1 (1)

1. Голові спеціалізованої вченої ради
К 73.052.04
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460
ВІДГУК
офіційного опонента
на дисертаційну роботу Карапетян Анаіт Радіківни
«Моделі та методи адаптивної маршрутизації
пакетів даних у комп’ютерних мережах»,
представлену на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології
Актуальність теми дисертаційної роботи та її зв'язок роботи з науко-
вими програмами, планами, темами.
На транспортному рівні управління мережею маршрутизація пакетів за-
ймає найважливіше місце. Вибір одного з можливих напрямків залежить від ба-
гатьох параметрів. При цьому складність вирішення завдань маршрутизації
пропорційно зростає із зростанням топологічної складності мережі. При розроб-
ці методів маршрутизації для сучасних мереж виникає низка протиріч, а саме
такі: знаходження оптимального маршруту пакетів при жорстких обмеженнях
на час роботи алгоритму на комутаційному мережевому пристрої, своєчасне
інформування про виникнення проблем на маршруті з одночасними вимогами
до скорочення обсягів службової інформації, балансування мережевого наван-
таження із необхідністю оперативного виконання пріоритетних завдань тощо.
Завантаження і пропускна спроможність ліній зв'язку сучасних мереж ди-
намічно змінюються, тому у мережах із складною топологічною структурою
мова може йти тільки про динамічну маршрутизацію. Гетерогенність комута-
ційного обладнання, фрактальний характер агрегованого трафіка та можливість
миттєвої зміни топології таких мереж потребують використання адаптивних
методів пошуку маршрутів. Існуючі на сьогодні методи динамічної маршрути-
зації не завжди адаптовані до вищеперерахованих викликів, особливо при сут-
тєвих обмеженнях на час виконання алгоритму на комутаційному пристрої. До-
волі часто наближені алгоритми пошуку оптимального маршруту є більш при-
йнятними, ніж точні, виходячи із вимог до часу виконання.
Все вищезазначене свідчить про актуальність науково-технічної задачі
підвищення ефективності доставки пакетів даних шляхом розробки нових та
вдосконалення існуючих моделей та методів адаптивної маршрутизації.
Дисертаційну роботу виконано на кафедрі інформаційних технологій про-
ектування Черкаського державного технологічного університету. Здобувач, як

2. 2
співвиконавець окремих розділів, проводила дослідження у рамках науково-
дослідницької роботи Черкаського державного технологічного університету
«Мультиагентні та еволюційні технології розв’язання високорозмірних задач»
(номер державної реєстрації 0115U005344).
Ступінь новизни, обґрунтованості та достовірності наукових поло-
жень, висновків і рекомендацій, сформульованих у дисертаційній роботі.
Наукова новизна отриманих результатів обумовлена рішенням важливої
науково-технічної задачі, що полягає в підвищенні ефективності доставки паке-
тів даних шляхом розробки нових та вдосконалення існуючих моделей та мето-
дів адаптивної маршрутизації. У дисертаційній роботі Карапетян Анаіт Радіків-
ни отримано такі основні науково обґрунтовані результати:
– вперше розроблено еволюційний метод оптимізації фітнес-функції на ос-
нові генетичних алгоритмів та штучних нейронних мереж, шляхом їх поєднан-
ня та уточнення енергетичної функції Ляпунова, що дало можливість викорис-
тати їх сумісно для підвищення ефективності адаптивної маршрутизації пакетів
даних в комп’ютерних мережах;
– удосконалено моделі передачі даних в комп’ютерній мережі на основі
врахування її частих змін через варіації навантаження і пропускної здатності
каналів зв’язку та комунікаційного обладнання, шляхом врахування вимог ста-
ну каналів та штрафів за їх невиконання, що дало можливість підвищити ефек-
тивність процесу маршрутизації даних у комп’ютерній мережі;
– дістали подальшого розвитку методи еволюційної оптимізації на основі
їх адаптації до розв’язання дискретної задачі формування таблиць маршрутиза-
ції шляхом уточнення значень коефіцієнтів енергетичної функції, що дало мож-
ливість скоротити час на пошук прийнятного маршруту.
Основні результати досліджень автора достатньою мірою обґрунтовані.
Обґрунтованість та достовірність отриманих результатів підтверджується екс-
периментальними дослідженнями.
Результати досліджень доповнюють, але не суперечать відомим даним,
опублікованих у ряді робіт та не суперечать фізичної сутності досліджуваних
процесів.
Дисертаційна робота здобувача Карапетян Анаіт Радіківни є оригінальною
науковою працею, яка виконана на належному теоретичному і прикладному рі-
вні. Вона має послідовну та виважену структуру і за своєю будовою є комплек-
сним та завершеним науковим дослідженням. Зміст роботи свідчать про різно-
сторонню, і водночас комплексну наукову компетентність її автора.
Вищевикладене свідчить про обґрунтованість та достовірність наукових
положень, висновків і рекомендацій, що викладено у дисертаційній роботі Ка-
рапетян Анаіт Радіківни.

3. 3
Практичне значення наукових положень, висновків і рекомендацій,
сформульованих у дисертації.
Наукові положення, висновки і рекомендації, викладені в дисертації,
знайшли впровадження при виконанні науково-дослідних робіт, в навчальному
процесі та при розв’язання реальних задач контролю та управління каналами
зв’язку для конкретних провайдерів під час впровадження, що підтверджують
відповідні документи, наведені в додатках до дисертаційної роботи. Одержані
результати в подальшому доцільно використовувати для підвищення ефектив-
ності розв’язання задач, пов’язаних з процесами адаптивної маршрутизації, а
розроблене програмне забезпечення може бути основою як для автоматизації
контролю та управління каналами зв’язку, так і для розв’язування ширшого
класу задач теорії черг в системах масового обслуговування.
Отримані в роботі наукові та практичні результати були впроваджені:
– у навчальному процесі Черкаського державного технологічного універ-
ситету кафедри інформаційних технологій проектування при викладанні дис-
циплін «Технології та системи підтримки прийняття рішень в умовах невизна-
ченості» бакалаврам напряму 6.050101 «Комп’ютерні науки» та «Розподілені
комп'ютерні системи і мережі», «Нейромережеві технології проектування» ма-
гістрам спеціальності 8.0501012 «Інформаційні технології проектування»;
– у технологічному процесі інтернет-провайдера ТОВ "Маклаут-Гамма",
м. Черкаси, для контролю та управління процесами адаптивної маршрутизації;
для оцінки якості генерованих маршрутів еволюційним методом цільової функ-
ції в комп’ютерних мережах з урахуванням інформації про можливі перестано-
вки маршрутів;
– у технологічному процесі інтернет-провайдера ТОВ "Фірма "МегаСтайл-
Сервіс" м. Черкаси, для контролю та управління процесами адаптивної марш-
рутизації та для оцінки якості генерованих маршрутів еволюційними алгорит-
мами.
Повнота викладення наукових і прикладних результатів дисертації в
опублікованих роботах.
За результатами дисертаційних досліджень опубліковано 20 наукових ро-
біт, з яких 9 статей у періодичних виданнях, що входять до переліку фахових
видань України та до наукометричних баз, а також 1 стаття у закордонному
міжнародному науковому виданні.
Основні результати дисертаційної роботи у цих публікаціях відображено
достатньо повно, а в авторефераті наведено лише основні з них.
Основні результати дисертаційної роботи пройшли широку апробацію, до-
повідались та обговорювались на різних міжнародних та вітчизняних наукових
форумах (семінарах, конференціях) протягом 2010- 2015 років.

4. 4
Відповідність дисертаційної роботи спеціальності.
Стиль дисертації відповідає вимогам, що висуваються до наукових праць
такого рівня, а також відзначається логічністю, структурованістю та обґрунто-
ваністю. Структура дисертації цілком узгоджується з її темою, метою і задача-
ми дослідження. Зміст та результати роботи відповідають спеціальності
05.13.06 – інформаційні технології, зокрема пункту паспорту спеціальності:
“Побудова інформаційних технологій для ефективного розроблення програмно-
го забезпечення комп’ютерних мереж і систем розподіленої обробки даних”.
Рекомендації щодо використання результатів дисертації.
Розроблені та обґрунтовані в дисертаційній роботі моделі та методи мо-
жуть бути рекомендованими для розробників програмного забезпечення кому-
таційних вузлів інфокомунікаційних систем.
Оцінка змісту дисертації, її завершеності й оформлення.
Побудова дисертації відповідає прийнятим для наукового дослідження но-
рмам. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків,
списку використаних джерел та двох додатків. Загальний обсяг роботи стано-
вить 182 сторінки, у тому числі 129 сторінок основного тексту, 43 рисунки та
10 таблиць, 7 сторінок анотацій, 16 сторінок списку використаних джерел із
148 найменувань і 27 сторінок додатків. Таким чином, обсяг дисертаційної ро-
боти відповідає нормам, встановленим для кандидатських дисертацій з техніч-
них наук.
Усі положення, винесені на захист, висвітлені в тексті дисертації. Зміст ди-
сертаційної роботи відповідає її назві. Дисертація написана грамотною науко-
вою мовою та оформлена відповідно до існуючих нормативних документів,
текст і графічний матеріал виконані акуратно з використанням комп'ютерної
техніки.
Зміст автореферату повністю відповідає змісту дисертації і достатньо пов-
но відбиває її основні положення.
У вступі зазначено актуальність теми дисертації, сформульовано мету і
задачі досліджень, заявлено наукову новизну та практичне значення отриманих
результатів, представлено зв'язок роботи з науковими програмами, планами і
темами, особистий внесок здобувача, перелік публікацій і апробації результатів.
Перший розділ присвячено аналізу існуючих алгоритмів маршрутизації за
способом визначення найкоротших маршрутів. Проведено класифікацію мето-
дів маршрутизації. Виконано аналіз відомих методів пошуку найкоротших
шляхів у графі, за допомогою яких працюють сучасні протоколи маршрутиза-
ції. Виявлені переваги та недоліки кожного з методів адаптивної маршрутизації.
Більш детально проаналізовані два розповсюджені методи – Дейкстри та алго-
ритм Белмана-Форда. На основі проведеного аналізу переваг та недоліків вка-

5. 5
заних алгоритмів та існуючих методів сформульовано мету та задачі дисерта-
ційного дослідження.
У другому розділі розглянуто моделювання процесів адаптивної маршрути-
зації шляхом врахування коефіцієнтів ребер та вузлів, які на практиці можна
розглядати як маршрутизатори та їх характеристики. Найбільш ефективним ме-
тодом вибору найкоротшого маршруту є метод безпосереднього повного пере-
бору, але це неможливо реалізувати на практиці. Тому в розділі запропоновано
використати еволюційні алгоритми, які забезпечать зменшення обчислювальної
складності пошуку оптимального маршруту. Запропоновано використати мо-
дель штучної нейронної мережі (ШНМ) Хопфілда. Забезпечення якісного вико-
ристання ШНМ вимагає, щоб навчальний образ був представлений на вхідному
та вихідному прошарках одночасно. Для забезпечення можливості регулювання
кількості дуг, що входять до маршруту, запропоновано використати розробку
енергетичної функції, побудована цільова функція енергії, модифіковано фіт-
нес-функцію.
У третьому розділі вдосконалено метод еволюційного моделювання з
врахуванням специфіки вирішення задачі адаптивної маршрутизації. Розробле-
но метод пошуку оптимального маршруту при частих змінах метрик зв'язку.
Наведено практичну реалізацію даного методу. Для підвищення ефективності
побудови дерева прийнятних маршрутів запропоновано використати енергети-
чну фітнес-функцію нейронної мережі. Генетичний алгоритм використовується
в якості оптимізаційної процедури, призначеної для знаходження найкоротшого
шляху. Нейронна мережа застосовується при формуванні вихідної популяції
для генетичного алгоритму. Відпрацьована взаємодія штучної нейронної мере-
жі та генетичного алгоритму.
У четвертому розділі виконана практична апробація запропонованого
комбінованого еволюційного методу адаптивної маршрутизації пакетів даних
та проведена оцінка його ефективності. Розроблено інформаційну систему, яка
на програмному рівні забезпечує моделювання процесів маршрутизації в
комп’ютерних мережах. Проведено експериментальне дослідження реалізації
розв’язання задачі маршрутизації на основі штучної нейронної мережі Хопфіл-
да з використанням функції Ляпунова. Результати впровадження програмної
реалізації еволюційного методу показали доцільність використання наведеної
цільової функції, а також принципову можливість використання апарату ево-
люційного моделювання у вирішенні задачі пошуку оптимального шляху адап-
тивної маршрутизації. Тестування програмного комплексу було здійснено на
прикладі контролю та управління каналів зв’язку і комунікаційного обладнання
інтернет-провайдерів Черкаського регіону.
У додатках наведені акти впровадження результатів наукових досліджень
дисертаційної роботи та текст програми інформаційної системи.

6. 6
Зауваження до дисертаційної роботи та автореферату.
В процесі ознайомлення з роботою Карапетян Анаіт Радіківни виникли та-
кі зауваження та недоліки:
1. Постановочна частина дисертації виглядала б краще, якби більш на-
глядно (у вигляді діаграм та графіків) були б наведені порівняльні характерис-
тики кількісних оцінок якості маршрутизації з використанням існуючих на сьо-
годні методів. Це б дозволило зосередити увагу на вирішенні протиріччя між
знаходженням оптимального маршруту пакетів та жорсткими обмеженнями на
час роботи алгоритмів на комутаційних мережевих пристроях.
2. Авторці бажано було б провести дослідження впливу механізму зво-
ротнього поширення похибки на початковий шар штучної нейронної мережі
Хопфілда, що розглянута у другому розділі роботи.
3. При розгляді у другому розділі роботи моделей передачі даних в
комп’ютерній мережі на основі врахування частих змін її топології через варіа-
ції навантаження і пропускної здатності каналів зв’язку та комунікаційного об-
ладнання авторка звертає увагу на адекватність деяких процедур, що розгляда-
ються у моделях, але не доводить адекватність моделей у цілому.
4. Вагові коефіцієнти функції адитивної згортки (підрозділ 2.3) на на-
чальному етапі авторка пропонує встановлювати цілком емпірично. Бажано бу-
ло б визначити якісь критерії вибору або обирати їх на основі аналізу експерт-
них оцінок.
5. Відомо, що ефективність роботи генетичного алгоритму залежить від
вибору кросоверу та оператора мутації. Тому авторці у третьому розділі бажано
було б більш уваги приділити обґрунтуванню свого вибору, наприклад, перева-
гам нерівномірної мутації Міхалевича над іншими варіантами нерівномірної
мутації.
6. У 4 розділі авторка стверджує, що «метод ефективний для задач неве-
ликої розмірності, оскільки при великй розмірності задачі час її розв’язання бу-
де істотно збільшуватися». Доцільно було б привести оцінки, наприклад, гра-
ничної кількості вузлів, при яких запропонований метод має перевагу над існу-
ючими.
7. Є низка зауважень щодо оформлення дисертації та автореферату (за
текстом роботи та автореферату присутні стилістичні та семантичні помилки, в
авторефераті є декілька невизначених змінних).
Але слід відмітити, що вищевказані недоліки та зауваження не зменшують
важливості результатів, що були досягнуті у дисертаційній роботі Карапетян
Анаіт Радіківни «Моделі та методи адаптивної маршрутизації пакетів даних у
комп’ютерних мережах». Гадаю, що вони допоможуть здобувачеві окреслити
напрями подальших досліджень.

7. 7
Відповідність дисертації встановленим вимогам і загальні висновки.
Дисертаційна робота, що розглядається, є цілісним, структурованим і за-
вершеним науковим дослідженням, в якому отримані нові науково обґрунтова-
ні результати, що в сукупності вирішують конкретну науково-технічну задачу
підвищення ефективності доставки пакетів даних шляхом розробки нових та
вдосконалення існуючих моделей та методів адаптивної маршрутизації. Резуль-
тати дисертаційного дослідження в сукупності є суттєвими для розвитку теорії
та практики адаптивної маршрутизації в комп’ютерних мережах. Розглянута
дисертаційна робота відповідає вимогам, що ставляться до кандидатських ди-
сертацій згідно пп. 9, 11 – 13 «Порядку присудження наукових ступенів», за-
твердженого постановою Кабінету Міністрів України від 24 липня 2013 р.
№ 567 (із змінами від 30.12.2015), а її авторка, Карапетян Анаіт Радіківна, за-
слуговує присудження наукового ступеня кандидата технічних наук за спеці-
альністю 05.13.06 – інформаційні технології.