1. ВІДГУК
на дисертаційну роботу Кравченко Ольги Віталіївни
«Метод прогнозування надійності дискретних пристроїв на основі
моделювання процесу деградації комп’ютерних компонентів»,
подану на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
за спеціальністю 05.13.05 – комп’ютерні системи та компоненти
Актуальність теми дисертації. В процесі проектування нової
високотехнологічної продукції, експлуатації комп’ютерних компонентів
різного призначення або їх реконструкції виникає необхідність прогнозування
надійності компонентів та безпеки їх функціонування особливо під дією
агресивних техногенних чинників. Комплекс несприятливих факторів, які
впливають на працездатність та довговічність комп’ютерних компонентів,
викликає значні і часто нерівномірні зміни характеристик структурних
матеріалів. Зокрема, в процесі роботи комп’ютерні компоненти піддаються
впливу факторів навколишнього середовища, які містять розчини солей у
рідкому або твердому вигляді. Наслідком такого впливу можуть стати
додаткові руйнування комп’ютерних компонентів, які приводять до виникнення
аварійних станів. Деградовані композиційні матеріали мають характерну
здатність до різкого зниження міцності структурних зв’язків між частинками в
умовах різкої зміни температурного режиму, швидкого навантаження або
тривалої вібрації. Це, в свою чергу, сприяє появі та розвитку неприпустимих
для комп’ютерних компонентів деформацій. Тому розв’язання проблеми
математичного моделювання та кількісного дослідження впливу
навколишнього середовища на процеси деградації матеріалів комп’ютерних
компонентів є важливим і сьогоденним завданням в рамках загальної проблеми
безпечної та довговічної експлуатації промислових об’єктів, підвищення
надійності і ефективності роботи інженерних захисних споруд. Такі
математичні моделі будуються, як правило, на основі загальних положень
механіки суцільного середовища, механіки міжфазової взаємодії,
термодинаміки нерівноважних процесів, фізичної хімії тощо і повинні з
достатньою повнотою враховувати структурні властивості середовища. Задача
створення таких моделей ускладнюється ще й тим, що середовища, в яких
відбуваються процеси деградації композиційних матеріалів зазвичай є значно
неоднорідними, багатокомпонентними і пористими. Тому математичний опис
процесів деградації композиційних матеріалів, що супроводжуються
масопереносом речовин у міжфазовому прошарку, відноситься до актуальних
проблем створення комп’ютерних систем і компонентів підвищеної надійності.
Дисертаційна робота Кравченко О.В. виконана в рамках науково-
дослідних робіт Чорноморського державного університету ім. Петра Могили:
«Розроблення поліметричних датчиків інформаційно-вимірювальних систем з
живленням елементів від енергії вимірювального сигналу» (№ ДР
0115U000316) та Черкаського державного технологічного університету
«Мультиагентні та еволюційні технології розв’язання викорозмірних задач» (№
ДР 0115U005344), що підтверджено наведеними у додатках актами.
2. 2
Тема дисертаційної роботи відповідає таким напрямам з Переліку
пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних
розробок на період до 2016 року: найважливіші проблеми фізико-математичних
і технічних наук та нові речовини і матеріали.
Структура та зміст дисертації. Дисертація складається зі вступу,
чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Загальний
обсяг дисертації складає 150 сторінок, з них 143 сторінки основного тексту.
У вступі до дисертації зосереджено увагу на обґрунтуванні актуальності
теми роботи, завданнях та методах досліджень. Аргументовано практичне
значення вирішення задачі прогнозування надійності дискретних построїв на
основі моделювання процесу деградації комп’ютерних компонентів, наведені
дані про особистий внесок здобувача в отриманні наукових результатів,
кількість публікацій.
У першому розділі проведено аналіз об’єкту досліджень, сучасних
підходів до вивчення цих об’єктів та перспективи їх розвитку. Визначено задачі
та особливості дисертаційних досліджень.
У другому розділі дисертаційної роботи запропоновано нову
математичну модель узагальненої задачі оцінювання надійності дискретного
пристрою як комп’ютерного компоненту. Досліджуваний матеріал дискретного
пристарою вважався обмеженою пластиною армованою включенням та
посиленою ребром напою. Запропоновано та обґрунтовано граничні умови.
Також сформульована та обґрунтована гранична умова для функції
характеристики матеріалів пристрою на переході межі фазового прошарку у
напрямку від армуючої компоненти до матеріалу основи.
В третьому розділі проведене прогнозування технічного стану
дискретного пристрою на базі показника надійності матеріалу, що утворюється
внаслідок масоперенесення в процесі деградації дискретного пристрою.
Числове значення рівня надійності міжфазового прошарку дискретного
пристрою одержано шляхом побудови критеріальної оцінки з урахуванням
концентрації речовини міжфазового прошарку, питомої електропровідності
матеріалу міжфазового прошарку та площі поперечного перерізу міжфазового
прошарку.
Проведено ряд числових експериментів та здійснено їх аналіз. Зокрема,
досліджено значення відсоткових співвідношень для концентрації суміші
матеріалу міжфазового прошарку, ширини та площі міжфазового прошарку.
Отримані в дисертаційній роботі результати підтвердили висновки інших
дослідників, що в процесі експлуатації дискретних пристроїв виникають збої на
фізичному рівні, що призводить до відмов у їх роботі.
У четвертому розділі проведено експериментальну верифікацію методу
прогнозування надійності дискретних пристроїв на основі моделювання
процесу деградації комп’ютерних компонентів з урахуванням товщини
міжфазового прошарку. Запропоновано принципи та структуру інформаційно-
аналітичного забезпечення.
У додатках подано довідки про використання результатів дисертаційного
дослідження.
3. 3
Обґрунтованість наукових положень, висновків і рекомендацій.
Обґрунтованість наукових положень, висновків і рекомендацій,
сформульованих у дисертації, визначається відповідністю їх сучасним
теоретичним уявленням про процеси масообміну, деградації матеріалів,
механічні процеси у непористих середовищах, кінетику гетерогенного
масообміну в багатокомпонентних непористих середовищах, а також
результатам експериментальних досліджень. На основі цих положень отримано
константу напівпровідності кристалів дискретного пристрою, характеристичну
функцію матеріалів пристрою, а також граничні умови для функції
характеристики матеріалів пристрою та граничні умови для функції
характеристики матеріалів пристрою на переході межі міжфазового прошарку у
напрямку від армуючої компоненти до матеріалу основи.
При дослідженні впливу факторів навколишнього середовища на
деградацію композиційних матеріалів для побудови розв’язків поставленої
задачі прогнозування надійності дискретного пристрою під впливом миттєво
прикладеного зовнішнього навантаження автор спирався на обґрунтовані
числові методи, зокрема, проекційно-різницевий метод, модифікований метод
Гаусса. На основі цих положень отримано критеріальну оцінку надійності
дискретного пристрою, яка містить рівняння масоперенесення матеріалу у
непористому середовищі з урахуванням концентрації речовини міжфазового
прошарку, електропровідності матеріалу міжфазового прошарку та площі
поперечного перерізу.
Програмне забезпечення створено на основі розроблених алгоритмів
розв’язування задачі прогнозування надійності дискретних пристроїв з
урахуванням впливу процесів тепломасоперенесення в областях з вільними
межами. За допомогою розробленого програмного забезпечення
досліджувались процеси деградації матеріалів комп’ютерних компонентів та
оцінювалася їх ефективність.
Обґрунтованість наукових положень, результатів та висновків дисертації
забезпечується також апробацією результатів дослідження на наукових
конференціях, конгресах і семінарах.
Достовірність і новизна наукових положень, висновків і
рекомендацій. Достовірність отриманих автором результатів, висновків і
рекомендацій забезпечується застосуванням сучасних методів математичного
моделювання, фізичною і математичною коректністю постановок задач та
строгим обґрунтуванням побудови розв’язків, несуперечністю одержаних
результатів відомим теоретичним результатам, а також їх відповідністю даним
фізичних експериментів, що підтверджує адекватність запропонованих
математичних моделей досліджуваним фізичним процесам та вдосконаленого
методу прогнозування технічного стану відповідних дискретних пристроїв.
Новизна отриманих результатів. У дисертаційній роботі розв’язано
нову наукову задачу прогнозування надійності дискретних пристроїв на основі
моделювання процесу деградації комп’ютерних компонентів з урахуванням
впливу багатокомпонентних хімічних розчинів під час перебігу гетерогенних
4. 4
процесів у міжфазовому прошарку та залежності напруженості матеріалу від
товщини міжфазового прошарку.
Для математичного опису взаємозв’язаних механічних, теплових і
масообмінних процесів у багатокомпонентних непористих тілах з рухомою
межею побудовано нову математичну модель, яка містить рівняння
масоперенесення в твердій фазі непористого середовища, а також граничну
умову на верхній нерухомій межі області, яка вперше отримана з урахуванням
«просідань» за рахунок деградації середовища.
Для кількісного опису надійності дискретних пристроїв в непористих
середовищах з урахуванням залежності параметрів масоперенесення від фізико-
механічних властивостей композиційних матеріалів та багатокомпонентного
хімічного складу речовин, які можуть впливати на динаміку процесів хімічної
суфозії, розвинуто нелінійну математичну модель, яка враховує залежності
напруженості матеріалів від товщини міжфазового прошарку, наявності інших
компонент та температури.
Для побудови розв’язків завдання оцінювання надійності дискретних
пристроїв вдосконалено метод прогнозування технічного стану дискретного
пристрою в точці та розроблено нові алгоритми, які реалізовані в пакеті
програм для чисельного розв’язування відповідних задач.
Зміст дисертації належним чином відображає мету роботи та основні
завдання для досягнення поставленої мети.
Важливість для науки одержаних автором дисертації результатів
полягає у тому, що побудована нова нелінійна математична модель задачі
взаємозв’язаних фізико-хімічних процесів дозволяє розширити клас
розв’язуваних задач для багатокомпонентних непористих середовищ та є
ефективним математичним описом досліджуваних об'єктів. Отримані
співвідношення дозволяють якісно та кількісно описувати характерні
особливості процесів деградації комп’ютерних компонентів з непористих
матеріалів з урахуванням руху навантаженої поверхні та масообміну між
фазами.
Практичне значення отриманих результатів підтверджено створенням
за допомогою сучасних методів та технологій інтелектуальної підсистеми для
ефективного прогнозування надійності дискретних пристроїв на основі
моделювання процесу деградації комп’ютерних компонентів під час перебігу
зв’язаних процесів теплопровідності і хімічної суфозії, а також використанням
створеної Черкаським ТОВ «Центр логістики» підсистеми для розв’язування
прикладного завдання оцінювання загрози відмови комп’ютерних компонентів,
що забезпечило підвищення точності аналізу стану дискретних пристроїв на 7-
10% та зменшило простої техніки на 3-5%, що підтверджено актом
впровадження.
Результати впровадження та застосування розроблених математичних
моделей, вдосконаленого методу та розроблених алгоритмів оцінювання
надійності та прогнозування технічного стану засобів обчислювальної техніки,
а також інтелектуальної підсистеми підтверджено чотирма актами про
впровадження, які подані у додатках до дисертації.
5. 5
Рекомендації щодо використання результатів дисертації.
Виконані в дисертаційній роботі дослідження з прогнозування надійності
дискретних пристроїв на основі моделювання процесу деградації комп’ютерних
компонентів можуть бути використані для проектування та складання
дискретних комп’ютерних компонентів, електричних приладів та пристроїв;
для прогнозування надійності та довговічності високотехнологічної продукції.
Розроблені програми дозволяють ефективно обчислювати та візуально
спостерігати динаміку деградації комп’ютерних компонентів під впливом
зовнішнього навантаження, зміни температурних режимів та надходження у
середовище багатокомпонентних розчинів.
Повнота викладу наукових положень, висновків, рекомендацій в
опублікованих працях. Результати дисертаційної роботи відображені у 21
науковій праці, серед яких 14 статей, у тому числі 7 публікацій у
спеціалізованих фахових виданнях з технічних наук, 7 – в наукових журналах, 1
– у закордонному виданні, з яких 6 входять до наукометричних баз, 7 –
матеріали конференцій, 1 авторське право на комп’ютерну програму.
Відповідність автореферату змісту дисертації. Викладені в
авторефераті актуальність теми, мета і завдання дослідження, наукова новизна
одержаних результатів та їхнє практичне значення, особистий внесок
дисертанта, короткий зміст розділів повністю відповідають змісту дисертації.
Автореферат оформлений згідно з вимогами МОН України.
Відповідність дисертації встановленим вимогам. Дисертаційна робота
Кравченко О.В. відповідає діючим вимогам МОН України і паспорту
спеціальності “Комп’ютерні системи та компоненти” (технічні науки), а саме
напряму “ Методи та засоби забезпечення ефективності, надійності, контролю,
діагностики, визначення параметрів, відлагодження, випробування, а також
проектування високоефективних, надійних, придатних для контролю та
діагностики комп'ютерних систем і мереж, їх пристроїв і компонентів. ”
Оформлення дисертації відповідає вимогам, що пред’являються до
дисертаційних робіт. Дисертація написана хорошою літературною мовою,
викладення лаконічні, чіткі і достатні для повного розуміння. Однак в роботі
помічені деякі помилки і неузгодженості, які не впливають на правильне
розуміння тексту дисертації.
По суті дисертаційної роботи можна зробити такі зауваження.
1. В роботі використовується, але не зовсім коректно визначено поняття
«ширина міжфазового прошарку».
2. Розглянуто лише один модельний варіант для масообмінних процесів. В
той же час з наукової літератури відомо, що є декілька таких
співвідношень. Крім того в дисертаційній роботі варто було б дослідити
інші типи таких процесів що діють як окремо один від одного, так і у
сукупності з іншими.
3. Перший розділ дисертації перевантажений загальновідомими даними
(наприклад, наводиться опис різних типів пробою), які можна вилучити
без шкоди для основного матеріалу і обмежитись посиланнями на
літературні джерела.
6. 6
4. В роботі не визначена область значень функції надійності G, що
ускладнює практичне застосування цього показника та інтерпретацію
отриманих його числових значень.
5. По тексту роботи не завжди витримується загальноприйнятий стиль
подання матеріалу. Наприклад, допускаються такі вирази: «описується
нами» (стор.46), «в нашій роботі» (стор. 47), «ми отримуємо» (стор.58).
Виникає питання: робота виконана автором одноосібно чи це результат
діяльності групи авторів?
6. Основний текст роботи перевантажений громіздкими аналітичними
викладками, які було би доцільно винести у додатки, а всю увагу
сконцентрувати на аналізі отриманих залежностей. Це стосується,
наприклад, виразів (2.47), (2.59), (2.62) та ін., кожен з яких займає
сторінку тексту і більше. Крім того використана автором складна
індексація змінних потребує більш детального пояснення.
7. В табл. 4.1 приведені результати статистичних обрахунків значень
функції надійності, але не вказано ні обсяги використаних вибірок, ні
алгоритми їх опрацювання.
8. З тексту дисертації не зрозуміло як можна використати отримані
результати для прогнозування фізичного стану не окремих дискретних
компонентів, а складних обчислювальних систем, що утворені певною
множиною дискретних пристроїв.
9. Зауваження щодо орфографічних помилок. Значна частина помилок
стосується неточності перекладу українською мовою, наприклад, вжито
«в кінці кінців» (стор.13) замість «зрештою», «відповіді» (стор. 47)
замість «відгуку», «сповіщення» (стор.113) замість «повідомлення»,
«напруження електричного поля» (стор.96) замість «напруженість
електричного поля», потрібно вживати «масоперенесення» замість
«масоперенос» «згідно з чимось» замість «згідно чогось» та ін.
10. Щодо подання графічного матеріалу в дисертації та авторефераті, автор
не завжди коректно обирав масштаб рисунків схем та функціональних
залежностей, що ускладнює сприйняття їх змісту.
Дані зауваження не мають істотного впливу на загальну позитивну оцінку
роботи.
Висновок про відповідність дисертації вимогам МОН України
1. Подана до захисту дисертація є завершеним науковим дослідженням, в
якому розроблено новий метод прогнозування надійності дискретних
пристроїв на основі моделювання процесу деградації комп’ютерних
компонентів. В цілому вирішено актуальну наукову задачу прогнозування
технічного стану дискретного пристрою на основі моделювання процесу
деградації комп’ютерних компонентів.
2. Результати роботи є новими, вони доповідались на міжнародних і
національних конференціях. Результати досліджень достатньо повно
опубліковані в наукових працях дисертанта. Автореферат адекватно
відображає зміст роботи.
7. , є
ь , . . 9, 11, «
» К
№567 24.07.2013 Д 3008-95 «Д .
З . »,
К ь є
ь 05.13.10 – «К ’
».
