для оптимізації управління захищеністю комп’ютерних систем та проаналізовано результати.
Thesis: 66 p., 6 tabl., 13 fig., 1 appendix, 37 sources. The need to use security monitoring systems in computer systems and networks (CSM) is determined by the fact that the use of conventional means and mechanisms of information protection is insufficient, because they perform only basic functions and do not control the security of information systems in constant modifications of intrusions, update of CSM hardware and software. Preliminary analysis, operational control and implementation of response mechanisms to the intrusion into the CSM allow not only to detect attacks on computer systems, but also to form a set of measures to prevent, localize and eliminate the consequences of unauthorized actions in the CSM. However, existing security monitoring systems (SMS) are not able to comprehensively assess the actions of attackers, build a sequence of implemented vulnerabilities, determine the ultimate goal of attackers and assess the risks of security threats to information resources, which can lead to repeated successful attacks on computer systems and networks , as well as financial losses. To comprehensively address these challenges, it is necessary to increase the amount of data processed by the security monitoring system, which causes a slowdown in response to attacks on KSM. Thus, it is important to create new methods, as well as modified security monitoring tools that provide a high probability of correct detection and timely prevention of attacks by attackers. The object of research is the processes of analysis of actions of legal users of corporate networks in the framework of solving security monitoring problems. The subject of research is the methods and means of risk analysis of the implementation of security threats to information resources and means of counteracting intruders, which increase the effectiveness of security monitoring systems in the CSM. Research methods. The dissertation uses the mathematical apparatus of graph theory for research and assessment of VS vulnerabilities; linear algebra, the theory of linear programming for the analysis of the level of threats of KSM; probability theory and mathematical statistics to assess the risks of security threats; methods of observation processing theory for analysis of experimental data. The main provisions and theoretical assessments are confirmed by the results of analysis and modeling of security monitoring systems in computer systems and networks. The aim of the work is to increase the efficiency of security monitoring systems based on assessing the level of intrusion threats, taking into account the objectives of violators and risk analysis of information security threats, which will provide adaptive security management KSM anticipatory response to attackers. The practical significance of the obtained results is to develop new effective algorithms for analyzing the behavior of legal users of corporate networks, which are used to create software for security monitoring systems that predict possible intrusions and increase the efficiency of information security. The architecture of the decision support system of the security administrator is proposed, which according to the monitoring data uses the means of adaptive management of the security of information resources of KSM. A specialized environment has also been created for modeling and analyzing the parameters of security monitoring systems in computer systems and networks, which can be used to study various methods and means of detecting intrusions into KSM. The relevance of the topic is that monitoring the state of information resources makes it much safer to work with computer systems. As a result of the work, a number of methods for optimizing the security management of computer systems were considered and tested, and the results were analyzed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 «Комп’ютерні системи та компоненти». – Харківський національний університет радіоелектроніки, Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова задача покращення показників виявлення аномалій функціонування РКС в умовах кібернетичних впливів зовнішнього та внутрішнього середовища шляхом побудови моделей і методів на основі технологій інтелектуального аналізу даних. Об'єктом дослідження є процес моніторингу стану інформаційного та комунікаційного середовища розподілених комп’ютерних систем, предметом дослідження є методи і алгоритми моніторингу в розподілених комп’ютерних системах із застосуванням технологій інтелектуального аналізу даних. Методи дослідження основані на використанні теорії множин – для розробки моделі функціонування розподілених комп’ютерних систем на основі клієнт-серверної архітектури, моделі мультиагентної підсистеми збору та зберігання даних, моделі моніторингу аномалій функціонування розподілених комп’ютерних систем; загальна теорія систем – для дослідження та розробки протоколу взаємодії агентів моніторингу в розподілених комп’ютерних системах. Практична значимість отриманих теоретичних результатів дисертаційної роботи підтверджено ефективністю запропонованої моделі тільки для виявлення аномального поведінки мережного трафіку на основі множини параметрів мережних з'єднань , що реалізується шляхом аналізу вхідного трафіку за допомогою ансамблю класифікаторів. Зокрема, практичне вирішення теоретичних досліджень полягає у наступному. Запропонована методика моніторингу, яка визначає умови і порядок оцінки стану РКС за допомогою розробленої мультиагентної системи моніторингу. Запропоновано архітектура системи моніторингу з використанням автономних програмних агентів. Архітектура передбачає динамічне формування ієрархічної структури, вузлом якої може виступати будь-яка сутність, що визначається джерелом даних або сенсором. Таким чином, стосовно моніторингу РКС можуть існувати метрики грід, кластерів, обчислювальних вузлів і завдань та інші. Для взаємодії між усіма агентами пропонується використовувати групу інтелектуальних агентів запиту метою яких є координація агентів збору інформації, реструктуризація отриманої інформації і реалізація протоколів і механізмів передачі повідомлень між усіма агентами моделі. Агенти моніторингу можна розділити на такі групи: – агент комутатора і мережевий агент, які забезпечують збір даних з перших двох рівнів моделі OSI. – агент сеансу, який забезпечує збір інформації про ім'я користувача, ім'я термінальної лінії, астрономічний час початку сеансу та інше. – агент додатка, який відповідає за збір даних від різних додатків специфічних для тієї чи іншої інформаційно-обчислювальної системи. – агенти запиту мета яких є обробка запитів на вибірку даних від користувачів системи збору, координація інших агентів для збору необхідної інформації, а також реструктуризація отриманої інформації для зберігання статистичний даних про систему в цілому. Застосування таких агентів і програмна реалізація стандартизованих інтерфейсів взаємодії між ними дозволяють використовувати спільно на різних рівнях програмне забезпечення незалежних розробників. Наприклад, сенсорами можуть виступати файли даних. Але, всі сенсори формують єдину структуру метрик, однаково доступну різним компонентам системи моніторингу. Таким чином, побудована за даною архітектурою система моніторингу може працювати паралельно з уже розгорнутими засобами моніторингу, заміщаючи їх на деяких рівнях, що дозволяє змінювати і розширювати набір доступних функцій цих систем. Результати дисертаційної роботи впроваджено у державному підприємстві «Центральне конструкторське бюро «ПРОТОН»», м. Харків (акт від 30.05.18) та Харківському національному університеті радіоелектроніки, кафедра електронних обчислювальних машин, м. Харків в процесі проведення лекційних занять і лабораторних робіт з курсу «Технології виявлення загроз в комп’ютерних мережах». Матеріали дисертації достатньо повно викладені у 13 роботах: з них 6 статей у виданнях, які зазначені в переліку фахових видань України з технічних наук [ 1-6 ] (всі праці входять до науково-метричних баз, 2 – до бази Scopus ) та 7 тез доповідей міжнародних конференцій [7-13] (1 – до бази Scopus ).
Qualified scientific work on the rights of the manuscript. Thesis for a Candidate Degree in Engineering, specialty 05.13.05 “Computer Systems and Components”. - Kharkiv National University of Radio Electronics, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2019. The dissertation deals with the actual scientific task of improving the detection of anomalies of functioning of RKS in the conditions of cybernetic influences of external and internal environment by constructing models and methods based on the analysis of data technologies. The object of the study is the process of monitoring the state of information and communication environment of distributed computer systems, the subject of research is the methods and algorithms of monitoring in distributed computer systems using data mining technologies. Research methods are based on the use of set theory - to develop a model of functioning of distributed computer systems based on client-server architecture, model of multiagent subsystem of collecting and storage of data, models of monitoring anomalies of functioning of distributed computer systems; general systems theory - for research and development of the protocol of interaction of monitoring agents in distributed computer systems. The practical significance of the obtained theoretical results of the dissertation is confirmed by the effectiveness of the proposed model only for the detection of anomalous behavior of network traffic based on a set of network connection parameters, which is realized by analyzing the inbound traffic using an ensemble of classifiers. In particular, the practical solution to theoretical studies is as follows. A monitoring technique is proposed that defines the conditions and procedure for assessing the status of RCCs using the developed multi-agent monitoring system. The architecture of the monitoring system using autonomous software agents is proposed. Architecture involves the dynamic formation of a hierarchical structure, the node of which can be any entity defined by the data source or sensor. Thus, metrics of grids, clusters, computing nodes and tasks, and others, may exist with respect to RCC monitoring. For the interaction between all agents, it is proposed to use a group of intelligent inquiry agents to coordinate information collection agents, restructure the information received, and implement protocols and message mechanisms between all agents of the model. Monitoring agents can be divided into the following groups: – іs a switch agent and network agent that collects data from the first two levels of the OSI model. – іs a session agent that collects information about a user name, terminal name, astronomical start time, and more. – іs an application agent responsible for collecting data from various applications specific to a particular computer system. – - query agents whose purpose is to process queries for data collection from users of the collection system, coordinate other agents to collect the necessary information, as well as restructure the information obtained to store statistics about the system as a whole. The use of such agents and the software implementation of standardized interfaces between them allow the use of third-party software at different levels. For example, sensors can act as data files. However, all sensors form a single metric structure that is equally accessible to different components of the monitoring system. Thus, a monitoring system built on this architecture can work in parallel with already deployed monitoring tools, replacing them at some levels, which allows to change and extend the range of available functions of these systems. The results of the dissertation were implemented at the State Enterprise "Central Design Bureau" PROTON ", Kharkiv (act dated 30.05.18) and Kharkiv National University of Radio Electronics, Department of Electronic Computing Machines, Kharkiv in the course of conducting lectures and laboratory work on the course "Threat detection technologies in computer networks". The materials of the dissertation are quite sufficiently presented in 13 papers: 6 of them are articles in the editions that are listed in the list of professional editions of Ukraine in technical sciences [1-6] (all works are included in scientific-metric bases, 2 - in Scopus base) and 7 theses international conference reports [7-13] (1 to Scopus database).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена дослідженню проблемних питань, пов'язаних із розробкою інформаційних систем моніторингу стану повітряних ліній в умовах ожеледоутворення, що забезпечують зниження відмов у електропостачанні шляхом надання електротехнічному персоналу завчасної інформації про момент ожеледоутворення. У роботі представлено критичний аналіз існуючих систем моніторингу ожеледоутворення. З метою усунення їх недоліків, запропоновано нові первинний інформативний параметр і вимірювальний перетворювач ожеледоутворення. Для цього вдосконалено нестаціонарну теплову модель ділянки проводу, на основі якої, для заданих умов, досліджено інформативний параметр. Розроблено модель прогнозування динамічного ряду інформативного параметра, що дозволяє оцінити надійність отриманого прогнозу. Проведено необхідні експериментальні дослідження. Обґрунтовано архітектуру системи моніторингу стану повітряних ліній електропередавання. Для технічної реалізації системи моніторингу стану обґрунтовано структуру та будову вимірювального перетворювача блоку збору даних. Розроблено чисельну модель вимірювального перетворювача у програмному комплексі SolidWorks, що поєднує в собі розв'язок гідродинамічної та теплової задач. Також розроблено макет пристрою блоку збору даних системи моніторингу.
Thesis for getting scientific degree of the Candidate of technical science on the specialty 05.14.02 – electric power stations, network and system. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to the study of problematic issues related to the development of information systems for monitoring the state of overhead power lines in icing conditions, ensuring reduction of failures in the power supply, through the provision of electrical engineering personnel advance information about the icing point. The work presents a critical analysis of existing ice formation monitoring systems. In order to correct their deficiencies, proposed a new primary informative parameter and an ice accretion measuring transducer. To this end, the transient thermal model of the wire section of overhead power lines was improved. And based on this improved model, for the given conditions, an informative parameter was researched. The developed model for forecasting the time series of the informative parameter let to estimate the reliability of the obtained forecast. The necessary experimental studies were carried out. Architecture of the monitoring system of overhead power lines was justified. For the technical implementation of information monitoring system is justified the structure and a design of the measurement transducer of data collection unit. In this work were developed the numerical model in the SolidWorks software package, which combines the solution of the hydrodynamic and thermal problems. Also, was developed the device layout for the data acquisition unit of the monitoring system.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена дослідженню проблемних питань, пов'язаних із розробкою інформаційних систем моніторингу стану повітряних ліній в умовах ожеледоутворення, що забезпечують зниження відмов у електропостачанні шляхом надання електротехнічному персоналу завчасної інформації про момент ожеледоутворення. У роботі представлено критичний аналіз існуючих систем моніторингу ожеледоутворення. З метою усунення їх недоліків, запропоновано нові первинний інформативний параметр і вимірювальний перетворювач ожеледоутворення. Для цього вдосконалено нестаціонарну теплову модель ділянки проводу, на основі якої, для заданих умов, досліджено інформативний параметр. Розроблено модель прогнозування динамічного ряду інформативного параметра, що дозволяє оцінити надійність отриманого прогнозу. Проведено необхідні експериментальні дослідження. Обґрунтовано архітектуру системи моніторингу стану повітряних ліній електропередавання. Для технічної реалізації системи моніторингу стану обґрунтовано структуру та будову вимірювального перетворювача блоку збору даних. Розроблено чисельну модель вимірювального перетворювача у програмному комплексі SolidWorks, що поєднує в собі розв'язок гідродинамічної та теплової задач. Також розроблено макет пристрою блоку збору даних системи моніторингу.
Thesis for getting scientific degree of the Candidate of technical science on the specialty 05.14.02 – electric power stations, network and system. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to the study of problematic issues related to the development of information systems for monitoring the state of overhead power lines in icing conditions, ensuring reduction of failures in the power supply, through the provision of electrical engineering personnel advance information about the icing point. The work presents a critical analysis of existing ice formation monitoring systems. In order to correct their deficiencies, proposed a new primary informative parameter and an ice accretion measuring transducer. To this end, the transient thermal model of the wire section of overhead power lines was improved. And based on this improved model, for the given conditions, an informative parameter was researched. The developed model for forecasting the time series of the informative parameter let to estimate the reliability of the obtained forecast. The necessary experimental studies were carried out. Architecture of the monitoring system of overhead power lines was justified. For the technical implementation of information monitoring system is justified the structure and a design of the measurement transducer of data collection unit. In this work were developed the numerical model in the SolidWorks software package, which combines the solution of the hydrodynamic and thermal problems. Also, was developed the device layout for the data acquisition unit of the monitoring system.