Koval N. Models and information technology for planning hybrid projects of procurement of food raw materials during emergency situations

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101321

Thesis Registration Form

0823U101321.pdf

Applicant for

Specialization

  • 122 - Комп’ютерні науки

04-08-2023

Specialized Academic Board

ДФ 35.874.007

Lviv State University of Life Safety

Essay

In the dissertation, on the basis of the conducted research, an important scientific and applied problem of increasing the efficiency of planning hybrid projects for the procurement of food raw materials during emergency situations was solved thanks to the development of a decision-making support system on the basis methods, models, algorithms and information technology. A system model of digital transformation of the process of harvesting food raw materials on the territory of rural communities with the use of computational intelligence is proposed. She involves the implementation of seven levels, which are included in four sub-cycles, each of which provides the desired system result to increase the efficiency of the specified process. The proposed model is the basis for the development of tools to support the adoption of relevant management decisions. A method of collecting and pre-processing information has been developed for the operational planning of works in hybrid projects of procurement of food raw materials. This method involves the systematic formation of a database and knowledge based on the implementation of ten stages that ensure timely and complete obtaining of reliable information from external resources (farms producing food raw materials, project managers, available geo-information systems and other services). Also, this method provides for intellectual calculations, which is the basis of quality decision-making support during operational planning. The models for forecasting seasonal volumes of raw materials and determining the components of hybrid projects are substantiated. This made it possible to optimize the SARIMA model for forecasting milk yield and set its parameters (4, 3, 0, 1) that provide the lowest value of Akaike's information criterion. Models of the duration of work on the procurement of food raw materials have been developed, which take into account their variability and are the basis for determining a rational scenario of the execution of work on the procurement of food raw materials on the territory of the community during emergency situations. The algorithm for forming routes for the procurement of food raw materials, based on the classic algorithm of ant colony optimization (ACO) (Ant Colony Optimization), has been improved. This algorithm involves the implementation of eight steps and, unlike the existing ones, takes into account the real production conditions of the procurement of food raw materials on the territory of the community during emergency situations. The proposed model for determining a rational scenario for the performance of works on the procurement of food raw materials on the territory of the community. It involves the implementation of three stages and twelve steps based on well-founded models of the state of production conditions and the duration of work. The systematic use of the specified models and the route formation algorithm ensure the creation of effective information technology for operational planning of hybrid projects for the procurement of food raw materials during emergency situations. Functional models and algorithmic support were developed for the creation of information technology to support operational planning of hybrid projects for procurement of food raw materials during emergency situations. They take into account the specifics of the subject area and provide for the implementation of five interrelated groups of processes that allow the collection, storage, processing, transmission, visualization and use of substantiated information. The proposed functional models and algorithmic support are the basis of the development of the architecture of the information system for operational planning of the procurement of food raw materials on the territory of the community during emergency situations. An information system has been developed to support decision-making for operational planning of procurement of food raw materials. It is a three-level client- server architecture based on integrated information processing technology. The use of the proposed information technology makes it possible to ensure the integration of information based on its arrangement and aggregation during transmission between the components of the proposed system. The software implementation of the information system in the form of a web application was proposed and its approbation was carried out for the real conditions of the territorial community. On the basis of the conducted research, it was established that the proposed information system provides the best values of the indicators of the effectiveness of decision- making support during the operational planning of the procurement of food raw materials. It is appropriate to use for a given subject area. The developed toolkit has been put into practice to solve the problems of operational planning of procurement of food raw materials, which confirms its effectiveness.

Read more

Research papers

1. Тryhuba А., Ratushny R., Tryhuba I., Koval N., Androshchuk I. The Model of Projects Creation of the Fire Extinguishing Systems in Community Territories. Acta universitatis agriculturae et silviculturae mendelianae brunensis. Vol. 68, Nо. 2, 2020, рр. 419-431. https://doi.org/10.11118/actaun202068020419

2. Tryhuba A., Tryhuba I., Bashynsky O., Kondysiuk I., Koval N., Bondarchuk L., Conceptual Model of Management of Technologically Integrated Industry Development Projects. IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies, CSIT-2020, IEEE, Lviv, 2020, pp. 155–158. doi: 10.1109/CSIT49958.2020.9321903.

3. Koval N., Tryhuba A., Kondysiuk I., Tryhuba I., Boiarchuk O., Rudynets M., Grabovets V., Onyshchuk V. Forecasting the fund of time for performance of works in hybrid projects using machine training technologies. 3rd International Workshop on Modern Machine Learning Technologies and Data Science Workshop, MoMLeT and DS 2021, CEUR Workshop Proceedings 2917, Lviv-Shatsk, 2021, pp. 196–206.

4. Tryhuba A., Boyarchuk V., Koval N., Tryhuba I., Boiarchuk O., Pavlikha N. Risk-adapted model of the lifecycle of the technologically integrated programs of dairy cattle breeding. IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies, CSIT-2021, IEEE, Lviv, 2021, pp. 307–310. doi: 10.1109/CSIT52700.2021.9648672.

5. Tryhuba A., Koval N., Shevchuk V., Tryhuba I., Bashynsky O. System Model of Formation of the Value of Projects of Digital Transformation in Rural Communities. IEEE 17th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies, CSIT-2021, IEEE, Lviv, 2022, pp. 398–401. doi: 10.1109/CSIT56902.2022.

6. Tryhuba A., Koval N., Tryhuba I., Boiarchuk O. Application of Sarima Models in Information Systems Forecasting Seasonal Volumes of Food Raw Materials of Procurement on the Territory of Communities. CEUR Workshop Proceedings, 2022, 3295, pp. 64–75.

7. Тryhuba А., Kondysiuk I., Тryhuba I., Koval N., Boiarchuk O., Tatomyr A. Intellectual information system for formation of portfolio projects of motor transport enterprises, in: I Workshop Information Technologies in Energy and Agro- industrial Complex, ITEA-WS 2021, CEUR Workshop Proceedings 3109, Dubliany, Lviv region, 2021, pp. 44–52.

8. Тryhuba А. M., Koval N. Ya., Ratushnyi A. R., Тryhuba I. L., Shevchuk V. V. Algorithm for the routes formation of food raw materials procurement on the community territory taking into account the production conditions during emergency situations. Applied Aspects of Information Technology, 2023; Vol.6 No.1. pp. 60–73.

9. Тригуба А., Тригуба І., Фтома О., Кондисюк І., Коваль Н. Системний підхід до оцінення ризиків несвоєчасного виконання робіт в інтегрованих проектах. Вісник Львівського національного аграрного університету: агроінженерні дослідження. №23. Львів: Львів НАУ, 2019. С. 123-130.

10. Тригуба А., Тригуба І., Чубик Р., Кондисюк І., Коваль Н., Панюра Я. Прогнозування обсягів заготівлі сировини на території громад із використанням штучних нейронних мереж. Вісник Львівського національного аграрного університету: агроінженерні дослідження. №24. Львів: Львів НАУ, 2020. С.143-151.

11. Тригуба А., Кондисюк І., Коваль Н. Формування портфелів гібридних проектів автотранспортних підприємств. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Стратегічне управління, управління портфелями, програмами та проектами : зб. наук. праць. Харків : НТУ "ХПІ", 2021. № 2 (4). С. 67-72.

12. Коваль Н. Особливості створення інформаційної технології оперативного планування заготівлі молока на території громад. Вісник Львівського державного університету безпеки життєдіяльності, 2021. 24. С. 48-56. https://doi.org/https://doi.org/10.32447/20784643.24.2021.06.

13. Коваль Н. Функціональні моделі інформаційної технології та архітектура інформаційної системи оперативного планування заготівлі молока на території громад. Вісник Львівського національного аграрного університету: агроінженерні дослідження. №25. Львів: Львів НАУ, 2021. С. 157–166. https://doi.org/10.31734/agroengineering2021.25.157

14. Тригуба А., Кондисюк І., Коваль Н., Тригуба І., Боярчук Ок., Боярчук Ол. Планування часу виконання робіт у гібридних проектах. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Стратегічне управління, управління портфелями, програмами та проектами : зб. наук. праць. Харків : НТУ "ХПІ", 2022. № 2 (4). С. 67-72.

15. Тригуба А., Коваль Н., Тригуба І., Падюка Р., Боярчук О. Системна модель цифрової трансформації сільських територіальних громад на основі обчислювального інтелекту. Вісник Львівського національного аграрного університету: агроінженерні дослідження. №26. Львів: Львів НАУ, 2022. С.177-184.

16. Тригуба А.М., Кондисюк І., Коваль Н. Алгоритм прийняття управлінських рішень в умовах невизначеності із використанням машинного навчання. Вчені Львівського національного аграрного університету виробництву: каталог інноваційних розробок; за заг. ред. В. В. Снітинського, І. Б. Яціва. Вип. 20. Львів: Львів. нац. аграр. ун-т, 2020. С. 39.

17. Тригуба А.М., Ратушний Р.Т., Кондисюк І., Коваль Н. Рівні та особливості моделювання гібридних проектів розвитку територіальних систем. Управління проектами: стан та перспективи: матеріали XVІ Міжнар. конф. – Миколаїв: НУК, 2020. С. 74-75. (0,09 д. а.).

18. Тригуба А.М., Коваль Н.Я. Алгоритм прогнозування добових обсягів молока на території громад. Вчені Львівського національного аграрного університету виробництву: каталог інноваційних розробок; за заг. ред. В. В. Снітинського, І. Б. Яціва. Вип. 21. Львів: Львів. нац. аграр. ун-т, 2021. С. 51.

19. Тригуба А.М., Тригуба І.Л., Кондисюк І.В., Коваль Н.Я. Планування змісту та часу виконання робіт у гібридних проектах із використанням штучних нейронних мереж. Управління проектами у розвитку суспільства: Управління проектами в умовах пандемії COVID-19» тези доп. XVІІ-ї Міжн. конф., Київ: КНУБА, 2021. С.279-284.

20. Коваль Н.Я., Кондисюк І.В., Тригуба А.М. Алгоритм навчання нейронної мережі для планування часу виконання робіт у гібридних проектах. Молодь у світі сучасних технологій за тематикою: Сучасні інформаційні технології: стан та перспективи розвитку : матеріали міжнар. наук.-практ. конф. (4 червня 2021 р., м. Херсон); за заг. ред. Г.О. Райко. Херсон: Видавництво ФОП Вишемирський В. С., 2021. – С. 153-156.

21. Тригуба А., Пташник В., Татомир А., Коваль Н.Я., Кондисюк І.В. Використання штучних нейронних мереж для прогнозування складових гібридних проектів. Теорія і практика розвитку агропромислового комплексу та сільських територій: матеріали ХХІІ Міжнародного науково-парктичного форуму, 5-7 жовтня 2021р.: у 2 т. Львів: ННВК «АТБ», 2021. Т.2. С. 96-100.

22. Коваль Н., Киcіль С., Тригуба А. Розробка бази даних інформаційної системи планування заготівлі молока. Інформаційна безпека та інформаційні технології: збірник тез доповідей V Всеукраїнської науково- практичної конференції молодих учених, студентів і курсантів, м. Львів, 26 листопада 2021 року. Львів, ЛДУ БЖД, 2021, С.137-139.

23. Тригуба А.М., Коваль Н.Я., Тригуба І.Л., Кисіль С.Р. Архітектура інформаційної системи оперативного планування заготівлі молока на території громад. Інформаційні технології в енергетиці та агропромисловому комплексі: матеріали Х-ї міжнародної наукової конференції, присвяченої 165-річчю університету. Львів-Дубляни, 2021, С. 111–113.

24. Тригуба А.М., Коваль Н.Я. Модель SARIMA для оперативного прогнозування обсягів заготівлі молока на території громад. Вчені Львівського національного аграрного університету виробництву: каталог інноваційних розробок; за заг. ред. В. В. Снітинського, І. Б. Яціва. Вип. 22. Львів: Львів. нац. аграр. ун-т, 2022. С. 27.

Read more

Files

autoreferat-Анотація Коваль Н-Я-.pdf

evolution-pro_prisudzhennya_stupenya_doktora_filosofii.pdf

evolution-Коваль Назарій Ярославович.jpg

Дисертація Коваль Н-Я-.pdf

Similar theses

0824U001153

Oleksandr Tkachyk

Methods and tools for clustering heterogeneous data

0824U001143

Jie Chen

Models and Methods for Assessing the Competitiveness of Universities' Educational Activities in the Context of Digital Transformation.

0824U001146

Bohdan Khudoba

Methods and means of analyzing operator parameters using computer simulators.

0824U001134

Huan Zhou

Models and methods of competency-based human resource management of educational projects.

0824U001104

Ming Li

Models, methods and information technology for choosingthemanagement methodology of international educational projects