ТЕХНОЛОГІЯ МОДЕЛЮВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ ЗВО Спеціальність 122 – Компʼютерні науки
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Affiliation
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Державний торговельно-економічний університет
Анотація
Шестак Я. І. Технологія моделювання інформаційної інфраструктури ЗВО. – Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузізнань «Інформаційні технології» за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки».Державний торговельно-економічний університет, Київ, 2024.Дисертація є комплексним дослідженням: аналізу та реалізаціїтехнології моделювання інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти,шляхом визначення концепції гармонізаційного відкритого цифровогоосвітнього простору та побудови математичної моделі інформаційноїінфраструктури закладу вищої освіти з інтелектуальною складовою, якапредставлена як функція, що залежить від її структурних компонентів та їхскладових в основу якого покладено інтелектуальну компоненту інформаційної інфрасткуктури, а також проєктуванні та деталізації кожного кроку структурованої моделі, що включає опис функціоналу та характеристик інформаційних впливів на компоненти системи моделі «Інформаційної інфраструктури ЗВО (ТО-ВЕ)», яка реалізована на основі інтелектуального центру взаємодії інформаційних компонентів інфраструктури закладу вищої освіти, та її практичної реалізації. Актуальність теми дослідження полягає у нівелюванні складності інформаційних інфраструктур закладів вищої освіти, неузгодженості інформаційних систем шляхом побудови структурованої ієрархічної інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти за моделями, з врахуванням нейромережевих алгоритмів, які нададуть можливість оптимізувати взаємодію всіх компонентів інформаційної інфраструктури, їх вплив на розвиток та застосування інтелектуального блоку, який прискорить обробку великих обсягів даних та буде впливати на безпеку інформаційної системи, інформаційні канали, потоки інформації, комп’ютерне обладнання, програмне забезпечення, систему кібербезпеки. Інформаційною базою дослідження стали нормативні матеріали, наукові праці вітчизняних та закордонних вчених, емпіричні результати власних досліджень моделей інформаційної інфраструктури закладів вищої освіти (Національного транспортного університету, Державного податкового університету, Державного торговельно-економічного університету). Методологічна основа дисертаційного дослідження полягає в теоретичних та методологічних основах системного та процесного підходів, загальнонаукових принципах, фундаментальних процесах технології моделювання щодо інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти як об’єкта дослідження. Методи дослідження. В дисертаційному дослідженні використані методи теоретичного та емпіричного досліджень, серед яких можна вирізнити аналіз, синтез, аналогію, порівняння, формалізацію, тощо; аналіз структур;моделювання графічне (декомпозиція, проєктування) та математичне (метод аналізу ієрархій, метод розбиття графів, алгоритм Кернінгана-Ліна, інтеграція, оптимізація, тощо). Теоретичною основою дисертаційного дослідження є модель інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти з модулем інтелектуальної компоненти. Об’єктом дослідження є процеси побудови моделей інформаційної інфраструктури закладів вищої освіти та встановлення оптимізованих взаємозв’язків між структурними компонентами. Предметом дослідження технології моделювання інформаційної інфраструктури, з врахуванням інтелектуальної складової. Наукова новизна отриманих результатів. У дисертаційній роботі отримані такі наукові результати: Вперше: − розроблено модель інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти з інтелектуальною компонентою та проведено декомпозицію інтелектуального центру взаємодії складових інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти, яка представляє собою ієрархічну структуру та допомагає виявляти і усувати проблеми функціонування системи протягом її життєвого циклу, передбачаючи спрощення інформаційних інфраструктур закладів вищої освіти і усунення неузгодженостей шляхом побудови структурованої інформаційної системи на основі включення нейромережевих алгоритмів, які оптимізують взаємодію компонентів, покращують обробку даних і забезпечують безпеку, управління інформаційними потоками, комп’ютерним обладнанням та програмним забезпеченням.; − імплементовано інтелектуальну компоненту до інформаційної інфраструктури ЗВО, що керується нейромережними алгоритмами, які направлені на гармонізацію освітнього процесу та освітньої діяльності. − запропоновано математичну модель інформаційної інфраструктури закладу вищої освіти з інтелектуальною складовою, яка представлена як функція, що залежить від її структурних компонентів та їх складових, в основу моделі покладено інтелектуальну складову інформаційної інфраструктури, що визначена як оператор інтелектуального перетворення, який характеризує структуру та роботу інформаційної інфраструктури на основі вектора стану системи управління інфраструктурою, вектора управління процесами у інфраструктурі, вектора зовнішнього середовища, яке впливає на функціонування закладу вищої освіти, вектора сигналів мети функціонування інфраструктури закладу вищої освіти та вектора параметрів об’єкту управління. Удосконалено:− поняття «Інформаційної інфраструктури ЗВО», яке на відміну від поняття «Інформаційна інфраструктура суб’єкта господарської діяльності», враховує специфіку галузі економіки освіти, проаналізовані та класифіковані структурні компоненти, що визначають інформаційної інфраструктури ЗВО − модель програмно-апаратної топології інтелектуального центру взаємодії компонентів інформаційної інфраструктури, через представлення способу розміщення компонентів пристроїв, а саме сервера нейромережі, що включає в себе компонент Дата центр та Центр навчання нейронної мережі.Набули подальшого розвитку: − Концепція гармонізаційного відкритого цифрового простору ЗВО як комплекс вимог до інформаційної інфраструктура ЗВО, дотримання яких дозволяє оптимізувати процеси підтримки прийняття рішень; забезпечує побудову, модернізацію та подальший розвиток всіх складових інформаційної інфраструктури; − алгоритм запуску системи інтелектуального центру взаємодії компонентів інформаційної інфраструктури, в якому, на відміну від існуючих, запропоновано використання нейромережевих алгоритмів та створення центру навчання нейромережі. Практична значимість наукових результатів полягає в: - розробці проєкту моделі системи інформаційної інфраструктури ЗВО (TO-BE), яка реалізована на основі єдиного гармонізаційного відкритого цифрового простору ЗВО, та реалізована у вигляді концептуальної контекстної моделі; - розробці та впроваджені проєкту моделі «Інтелектуального центру взаємодії інформаційних компонентів інфраструктури ЗВО», на основі її декомпозиції; - розробці системи інформаційного, апаратно-програмного захисту, яка створена на основі Концепції єдиного гармонійного відкритого цифрового простору ЗВО та нормативно-правової бази, як складової «Захисту компонентів інформаційної інфраструктури ЗВО»; - проєктуванні архітектури інтелектуального центру взаємодіїкомпонентів інформаційної інфраструктури ЗВО: • структурна схема діаграми розгортання – модель програмно- апаратної топології інтелектуального центру взаємодії компонентів інформаційної інфраструктури; • діаграма активності – алгоритм запуску системи інтелектуального центру взаємодії компонентів інформаційної інфраструктури.Пропозиції щодо удосконалення інформаційної інфраструктури закладів вищої освіти з використанням інтелектуальної складової апробовані та впровадженні у: 1. Національному транспортному університеті – внесено зміни у інформаційних потоках інфраструктури , застосована низка безпекових заходів для покращення швидкодії інформаційних систем, була оптимізована структура та адаптовані типи, кількісні та якісні параметри потоків інформації у базах даних. Відповідно, інформація і ресурси інформаційної інфраструктури ЗВО за рахунок моделювання будуть максимально ефективно використані, стало видно реальну потребу у збільшенні ресурсів ситем та прогнозувати витрати на утримання систем (довідка про впровадження результатів дисертаційного
дослідження від 26.06.2024 № 1102 / 01 ). 2. Держаному торговельно-економічному університеті – модель системи інформаційної інфраструктури ТO-BE, проєкт та архітектуру програмно- апаратної топології інтелектуального центру взаємодії компонентів інформаційної інфраструктури (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 28.06.2024 № 1326 / 27 ). 3. Ужгородському національному університеті – проведено реструктуризацію інформаційної інфраструктури ЗВО, оптимізовано потоки інформації та трансформація інформаційних систем з використанням моделі з інтелектуальним центром та сервера штучного інтелекту. Використана модель TO-BE – дала можливість більш ефективно використовувати інформаційні ресурси університету, проводити аналіз великих обсягів даних, узгоджувати та трансформуватицифрову інформацію, направляти прийняття рішень та будувати прогнози розвитку інформаційних систем (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження 27.06.2024 № 132 / 24 ). 4. Національному університеті «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» – апробовано та впроваджено модель «інтелектуального центру взаємодії інформаційних компонентів інфраструктури закладу вищої освіти»(довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 09.07.2024 № 06-103 / 257 ).
5. Київському національному університеті будівництва та архітектури – впровадили та застосували сервер з використанням елементів штучного інтелекту, побудовано резервні комунікації для підвищення стійкості інформаційних систем університету. Завдяки запропонованій моделі інформаційної інфраструктури ЗВО прогнозується розвиток та модернізація інформаційної системи, дає можливість прогнозувати витрати на побудову, модернізацію та оновлення апаратної, програмної частини та комунікацій відповідно вимог захищеного кіберпростору (довідка про впровадження результатів дисертаційного дослідження від 09.07.2024 № 14-1.9 / 588 ). Дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів науково- дослідних робіт Державного торговельно-економічного університету в рамках ініціативних тем: - «Проектування інформаційних технологій освітнього середовища» (номер державної реєстрації №0121U100278); - «Моделювання інформаційно-аналітичної системи контролю якості процесу виробництва продукції» (номер державної реєстрації № 0121109155). Результати дисертаційного дослідження використано у освітньому процесі Державного торговельно-економічного університету при викладанні дисциплін «Комп’ютерні мережі», «Захист комп’ютерних мереж», «Бази даних», «Хмарні та Grid технології», «Основи кібербезпеки» та в розробці методичного забезпечення освітнього процесу.
Опис
Ключові слова
: інформаційна інфраструктура, інформаційна система, інформаційна технологія, інтелектуальна система, нейромережеві алгоритми, декомпозиція, бази даних, модель, моделювання, зважені коефіцієнти, архітектура, система управління якістю, система підтримки прийняття рішень, заклад вищої освіти, стандарт., : information infrastructure, information system, information technology, intelligent system, neural network algorithm, decomposition, database, model, modeling, weighted coefficient, architecture, quality management system, decision support system, higher education institution, standard.
Бібліографічний опис
Шестак Я.І. (2024) ТЕХНОЛОГІЯ МОДЕЛЮВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ ЗВО ,м. Київ [Дисертація за спеціальність 122 – Компʼютерні науки, Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного університету.
https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10657