Interested Article - Институт проблем математических машин и систем НАН Украины

Институт проблем математических машин и систем Национальной академии наук Украины (ИПММС НАНУ) был создан в 1992 году на базе Специального конструкторского бюро математических машин и систем (СКБ ММС) Института кибернетики НАН Украины .

История создания института

В 1963 году по инициативе академика В. М. Глушкова, пионера советской кибернетики, было создано Специальное конструкторское бюро математических машин и систем (СКБ ММС) Института кибернетики НАН Украины как экспериментальная, проектная и производственная база. В октябре 1992 года оно переросло в крупную научную организацию в области информатики — Институт проблем математических машин и систем НАН Украины (ИПММС НАНУ).

СКБ ММС, преемником какого стал Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, являлось разработчиком известных первых ПК МИР, управляющих компьютеров «Днепр», ЭВМ специального назначения «Дельта» и других систем управления. В настоящее время ИПММС НАНУ — ведущий научный центр в сфере ситуационного управления, моделирования, принятия решений и других инновационных информационных технологий.

Непосредственно после Чернобыльской катастрофы на базе СКБ ММС с помощью ситуационно-кризисного центра разработки А. А. Морозова и под его непосредственным руководством была создана система оценки безопасности водных ресурсов и определенная возможности использования воды в реке Днепр. Решенная в короткий период времени задача была сверхактуальной — из Днепра потребляет воду свыше половины населения Украины.

Современные наиболее важные исследования и разработки Института проблем математических машин и систем НАН Украины посвящены Ситуационному центру Министра обороны Украины, информационно-аналитической системе «РАДА» Верховной Рады Украины. Кстати, именно ИПММС НАНУ является базовой организацией, которая разрабатывает организационные системы украинского парламента. Основными заказчиками разработок в сфере поддержки принятия управленческих решений выступают Кабинет Министров Украины, Центральная избирательная комиссия, Министерство по вопросам науки и технологий, Министерство машиностроения, Министерство экологии и др.

На базе ИПММС НАНУ создан и действует ситуационный центр — авторская научная разработка поддержки принятия управленческих решений.

Институт проблем математических машин и систем имеет широкие научные связи с Россией, США, Францией, Германией и другими странами. Работы ученых ИПММС НАНУ удостоены 28 Государственных премий СССР, Украины, именных премий НАН Украины, почетные звания лауреатов различных премий имеют 44 сотрудника.

Структура института

В структуре института сегодня работают 11 научно-исследовательских и 2 конструкторско-технологических отдела, объединенных в два отделения, а также действуют научно-исследовательская лаборатория, вспомогательные подразделения и отделы.

Руководство института

С момента основания и по настоящее время директором института является академик НАН Украины, д.т. н., профессор Анатолий Алексеевич Морозов .
Заместитель директора — д.ф.-м.н., профессор Клименко Виталий Петрович.
Заместитель директора — д.ф.-м.н., Бровченко Игорь Александрович.
Ученый секретарь — к.т. н., с.н.с. Иевлев Николай Георгиевич.

Сфера исследований

В институте ведутся фундаментальные и прикладные исследования в таких приоритетных сферах, как интеллектуализированные системы поддержки государственного управления, автоматизированные системы экологического мониторинга, моделирование принятия решений, интеллектуальные информационные системы на базе нейрокомпьютеров, работы по искусственному интеллекту , системы тестирования микроэлектронного производства NCS-Технологии, защита информации в компьютерных и телефонных сетях, информационные технологии здравоохранения, а также по многим другим направлениям современного применения новейших информационных технологий в сфере практической деятельности.

Основные направления деятельности согласно Уставу института:

создание научных основ, разработка и внедрение информационных технологий, автоматизированных систем различного назначения, средств вычислительной техники и систем их программного обеспечения;
теория и технология построения интеллектуальных систем типа «Ситуационные центры», предназначенных для управления в сфере государственной власти, национальной безопасности, экологической безопасности;
теория, методы и средства построения систем информационно-аналитического обеспечения законотворческой и правоприменительной деятельности;
методы построения программно-технических систем криптографической защиты информации;
методы и средства технической защиты информации в информационных системах, информационных технологиях, защиты информации от несанкционированного доступа;
теория, математические модели и методы построения автоматизированных систем мониторинга и поддержки принятия решений для решения проблем охраны окружающей среды и эффективного природопользования;
методы, алгоритмы и программное обеспечение для разнообразных систем обработки информации;
теория, математические модели и методы построения систем автоматизации управления технологическими процессами;
теория, исследовательские приемы и обеспечение надежности систем автоматизации и управления, информационных систем и других технических систем.

Современные разработки

ИПММС НАНУ имеет современные разработки по следующим направлениям:

созданы теоретические основы и технология построения автоматизированных интеллектуальных систем поддержки принятия решений в управлении государством, ведомствами, большими промышленными, хозяйственными объединениями, корпорациями и т. п. на основе ситуационного моделирования (системы типа «Ситуационные центры»);
на основе полученных теоретических результатов создан и внедрен в работу Ситуационный центр Министерства обороны Украины;
одна из моделей Ситуационного центра Министерства обороны «Прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций на химически-опасных объектах» была использована при проведении Институтом геохимии НАНУ и МЧС Украины Государственной экологической экспертизы экологического состояния зоны аварии на железнодорожном перегоне Ожидов-Красное во Львовской области;
разработан и внедрен в эксплуатацию макет Ситуационного зала для отработки систем поддержки принятия решений в распределенных средах, что позволяет обеспечить адекватность и повысить эффективность управленческих решений в экстремальных и нештатных ситуациях на различных уровнях государственного управления;
разработаны несколько поколений автоматизированных систем информационной поддержки законотворческой деятельности депутатов разного уровня («РАДА-1», «РАДА-2», «РАДА-3» и др.), которые используются более чем в 20 законотворческих органах Украины и за границей, в том числе в Верховной Раде Украины, Верховной Раде Крыма и парламентах Узбекистана и Таджикистана;
создана и введена в эксплуатацию система информационного обслуживания депутатов Киевского городского совета «РАДА 3 — КИЕВ», которая имеет высокий уровень интеллектуализации, изготовлена на базе современной компьютерной техники, периферийных средств, систем, пультов, табло, коммуникаций отечественного производства. По своим параметрам и функциональными возможностями система не имеет аналогов в мире;
по плану подготовки к Евро-2012 разработаны и защищены техническое задание и технический проект системы экстренной помощи населению по единому телефонному номеру 112;
разработаны концепция открытой рекурентной нейросети и метод её неитеративного обучения, который решает проблему радикального ускорения обучения. На основе такой нейросети разработана принципиально новая модель ядерной динамической ассоциативной памяти, пригодной для работы в реальном времени. Эффективность её подтверждена экспериментально на примерах адаптивного распознавания динамических образов. Результаты были использованы в 2 проектах программ НАТО и Интас;
созданная первая в мире автоматизированная система проектирования многомодульных нейронных сетей и на её основе многомодульная нейросистема распознавания подвижных объектов на видеоизображениях;
разработана серия отечественных нейрокомпьютеров общего назначения и создан исследовательский образец базовой модели нейрокомпьютера «NeuroLand», который соответствует, а по некоторым параметрам превышает характеристики лучших мировых аналогов;
разработана технология применения многомодульных нейросетей для распознавания образов ультразвуковой локации в системах безопасности пассажиров автомобилей и химических образов при создании интеллектуальных сенсоров для оперативного выявления загрязнений воздуха и др.;
создана интеллектуальная нейросистема, которая включает три подсистемы: многомодульную нейросистему общего назначения, подсистему рекуррентных нейросетей реального времени «Neuro-Conveyor» и подсистему прогнозирования временных последовательностей «TrendCaster»;
разработана многомодульная архитектура исследовательского образца интеллектуальной нейросистемы, которая позволяет автоматически подключать к системе и регистрировать новые модули;
учеными института разработаны математические модели распространения радионуклидов в водной среде, в почве и в воздухе. Созданная на их основе система моделирования и прогнозирования последствий техногенных катастроф сыграла важную роль в подготовке решений правительственных комиссий относительно ликвидации последствий аварий на Чернобыльской АЭС и Диканьковских очистительных сооружениях Харьковской канализационной сети;
на основе разработанных математических моделей создан целый ряд автоматизированных систем поддержки принятия решений (СППР) по проблемам охраны окружающей среды и эффективного природопользования;
разработаны архитектуры систем защиты средств связи и на их основе создано семейство криптоустройств для защиты мобильной телефонной сети GSM-Стандарта;
разработаны методы построения и архитектуры систем защиты информации для локальных сетей; создано семейство типичных аппаратных и программных компонентов, из которых строятся подобные системы. Системы мобильной связи принята соответствующей комиссией СБУ и рекомендована к использованию в органах государственного управления;
разработана исследовательская партия мобильных телефонов, которые могут работать как в обычном, так и в защищенном режиме, их конструкторская документация для их серийного производства;
разработан метод обмена криптоключами в Ір-Сети и программный модуль коммутации криптоключей, который позволяет проводить в Ір-Сети голосовые конференции в защищенном режиме с большим числом участников переговоров;
разработаны теоретические основы, методы и технологии модельно-ориентированного управления производственными системами, и на их основе совместно с Институтом электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины по заказу фирмы Boing corp. (США) разработаны и внедрены уникальные установки электронно-лучевого сваривания нового поколения с техническими характеристиками и функциональными возможностями, которые не имеют аналогов в мире;
созданы и введены в научные исследования и учебный процесс в ряде университетов Украины семейство систем компьютерной алгебры с входными языками сверхвысокого уровня «АНАЛИТИК-93», «АНАЛИТИК-2000», «АНАЛИТИК-2007»;
разработана и испытана в разных странах (включая Германию, Англию, Ирландию, США, Канаду и Японию) принципиально новая идеология и технология параллельной обработки данных и распределенного моделирования и управления в открытых динамических системах. Технология защищена Европейским патентом и 2 монографиями, опубликованными издательством Джон Вайли в США;
разработан универсальный управляющий модуль для компонентов технических систем, способный общаться с другими модулями на специальном языке распределенных сценариев с целью организации постепенного перехода к беспилотным распределенным системам, которые обеспечивают принятие автономных решений в критических ситуациях;
сдана в исследовательскую эксплуатацию как пилотный образец система «Мониторинга состояния потенциально опасных военных объектов»;
разработан макет трехуровневой системы поддержки принятия решений (в среде Windows XP, СУБД ORACLE и ArcMap) по вопросам управления силами и средствами Вооруженных сил Украины в процессе ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
разработаны системы «Учета накопления, движения и использования логистического ресурса по номенклатуре военно-морских сил Украины» и «Расчетов планирования логистики ВМС Украины»;
создана, активно развивается и используется на практике вероятностно-физическая теория надежности средств вычислительной техники и систем автоматизации. Разработан на основе полученных фундаментальных результатов математический аппарат, который не имеет аналогов в мире и позволяющий использовать новые, более точные, методы оценки остаточного ресурса механического и электрического оборудования;
разработаны новые вероятностно-физический и информационно-кибернетический подходы проектирования, разработки и внедрения гарантоспособных и безопасных информационно-управляющих компьютерных систем реального времени на базе высоконадежных (безотказных) и отказоустойчивых вычислительных средств;
созданы и введены в действие десятки систем автоматики на объектах строительства в г. Киеве (ежегодно внедряется примерно 500 систем);
разработаны и внедряются энергосберегающие системы светодиодного освещения помещений. Проведено оборудование вагонов Киевского метрополитена исследовательскими образцами энергосберегающих светодиодных светильников и систем управления ими, что позволяет в несколько раз уменьшить затраты энергоресурсов;
разработана и экспериментально проверена новая структурная модель полутонового изображения, которая позволяет создавать программные средства обработки полутоновых изображений. Результаты исследований положены в основу разработки телемедицинской диагностической системы «Онкотест WM-01», которая позволяет эффективно выполнять скрининг онкологических заболеваний на ранних стадиях онкозаболеваний.

Институт активно ведет работы с перспективными разработчиками-представителями других научных направлений.

Аккредитация института

ИПММС НАНУ аккредитован как орган по сертификации систем управления качеством продукции в Международной системе сертификации SIC. Успешно пройдена аккредитация требованиям европейских стандартов EN 45011. В состав этого органа входит испытательная лаборатория «ОС УКРСЕРТКОМПЬЮТЕР», какая также аккредитованная Госстандартом Украины и Национальным агентством по аккредитации Украины (НААУ) согласно требованиям международного стандарта ДСТУ ISO/IEC 17025 .

Научные школы

Согласно основному для ИПММС НАНУ направлению исследований возникла и действует под руководством члена-корреспондента НАН Украины А. А. Морозова научная школа «Теория и практика создания интеллектуальных автоматизированных систем поддержки принятия коллективных решений (типа Ситуационный центр)».

Научные мероприятия

С помощью современных электронных технологий в ИПММС НАНУ проходят традиционные и интерактивные конференции и семинары, которые дают возможность объединить усилия ученых разных стран мира. Уже стали ежегодными такие мероприятия с международным участием, как дистанционная онлайн конференция «Системы поддержки принятия решений. Теория и практика» и научно-практическая конференция «Математическое и имитационное моделирования систем. МОДС».

Печатные издания

ИПММС НАНУ выпускает научно-публицистический журнал «Математические машины и системы». Журнал публикует статьи научно-технического характера, отчеты о совещаниях, конференциях, рецензиях на монографии, материалы проблемного и дискуссионного характера.