Рассмотрена прикладная задача многокритериальной оптимизации - выбора оптимальной структуры ключевых показателей эффективности в информационной системе с разнородными данными. Отношения предпочтений основаны на результатах измерений, вероятностных оценок и субъективных суждений. Применен модифицированный метод анализа иерархий с точными вычислениями собственных значений матрицы приоритетов. Даны оценки точности, устойчивости и асимптотической чувствительности алгоритмов поиска решения.

Проанализированы основные особенности матрицы ключевых показателей эффективности для оценивания параметров, состояния, управления эффективностью и качеством сервиса информационной системы. Разработана методика текущего оценивания параметров и оптимизации системы. Вследствие того, что матрицы коэффициентов нормальных уравнений для вычисления оценок по минимуму среднего квадрата ошибки имеют диагонально-доминантную структуру, упрощается процедура итерационного поиска решений.

На основі деталізованих часових діаграм передачі даних приводяться аналітичні вирази для визначення основних часових параметрів пакетної мережі. Надано рекомендації щодо розрахунків продуктивності обчислювальних засобів вузла зв'язку, величини черг на обробку та обслуговування пакетів та інших параметрів, які визначають якість і ефективність використання каналів зв'язку. Проаналізовані причини виникнення перенавантаження вузлів зв'язку, пауз у передачі даних через мережу, пропонуються шляхи усунення вказаних явищ. Матеріали статті можна використати розробниками та адміністраторами мереж, а також у навчальному процесі.

Проведено аналіз методів одержання поточної інформації про характеристики мережного і термінального обладнання каналів передачі. Розглянуто новий напрям аналізу, орієнтований на ідентифікацію каналів передачі та ключових параметрів ефективності безпроводових телекомунікаційних мереж. Наведені огляд і систематизація методів вимірювання і контролю характеристик каналів дозволяють виявити основні напрями досліджень в цій області. Найбільш перспективними є повністю суміщені методи вимірювання і контролю характеристик каналів передачі. Ці методи базуються на поєднанні вимірювального і інформаційного сигналів в каналі як за часом, так і за спектром.

Окреслено завдання досліджень щодо оцінки ключових показників ефективності сучасних телекомунікаційних мереж. Визначено ряд причин, які призводять до зниження ефективності функціонування мереж за умов впровадження нового обладнання, протоколів і технологій. Причинами неоптимального функціонування мереж є проблеми взаємодії апаратури, конфігурації, організації мережі і роботи користувачів, коли ліміт пропускної спроможності обладнання значною мірою не вичерпаний. Визначено особливості завдань моніторингу та оптимізації безпроводових мереж.

Проаналізовано сучасний стан та перспективи розвитку автоматизованих систем контролю та управління надійністю телекомунікаційних мереж. Окреслено задачі забезпечення надійної роботи телекомунікаційних мереж, пов'язані з проблемами фізичних відмов мережних та термінальних вузлів на коротких інтервалах роботи. Визначено завдання і напрямки досліджень, пов'язані із управлінням надійністю телекомунікаційних мереж.

Проведено аналіз системи ключових показників ефективності (КПЕ) для управління якістю сервісу телекомунікаційної мережі. Розглянуто в загальному вигляді алгоритм задачі оптимізації телекомунікаційної мережі на основі КПЕ. Встановлено, що за використання статистичного підходу можна виділити залежності між ключовими параметрами мережі. Показано доцільність і ефективність використання для цього методу кореляційно-регресійного аналізу. Розглянуто метод апроксимації кривих повторюваності змін КПЕ за мінімумом середньоквадратичної помилки.

Розглянуто питання розробки алгоритмів і побудови математичної моделі для оцінювання величини і впливу затримок сигнальної і управляючої інформації на ефективність пошуку і локалізації місць відмов, перевантажень і аварійних режимів в мережах телекомунікації. Показано, що для математичного моделювання систем управління телекомунікаційними мережами найбільш прийнятними є різницево-диференціальні рівняння із затриманим аргументом. Розглянуті умови стабільності рішення і задачі дискретизації такого рівняння для забезпечення можливості комп'ютерного моделювання.

Визначено категорію чутливості складних систем як математичного показника, який забезпечує додаткове розуміння поведінки системи. Наведено аналітичні вирази для визначення однопараметричної та багатопараметричної чутливості складних систем. Показано доцільність використання математичного апарату аналізу чутливості складних систем в задачах управління перевантаженнями в комп'ютерних телекомунікаційних мережах шляхом адаптивного передбачуваного управління мережею.

Проаналізовано питання побудови і розвитку систем четвертого покоління LTE-SAE (Long Term Evolution - System Architecture Evolution; довготермінова еволюція - еволюція системної архітектури). Описано основні підсистеми мережі мобільних телекомунікацій SAE/EPS, які розроблені в рамках проекту IMT-2000 (International Mobile Telecommunications - 2000). Розглянуто концепцію впровадження технології VTF (Virtual Technical Functions - віртуальна технічна функція), яка надає можливості мобільним абонентам користуватися послугами своєї домашньої мережі.

Досліджено особливості, причини виникнення і основні шляхи запобігання перевантаженню. Показано можливість запобігання перевантаженню на основі способу розділення вхідного потоку на окремі вхідні черги, що надає можливість більш гнучко регулювати вхідний трафік вузла за умов надзвичайних ситуацій. Показано також можливість використання методів і кількісних характеристик чутливості для визначення стану мережі.

Розроблено модифікований метод адаптивного формування потоків даних і налаштування системи управління з прямим і зворотним зв'язком за результатами поточних вимірювань швидкості заповнення буфера формувача. Проаналізовано математичні моделі телекомунікаційної мережі нового покоління, зокрема моделей самоподібного трафіку. Надано рекомендації щодо вибору параметрів формувача та системи управління залежно від інтенсивності потоків даних і зростання інтенсивності, статистичним опис структури мережі.

Розглянуто прямий метод для обчислення вихідних чутливостей на основі багатошарових прогнозуючих нейронних систем з диференційними нелінійними функціями активації. Показані особливості використання в якості активаційних функцій нейронних систем сигмовидних функцій і їх похідних. Приведені приклади активаційних функцій і проаналізований їх вплив на ступінь визначення чутливості до змін ключових параметрів ефективності телекомунікаційної мережі.

Розглянуто моделі та методи управління конфігурацією телекомунікаційної мережі з різнорідним самоподібним (фрактальним) трафіком. Встановлено, що в телекомунікаційній мережі як у складній та великій системі з випадковими параметрами мають місце затримки сигнальної та управляючої інформації. Для узгодження характеристик системи управління з телекомунікаційною мережею як об'єктом управління необхідно вирівнювати час реакції системи управління з середніми затримками інформації у мережі. Намічено подальші шляхи оптимізації характеристик телекомунікаційної мережі.

Показано, що для усунення пачковості трафіку, викликаного самоподібністю вхідного потоку, необхідно керувати його параметрами, у першу чергу, періодом надходження пакетів. Завдяки цьому уповільнюється швидкість зростання черг у буферній пам'яті комутаційних вузлів і знижується ризик перевантаження окремих маршрутів та автономних мережних сегментів. Сформульовано основні напрямки подальших досліджень: отримання кількісних оцінок потрібних об'ємів буферної пам'яті і затримок обробки потоків трафіку у відповідності з часом життя пакетів.

Рассмотрена система управления интеллектуальной телекоммуникационной сетью с большим количеством сетевого оборудования и задержками сигнальной и управляющей информации. Принципиальными особенностями таких систем управления является, во-первых, дрейф параметров автономных сегментов как объектов управления, а, во-вторых, отсутствие гарантий устойчивости решений дифференциально-разностных уравнений, которыми описывается система. Предложено использовать методы анализа устойчивости дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом для решения обратной задачи идентификации. На основе системного подхода к сети как к сложной локально-стационарной системе разработана модель сетевого сегмента как объекта управления при некоррелированности возмущений и помех с полезными сигналами. Очерчен круг вопросов принудительного введения системы управления в зону устойчивости. Рассмотрена задача оценивания чувствительности системы управления к дрейфам и внезапным отклонениям коэффициентов дифференциально-разностных уравнений из-за задержек сигнальной и управляющей информации.

Розглянуто шляхи побудови алгоритмів перетворення вхідних збурень складних систем у понятійні співвідношення для автоматизації процесу управління та підтримки прийняття рішення. Використовується співвідношення апарату нечіткої логіки для формалізації, обробки та прийняття рішення щодо застосування сигналів управління системою при реагуванні на зовнішні збурення.

Запропоновано метод пришвидшеної середньоарифметичної фільтрації зображень з залученням віддалених обчислювальних ресурсів (хмарних систем). Метод реалізує концепцію захищених хмарних обчислень. Він забезпечує захист зображень від незаконного доступу під час надсилання та обчислення в потенційно відкритому середовищі. Показано, що перспективним напрямком організації криптографічного захисту зображень є використання адитивного п еретворення зображень. Операції розробленого методу поділяються на дві основні частини. Перша частина - це шифрування та дешифрування зображень, яке потребує відносно незначних обчислювальних ресурсів і може бути виконане з використанням обчислювальних ресурсів користувача. Друга частина - це середньоарифметична фільтрація зображень на віддалених потужних багатопроцесорних системах. Елементи криптографічного захисту запропонованого способу не впливають на результат фільтрації зображень. Представлено математичне підгрунття запропонованого методу. Теоретично отримані результати підтверджені результатами експериментальних досліджень. Запропонована процедура захищеної середньоарифметичної фільтрації зображень детально описана та проілюстрована прикладом. Розроблено рекомендації щодо підвищення ефективності запропонованої процедури середньої арифметичної фільтрації. Проведено порівняльний аналіз запропонованого методу. Теоретично та експериментально доведено, що запропонований метод забезпечує прискорення середньоарифметичної фільтрації зображень приблизно в 4 рази в порівнянні з існуючими методами, що використовують лише обчислювальні ресурси користувача. Розроблений метод орієнтований для використання в системах обробки насамперед аерокосмічних зображень.