Станько А. А. Мережева інформаційно-технологічна платформа супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст»

Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної задачі – підвищення ступеня повноти подання інформації щодо процесів, що протікають в міських кіберфізичних системах шляхом розроблення моделей, методів та інформаційних технологій для підтримки прийняття рішень під час створення цифрових послуг і сервісів.. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, зазначено зв’язок роботи з науковими напрямками та науково-дослідними концепціями, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено об’єкт, предмет і методи дослідження, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, наведено інформацію про практичне використання, апробацію результатів та їх висвітлення у публікаціях. У першому розділі подано характеристику множини базових інформаційних та комунікаційних технологій, що використовуються для практичних реалізацій проєктів розумних міст та проаналізовано ключові напрямки їх розвитку та сформовано їх класифікацію. Виокремлено причини ускладнення процесів створення унікальних інформаційно-технологічних структур для керування кіберфізичними системами розумних міст. Сформовано функціональну модель розумних міст. Досліджено інформаційні системи та моделі супроводу процесів спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища розумних будівель. У другому розділі вперше сформовано модель інформаційно-технологічної архітектури мережевої платформи супроводу об’єктів кіберфізичних систем розумних міст. Сформовано структуру інформаційно-технологічного набору для формування послуг та застосунків, що дало змогу розробити метод формування інформаційно-технологічних наборів для цифрових послуг та сервісів на базі кіберфізичних систем розумних міст та забезпечило узгодження процесів проєктування, розроблення та розгортання розумних послуг та застосунків. Розроблено структуру кіберфізичних систем супроводу процесів спостереження та регулювання повітряного середовища розумних будівель та приміщень. На основі проведеного аналізу моделей надання послуг засобами туманних обчислень розроблено структурну модель DaaS для мережевого рівня інформаційно-технологічної платформи супроводу кіберфізичних об’єктів розумних міст, що дало змогу сформувати NDN-мережу. У третьому розділі отримала подальший розвиток модель формування сховищ даних на основі озер даних, що дало змогу організувати ефективні процедури зберігання інформації щодо об’єктів кіберфізичних міських систем в умовах збільшення обсягів та швидкоплинності наборів та колекцій даних і зростання вимог до продуктивності процесів їх зберігання. Розроблено формалізований опис озер даних для супроводу об’єктів кіберфізичних систем розумних міст, що дало можливість забезпечити перебіг процесів отримання нових знань. Сформовано модель управління метаданими об’єктів кіберфізичних систем на основі озер даних та гіперкубів. Розроблено інформаційну технологію багатовимірного аналізу метаданих, що характеризують перебіг процесів кіберфізичних систем розумних міст. Проведено класифікацію та параметризацію множини категорій та атрибутів для опису процесів у міських кіберфізичних системах. Розроблено концептуальну структуру озер даних, що розширює уявлення про перебіг процесів проєктування, створення і запровадження цифрових послуг. У четвертому розділі було розроблено інформаційно-технологічний набір для цифрових послуг спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища. На основі моделі інформаційно-технологічної архітектури мережевої платформи супроводу об’єктів кіберфізичних систем розумних міст сформовано туманний кластер. На основі моделі обчислювальної архітектури мережевої платформи розумного міста та моделі управління метаданими об’єктів кіберфізичних систем розумних міст здійснено розгортання хмарної інфраструктури, що дало змогу виконати практичну апробацію інформаційної технології багатовимірного аналізу метаданих супроводу об’єктів кіберфізичних систем розумних міст. В процесі макетування прототипів цифрових послуг сформовано дві цілісні інформаційні системи супроводу процесів спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища.