Забчук В. В. 1. Математичне та програмне забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках на основі аналізу інтервальних даних

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002621

Облікова картка дисертації

0824U002621.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 121 - Інженерія програмного забезпечення

26-08-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 58.082.054_ID 6271

Західноукраїнський національний університет

Анотація

У дисертаційній роботі розв’язано науково-технічне завдання забезпечення допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату в процесі його бродіння в біогазових установках за рахунок розробки математичного та програмного забезпечення для моделювання динаміки кислотності на основі аналізу інтервальних даних. Об’єктом дослідження є процеси анаеробного мікробіологічного бродіння у біогазових установках. Предметом дослідження є математичне та програмне забезпечення для моделювання динаміки кислотності субстрату у біогазових установках на основі аналізу інтервальних даних. У межах дисертаційної роботи запропоновано та обґрунтовано двоетапний метод ідентифікації математичної моделі динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі на основі аналізу інтервальних даних, який, на відміну від відомих, ґрунтується на розв’язуванні спочатку простішої задачі ідентифікації рівняння взаємозв’язку між основною характеристикою процесу та чинниками, які на неї впливають, і на цій основі, на другому етапі – ідентифікації математичної моделі динаміки цього показника у біореакторі, що у сукупності забезпечило спрощення побудови математичної моделі з гарантованими прогностичними властивостями. За результатами застосування нового двоетапного методу ідентифікації математичної моделі отримано математичну модель динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі у вигляді диференціального рівняння, яке, на відміну від існуючих, налаштовано на параметри процесу для конкретної біогазової установки на підставі перетворення інтервальних різницевих рівнянь, що забезпечує гарантовані прогностичні властивості побудованої математичної моделі в межах точності інтервальних даних і уможливлює забезпечення допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату в біогазових установках на основі управління балансом сухої та рідкої частин сировини. У процесі розробки програмного комплексу запропоновано та обґрунтовано відкриту сервісно-орієнтовану архітектуру програмного забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках, яка, на відміну від існуючих інтегрує програмні компоненти: інтерпретації інтервальних дискретних моделей; ідентифікації цих моделей; розв’язування диференціальних рівнянь. Такий підхід уможливив створення прототипу комп'ютерного середовища для управління процесами в біогазових установках, яке без додаткових налаштувань інтегрується в існуючі системи управління біогазовими установками з метою забезпечення коридору допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні програмного середовища для моделювання процесів у біогазових установках. Теоретичні та прикладні результати дисертаційної роботи використано у ТОВ «Теофіпольська енергетична компанія», в компанії «Eleks» (м. Тернопіль), а також впроваджено в освітній процес та науково-дослідну роботу кафедри комп’ютерних наук Західноукраїнського національного університету.

Читати повністю

Публікації

Дивак М., Забчук В. Моделювання характеристик процесів у біогазових установках на основі аналізу інтервальних даних. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки. 2024. Том 331. № 1. С.180-190. (1,1 д.а. / 0,8 д.а.; особистий внесок: здобувачем запропоновано та обґрунтовано двоетапний метод ідентифікації математичної моделі динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі на основі аналізу інтервальних даних). DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-331-28

Дивак Т., Забчук В. Огляд і аналіз методів та засобів моделювання процесів у біогазових установках. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”. 2024. №1 (38). С.57-70. (1,3 д.а. / 0,5 д.а.; особистий внесок: здобувачем здійснено порівняльний аналіз методів та засобів моделювання процесів у біогазових установках, виділено їх основні переваги та недоліки). DOI: https://doi.org/10.31474/1996-1588-2024-1-38-57-70

Манжула В. І., Забчук В.В. Архітектура програмного забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках. Наукові праці Вінницького національного технічного університету. 2024. Вип. 1. С. 1-10. (0,8 д.а. / 0,3 д.а.; особистий внесок: здобувачем реалізовано архітектуру програмного забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках). DOI: https://doi.org/10.31649/2307-5376-2024-1-19-28.

Manzhula V., Dyvak M. and Zabchuk V. The Improved Method for Identifying Parameters of Interval Nonlinear Models of Static Systems. International Journal of Computing. 2024. 23 (1). P. 19-25. (0,7 д.а. / 0,2 д.а.; особистий внесок: здобувачем отримано математичну модель динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі у вигляді диференціального рівняння). DOI: https://doi.org/10.47839/ijc.23.1.3431. (Scopus, Q4)

Забчук В. В. Аналіз методів побудови системи доповненої реальності для тестування практичних навиків. Комп’ютерні інформаційні технології: матеріали школи-семінару молодих вчених і студентів СІТ’2019 (м. Тернопіль, 29 листопада 2019 р.). Тернопіль: ТНЕУ, 2019. С. 9. (0,1 д.а.)

Красносельська А.О., Веселов О.В., Забчук В.В. Інтелектуалізована система для оптимізації процесу формування документації програмного забезпечення Комп’ютерні інформаційні технології: матеріали школи-семінару молодих вчених і студентів СІТ’2023. (Тернопіль, 30 листоп. 2023 р.). Тернопіль: ЗУНУ, 2023. С. 100-101. (0,1 д.а. / 0,03 д.а.; особистий внесок: здобувачем запропоновано компонентну структуру інтелектуалізованої системи для створення документації програмного забезпечення ).

Dyvak M., Pukas A., Manzhula V., Kasatkina N., Komar M. and Zabchuk V. The Task of Parametric Identification the Interval Models with Nonlinear Parameters. 2022 12th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT). (Spisska Kapitula, Slovakia, 26-28 Sept. 2022). P. 106-111. (0,6 д.а. / 0,1 д.а.; особистий внесок: здобувачем вдосконалено метод параметричної ідентифікації інтервальних моделей з нелінійними параметрами). DOI: https://doi.org/10.1109/ACIT54803.2022.9913166 (Scopus).

Pukas A., Simak A., Goncharuk-Cholach T., Konoplitska O., Zabchuk V. Intelligent Analyzing Module in the Academic Staff Performance Appraisal System. CEUR-WS. 2023. Vol. 3624. P. 423-429. (0,6 д.а. / 0,1 д.а.; особистий внесок: здобувачем запропоновано алгоритм інтеграції програмних модулів для реалізації методів інтелектуального аналізу). https://ceur-ws.org/Vol-3624/Short_2.pdf (Scopus).

Pukas A., Smal V., Zabchuk V. Software based on blockchain technology for consolidation the medical data about the patients examination. CEUR-WS. 2018. Vol. 2300. P. 170-174. (0,4 д.а. / 0,1 д.а.; особистий внесок: здобувачем описано процедуру використання технології блокчейн для консолідації даних). https://ceur-ws.org/Vol-2300/Paper41.pdf (Scopus).

Читати повністю

Файли

autoreferat-anotatsia(27).pdf

disertatsia(18).pdf

Схожі дисертації

0824U002601

Сизоненко Олександра Дмитрівна

Розроблення технології та програмних засобів виявлення та розпізнавання об'єктів у режимі реального часу

0824U002554

Молодець Богдан Володимирович

Розроблення технологій та програмного забезпечення оперативного моніторингу якості повітря

0824U002508

Антонюк Владислав Андрійович

Розроблення кросплатформної системи автоматизації процесів та взаємодії з комп'ютеризованими пристроями

0824U002458

Лемещук Олександр Ігорович

Розробка системи управління процесами якості освіти університету за допомогою сервісів

0824U001851

Рвач Дмитро Вячеславович

Алгоритмічне та програмне забезпечення технології цифрових двійників мульсемедійних об’єктів