1

«Методи та засоби комп’ютерного моделювання сценаріїв аналітичної діяльності в системах організаційного управління»

(шифр теми «СЦЕНАРІЙ»)

Науковий керівник роботи

ДОДОНОВ Олександр Георгійович

доктор технічних наук, професор

​

Київ - 2023

Код виду науково-технічної діяльності за Кодом програмної класифікації видатків

6541030 (фундаментальні дослідження)

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Обставини, які впливають на розвиток сучасних інформаційних технологій, що вирішують задачі аналітики в СОУ

Обсяг даних, інформації та знань, які потрібні для прийняття збалансованих рішень, збільшується в геометричної прогресії

70% до 80% проектів, пов’язаних з впровадженням складних аналітичних рішень в організаціях – провальні

Процес аналізу даних все більш обмежується в часі

Тенденції сучасного розвитку інформаційних технологій, що вирішують задачі аналітики в СОУ

Ефективність прийняття управлінських рішень напряму залежить від наявності та якості інформації та знань

Накопичення та використання знань про предметну область та накопичений попит вирішення завдань СОУ

Інтелектуалізація програмних систем і за їх використанням процесів прийняття рішень

Структурна алгоритмізація та як наслідок використання сервіс-орієнтованої архітектури при побудові програмних систем

Зрушенням від кастомізації, яка на тяжінні довгого часу була золотим стандартом, в сторону персоналізації

Аналітика повинна бути дієвою - мати змістовне наповнення, бути цілеспрямованою, зокрема надавати засоби моделювання та оптимізації сценаріїв аналізу інформації та розвитку ситуації або процесів

2

Підходи до проектування та ефективного впровадження аналітики в системах організаційного управління

3

Тенденції розвитку інформаційних технологій, що вирішують задачі аналітики, вимагають наукового осмислення та опрацювання, розробки нових архітектурних вирішень, нових та удосконалених підходів до проектування та впровадження програмних систем, спрямованих на підтримку вирішення задач аналітики.

Тому є актуальним і необхідним вирішення науково-технічної проблеми дослідження, формалізації та розробки теоретичних основ та практичних засад комп’ютерного моделювання сценаріїв аналітичної діяльності в різних предметних областях, зокрема при проектуванні систем організаційного управління.

НАУКОВІ ЗАВДАННЯ НДР «СЦЕНАРІЙ»

4

2. Розробити теоретичні засади встановлення співвідношення графічних елементів опису сценарію АнД з описом онтології його предметної області з метою забезпечення можливості проводити семантичний аналіз коректності як логічно-зв’язаних фрагментів сценарію АнД, так і його верифікацію.

3. Дослідити можливості і розвиток математичних моделей і методів побудови сценарію АнД з урахуванням можливих наступних кроків сценарію та на основі виведення за прецедентами, що вже накопичені в результаті попереднього моделювання сценаріїв АнД.

1. Провести аналіз і оцінку сучасного стану і особливостей проблеми дослідження, створення та вдосконалення комп’ютерних систем моделювання багаторівневих сценаріїв АнД, вибір та обґрунтування перспективних підходів до її вирішення з метою визначення та зменшення логічно-зв’язаних помилок і семантичної незв’язаності опису багаторівневих сценаріїв чи їхніх окремих гілок, що призводить до суттєвого зменшення часу моделювання сценаріїв у цілому.

НАУКОВІ ЗАВДАННЯ НДР «СЦЕНАРІЙ» (продовження)

5

5. Розробити алгоритми і програмні засоби комп’ютерного моделювання сценаріїв на основі розроблених та удосконалених моделей (сценарних моделей, моделей опису предметної області в умовах невизначеності, заданих обмежень) і методів побудови та виконання сценаріїв АнД

6. Створити комп’ютерну моделюючу систему (інтегроване програмне інструментальне середовище) для тестування і оцінки запропонованого теоретичного підходу комп’ютерного моделювання сценаріїв АнД, яка ґрунтується на побудованих моделях, методах та алгоритмах моделювання

7. Виконати експериментальну оцінку отриманих теоретичних результатів шляхом імітаційного моделювання

4. Розробити метод виконання сценаріїв аналітичної діяльності на основі Web-сервісів, вибір яких засновано на механізмі порівняння параметрів метаописів Web-сервісів із параметрами функціональних завдань сценарію

АНАЛІЗ ОСТАННІХ ПУБЛІКАЦІЙ ТА ДОСЛІДЖЕНЬ

ОСОБЛИВОСТІ

НАУКОВО-ПРИКЛАДНА ПРОБЛЕМА

Дослідити, формалізувати та розробити теоретичні основи та практичні засади побудови та моделювання сценаріїв аналітичної діяльності в різних предметних областях, зокрема при проектуванні систем організаційного управління

Питанням побудови методології системного аналізу та формування сценаріїв

М.З. Згуровський,. Т. Сааті, Ф. Цвік, В.М. Одріна, С.С. Картавова, Т. Річі, Дж. Х. Лінстон та М.Туроф, Т. Гордон, О. Хелмер, Н. Долкі, Х. Сакман та інші.

Питання розробки та використання підходів до моделювання сценаріїв

Морозов А.О., Палагін О.В., ДодоновО.Г., Самойлов В.Д., Ланде Д.В., Загоруйко Н.Г., Рабчевский Е.А., Рубашкин В.Ш., Bart Kosko, Lotfi Aliasker Zadeh, T. Gruber, S. Staab, R. Studer, N.F. Noy, A. Gomez-Perez., Т. Грубер, Дж. Солтон, А. Гомес-Пересат та інші.

Проблема побудови та виконання сценаріїв

Існуючі інструментальні рішення і платформи побудови сценаріїв: RapidMiner, KNIME, Orange, Weka, Alteryx, BM Cloud service models, Microsoft Azure, Google Cloud, Oracle Cloud, Amazon Web Services.

Не використовуються або використовуються не всі можливості онтології, особливо під час моделювання функціональності сценаріїв: виведення нових знань на основі онтології; критерії наповнення онтології та інші.

Побудова сценарію базується лише на візуальному представленні моделі процесів обробки даних, правила логічно-зв’язаних переходів виконання сценаріїв жорстко зашиті в програмному коді, не використовують сучасні інтелектуальні методи при побудові сценаріїв АнД.

6

Систематичний збір та обробка інформації для підтримки процесу прийняття рішення за рахунок пошуку нових закономірностей, прогнозування можливих варіантів розвитку подій та ситуацій в майбутньому

7

Структура аналітичної діяльності в СОУ

Загальна архітектура АС, орієнтованої на управління процесами багаторівневої обробки даних аналітичних досліджень

• Управління правами користувачів та безпекою системи (керівників, аналітиків, фахівців, експертів, інженерів знань)
• Управління процесами аналітичної діяльності (управління процесами вибору типових задач аналітики та сценаріїв їх виконання, моделювання сценаріїв обробки різноманітних форматів та типів даних, аналіз та візуалізація отриманих результатів)
• Управління засобами інтелектуального аналізу даних - налаштування інструментальних засобів аналізу даних (Data mining, Text mining, Web mining, Machine learning та Network analysis) за профілями користувачів
• Управління рубрикацією та контентом сховища (управління архітектурою даних, управління метаданими, робота зі сховищами даних)
• Управління процесами перетворення та конвертації даних (структурованих, неструктурованих, на природній мові, графова модель даних соцмереж, мультимедійні дані)
• Управління процесами пошуку, витягу даних (добірок посилань, пошукових каталогів та систем метапошуку)

Процеси управління аналітичною діяльністю

Сценарій аналітичної діяльності

Сценарій аналітичної діяльності – виконання послідовності окремих дій збору, обробки та аналізу інформації для досягнення визначених цілей з урахуванням заданих обмежень та різних можливих варіантів розвитку подій, на які впливають як зовнішні, так і внутрішні фактори. Сценарій виконується на основі залучення функціональних сервісів, кожен з яких пов’язаний із різними операціями.

Граф дій

Гіпотетичне зображення сценарію

10

Багаторівневе моделювання сценаріїв АнД

Послідовна побудова моделей із подальшою їх деталізацією на кожному наступному рівні.

11

Структура концептуальної моделі

програмних засобів моделювання сценаріїв АнД

Концептуальна модель програмних засобів моделювання сценаріїв АнД у відповідності із модельно-орієнтованим підходом розглядається як взаємопов’язана послідовність моделей, що забезпечують реалізацію функції побудови та виконання сценаріїв АнД

12

МОДЕЛЬ СЦЕНАРІЮ В НОТАЦІЇ BPMN

МОДЕЛЬ СЦЕНАРІЮ НА ОСНОВІ ОНТОЛОГІЇ (OWL)

13

Теоретичні засади семантичного моделювання сценаріїв

14

Модель взаємодії між конструкціями графічної нотації BPMN та онтологією (OWL) сценарію

Умовою такої взаємодії є підтримка співвідношення 1:1 між концептами OWL онтології та примітивами BPMN нотації

Ієрархія онтології ПрО для опису співвідношення між концептами OWL-онтології і примітивами моделі сценарію в нотації BPMN

15

Основні елементи нотації BPMN 2.0 – для процесного моделювання сценаріїв АнД

Візуальний редактор BizAgi Process Modeler

Методологія визначення глибини і масштабу моделі сценарію в парадигмі процесного моделювання

1. Що є початковими умовами функціонування багаторівневого сценарію та як сформульована кінцева мета АнД?

2. Які вихідні документи або інформація є результатом виконання сценарію АнД в цілому або його складових частин?

3. Які учасники (participant), процеси та підпроцеси аналізу даних мають бути залучені для виконання багаторівневого сценарію АнД, та які ролі виконують учасники сценарію – фахівці з питань ПрО, аналітики даних, керівники тощо?

4. Які процедури (функції, завдання) та в якої послідовності необхідно виконати учасникам (в межах їх компетенцій та повноважень) для отримання бажаного кінцевого результату сценарію в цілому та окремих підпроцесів обробки різноманітних даних?

5. Які механізми взаємодії, управління та синхронізації подій умов переходів мають бути запропоновані між виконавцями різного рівню та сценарію АнД в межах їх ролей та повноважень?

6. Які нормативні документи, інформація або інші ресурси необхідні для виконання кожного підпроцесу або процедури сценарію?

7. Які параметри потрібні для визначення умов виконання окремих процедур або умов переходів між кроками сценарію у разі настання таких ?

8. Яка документація регламентує коректне виконання процедур сценарію в цілому?

Формування сценарію АнД в графічному та виконавчому вигляді в технології процесного моделювання

18

18

Технологія формування сценарію аналітичної діяльності на базі нотації опису бізнес- процесів –BPMN 2.0

​

XPDL (XML Process Definition Language) – мова та формат обміну даними між BPM–системами

Графічна модель сценарію в нотації BPNN

19

<owl:Class rdf:about="http://www.reiter.at/ontology/generated#document">

<rdfs:subClassOf>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty rdf:resource="http://www.reiter.at/ontology/generated#bpmn2:definitions"/>

<owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger">1</owl:qualifiedCardinality>

<owl:onClass rdf:resource="http://www.reiter.at/ontology/generated#bpmn2:definitions"/>

</owl:Restriction>

</rdfs:subClassOf>

</owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://www.reiter.at/ontology/generated#bpmn2:definitions">

<rdfs:subClassOf>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty rdf:resource="http://www.reiter.at/ontology/generated#exporter"/>

<owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger">1</owl:qualifiedCardinality>

<owl:onDataRange rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string"/>

</owl:Restriction>

</rdfs:subClassOf>

</owl:Class> <owl:Class rdf:about="http://www.reiter.at/ontology/generated#bpmn2:definitions">

<rdfs:subClassOf>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty rdf:resource="http://www.reiter.at/ontology/generated#exporterVersion"/>

<owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger">1</owl:qualifiedCardinality>

<owl:onDataRange rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string"/>

</owl:Restriction>

</rdfs:subClassOf>

</owl:Class> <owl:Class

Фрагмент тексту OWL-моделі сценарію (конвертований з BPMN-моделі в технології BPMN-to-S-BPM-Ontology)

Ресурс URL:https://github.com/reiterma13/

20

Семантичне дослідження моделі сценарію засобами редактора онтології Protégé 5

Виявлення невідповідностей та семантичних розривів сценарію

Таксономія класів моделі сценарію

Дослідження зв'язаності класа <BPMNEdge> с дочірніми класами

Приклад застосування механізму зв'язування екземпляра класа з призначенням йому унікального текстового ідентифікатора у редакторі Protégé 5

8

21

Критерії оцінки результатів конвертації моделі BPMN в OWL–модель сценарію

1. Кожен графічний елемент BPMN моделі визначається як окремий клас OWL моделі з унікальним ім'ям, що дозволяє однозначно ідентифікувати його при семантичному аналізі засобами OWL редакторів.
2. Кожен учасник має унікальне ім'я та через клас онтології <BPMNPlane> (контейнер з унікальним ім'ям) повністю співвідносяться між собою, а екземпляри класу описують усі графічні елементи, що входять у процес на BPMN-діаграмі.
3. Кожен клас OWL-моделі описується властивостями <Data properties> або <Object properties>, які пов'язані з відповідними XML-атрибутами графічних елементів у вхідному файлі XPDL.
4. Кожен вузол (графічний елемент на BPMN-діаграмі) в онтології представлений відповідним екземпляром класу <BPMNShape> з унікальним ім'ям та співвідноситься з відповідними іменами графічних елементів BPMN діаграми.
5. Усі обмеження властивостей певних класів онтології співвідносяться з обмеженнями відповідних графічних елементів BPMN-моделі сценарію та використовуються як аксіом, завдяки яким виконується онтологічний аналіз та оцінка пов'язаності завдань або робочих процесів сценарію.

9

Залучаючи Web-технології, розробник сценарію аналітики має можливість детальніше досліджувати OWL-моделі, а також проводити семантичний аналіз коректності логічно-пов'язаних фрагментів сценарію (особливо умов переходів між кроками сценарію) використовуючи інструментарій редакторів онтології та семантичного аналізу

Забезпечення семантичної сумісності процесів

при моделюванні переходів між кроками сценарію АнД

22

Онтологічна модель семантичного медіатора базується на функціях забезпечення сумісності, які включають:

• семантичну анотацію даних при перевірці коректності логічних переходів між різними кроками сценарію;
• семантичне вирівнювання гетерогенних виконавчих комп’ютерних моделей при взаємодії різних рівнів складного сценарію;
• загальну модель даних для єдиного представлення ПрО сценаріїв АнД;

онтологічні моделі ПрО сценаріїв для підтримки процесів семантичного посередництва при вирішенні розбіжностей, які виникають у переходах між кроками виконання складного сценарію АнД.

Місце посередника при розв’язанні розбіжностей у складному переході

=

=

Умови взаємодії процесів

де

Шляхи вирішення невідповідностей при взаємодії кроків сценарію

Основні кроки інтелектуального методу визначення наступних подій сценарію АнД на основі методів машинного навчання

24

Орієнтований граф можливих варіантів дій складного сценарію та варіант певної послідовності дій

25

Математична модель обчислення розподілу значень можливих подій сценарію АнД

26

Необхідна та достатня умова стійкості аналітичного процесу, який відображає послідовності дій аналітика щодо досягнення мети дослідження і полягає в наявності знань про процес аналітичної діяльності та наявності альтернативних маршрутів передачі інформації

Обчислення вірогідності досягнення кожного з можливих результатів приналежності події до певного розбиття графу

Обчислення вірогідності досягнення кожного з можливих результатів приналежності події до кореневого розподілу подій

Обчислення ентропії корисності інформації переходу– різниці між поточною ентропією і середньозваженої ентропією відповідних груп розподілу подій

де – множина вузлів графа;

– булева функція, що набуває значення 1, якщо вузол дій приймає участь у діях користувача і 0 – в іншому випадку;

– поточний час дій у вузлів обробки аналітичних даних.

Метод виконання сценаріїв АнД

на основі різноманітних Web-сервісів

Моделювання сценарію аналітичної діяльності у вигляді послідовності пов'язаних сервісів, які реалізують завдання сценарію

Сценарій – це процес виконання завдання користувача на основі залучення функціональних сервісів, кожен з яких пов’язаний із різними операціями в межах досягнення загальної мети дослідження АнД.

UTi - завдання i-го сценарію;

Ti, - назва завдання i-го сценарію;

MDip – мета-опис завдання

i-го сценарію;

Sck - сценарій, який характеризується певною послідовністю сервісів;

S_l – l-ий сервіс;

T_l - назва l-го сервісу;

MD_lq - опис l-го сервісу.

​

27

Sc={ UsTask₁, UsTask₂,…, UsTask_i }

1. Декомпозиція «загального сценарію» вирішення завдання аналітика Sc на послідовність елементарних завдань (функцій, процедур) - UsTask_i та оцінка можливості залучення Web-сервісу WebS_i для виконання бажаної функції або процедури.
2. Відбір потрібних Web-сервісів із наявних служб для включення їх до загального сценарію АнД.
3. Планування взаємодії (включаючи умови виклику сервісу) відібраних Web-сервісів для реалізації загального сценарію АнД.
4. Безпосереднє виконання послідовності елементарних завдань із залученням відібраних Web-сервісів з метою виконання загального сценарію.

Основні етапи методу:

Метод виконання сценаріїв АнД

на основі різноманітних Web-сервісів

28

29

Схема взаємодії компонентів загального сценарію вирішення завдання користувача та веб-сервісів

Автоматизована побудова сценарію АнД на основі бібліотеки сценаріїв (прецедентів)

30

Алгоритм побудови сценарію по прецедентах

1. Рішення щодо вибору прецеденту обираються за результатами зіставлення прецеденту із вхідним набором даних, причому вибір засновується на основі знань

2. Для вибору найближчого прецеденту, який відповідає вхідним умовам, використовується функція приналежності

3. Правила логічного виводу - шаблони, які описують умови запиту для аналізу вхідних даних і розраховують конкретні значення функції приналежності до прецеденту

4. Шаблон формується на підставі певного уявлення користувача про аналогію між умовами нового запиту до вхідних даних і знаннями про накопичені прецеденти.

5. Функція приналежності розраховує ймовірність наближення вхідного набору даних до прецеденту на основі нечіткої логіки (приналежності до цього прецеденту).

31

Знання-орієнтована методологія комп’ютерного моделювання сценаріїв прийняття рішень в багаторівневих СОУ

Візуальна парадигма моделювання BPMN 2.0 із залученням технології Knowledge Graph NEO4J + Cypher та OWL-SPARQL для семантичного аналізу моделі сценарію (знаходження та усунення суперечностей та неузгодженостей між кроками складного сценарію)

1. Що є початковими умовами функціонування багаторівневого сценарію та як сформульована кінцева мета АнД. Визначення інформаційних ресурсів, БД і знань необхідних для виконання завдань і функцій сценарію
2. Сценарій як комбінація графічних елементів BPMN 2.0. (завдання, процеси, підпроцеси, виконавці, ролі, інформація, дані, ПЗ, логічні оператори, умови логічних переходів тощо)
3. Побудова діаграми сценарію у вигляді направленого графу, який відображує взаємодії між процесами, ролями та необхідними інформаційними ресурсами
4. Ітераційна розробка сценаріюта постійне вдосконалення рішення через повторювані цикли аналізу, проектування та оцінювання.
5. Конвертація BPMN-моделі сценарію в LPG-модель NEO4J для пошуку шляху та навігації у вузлах моделі сценарію, вилучення підграфів, виявлення пустих зв’язків і дослідження умов виконання циклічних задач сценарію та корегування BPMN-моделі з результатами дослідження
6. Конвертація BPMN-моделі сценарію в OWL-модель та здійснення аналізу для виявлення та усунення семантичних невідповідностей з урахуванням умов переходів між кроками сценарію та логічних операторів їхнього виконання та корегування BPMN-моделі з результатами дослідження
7. Публікація результатів моделювання сценарію у вигляді супроводжувальних документів форматів PDF, MS Word, MS Excel або Web, SharePoint для подальшої реалізації у середовищі МК КЗ

9

32

Взаємодія знання-орієнтованих технологій при моделюванні сценаріїв прийняття рішень в багаторівневих СОУ

BPMN-модель сценарію прийняття рішень для імітаційного моделювання в середовищі МК

10

Методологія сценарного аналізу при моделюванні управлінських рішень методом Байєса

33

11

Методологія візуального моделювання процесів обробки даних OSINT на платформі RapidMiner Studio

Структура системи комп'ютерного моделювання сценаріїв аналітичної діяльності

35

Архітектура системи комп'ютерного модулювання сценаріїв на основі сервіс-орієнтованої архітектури

36

Математична модель обчислення розподілу значень можливих подій сценарію АнД

37

Необхідна та достатня умова стійкості аналітичного процесу, який відображає послідовності дій аналітика щодо досягнення мети дослідження і полягає в наявності знань про процес аналітичної діяльності та наявності альтернативних маршрутів передачі інформації

Обчислення вірогідності досягнення кожного з можливих результатів приналежності події до певного розбиття графу

Обчислення вірогідності досягнення кожного з можливих результатів приналежності події до кореневого розподілу подій

Обчислення ентропії корисності інформації переходу– різниці між поточною ентропією і середньозваженої ентропією відповідних груп розподілу подій

де – множина вузлів графа;

– булева функція, що набуває значення 1, якщо вузол дій приймає участь у діях користувача і 0 – в іншому випадку;

– поточний час дій у вузлів обробки аналітичних даних.

Програмна платформа (Framework) для інтеграції різнорідних інструментів моделювання сценаріїв аналітичної діяльності

38

• Формування інтерфейсів кінцевого користувача виконання сценарію
• Робота з бібліотеками NumPy
• Фреймворк та система управління середовищем Anaconda

• Моделювання сценаріїв аналізу різноманітних даних (Big Data, Data Mining, Text Mining, Web-Mining)
• Виконавча модель сценаріїв аналізу даних у форматі XML–коду

BizAgi Process Modeler

• Моделювання сценаріїв верхнього рівня – стандарт ISO/IEC 19510
• Розбиття на підпроцеси та ролі виконавців
• BPMN - модель сценарію у вигляді діаграми та виконуваного XPDL-файлу

Редактор онтологій – Protégé 5

• Семантичний аналіз моделі
• Находження семантичних розривів

Конвертор перетворення BPMN–моделі до OWL-моделі сценарію

Взаємодія технологій при моделюванні сценаріїв аналітичної діяльності

RapidMiner Studio

Виконувана модель сценарію

Формування

сценарію

Аналіз

моделі

Моделювання

підпроцесів обробки даних

Оптимізація сценаріїв інформаційного впливу на основі онтологічної моделі

Коефіцієнт розподілу інформації між різними рівнями онтології визначає наскільки добре знання згруповані в різні категорії. Для блоку k:

​

,

41

Теоретичний підхід до комп’ютерного моделювання багаторівневих сценаріїв АнД, оснований на поєднанні переваг візуального моделювання BPMN-нотації і семантичного аналізу на базі онтологічної моделі, та подальшого автоматичного перетворення у виконавче програмне середовище.

Метод взаємного конвертування BPMN-моделі в OWL-модель, за рахунок забезпечення співвідношення між категоріями графічних примітивів BPMN до відповідних класів онтології і зв’язування їх з властивостями та відношеннями між елементами представленими мовою XML. Це дозволяє проводити семантичний аналіз коректності логічно-зв’язаних фрагментів сценарію АнД і його верифікацію.

Інформаційна технологія взаємного конвертування BPMN-моделі в OWL-модель сценарію АнД, що дозволяє перетворювати метадані опису сценарію АнД в базі знань, накопичуючи знання для побудови нових сценаріїв АнД на базі вже існуючих знань.

Математична модель обчислення розподілу значень можливих подій сценарію, на основі застосування методів машинного навчання деревами класифікації і регресії з використанням комбінації метрик оцінок ефективності. Це дає можливість значно підвищити точність розбиття графа складного сценарію на відповідні гілки при обчисленні ймовірності наступного кроку сценарію.

Удосконалення методу реалізації виконавчих сценаріїв АнД на основі веб-сервісів шляхом порівняння параметрів сервісів з параметрами функціональних завдань для динамічного формування послідовності веб-сервісів при вирішенні завдань аналітики.

​

Основні результати виконання НДР «Сценарій»

42

Теоретичний підхід до комп’ютерного моделювання багаторівневих сценаріїв АнД, оснований на поєднанні переваг візуального моделювання BPMN-нотації і семантичного аналізу на базі онтологічної моделі, та подальшого автоматичного перетворення у виконавче програмне середовище.

Метод взаємного конвертування BPMN-моделі в OWL-модель, за рахунок забезпечення співвідношення між категоріями графічних примітивів BPMN до відповідних класів онтології і зв’язування їх з властивостями та відношеннями між елементами представленими мовою XML. Це дозволяє проводити семантичний аналіз коректності логічно-зв’язаних фрагментів сценарію АнД і його верифікацію.

Інформаційна технологія взаємного конвертування BPMN-моделі в OWL-модель сценарію АнД, що дозволяє перетворювати метадані опису сценарію АнД в базі знань, накопичуючи знання для побудови нових сценаріїв АнД на базі вже існуючих знань.

Математична модель обчислення розподілу значень можливих подій сценарію, на основі застосування методів машинного навчання деревами класифікації і регресії з використанням комбінації метрик оцінок ефективності. Це дає можливість значно підвищити точність розбиття графа складного сценарію на відповідні гілки при обчисленні ймовірності наступного кроку сценарію.

Удосконалення методу реалізації виконавчих сценаріїв АнД на основі веб-сервісів шляхом порівняння параметрів сервісів з параметрами функціональних завдань для динамічного формування послідовності веб-сервісів при вирішенні завдань аналітики.

​

Основні результати виконання НДР «Сценарій»

43

За результатами досліджень захищено дві дисертації за спеціальністю 01.05.02 – «Математичне моделювання та обчислювальні методи» :

Коваль О.В. на здобуття наукового ступеня д.т.н. «Методи та засоби комп’ютерного моделювання сценаріїв аналітичної діяльності» - Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Київ, 2021р. 440 с.

Бойченко А.В. на здобуття наукового ступеня к.т.н. «Формування сценаріїв інформаційних впливів у системах підтримки прийняття управлінських рішень» НТУУ «КПІ» імені Ігоря Сікорського» Міністерство освіти і науки України. Київ 2021, 171 с.

Результати НДР «Сценарій» впровадженні в навчальний процес при підготовці студентів НТУУ «КПІ» імені Ігоря Сікорського» за спеціальністю 121 – Інженерія програмного забезпечення за освітньою програмою «Інженерія програмного забезпечення інтелектуальних кібер-фізичних систем», при викладанні навчальних дисциплін «Інженерія даних та знань», «Технології інформаційного пошуку», «Модельно-орієнтоване проектування програмних систем» та при написанні дипломних робіт та магістерських дисертацій.

Наукові результати, отримані при виконанні НДР «СЦЕНАРІЙ», представлені у двох монографіях, 42 наукових статях, доповідались на багатьох конференціях, включаючи ІЕЕЕ.

Розроблення і дослідження методів та комп’ютерних технології сценарного аналізу каскадних ефектів пов’язаних критичних інфраструктур

затверджена Бюро відділення інформатики у 2023 році

Список публікацій за темою «СЦЕНАРІЙ» за станом на 2022 рік

НДР

44

• монографії

Додонов А.Г., Сенченко В.Р., Коваль А.В. Аналитика и знания в компьютерных системах. Киев: ИПРИ НАН Украины, «КПИ имени Игоря Сикорского», 2020. 315 с.

Додонов О.Г., Коваль О.В, Глоба Л.С, Бойко Ю.Д. Комп’ютерне моделювання інформаційно-аналітичних систем. Монографія. Київ: ІПРІ НАН України, 2017. 239 с.

​

​

• 14 статті у наукових фахових періодичних виданнях України, що входять до переліку, затвердженого МОН України,
• 9 статі у виданнях, які включені до міжнародних наукометричних баз,
• 5 публікацій у наукових виданнях інших держав із напряму за темою «СЦЕНАРІЙ»

​

• За результатами наукових досліджень у цьому напрямку Пров. наук. сп. Ковалем О.В. захищена дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук «Методи та засоби комп’ютерного моделювання сценаріїв аналітичної діяльності» за спеціальністю 01.05.02 «Математичне моделювання та обчислювальні методи» − Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Київ, 2021

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!

45