На кафедрі проводиться значна робота по вихованню майбутніх фахівців, розвитку духовних і моральних якостей студентів, плеканню в них рис громадянської відповідальності та патріотизму, утвердження соціального оптимізму та впевненості у майбутнє. Особливості діяльності кафедри насамперед полягають у науково-дослідній роботі. До пріоритетних завдань у галузі науково-дослідної діяльності кафедри відносяться:
– підвищений ступінь використання новітніх наукових розробок в навчальному процесі, поліпшення організації науково-дослідної роботи студентів;
– організація спільних тимчасових творчих колективів у складі науковців університету і фахівців підприємств для створення і реалізації ідей та розробок;
– співпраця з підрозділами Національної академії наук України та галузевих академій;
– розширення видавничої діяльності, створення належних умов для видання наукових, навчальних, навчально-методичних видань, а також науково-технічного журналу “Вісник ЧДТУ”, збірок наукових праць студентів, що беруть участь в роботі науково – технічних конференціях.
Основними напрямами науково-дослідної діяльності кафедри вважаються :
– розробка засобів інтелектуалізації інтерфейсів;
– створення навчаючих мультімедійних підручників з основних профілюючих дисциплін;
– розробка програмного забезпечення інтегрованих інформаційних систем;
– розробка навчаючих програм зі спеціальних дисциплін професійної підготовки.
При підготовці фахівців спеціальності «Інженерія програмного забезпечення» кафедра постійно проводить роботу в налагодженні наукових та освітянських зв’язків з вищими навчальними закладами, науковими установами та підприємствами близького та далекого зарубіжжя.
Зв’язки здійснюються за такими напрямками:
– інформаційний обмін з питань науки, теорії та практики, організації системи вищої освіти;
– проведення науково-дослідної роботи, яка має взаємний попит;
– надання можливості стажування викладацьких кадрів.
Усі наукові дослідження пов’язані з розробкою тематики, що має фундаментальне та прикладне значення і виконуються під керівництвом професорсько – викладацького складу кафедри. Наукові дослідження виконуються на основі договорів про творчу співдружність з підприємствами та організаціями регіону та за рахунок державного бюджету. В них беруть участь як співробітники з числа професорсько-викладацького складу кафедри, аспіранти та студенти денної форми навчання. Такими темами кафедри є:
1. Синтез структури та дослідження телекомунікаційних систем з шумовими сигналами.
Тема розробляється в рамках розробок наукової школи, що виконуються під науковим керівництвом заслуженого діяча науки і техніки України, зав. кафедри,, доктора технічних наук, професора Первунінського С.М.
Основними напрямками розробки обрано питання підвищення ефективності телекомунікаційних систем спеціального призначення, які широко застосовуються в народному господарстві і обороні України, що суттєво залежать від вдосконалення методів та засобів їх аналізу, синтезу та ідентифікації сигналів, від методологічної, математичної та реалізаційної єдності всіх перерахованих етапів. У відповідності з цим можна констатувати, що цей науковий напрямок направлений на вирішення сучасної актуальної проблеми, яка має важливе значення до задач розробки аналітичних методів аналізу, синтезу та ідентифікації нелінійних структур обробки інформації, стійких до зміни законів розподілу завад у каналі зв’язку, дії зовнішнього середовища і таких, що гарантують наскрізну підтримку системно-схемотехнічних, конструкторсько-технологічних етапів проектування, випробування і експлуатації телекомунікаційних систем.
Для вирішення цієї проблеми розробляється один з ефективних напрямків побудови телекомунікаційних систем з використанням нового типу сигналів – шумових сигналів. Науковим керівником та науковцями наукової школи – співробітниками кафедри ПЗАС розроблено нову теоретичну концепцію синтезу аналогових і дискретних систем зв’язку з шумовими сигналами, що базується на використанні нелінійних методів вимірювання та фільтрації параметрів негауссових сигналів.
В межах розвитку методів синтезу інформаційних систем з шумовими сигналами негауссового типу одержано такі наукові результати:
1. Розроблені системні принципи синтезу і аналізу телекомунікаційних систем з шумовими сигналами.
2. Розроблено та обґрунтовано метод максимізації функціонального полінома для випадку знаходження оцінок векторного параметра, досліджено властивості отриманих оцінок.
3. Розроблені методи синтезу оптимальних алгоритмів фільтрації та демодуляції шумових сигналів при передачі аналогової і дискретної інформації.
4. Одержано узагальнення нерівності Бесселя та рівняння Парсеваля-Стеклова на гільбертові простори з неортогональним базисом.
5. Розвинуті ідеї теоретичних і інженерних досліджень по математичному моделюванню динамічних (перехідних) процесів, які оптимізуються за допомогою зворотного зв’язку, при неперервно-дискретному підході до їх керування.
6. Розроблені теорія, математичні моделі, методи та обчислювальні алгоритми, багатокрокової оптимізації динамічних (зокрема, ряду прикладних) перехідних процесів при неперервно – дискретному підході до їх керування зі зворотнім зв’язком.
7. Розроблені методи синтезу та імітаційного моделювання шумових сигналів з апріорними значеннями моментно-кумулянтних функцій, що вимагаються. Алгоритми неперервно-дискретної оптимізації пристосовані до реалізації на сучасних засобах обчислювальної та комп’ютерної техніки.
Результати, що одержані в наукових розробках, являють собою сукупність теоретичних узагальнень в області синтезу, аналізу та дослідження нелінійних методів обробки випадкових процесів негауссового типу, які перевірені методами імітаційного моделювання на ПЕОМ. Результати моделювання та дані, які одержані на промислових та науково – дослідних підприємствах, де застосовані теоретичні положення, вказують на практичну направленість вказаних напрямків розробок .
Результати досліджень використані при розробці фундаментальних держбюджетних НДР, що виконані в ЧДТУ та запроваджені в ряді дослідно-конструкторських робіт, виконаних в Черкаському НДІ “Акорд”, Черкаському НВО “Імпульс” та Смілянському ДВО “Орізон”.
Приведені наукові та практичні результати, що стосуються використанню шумових сигналів в телекомунікаційних системах, були одержані на протязі останніх десяти років. При виконанні наукових досліджень зроблено наукове обґрунтування методів аналізу та синтезу систем оптимальної обробки випадкових сигналів, запропоновані шляхи їх вирішення, розроблені методики наукових досліджень.
Основні результати досліджень, що виконані співробітниками кафедри ПЗАС по цій тематиці, представлені в докторській дисертації Первунінського С.М. та в п’яти кандидатських дисертаціях (Дідковський Р.М., Гузнін С.С., Журавель П.Д., Вовченко О.В., Метелап В.В.), підготовлена до захисту ще одна дисертація рівня доктора філософії аспірантом Олексюком В.В. Під науковим керівництвом професора Первунінського С.М. працюють два аспіранти та три магістранта денної форми навчання.
2. Основи систем штучного інтелекту
Тема розробляється під науковим керівництвом доцента Рідкокаші А.А. Основні напрямки роботи пов’язані з технічним, психологічним філософським обгрунтуванням й описом когнітивних процесів, описом подання знань, методів індуктивного і дедуктивного виведення з використанням штучних нейронних мереж. Основні результати з теми захищені в кандидатський дисертаціях (Катаєвої Є.Ю., Голдера К.К.), представлені у навчальному посібнику з грифом МОНУ (автори Рідкокаша А.А., Голдер К.К.) та 20 публікаціях в фахових виданнях України.
В сучасних умовах розвитку суспільства підготовка професійного та соціально-мобільного спеціаліста неможлива без залучення студентів до науково-дослідної роботи, яка тісно пов’язана з навчальним процесом за профілем майбутньої спеціальності. Результативність науково-дослідної роботи студентів є показником інноваційної діяльності колективу кафедри.
В університеті щорічно проводяться дні студентської науки, які є оглядом досягнень науково-дослідної роботи студентів. В цьому році на студентській науково-технічній конференції заслухано 18 доповідей студентів з фаху «Програмна інженерія».
Результативність науково-дослідної роботи визначається кількістю захищених дисертацій. За останні три роки викладачами та аспірантами кафедри захищено 3 кандидатських дисертацій (Журавель П.Д., Вовченко О.В., Метелап В.В.), готуються до захисту ще 2 кандидатських дисертації.
На кафедрі діють науково-методичні семінари та студентські наукові гуртки, які охоплюють студентів, що обрали своім фахом програмну інженерію. Наукова робота студентів проводиться у трьох напрямах: підготовка студентами наукових доповідей; організація роботи гуртків; підготовка спільних праць викладачів кафедри та студентів.
Щорічно кафедра проводить студентську науково-практичну конференцію та олімпіаду з проблем програмної інженерії. За результатами проведеної науково-дослідної роботи студенти виступають із доповідями на університетських, міжвузівських, загальноукраїнських та міжнародних наукових конференціях.