Наукова діяльність
кафедри інженерії програмного забезпечення
факультету програмної інженерії та бізнесу
Національного аерокосмічного університету
ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут»
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 такі складові:
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 такі складові:
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.
