Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Кусаинова Айнур Толеубековна «6D070400 – Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы бойынша «Біртекті емес орталарды диагностикалау үшін георадиолокациялық деректерді өңдеуге арналған алгоритмдер мен есептеу жүйесін әзірлеу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Компьютерлік және программалық инженерия кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Темірбеков Нұрлан Мұқанұлы – физика-математика ғылымдарының докторы, профессор, Қазақстан Республикасының Ұлттық инженерлік академиясының вице-президенті, Қазақстан Республикасының Ұлттық инженерлік академиясының академигі (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
Урмашев Байдаулет Амантаевич – физика-математика ғылымдарының кандидаты, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті Ақпараттық технологиялар факультетінің профессоры (Алматы қ., Қазақстан Республикасы).
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
– Барахнин Владимир Борисович – техника ғылымдарының докторы, профессор, механика-математика факультетінің математикалық пішіндеу кафедрасының меңгерушісі, Новосібір мемлекеттік университеті (Новосібір қ., Ресей);
– Мерембаев Тимур Жұмақанұлы – философия докторы (PhD), ҚР ҒЖБМ ҒК «Ақпараттық және есептеу технологиялары институты» ШЖҚ РМК аға ғылыми қызметкері (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
– Тен Татьяна Леонидовна – техника ғылымдарының докторы, «Цифрлық инженерия және IT-Аналитика» кафедрасының меңгерушісі, Қазтұтынуодағы Қарағанды университеті (Қарағанды қ., Қазақстан Республикасы).
Ғылыми кеңесшілері:
Искаков Казизат Такуадинович - физика-математика ғылымдарының докторы, Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті «Компьютерлік және программалық инженерия» кафедрасының профессоры (Астана қ., Қазақстан Республикасы);
Татур Михаил Михайлович – техника ғылымдарының докторы, Беларусь мемлекеттік информатика және радиоэлектроника университетінің «Электрондық есептеуіш машиналар» кафедрасының профессоры (Минск қ., Беларусь Республикасы).
Қорғау 2025 жылғы 11 тамыз, сағат 14:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «6D070400 – Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы бойынша «8D061 – Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес мәжілісі аралас форматта (оффлайн және онлайн) өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: https://clck.ru/3MyHgE
Мекен-жайы: Астана қаласы, А. Пушкин көшесі, 11 үй, 2 оқу ғимараты, 222-аудитория.
Аңдатпа (қаз.): Кусаинова Айнур Толеубекқызының «6D070400 – Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алуға ұсынылған «Біртекті емес орталарды диагностикалау үшін георадиолокациялық деректерді өңдеуге арналған алгоритмдер мен есептеу жүйесін әзірлеу» диссертациялық жұмысының АҢДАТПАСЫ Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі инфрақұрылым нысандарын диагностикалау және мониторингтеу технологиялары олардың қауіпсіздігін, ұзақ мерзімділігін және тиімді пайдаланылуын қамтамасыз етуде негізгі рөл атқарады. Бүлдірмей тексеру әдістерінің ішінде ең перспективалысы – георадарлық зерттеу (GPR), ол нысандардың ішкі құрылымын зақымдамай-ақ нақты мәлімет алуға мүмкіндік береді. Бұл әсіресе құрылыс, инженерлік геология және жол жабындарын диагностикалау салаларында маңызды. Георадарлық зерттеулер ақпараттылығының жоғары болуына, жылдам орындалуына және дәстүрлі әдістермен анықтау мүмкін емес ақауларды табу қабілетіне байланысты қарқынды дамып келеді. Атап айтқанда, георадар жасырын қуыс, жарықтар, ылғалдылығы жоғары аймақтар және құрылымдық бұзылулар сияқты ақауларды анықтауға мүмкіндік береді, бұл жол жамылғысының уақытылы диагностикалануы мен тозуын болдырмау үшін шешуші мәнге ие. Жол құрылымдарына көлік жүктемелері, климаттық факторлар және табиғи тозу ұзақ уақыт бойы әсер етеді, бұл ақаулардың пайда болуына және пайдалану сенімділігінің төмендеуіне әкеледі. Мұндай зақымдарды уақытында анықтау жабынның қызмет ету мерзімін ұзартуға және жөндеу мен қызмет көрсету шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Георадарлық әдіс диагностикада жоғары тиімділікті қамтамасыз етеді, себебі ол бұзбай тексеру әдістеріне жатады. Бұл әсіресе автомагистральдардың ұзақ учаскелері, көпірлер және ұшу-қону жолақтарының жағдайын бағалауда маңызды, себебі дәстүрлі әдістер бұл жағдайда көп уақыт пен қаржыны талап етеді. Қазіргі заманғы георадар жүйелері – ОКО-2, Зонд-12, GSSI StructureScan және басқа да құрылғылар жоғары дәлдікке ие болып, жасырын ақауларды анықтауға, қуыстарды локализациялауға және жабынның тозу деңгейін бағалауға мүмкіндік береді. Бұл жүйелер жол инфрақұрылымын жөндеу және қайта жаңарту кезінде диагностикалау тиімділігін едәуір арттырады. Георадар технологиялары мен деректерді өңдеу әдістерін жетілдіруге бағытталған ғылыми зерттеулер бұл жүйелердің мүмкіндіктерін кеңейтіп, дәлдігін арттыруға және әртүрлі инфрақұрылым нысандарында қолдануды қолжетімді етуге ықпал етеді. Радарограммаларды интерпретациялауға арналған қолданыстағы бағдарламалар – бұл георадарлар арқылы алынған деректерді өңдеу мен талдауға арналған арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету. Әрбір георадар үлгісі өндіруші компания әзірлеген бірегей бағдарламамен бірге ұсынылады. Мысалы, мұндай бағдарламаларға Zond GPR Soft, Prisma, GPRSoft (әзірлеуші: Geoscanners AB), Loza Radar жатады. Бір радардан алынған деректер басқа өндірушінің бағдарламасында тікелей өңделе алмайды, оларды түрлендіру қажет, бұл деректерді біріктіру мен салыстыруды едәуір қиындатады. Негізгі мәселе – бұл бағдарламалардың барлығының бастапқы коды жабық, сондықтан оларды жетілдіру, түрлендіру немесе зерттеушілердің нақты міндеттеріне бейімдеу мүмкін емес. Пайдаланушылар өндіруші ұсынған функциялармен шектеледі, алгоритмдердегі кемшіліктерді түзету немесе жаңарту мүмкіндігі жоқ. Сонымен қатар, деректердің бірыңғай стандартының болмауы және әртүрлі бағдарламалық өнімдер арасындағы үйлесімсіздік әртүрлі радарлардан алынған мәліметтерді біріктіруді шектейді. Бұл әсіресе әртүрлі құрылғылармен алынған деректерді бірлесіп өңдеу қажет болған жағдайда салыстырмалы талдауға және кешенді интерпретацияға елеулі кедергілер туғызады. Осылайша, радарограммаларды интерпретациялауға арналған түрлі бағдарламалық шешімдердің болуы олардың жабықтығы, үйлесімсіздігі және жетілдіру мүмкіндігінің болмауы георадарлық деректермен жұмыс істейтін зерттеушілер мен инженерлер үшін айтарлықтай шектеулер тудырады. Георадар технологиялары мен жабдықтарының даму жетістіктеріне қарамастан, радарограммаларды интерпретациялау күрделілігі мен бірмәнділігінің болмауы сияқты шешілмеген мәселелер сақталуда. Деректерді бастапқы өңдеу және жүйелеу әдістерінің болмауы ақауларды анықтауды және зақымдану орнын нақты локализациялауды қиындатады, бұл диагностика жылдамдығы мен сенімділігін төмендетеді. Тағы бір маңызды мәселе – георадарлық зерттеулер нәтижесінде алынған үлкен көлемдегі деректерді өңдеу қажеттілігі. Қазіргі заманғы жүйелердің жоғары рұқсаты (рұқсаттылығы) үлкен көлемдегі деректер жиынтығын жасайды, бұл өз кезегінде оларды талдау мен интерпретациялау үшін елеулі есептеу ресурстарын қажет етеді. Осыған байланысты, деректерді өңдеудің жоғары өнімді әдістері мен автоматтандырылған жүйелерін әзірлеу – интерпретация дәлдігі мен жылдамдығын арттыруға бағытталған басым міндеттердің бірі болып табылады. Мақсаты: Әртекті орталар жағдайында радарограммаларды интерпретациялауды қамтамасыз ететін георадарлық деректерді өңдеуге арналған алгоритмдер мен есептеу жүйесін әзірлеу. Зерттеу міндеттері: 1. Георадарлық деректерді өңдеудің қолданыстағы әдістерін олардың дәлдігі, есептеу тиімділігі және көпқабатты орталарды диагностикалауға жарамдылығы тұрғысынан талдау; 2. Электродинамика көпөлшемді теңдеуінің линеаризацияланған түріндегі кері есепті шешудің оңтайландыру әдісін әзірлеу; 3. Электродинамика көпөлшемді теңдеуін сызықтық жуықтауда шешуге арналған оңтайландыру әдісінің дискретті аналогын құрастыру; 4. Көлденең қабатты орта үшін жиіліктік облыста электромагниттік өрісті жалғастыру есебін шешудің сандық әдісін әзірлеу; 5. Георадарлық зерттеулердің тәжірибелік деректерін бастапқы өңдеу мен көпқабатты орта үшін геологиялық қиманың «физикалық өрістер класына» сәйкестігін таңдау әдісін жүзеге асыратын есептеу жүйесін әзірлеу. Зерттеу әдістері Инженерлік-техникалық әдістер, теориялық және тәжірибелік зерттеулер, тура және кері есептер теориясы, сандық әдістер, алгоритмдеу, бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу технологиялары және қолданбалы бағдарламалау пайдаланылды. Диссертациялық зерттеудің ғылыми жаңалығы: 1. Көпқабатты орталар үшін георадарлық деректерді интерпретациялаудың эксперименттік зерттеулер мен сандық модельдеуге негізделген кешенді әдістемесі әзірленді. 2. Электродинамиканың көпөлшемді теңдеуінің линеаризацияланған қойылымындағы кері есепті шешудің оңтайландыру әдісі ұсынылды. 3. Электродинамика теңдеуін сызықтық жуықтауда шешуге арналған оңтайландыру әдісінің дискретті аналогы әзірленді. 4. Көлденең қабатты орта үшін жиілік аймағында электромагниттік өрісті жалғастыру есебін шешудің әдісі жасалды. 5. Георадиолокациялық деректерді өңдеуге арналған есептеу жүйесі әзірленді, ол бастапқы өңдеудің түрлендірілген алгоритмдері мен «физикалық өрістер класы» бойынша сәйкестік әдісін генетикалық алгоритмдерді қолдана отырып біріктіреді Қорғауға шығарылатын негізгі нәтижелер: 1. Көпқабатты орталар үшін эксперименттік зерттеулер мен сандық модельдеуге негізделген георадарлық деректерді интерпретациялаудың кешенді әдістемесі; 2. Электродинамика көпөлшемді теңдеуінің линеаризацияланған қойылымындағы кері есепті шешудің оңтайландыру әдісін әзірлеу, бұл есептеу дәлдігі мен жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді; 3. Электродинамиканың көпөлшемді теңдеуін сызықтық жуықтауда шешуге арналған оңтайландыру әдісінің дискретті аналогын әзірлеу, ол сандық әдістерді оңтайландыру және априорлық ақпаратты ескеру есебінен есептеу дәлдігі мен орнықтылығын арттырады; 4. Көлденең қабатты орта жағдайында жиілік аймағында электромагниттік өрісті жалғастыру есебін шешудің әдісін әзірлеу, бұл ортадағы әртектіліктер болған кезде деректер интерпретациясын жақсартады; 5. Георадиолокациялық деректерді өңдеуге арналған есептеу жүйесі әзірленді, ол бастапқы өңдеудің түрлендірілген алгоритмдері мен «физикалық өрістер класы» бойынша сәйкестік әдісін генетикалық алгоритмдерді қолдана отырып біріктіреді. Диссертациялық зерттеу нәтижелерінің практикалық маңыздылығы; Георадарлық деректерді өңдеуге арналған әзірленген алгоритмдік кешен бастапқы өңдеу әдістерін, сандық модельдеуді және оңтайландыру алгоритмдерін біріктіру арқылы жол жамылғыларын диагностикалау нәтижелерін интерпретациялау дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл жол құрылыстарының жағдайын объективті бағалауға және оларды жөндеу мен қайта жаңарту бойынша негізделген шешімдер қабылдауға ықпал етеді. Автомобиль жолдарын диагностикалау зерттеулері «Ұлттық жол активтері сапасы орталығы» шаруашылық жүргізу құқығындағы РМК-мен бірлесіп, 2023–2025 жылдарға арналған AP19680361 ғылыми-техникалық жобасы аясында «Автомобиль жолдарының жол төсеніштерін диагностикалау үшін есептеу технологияларын әзірлеу» тақырыбында жүргізілді. Диссертациялық зерттеудің материалдары оқу үдерісінде қолданылатын ұжымдық монографияларда жарияланды. Зерттеу нысаны: Георадарлық зерттеулерден алынған нақты деректер. Зерттеу пәні: Радарограммаларды интерпретациялауға арналған алгоритмдер мен бағдарламалық қамтамасыз ету, сондай-ақ әртүрлі георадарлардан алынған нақты деректер негізінде радарограммаларды интерпретациялаудың инженерлік-техникалық тәсілдері. Ғылымның даму бағыттарына немесе мемлекеттік бағдарламаларға сәйкестігі. Диссертациялық жұмыс ғылымның басым бағытына — ақпараттық, коммуникациялық және ғарыштық технологиялар (жоғары өнімді есептеу технологиялары) саласындағы қолданбалы ғылыми зерттеулер шеңберінде, AP19680361 тақырыбы бойынша «Автомобиль жолдарының жол төсеніштерін диагностикалау үшін есептеу технологияларын әзірлеу» (2023–2025 жж.) гранттық қаржыландыру арқылы орындалды. Сондай-ақ бұл жұмыс келесі ғылыми-зерттеу жобалары аясында жүзеге асырылды: «Біртекті емес орталарда электродинамика мен серпімділік кері есептерін зерттеуді дамыту» (2014 жылғы 1 сәуір – желтоқсан); «Георадарлық жүйелердің алгоритмдері мен техникалық құралдары» (2013–2015 жж.); «Георадарлық жүйелерді әзірлеуге арналған ғылыми-техникалық негіздерді жасау» (2015–2017 жж.); «GPR геоақпараттық технологиясындағы геоэлектрлік қиманы анықтауға арналған алгоритмдер мен кірістірілген бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу» (2018–2020 жж.). Докторанттың әрбір жарияланымды дайындауға қосқан үлесінің сипаттамасы. Мәселені қою, міндеттерді формализациялау, оларды шешу әдістері мен алгоритмдерін әзірлеу, сондай-ақ диссертацияда ұсынылған ғылыми және практикалық нәтижелерді талдау және қорытындыларды тұжырымдау автордың тікелей қатысуымен орындалған. Диссертация тақырыбы бойынша 46 ғылыми еңбек жарияланды, оның ішінде: Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім саласында сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған ғылыми журналдарда 8 мақала; Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциялардың жинақтарында 31 жарияланым; Басқа ғылыми басылымдарда 3 мақала; Scopus дерекқорына енген журналда 1 мақала; Web of Science базасына кіретін журналдарда 2 мақала жарық көрген. Сонымен қатар, автор қатысқан 2 ұжымдық монография жарық көрді және авторлық құқық нысандары бойынша мемлекеттік тіркеу туралы 1 куәлік алынды. Диссертациялық зерттеу нәтижелерін апробациялау. Диссертациялық жұмыстың негізгі нәтижелері Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Компьютерлік және бағдарламалық инженерия» кафедрасының ғылыми семинарларында, сондай-ақ келесі республикалық және халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференцияларда баяндалды: The International Program Committee of the International Conference "Inverse Problems: Modeling and Simulation" (Түркия, Фетхие, Измир университеті, 2014 ж. 26–31 мамыр); Бүкілресейлік конференция “Алгоритмдік талдау тұрақсыз есептер”, (Челябі, 2014 ж. 10–14 қараша); II Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Ақпараттық және коммуникациялық интеллектуалды технологиялар – «Қазақстан-2050» стратегиясы аясында үшінші индустриялық революцияны іске асыру құралы», 2nd International Conference on Computational and Experimental Science and Engineering (14–19 қазан 2015 ж.); VII Халықаралық жастар ғылыми мектебі-конференциясы «Кері және дұрыс қойылмаған есептерді шешудің теориясы мен сандық әдістері», академик Г.И. Марчуктың 90 жылдығына арналған (Новосибирск, 2015 ж. 19–24 қазан); II Халықаралық конференция Big Data and Advanced Analytics EXPO (15–17 маусым 2016 ж., Минск, Беларусь); «Информатика және қолданбалы математика» халықаралық ғылыми конференциясы, Қазақстан Республикасы Тәуелсіздігінің және Ақпараттық және есептеуіш технологиялар институтының 25 жылдығына арналған; Third International Conference on Analysis and Applied Mathematics (Алматы, Қазақстан);The 38th Progress in Electromagnetics Research Symposium “PIERS 2017” (22–25 мамыр, Санкт-Петербург, Ресей); III Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция BIG DATA and Advanced Analytics (3–4 мамыр 2017 ж., Минск, Беларусь); IV Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Ақпараттық және коммуникациялық интеллектуалды технологиялар – «Қазақстан-2050» стратегиясы аясында үшінші индустриялық революцияны іске асыру құралы», профессор М. Бейсенбидің 70 жылдығына арналған (6–7 маусым 2017 ж., Астана); «Марчук оқулары – 2017» халықаралық конференциясы (Новосибирск, Ресей); Түркі әлемі математиктер қоғамының VI Конгресі (TWMS 2017); II Халықаралық конференция «Информатика және қолданбалы математика» (27–30 қыркүйек 2017 ж., Алматы); XXVI Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Қазіргі ғылымның өзекті мәселелері»; Global Science and Innovation халықаралық конференциясы (Эгер, Венгрия, 2018 ж.); V Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Ақпараттық және коммуникациялық интеллектуалды технологиялар – «Қазақстан-2050» стратегиясы аясында үшінші индустриялық революцияны іске асыру құралы»; 5th International Conference on Computational and Experimental Science and Engineering (Анталия, Түркия, 2018 ж.); «Марчук оқулары», академик А.С. Алексеевтің 90 жылдығына арналған есептеу математикасы және математикалық геофизика бойынша халықаралық конференция; VIII Халықаралық ғылыми конференция «Информатика және қолданбалы математика»; «Жаратылыстану және жасанды интеллект саласындағы кері және дұрыс қойылмаған есептер» тақырыбындағы Еуразиялық ғылыми конференция; «Қазіргі ғылым мен білімнің жай-күйі мен даму перспективалары» атты халықаралық ғылыми конференция (Қарағанды); XVI Халықаралық жастар ғылыми мектебі-конференциясы «Кері және дұрыс қойылмаған есептерді шешудің теориясы мен сандық әдістері» (Новосибирск, Ресей); Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Информатика және қолданбалы математика» (Алматы, 2024 ж.). Диссертациялық жұмыста әзірленген алгоритмдер мен бағдарламалық қамтамасыз ету сәтті енгізілді, бұл НАО «А. Сагинов атындағы ҚарТУ» мен НАО «Д. Серікбаев атындағы ШҚТУ» оқу процесіне енгізілгені туралы актілермен, сондай-ақ «Jana Aimaq» ЖШС-нің өндірістік қызметіне енгізілгені жөніндегі актімен расталады.. Диссертациялық жұмыстың құрылымы мен көлемі. Диссертация кіріспеден, төрт тараудан, қорытындыдан, библиографиядан және қосымшалардан тұрады. Автор ғылыми кеңесшісі, физика-математика ғылымдарының докторы, профессор Қазизат Такуадинович Искаковқа, сондай-ақ шетелдік ғылыми кеңесшісі, техникалық ғылымдар докторы, профессор Михаил Михайлович Татурға құнды ғылыми ұсыныстары, зерттеу міндеттерін қоюы, сондай-ақ диссертациялық жұмысты орындау барысында тұрақты қолдауы мен мұқият басшылығы үшін шын жүректен алғыс білдіреді.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://www.youtube.com/watch?v=vt3l6gbOtVk
