 | Iнформацiя про органiзацiю У 1963 році за ініціативою академіка В.М.Глушкова, засновника української кібернетичної школи, було створене Спеціальне конструкторське бюро математичних машин і систем (СКБ ММС) Iнституту кiбернетики НАН України як експериментальна, проектна і виробнича база. У жовтні 1992 року воно переросло у велику наукову організацію в галузі інформатики - Інститут проблем математичних машин і систем НАН України (ІПММС НАНУ). |
Основні напрямки дiяльнiсті згiдно Статуту інституту - створення наукових засад, розробка та впровадження в народне господарство i оборону держави iнформацiйних технологiй, автоматизованих систем рiзного призначення, засобiв обчислювальної технiки та систем їх програмного забезпечення, у тому числi:
- теорія і технологія побудови інтелектуальних систем типу "Ситуаційні центри" для управління вищими органами державної влади, національної безпеки, екологічної безпеки;
- теорія, методи та засоби побудови систем iнформацiйно-аналiтичного забезпечення законотворчої та правозастосовної дiяльностi;
-методи побудови програмно-технічних систем криптографічного захисту інформації;
- методи та засоби технічного захисту інформації в інформаційних системах, інформаційних технологіях захисту інформації від несанкціонованого доступу;
- теорія, математичні моделі та методи побудови автоматизованих систем монiторингу і пiдтримки прийняття рiшень з проблем охорони навколишнього середовища i ефективного природокористування;
- методи, алгоритми та програмне забезпечення для різноманітних систем обробки інформації;
- теорія, математичні моделі та методи побудови систем автоматизації управління технологічними процесами;
- теорія, методи дослідження та забезпечення надійності систем автоматизації та управління, інформаційних систем та інших технічних систем.
| До найбільш важливих розробок ІПММС варто віднести такі "піонерські" роботи, як: |
перші у світі професійні персональні ЕОМ МІР-1, МІР-2, МІР-3 зі структурною інтерпретацією вхідних мов програмування високого рівня (Державна премія СРСР);
перша в СРСР автоматизована система управління виробництвом, впроваджена на Львівському телевізійному заводі ( АСУ "Львів") (Державна премія України);
типовий термінальний комплекс БАРС, орієнтований на побудову багаторівневих автоматизованих систем збирання, передачі і обробки даних, та цілий ряд інших розробок;
перша у країні гнучка виробнича система на базі центрів обробки ІР-32, ІР-500, роботів-трейлерів (термінального комплексу БАРС) і автоматизованих складів, розроблена спільно з Іванівським станкобудівним виробничим об'єднанням і впроваджена на ряді металообробних підприємств СРСР, одна з яких відзначена Державною премією України;
інтегрована автоматизована система управління НПО "Енергія" (м. Калінінград Московської області);
перша в СРСР комплексна автоматизована система управління для Ульяновського авіаційного комплексу;
перші в СРСР управляючі машини "Дніпро-1" і "Дніпро-2", які послужили технічною базою для багатьох автоматизованих систем управління технологічними процесами;
система управління стиковкою та польотами "Союз-Апполон", спільний американсько-радянський проект, нагороджений Державною премією СРСР;
управляючий комплекс надвисокої надійності для управління міжміськими телефонними станціями "Нева-1М", що серійно випускався комбінатом "Роботрон" (ГДР);
перші у світі багатопроцесорні супер-ЕОМ ЄС 2701, ЄС 1766 з макроконвеєрною організацією обробки інформації і структурою, що динамічно адаптується до класу задач, які розв'язуються (Державна премія України);
перший в СРСР дисплей зі світловим пером, впроваджений у складі ЕОМ МІР-2 у серійне виробництво;
спеціалізований цифровий обчислювальний комплекс ЦИКЛ-2М і відповідна система для автоматичного контролю профілю лопаток авіаційних турбореактивних двигунів (Державна премія України);
перша в СРСР бортова проблемно-орієнтована ЕОМ "Експрес-1" на великих гібридних інтегральних схемах для обробки гідроакустичних сигналів;
автоматизована система обробки даних льотних випробувань авіаційної техніки "Віраж";
бортові проблемно-орієнтовані обчислювальні комплекси ЕКСПАН та ПІРС для обробки експериментальних даних комплексних випробувань натурних зразків виробів військово-морського флоту у полігонних і мореходних умовах;
спеціалізовані бортові ЕОМ "Скорпіон", "Москва";
бортові проблемно-орієнтовані обчислювальні комплекси "Стандарт", "Еталон" для систем метрологічного забезпечення випробувань складної техніки та атестації засобів вимірювань у центрах стандартизації і метрології на рівні республіканських мереж;
автоматизована система ходових випробувань бронетанкової техніки "Кран" (Державна премія України);
інформаційно-обчислювальні системи "БАРК" і "Курс" для бортової і наземної обробки швартовних, морехідних і польотних даних випробувань екранопланів типів "Орльонок" та "Лунь";
бортові системи "ГАММА-5110" і "СОС-216" для експрес-обробки даних льотних випробувань і вирішення задач тепловізійного пошуку, виявлення і супроводу повітряних і наземних об'єктів;
бортові інформаційно-обчислювальні комплекси управління зльотом "Крос-2" та посадкою "Крос-1" літаків типів "МИГ-29" та "СУ-27" на палубу авіаносців;
на основі СОК "Дельта" було створено Центр прогнозування та ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС для оперативного інформування Державної комісії про розповсюдження радіонуклідів у водному, повітряному і рослинному середовищах, що дозволило приймати обґрунтовані рішення на рівні Уряду України.
| Проекти, що були виконані за останні вісімнадцять років |
бойове чергування штатного черговою зміною, ведеться моніторинг стану потенційно-небезпечних об'єктів та щоденне заслуховування ранкових доповідей Начальнику Генерального штабу ЗС України.
2. При плановому режимі відбувається розгляд запланованих питань стосовно стратегічного планування.
3. При виникненні надзвичайної ситуації рішенням Міністра оборони або Начальника Генерального штабу ЗС України встановлюється посилений режим роботи, при якому в Центрі приступає до цілодобової роботи оперативна група (групи) Міністерства оборони України та Генерального штабу ЗС України у визначеному складі.
Одна з моделей СЦ МО "Прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій на хімічно-небезпечних об'єктах" ("Хмара") була використана при проведенні Інститутом геохімії НАНУ та МНС України Державної екологічної експертизи екологічного стану зони аварії на залізничному перегоні Ожидів-Красне у Львівській області.
Розроблений та введений в експлуатацію макет Ситуаційного залу для відпрацювання систем підтримки прийняття рішень у розподілених середовищах, що дозволяє забезпечити адекватність і підвищити ефективність управлінських рішень в екстремальних та нештатних ситуаціях на різних рівнях державного управління.
Розроблені декілька поколінь автоматизованих систем інформаційної підтримки законотворчої діяльності депутатів різного рівня ("РАДА-1", "РАДА-2", "РАДА-3" та ін.), які впроваджені більш ніж в 10 законотворчих органах України та за кордоном, у тому числі у Верховній Раді України, Верховній Раді Криму та парламентах Узбекистану і Таджикистану.
Керівництво Верховної Ради України високо оцінило систему "РАДА-3", використання якої суттєво підвищує якість законотворчого процесу, що особливо відзначалося у процесі підготовки і прийняття Конституції України та ін., і яка відзначена Державною премією України.
Створена і впроваджена в експлуатацію система інформаційного обслуговування депутатів Київської міської ради "РАДА 3 - КИЇВ", яка має високий рівень інтелектуалізації, виготовлена на базі сучасної комп'ютерної техніки, периферійних засобів, систем, пультів, табло, комунікацій вітчизняного виробництва. За своїми параметрами та функціональними можливостями система не має аналогів у світі.
Зараз в інституті ведеться розробка нового покоління цих систем - система "РАДА-4", яка дасть нові можливості депутату і на базі якої може бути побудована система для ЦВК. Створений діючий макет системи "Біокон" для захисту від несанкціонованого доступу до автоматизованих робочих місць депутатів Верховної Ради України, що забезпечує верифікацію особи за відеозображенням обличчя та відбитком пальця.
Розроблені концепція відкритої рекурентної нейромережі та метод неітеративного навчання її, що вирішує проблему радикального прискорення навчання. На основі такої нейромережі розроблена принципово нова модель ядерної динамічної асоціативної пам'яті, придатна для роботи в реальному часі. Ефективність її підтверджена експериментально на прикладах адаптивного розпізнавання динамічних образів. Результати були використані в 2 проектах програм НАТО та Інтас.
Створена перша в світі автоматизована система проектування багатомодульних нейронних мереж та на її основі багатомодульна нейросистема розпізнавання рухомих об'єктів на відеозображеннях.
Розроблена серія вітчизняних нейрокомп'ютерів загального призначення та створений дослідний зразок базової моделі нейрокомп'ютера "NeuroLand", що відповідає, а за деякими параметрами перевищує кращі світові аналоги.
Розроблена технологія застосування багатомодульних нейромереж для розпізнавання образів ультразвукової локації в системах безпеки пасажирів автомобілів та хімічних образів при створенні інтелектуальних сенсорів для оперативного виявлення забруднень повітря та ін.
Створена інтелектуальна нейросистема, що включає три підсистеми: багатомодульну нейросистему загального призначення, підсистему рекурентних нейромереж реального часу "Neuro-Conveyor" та підсистему прогнозування часових послідовностей "TrendCaster".
Розроблена багатомодульна архітектура дослідного зразка інтелектуальної нейросистеми, яка дозволяє автоматично підключати до системи та реєструвати нові модулі.
Розроблений та експериментально апробований новий метод моделювання інверсної динаміки в системах нейроуправління з використанням контрольованого збурення. Розвинута теорія динамічної асоціативної пам'яті з множинними затримками зворотних зв'язків та одержане експериментальне підтвердження її ефективності.
Розроблений експериментальний програмний комплекс для моделювання систем нейрокерування динамічними об'єктами з використанням рекурентних нейромереж.
Вченими інституту розроблені математичні моделі розповсюдження радіонуклідів у водному середовищі, на грунті та в повітрі. Створена на їх основі система моделювання і прогнозування наслідків техногенних катастроф відіграла важливу роль у підготовці рішень урядових комісій щодо ліквідації наслідків аварій на Чорнобильській АЕС і Диканьських очисних спорудах Харківської каналізаційної мережі.
На основі розроблених математичних моделей створено цілий ряд автоматизованих систем підтримки прийняття рішень (СППР) з проблем охорони навколишнього середовища і ефективного природокористування, виконані роботи з удосконалення та оновлення різних систем, у тому числі:
- створений гідрологічний модуль для Європейської СППР у випадку радіаційних аварій "RODOS", який розроблявся за завданням Департаменту радіаційного захисту Комісії Європейських Співтовариств разом з понад 20-ма інститутами західноєвропейських країн;
- створені новітні СППР, які використані для реінжинірингу Європейської СППР "RODOS" ("JRODOS");
- розроблені нові алгоритми засвоєння даних моніторингу в прогностичних математичних моделях та новітні СППР, які використані у водних системах СППР "RODOS" на основі інтеграції в систему моделі "POSEIDON" і дозволили значно підвищити ефективність розрахунків та точність моделювання навколишнього середовища; проведене тестування гідромодуля на прикладі басейну р. Вісла;
- створена регіональна підсистема обробки даних екологічного моніторингу та прогнозування стану басейну річки Дніпро (впроваджена в Міністерстві надзвичайних ситуацій);
- розроблена програма розрахунків атмосферного перенесення внаслідок викидів від українських АЕС на основі удосконалення системи метеорологічного прогнозування "ММ5-ІПММС" за рахунок асиміляції даних вимірювань;
- розроблена прототипна програмна система підтримки прийняття рішень на основі нової математичної моделі розповсюдження нафти при аварійних викидах у море;
- проведене моделювання поведінки укриття "Арка" в критичних умовах, за результатами якого внесені зміни в конструкцію укриття ЧАЕС;
- створені системи прогнозування погоди "ММ5-ІПММС" та "WRF-Україна" над територією України, створений статистичний пост-процесор обробки даних з використанням нейромереж для підвищення точності прогнозів приземної температури;
- розроблені нові чисельні моделі двовимірної гідроекодинаміки, на основі яких виконана оцінка трансграничних впливів каналу Дунай-Чорне море;
- удосконалені існуючі та створені нові підсистеми системи моніторингу Держводгоспу для обробки даних моніторингу і прогнозування наслідків забруднення та змін екологічного стану водних ресурсів, що проводиться регіональними лабораторіями басейнів річок Причорномор'я, Тиси та Дунаю із спеціалізованим впровадженням ГІС-засобів візуалізації;
- на основі використання технології 3DVAR розроблені методи засвоєння даних моніторингу в системах прогнозування погоди та річкового стоку для СППР з реагування на катастрофічні повені;
- удосконалені математичні моделі транспорту радіонуклідів, на основі яких проведений аналіз впливу розмивів донних намулів при будівництві проектованої кільцевої дороги через Київське водосховище на радіаційне забруднення води біля м. Києва;
- створена технологія оперативного чисельного прогнозування метеополів в Україні з деталізацією для регіону Південно-Української (ПУ) АЕС, яка створює в реальному часі метеорологічні умови для регіону ПУ АЕС, на основі яких буде проводитись оперативне прогнозування температури води на водозаборі ПУ АЕС в Ташлицькому водосховищі;
- розроблена методологія довготермінового моделювання розподіленої гідрологічної моделі підводозборів басейну Дніпра за результатами даунскейлінгу метеорологічних сценаріїв; розроблені моделі прогнозування довгострокового екологічного режиму Дніпровсько-Бузького лиману;
- для систем високопродуктивних обчислень розроблені паралельні коди обчислювальних моделей прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій у прибережних морських акваторіях з впровадженням для Одеської затоки Чорного моря;
- розроблені грід-технології об'єднання каскадів математичних моделей гідрометеорологічних явищ і моделей переносу забруднень у навколишньому середовищі на прикладі моделей системи реагування на радіаційні аварії з впровадженням для регіону Рівненської АЕС;
- розроблена програмна система чисельного моделювання і прогнозування зон паводкових затоплень у районі м. Києва, яка впроваджена в Українському Гідрометцентрі МНС України;
- проведений вибір IPCC/(GCM)-сценаріїв для деталізації кліматичних змін у Карпатському регіоні з використанням чисельної метеорологічної моделі WRF-Україна і розроблена методологія її поєднання з розподіленою гідрологічною моделлю;
- створена паралельна версія негідростатичної моделі та чисельно досліджені механізми трансформації внутрішніх хвиль на підводних укосах, показана можливість існування нового сценарію перекидання хвиль великої амплітуди на укосі, коли зсувна нестійкість є основним механізмом трансформації хвилі;
- розроблені автоматизована технологія, спеціалізовані ГІС-додатки обробки картографічних матеріалів та Класифікатор умовних знаків об'єктів лісовпорядкування і програмні засоби його використання для систем автоматизації формування картографічних матеріалів об'єктів лісовпорядкування.
На розвиток робіт за цими напрямками отримані десятки міжнародних грантів і контрактів.
Розроблені методи побудови та архітектури систем захисту інформації для локальних мереж; створене сімейство типових апаратних і програмних компонент, з яких будуються подібні системи. Системи мобільного зв'язку прийняті відповідною комісією СБУ і рекомендовані до використання в органах державного управління.
Розроблена дослідна партія мобільних телефонів, що можуть працювати як в звичайному, так і в захищеному режимі, та конструкторська документація для їх серійного виробництва.
Розроблена і впроваджена в СБУ програмна система оперативного розповсюдження голосової інформації в ІР-мережах та мережах стільникового й звичайного зв'язку.
Розроблені метод обміну криптоключами в ІР-мережі та програмний модуль комутації криптоключів, який дозволяє проводити в ІР-мережі голосові конференції у захищеному режимі з великим числом учасників переговорів.
Розроблена та впроваджена у ВАТ «Укртелеком» інформаційна технологія захищеного конференц-зв'язку в IP-мережах, яка забезпечує високу якість одночасного голосового спілкування великої кількості абонентів з використанням високостійких алгоритмів шифрування.
Розроблені теоретичні основи, методи та технології модельно-орієнтованого управління виробничими системами, і на їх основі спільно з Інститутом електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України на замовлення фірми Boing corp. (США) розроблені та впроваджені унікальні установки електронно-променевого зварювання нового покоління КЛ115, КЛ118, КЛ117 з технічними характеристиками і функціональними можливостями, які не мають аналогів у світі.
Створені і впроваджені в наукові дослідження та навчальний процес у ряді університетів України сімейство систем комп'ютерної алгебри з вхідними мовами надвисокого рівня "АНАЛІТИК-93", "АНАЛІТИК-2000", "АНАЛІТИК-2007".
Розроблена і випробувана в різних країнах (включаючи Німеччину, Англію, Ірландію, США, Канаду та Японію) принципово нова ідеологія і технологія паралельної обробки даних та розподіленого моделювання і управління у відкритих динамічних системах. Вона базується на ефективній просторовій інтерпретації спеціальної мови високого рівня "ВОЛНА". Технологія захищена Європейським патентом та 2 монографіями, опублікованими видавництвом Джон Вайлі в США.
Розроблений універсальний управляючий модуль для компонентів технічних систем, здатний спілкуватись з іншими модулями на спеціальній мові розподілених сценаріїв з метою організації поступового переходу до безпілотних розподілених систем, що забезпечують прийняття автономних рішень у критичних ситуаціях. Отриманий грант за програмою фонду Гумбольдта.
Розроблені нові методи, алгоритми та програми цифрової обробки радіолокаційних сигналів і створена на їх основі спільно з КДЗ "Буревісник" вперше в Україні радіолокаційна станція морського базування з цифровою обробкою сигналів - МР-244-2М, яка успішно пройшла натурні випробування на мисі Сарич, Крим ("Морська кольчуга").
На замовлення Міністерства оборони України з метою протидії ворожій агітації, підвищення бойового духу, забезпечення в польових умовах морально-психологічного стану та військово-професійного навчання і виховання особового складу підрозділів Збройних сил України створені, впроваджені у серійне виробництво та прийняті на озброєння високоефективний стереофонічний мультимедійний комплекс ВСТУ-50 і пересувний кіновідеосалон.
Розроблені системи "Обліку накопичення, руху та використання ресурсу логістики за номенклатурою військово-морських сил України" та "Розрахунків з планування логістики ВМС України".
Розроблена методика оцінки порушень статистичної стійкості фізичних величин і процесів на тривалому інтервалі часу, за допомогою якої виявлені порушення статистичної стійкості низки фізичних величин і процесів, зокрема, флуктуацій напруги електромережі, магнітного поля Землі, періоду та висоти морських хвиль тощо.
Запропонована нова фізична модель генерації магнітного поля провідником зі струмом та розроблена схема когерентного підсилювання магнітного поля струму в системі магнетик-провідник при умові використання магнетика у формі трансформаторної сталі. Проведене моделювання активного технологічного середовища об'ємом до 10 дм3 з інтенсивним магнітним полем, створеним струмом промислової частоти.
Для інтенсифікації досліджень у галузі геліобіології запропонована ідеологія великомасштабного моніторингового проекту «Геліомед», що додає часову та просторову координати за рахунок синхронного моніторингу груп людей на різних широтах. Запропонований та розроблений алгоритм пошуку групових ефектів за результатами моніторингових досліджень проекту «Геліомед».
Розроблені технічні специфікації й прикладні програми для транспорту кардіограм до грід-сховища та апробований тестовий приклад для обробки на грід-кластерах великих обсягів медичної інформації. Для виконання обробки медичної інформації на кластерах УАГ створена віртуальна організація medgrid (
http://medgrid.immsp.kiev.ua/).
Розроблена та впроваджена багатовимірна динамічна модель прогнозування ринкової економіки. Удосконалений програмний комплекс підтримки роботи аналітиків при прийнятті оперативних рішень у сфері економіки.
Створена, активно розвивається та використовується на практиці імовірнісно-фізична теорія надійності засобів обчислювальної техніки та систем автоматизації. Розроблений на основі одержаних фундаментальних результатів математичний апарат, що не має аналогів у світі, дозволяє використовувати нові більш точні методи оцінки залишкового ресурсу механічного та електричного обладнання.
Розроблені нові ймовірнісно-фізичний та інформаційно-кібернетичний підходи щодо проектування, розробки і впровадження гарантоздатних і безпечних інформаційно-управляючих комп'ютерних систем реального часу на базі високонадійних (безвідмовних) і відмовостійких обчислювальних засобів.
Розроблена структура двоканальної відмовостійкої системи з реконфігурацією. Розроблений підхід до моделювання функціонування відмовостійких систем засобами інтегрованого інструментального середовища на основі Matlab Simulink. Для статистичного моделювання надійності систем розроблений пакет програм ReliabMod, який базується на використанні дифузійного розподілу наробітку до відмови (DN-розподілу) складових частин.
ІПММС НАНУ акредитовано як орган з сертифікації систем управління якістю продукції в Міжнародній системі сертифікації SIC, який успішно пройшов акредитацію з вимог європейських стандартів (EN 45011). До складу цього органу входить випробувальна лабораторія "ОС УКРСЕРТКОМП'ЮТЕР", яка також акредитована Держстандартом України та Національним агентством з акредитації України (НААУ) за вимогами міжнародного стандарту ДСТУ ISO/EN 17025.
Розроблені нові мікропроцесорні модулі для побудови систем автоматизації, які дозволили підвищити ефективність роботи і зменшити вартість експлуатації у порівнянні з попередніми моделями й аналогічними виробами вітчизняних та іноземних постачальників. Виготовлено та введено в дію сотні автоматизованих систем управління (АСУ) об'єктами комунальної сфери (у тому числі теплопунктами, бойлерними тощо), АСУ технологічним обладнанням на підприємствах в різних містах України, Білорусі, Російської Федерації, які дають ефект енергозбереження 10-30%.
На замовлення ДБК Управління справами Верховної Ради України, ХК "Київміськбуд", ДГО "Житлоінвест" та інших організацій створено і введено в дію десятки систем автоматики на об'єктах будівництва в м. Києві (щорічно біля 500 систем ).
Розроблені та впроваджуються енергозберігаючі системи світлодіодного освітлення приміщень. Проведене обладнання вагонів Київського метрополітену дослідними зразками енергозберігаючих світлодіодних світильників та системами керування ними, що дозволяє в декілька разів зменшити витрати енергоресурсів.
Розроблена та експериментально перевірена нова структурна модель півтонового зображення, яка дозволяє створювати програмні засоби обробки півтонових зображень, інваріантні відносно афінних перетворень об'єктів у зображеннях. Результати досліджень покладені в основу розробки телемедичної діагностичної системи "Онкотест WM-01", що дозволяє ефективно виконувати скринінг онкологічних захворювань на ранніх стадіях і впровадження якої розпочате в Україні.
Постійно якісно зростає науковий потенціал інституту: за 18 років існування організації у статусі науково-дослідного інституту 18 науковців захистили докторські дисертації, 39 - кандидатські.
Роботи вчених нашої організації удостоєні 28 Державних премій СРСР, України та іменних премій НАН України, почесні звання лауреатів премій мають 44 співробітники. Крім того, науковці інституту мають різні відзнаки вищих органів законодавчої та виконавчої влади (ордени, почесні грамоти, тощо).
