Моніторинг складних систем на основі інтелектуального аналізу даних

(Керівник к.т.н., доц. Сидоренко В. М.)

Об’єкти оточуючої нас дійсності, як правило, мають складну структуру і можуть бути визначені, як складі системи (Complex Systems). Складні системи складаються із множини взаємодіючих компонент, внаслідок чого вони набувають нових, так званих емерджентних властивостей (Emergence), які відсутні на підсистемному рівні.

Взаємодіючі елементи складної системи утворюють мережу, яка являє собою сукупність дискретних об’єктів та взаємозв’язків між ними, зазвичай зображуваних у вигляді графів. Мережі, які описують структуру складних систем, як правило, мають нетривіальні топологічні властивості і відносяться до класу так званих складних мереж (Complex Networks).

Складні мережі широко поширені у природі  і в рамках культурних явищ: комп’ютерні мережі, Веб, відносини між генами, електричні мережі, відношення між соціальними групами, зокрема, в рамках сервісів соціальних мереж тощо.

У рамках багатьох наукових і практичних задач виникає потреба моніторингу стану складної системи і аналізу процесів, які в ній відбуваються, зокрема, з метою її контролю і управління. Безвідносно до природи складних систем і складних мереж, якими вони описуються, існують загальні моделі опису їх структури та поведінки. Одночасно процес моніторингу складних систем породжує необхідність обробки складних наборів слабоструктурованих і неструктурованих даних, які потребують застосування новітніх інформаційних технологій, зокрема інженерії великих даних (Big Data) методів інтелектуального аналізу даних (Data Mining, Data Science), зокрема, з залученням підходів на основі машинного навчання (Machine Learning) і штучного інтелекту (Artificial Intelligence).

Таким чином, розробка і дослідження методів, алгоритмів та інформаційних технологій моніторингу є предметом даного наукового напрямку.

В рамках даного наукового напрямку працює науковий гурток, ведеться підготовка бакалаврів, магістрів і аспірантів. Захищено одну кандидатську дисертацію. Студенти-гуртківці мають низку перемог у другому турі Всеукраїнських конкурсів студентських наукових робіт та другому турі Всеукраїнських конкурсів учнівських робіт МАН України.

У рамках даного напряму відбувається співпраця з: