Наукові напрямки

Науково-дослідну роботу (НДР) кафедра №603 - інженерії програмного забезпечення - націлює і організовує, головним чином, для розвитку, вдосконалення і підвищення якості процесу підготовки випускників за фахом інженерія програмного забезпечення. При цьому за рахунок досягнутого високого рівня результатів НДР кафедра знайшла ефективний науковий і організаційний базис для розвитку та збільшення ефективності своєї діяльності на головних напрямках:

- підвищення кваліфікації викладачів кафедри і ХАІ через аспірантуру і докторантуру;

- розробка і впровадження в навчальний процес нових лекцій, лабораторних і практичних робіт, нових і реальних тем курсових і дипломних проектів, а також ефективних навчальних інформаційних технологій;

- впровадження розробок наукових досліджень у виробництво і економіку України;

- встановлення і розвиток міжнародних зв'язків і спільна участь в навчально-наукових проектах;

- участь в конкурсах для виконання НДР за міжнародними грантами.

На кафедрі успішно працюють і розвиваються чотири наукові напрями.

Розробка програмного забезпечення для випробувань систем космічних апаратів (КА) - науковий керівник завідувач кафедри, д.т.н., професор Туркін І.Б.

Створена система формалізованого опису процесу випробувань систем КА, яка дозволяє спеціалісту в космічній техніці (не програміст) описати бажаний технологічний процес, перевірити його автоматичне виконання, а при необхідності - документувати і редагувати цей опис. Три опорні точки забезпечують ефективність цього рішення.

1. Відомі мови програмованих логічних контролерів, введені стандартом IEC 61131-3, і досягнення штучного інтелекту в частині проблемно-орієнтованих мов стали основою для розробки спеціалізованого текстово-графічного мови для опису технологічних процесів випробувань систем космічного апарату. Поєднання тексту і графіки забезпечують наочність і однозначність опису. Технологічний процес випробувань описується в термінах режимів (тривалих станів) і перевірок (алгоритмів, що забезпечують діагностування вузлів і підсистем). Перехід системи з режиму на режим ініціюється при виконанні заданих умов.

2. На основі розробленої семантики формалізованого опису процесу випробувань розроблена програма-редактор для візуальної підготовки сценарію випробувань. Після завершення сеансу підготовки сценарію - автоматично перевіряється на коректність і зберігається в форматі бази даних.

3. Підсистема реального часу при виборі того чи іншого технологічного процесу випробувань завантажує його опис з бази даних і по команді оператора забезпечує його автоматичне виконання. Ця ж підсистема при видачі команд оператором в ручному режимі забезпечує їх запис в базу даних для подальшого редагування. Таким чином, окремі операції технологічного процесу випробувань при бажанні можна підібрати експериментально.

Такий підхід дозволив в стислі терміни підготувати серію програмних продуктів, призначених для автономних випробувань систем електропостачання космічних апаратів, ресурсних випробувань хімічної батареї, комплексних наземних випробувань,які в повній мірі відповідають вимогам замовника. Розроблені програмні продукти дозволяють здійснювати взаємодію в реальному часі із зовнішнім обладнанням, оперативний аналіз стану системи, підтримують своєчасне оповіщення оператора про тривоги, які викликані критичними станами об'єкта випробувань, забезпечують розрахунок інтегральних показників, а також легко вписуються в загальну інформаційну систему випробувань КА.

Впровадження та експлуатація розробленого ПП в інформаційній системі випробувань космічних апаратів (к.т.н., доц. Лучшев П. А.).

Наукові основи, методи і засоби зеленого комп'ютингу і комунікацій - науковий керівник завідувач кафедри, д.т.н., професор Туркін І.Б.

Сучасному суспільству потрібні не просто інформаційні технології, а мобільні ІТ. Темпи зростання продажів настільних і портативних комп'ютерів перестали рости кілька років тому, попит змістився в область мобільних пристроїв. Більшість сучасних мобільних комп'ютерних пристроїв не поступаються за обчислювальних потужностей стаціонарних комп'ютерів і одночасно з цим володіють такими властивостями, як портативність і переносимість. Але ці плюси викликають ряд досить серйозних проблем, серед яких одна з найважливіших - коротка тривалість роботи пристрою в автономному режимі без підключення до мережі електроживлення. В останні роки швидко зростає сумарне споживання електрики сектором комунікацій і інформаційних технологій, пропорційно збільшується кількість тепла, що виділяється і вуглекислого газу. Тому на передній план виходить проблема створення енергоефективних і гарантоздатних, тобто функціонально та інформаційно безпечних програмних додатків, що забезпечують допустиму величину ризиків шкідливого впливу на навколишнє середовище і мінімізують витрати енергії і ресурсів у будь-якому вигляді. Результати роботи над даною темою це більше 20 наукових статей, дві монографії, дві кандидатські дисертації і найголовніше це практичне застосування напрацьованих теоретичних матеріалів.

Методологічні основи синтезу інтелектуальних інтегрованих систем підтримки прийняття рішень з управління складними соціально-технічними об'єктами - науковий керівник д.т.н., професор Шостак І.В.

Зазначений напрямок має в своєму складі три складових:

1. Створення емпіричного ситуаційного базису на основі мікротеорій про простір і час, в якому існує складний соціально-технічний об'єкт управління.

2. Створення теоретичних основ синтезу єдиного інформаційного простору (в тому числі простору знань) для керуючої системи складного соціально-технічного об'єкта управління.

3. Створення засобів, що дозволяють використовувати онтології як ядра інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень керівниками вищої ланки.

4. Розвиток зазначених напрямків дасть можливість в перспективі розробити теорію синтезу холоніческіх систем управління.

Забезпечення та оцінка якості, включаючи безпеку ПЗ систем критичного застосування в різних сферах соціальної практики (космос, бізнес, атомна енергетика, авіація, транспорт тощо.) - науковий керівник д.т.н., професор Конорєв Б.М.

Зазначений напрямок має в своєму складі три складових:

1. Стратегія тотального управління якістю в програмної інженерії (ТQM).

2. Доказова незалежна верифікація (ДНВ) ПО систем критичного застосування.

Регулювання і супровід ризиків в програмної інженерії при розробці систем критичного застосування та інтенсивним використанням ПЗ для реалізації їх функціональності.