Висвітлено методичні аспекти організації навчально-пізнавальної діяльності студентів з застосуванням засобів навчальних мережних комплексів. Розроблено компоненти методичної системи навчання мережних технологій майбутніх учителів інформатики, яка передбачає вивчення теоретичних засад функціонування розподілених систем і формування навичок управління такими системами. Запропоновано методику застосування навчальних мережних комплексів у процесі навчання студентів щодо створення власних інформаційно-освітніх ресурсів. Установлено, що використання навчальних мережних комплексів дає змогу поглибити розуміння студентами навчального матеріалу, активізувати навчальну діяльність, розширити теоретичну базу знань, покращити результати навчання інформатики у вищому навчальному закладі у прикладному аспекті.

         Досліджено методи побудови та випробувань якісних моделей для мережних динамічних об'єктів, запропоновано засоби комп'ютерної підтримки якісного та комбінованого моделювання. Наведено математичний опис параметрів якісної моделі, функції й оператори для зв'язку якісних змінних. Якісну ситуаційну модель представлено у вигляді системи матричних рівнянь. Розроблено методи спадкування динамічних характеристик від кількісних моделей. Запропоновано методи підвищення точності динамічних характеристик якісних моделей. Розроблено програмні компоненти якісного моделювання системи MATLAB/SIMULINK, на основі яких побудовано і випробувано моделі для тестової шахтної вентиляційної мережі.

         Знайдено архітектурно-структурні розв'зання, алгоритми та програмно-апаратні засоби, що забезпечують у рамках комплексів оперативної взаємодії в реальному часі аналіз, обробку та відображення просторових, часових, функціональних та інформаційних характеристик динамічних об'єктів. Обгрунтовано алгоритмічні та програмно-апаратні методи, засоби побудови інтерактивних геоінформаційних комплексів оперативної взаємодії. Коректно визначено параметри програмно-технічних засобів перетворення, забезпечено якість візуалізації руху символів, що сприяло значну економію обчислених ресурсів. Створено діючі інтерактивні геоінформативні комплекси оперативної взаємодії, що дозволило підвищити рівень керування відповідними об'єктами та процесами.

         Розроблено семантичні векторні моделі елементарних і композиційних зразків і понять для довідників та мов зображувальних засобів на базі побудови багатомірного простору семантичних ознак, що дозволило значно підвищити точність представлення та формалізувати автоматизоване представлення складних інформаційних об'єктів (СІО) в бази знань системи. Запропоновано інтелектуальні методи підтримки актуальності семантичних моделей предметних галузей знань шляхом формування баз об'єктів пошуку й об'єктів уваги, що дозволило підвищити точність аналізу текстів, запитів користувача, релевантність синтезу відповідей на основі аналізу поточних структурних одиниць змісту розподілених і частково суперечливих даних з урахуванням коефіцієнтів довіри й обмежень діапазонів багатозначних умов. Вдосконалено інтелектуальні методи аналізу СІО та даних різного рівня структурованості за елементарними взірцями, а також текстових даних на базі морфологічного аналізу, що дозволило значно підвищити швидкість та вдосконалити якість обробки даних. На основі розроблених та застосованих семантичних моделей та інтелектуальних методів сформульовано методики та розроблено програмні засоби ядра інтелектуальної системи для підтримки прийняття рішень для розв'язання задач інформаційного пошуку за синтаксичними правилами, семантичними взірцями й ознаками.

         Досліджено навчальний комплекс вищого навчального закладу як цілісний об'єкт з позиції системи. Використано функціональноі приципи для моделювання композиційних стуктур навчальних корпусів, аналогічні з формоутворенням у живій природі. Розроблено метод композиційного моделювання об'ємно-просторових структур університетських комплексів. Наведено структурно-логічні варіанти композиційних схем навчальних комплексів з урахуванням сучасних архітектурних вимог і напрямів.

         Дисертацію присвячено проблемам розробки мережевих навчальних інформаційних систем. Основну увагу приділено розробці та математичному обгрунтуванню алгоритмів автоматизованого контролю знань процедурних мов програмування та побудови інформаційно-довідкових систем глобальних мереж. Всі алгоритми розглянуто у контексті прикладних програмних систем, що їх реалізують. Отримані результати можуть бути використаними при розробці та реалізації інформаційно-довідкових систем глобальних (Internet/Intranet) мереж та при проектуванні автоматизованих навчаючих систем з елементами штучного інтелекту.

         Уперше запропоновано онтологію понять і відношень у аспекті вибору стилів програмування. Для формального представлення онтології використано комп'ютерний підхід шляхом застосування мови UML, який дає змогу розглядати задачі формування та використання стилів програмування, що можуть мати технічний розв'язок. Визначено задачі, що охоплюють усі досліджені аспекти, комплексне та послідовне розв'язання яких складає основу інформаційної технології як нового засобу індустріалізації програмування у контексті розглянутої проблеми, а саме: створення стилю програмування та стилю мови програмування, перевірки дотримання стилю програмування під час написання програм; визначення стилю програмування, якому відповідає текст програми; перекладу тексту програми, що не відповідає заданому стилю програмування, у текст, що відповідає такому стилю. Створено та описано методи розв'язання визначених задач, зокрема, методи синтезу стилю програмування та стилю мови програмування, контролю, аналізу та перетворення стилю програми. Наведено засоби формування та застосування стилів програмування, розроблено їх математичні моделі. Запропоновано спосіб використання розробленого комплексу засобів шляхом створення відповідних інформаційних технологій формування та застосування стилів програмування для різних галузей, в яких відбуваються процеси розробки програмних засобів. На прикладі навчання програмуванню розроблено інформаційну технологію та показано ефективність запропонованих засобів шляхом експериментальних досліджень.

         Висвітлено проблеми розробки статистично обгрунтованих математичних методів розпізнавання онкологічних та внутрішніх захворювань. Запропоновано алгоритми комп'ютерної діагностики онкологічних захворювань травного тракту (рак прямої кишки, шлунку, стравоходу та кардії) на підставі аналізу нелінійної динаміки кривих механоемісії. Запропоновано метод комп'ютерної діагностики внутрішніх захворювань (холецистопанкреатит, виразка дванадцятипалої кишки, постхолецистоектомічний синдром), що базується на дуоденальному зондуванні. Показано, що комп'ютерну діагностику побудовано на статистичній теорії розпізнавання образів з використанням методів нелінійної динаміки, сплайнової регресії та довірчих інтервалів. Доведено теореми щодо строгої слушності оцінок у моделі сплайнової регресії, що одержані методом залишкової суми квадратів, а також асимптотичну незміщеність значення точки переходу та доведено, що оцінки усіх параметрів за формулою Бокса, крім точки переходу, є незміщеними. Доведено, що запропоновані алгоритми можуть бути використані у клінічній медицині як допоміжні методи під час діагностики онкологічних та внутрішніх захворювань.

         Створено алгоритмічні основи та побудовано прикладні програмні засоби дослідження багатозв'язних динамічних об'єктів, які описуються системами інтегральних рівнянь Вольтерра. На підставі аналізу особливостей інтегральних моделей і методів їх числової реалізації розроблено алгоритми розв'язання систем лінійних і нелінійних інтегральних рівнянь Вольтерра I і II роду, які враховують вимоги щодо точності одержаних розв'язків, забезпечують ефективну комп'ютерну імплементацію з застосуванням різних числових методів. Ефективність алгоритмів перевірено під час розв'язання певних модельних прикладів і прикладних задач. З використанням запропонованих алгоритмів розроблено комплекс прикладних програм для дослідження широкого класу динамічних об'єктів у середовищі MATLAB.