Науково-дослідна діяльність кафедри комп’ютерних та інформаційних технологій і систем Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» спрямована на розвиток фундаментальних і прикладних досліджень у галузі комп’ютерних наук, інформаційних технологій, комп’ютерної інженерії, штучного інтелекту, інтелектуального аналізу даних, математичного моделювання та кібербезпеки.
Наукова робота кафедри поєднує дослідження сучасних методів, моделей і алгоритмів обробки інформації з розробленням програмних засобів та інформаційних систем для розв’язання актуальних науково-технічних, економічних і управлінських завдань.
Важливими складовими наукової діяльності є проведення досліджень науково-педагогічними працівниками, оприлюднення наукових результатів, участь у міжнародних і всеукраїнських конференціях, розвиток наукового співробітництва, підготовка здобувачів третього (освітньо-наукового) рівня вищої освіти та залучення студентської молоді до дослідницької й інноваційної діяльності.
1. Основні напрями науково-дослідної діяльності кафедри
Наукові дослідження кафедри охоплюють актуальні проблеми розвитку комп’ютерних наук та інформаційних технологій.
Штучний інтелект, машинне навчання та інтелектуальний аналіз даних. Дослідження методів штучного інтелекту, нейронних мереж, класифікації, кластеризації, прогнозування, виявлення закономірностей та аномалій у даних. Розроблення інтелектуальних інформаційно-аналітичних систем і систем підтримки прийняття рішень.
Математичне та комп’ютерне моделювання. Розроблення математичних моделей складних систем і процесів, дослідження методів оптимізації, чисельних і чисельно-аналітичних методів, багатокритеріального аналізу, алгоритмів моделювання та прогнозування.
Комп’ютерні системи та технології обробки інформації. Дослідження архітектури комп’ютерних систем, методів підвищення їхньої продуктивності, швидкодії, надійності та відмовостійкості, розроблення алгоритмів обчислень і технологій обробки даних.
Кібербезпека та захист інформації. Дослідження методів захисту інформаційних ресурсів, забезпечення кібербезпеки комп’ютерних систем і мереж, аналізу кіберзагроз, оцінювання вразливостей та підвищення стійкості інформаційної інфраструктури.
Інформаційні системи та програмна інженерія. Розроблення інформаційних систем, програмних продуктів і цифрових сервісів, дослідження методів проєктування, тестування, оцінювання якості й надійності програмного забезпечення, застосування хмарних і розподілених технологій.
Комп’ютерні мережі та телекомунікації. Дослідження архітектури мережевих і телекомунікаційних систем, технологій передавання інформації, методів оцінювання продуктивності, надійності та захищеності комп’ютерних мереж.
Інформаційно-аналітичні технології в економіці та управлінні. Застосування методів інтелектуального аналізу даних, економіко-математичного моделювання та прогнозування для оцінювання фінансових ризиків, оптимізації управлінських рішень і вдосконалення управління ІТ-проєктами.
Цифрові технології в освіті. Розроблення та дослідження інформаційних систем моніторингу освітньої діяльності, цифрових освітніх платформ, технологій дистанційного навчання й автоматизації управління освітніми процесами.
2. Наукові розробки та результати досліджень
За час діяльності кафедри її науково-педагогічними працівниками створено низку інформаційних систем, програмних засобів і математичних моделей, спрямованих на автоматизацію процесів управління, аналіз даних та розв’язання прикладних завдань.
Автоматизована інформаційна система «Рейтинг»
Однією з наукових розробок кафедри є автоматизована інформаційна система «Рейтинг», призначена для моніторингу діяльності закладів загальної середньої освіти України.
Система забезпечує збирання, опрацювання та аналіз інформації про результати діяльності закладів освіти, створюючи інформаційну основу для здійснення моніторингу та рейтингового оцінювання.
Науковий керівник — доктор технічних наук, професор О. Л. Ляхов.
Автоматизована інформаційна система «Лідер»
АІС «Лідер» призначена для моніторингу, аналізу та рейтингового оцінювання діяльності організаційних структур за визначеними критеріями результативності.
Система забезпечує класифікацію об’єктів моніторингу, порівняльний аналіз їхніх показників та визначення лідерів за відповідними напрямами діяльності.
Науковий керівник — доктор технічних наук, професор О. Л. Ляхов.
На програмну розробку отримано свідоцтво про реєстрацію авторського права № 46306.
Інтелектуальні інформаційні системи аналізу даних та управління
У межах досліджень із використання інтелектуальних інформаційних технологій для аналізу виробничих процесів і підтримки управлінських рішень на кафедрі розроблено:
- інтелектуальну інформаційну онлайн-систему «Аналіз статистичних даних щодо виробничої діяльності національних агрохолдингів»;
- інтелектуальну інформаційну систему «Управління ризиками інвестиційних проєктів на основі нечітких нейронних мереж»;
- автоматизовану інформаційну систему «Виробничі потужності АХ»;
- автоматизовану інформаційну систему «Оперативне управління складською інфраструктурою АХ».
Виконавець — кандидат технічних наук, доцент О. В. Скакаліна.
Зазначені розробки спрямовані на застосування методів інтелектуального аналізу даних, математичного моделювання та інформаційних технологій для підвищення ефективності управління виробничими, логістичними й інвестиційними процесами.
Відповідно до Постанови Верховної Ради України від 1 травня 2025 року № 4411-IX, Премією Верховної Ради України молодим ученим за 2024 рік відзначено наукову роботу «Інформаційні технології забезпечення національної безпеки та обороноздатності України» колективу молодих науковців Полтавської політехніки. Цієї почесної нагороди від кафедри удостоєна доцент кафедри: Аліна Сергіївна Янко.
3. Наукові конференції та апробація результатів досліджень
Науково-педагогічні працівники, аспіранти та студенти кафедри беруть участь у міжнародних і всеукраїнських наукових та науково-практичних конференціях, наукових семінарах, конкурсах дослідницьких робіт та інших заходах, спрямованих на представлення результатів наукової діяльності.
4 квітня 2024 року професор кафедри А. М. Капітон і студентка групи 302-ТК Л. Стороженко взяли участь у Міжнародній дистанційній науково-практичній конференції «Актуальні питання підготовки фахівців: реалії та перспективи».
Важливим напрямом є щорічна участь у науковій конференції професорів, викладачів, наукових працівників, аспірантів та студентів Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка».
У травні 2026 року відбулося засідання секції комп’ютерних та інформаційних технологій і систем у межах 78-ї наукової конференції університету. У роботі секції взяли участь викладачі та студенти, які представили результати наукових досліджень та прикладні ІТ-проєкти. Матеріали доповідей опубліковано у збірнику тез конференції.
Результати наукових досліджень викладачів і здобувачів використовуються для підготовки наукових статей, матеріалів конференцій, кваліфікаційних і дисертаційних робіт, а також удосконалення змісту освітніх компонентів.
4. Науково-дослідна робота здобувачів вищої освіти
Важливою складовою діяльності кафедри є залучення здобувачів вищої освіти до проведення наукових досліджень, розроблення інноваційних програмних рішень, участі у міжнародних конкурсах, хакатонах і змаганнях із програмування.
Студенти під керівництвом науково-педагогічних працівників проводять дослідження, розробляють інформаційні системи, математичні моделі та програмні продукти, представляють результати власної роботи на наукових заходах.
Міжнародний конкурс студентських наукових робіт Black Sea Science 2024
У березні 2024 року магістранти освітньої програми «Комп’ютерні науки» Вадим Острянин та Денис Корнієнко під науковим керівництвом кандидата технічних наук, доцента О. В. Скакаліної взяли участь у Міжнародному конкурсі студентських наукових робіт Black Sea Science 2024 у номінації «Інформаційні технології, автоматизація та робототехніка».
На конкурс було представлено дослідження, присвячені розробленню вебзастосунку для управління ризиками інвестиційних проєктів на основі нечітких нейронних мереж та створенню моделей прогнозування поширення й наслідків COVID-19.
Участь у конкурсі сприяла розвитку навичок наукового пошуку, математичного моделювання, програмної реалізації та представлення результатів досліджень на міжнародному рівні.
Участь у студентському хакатоні TECHRESPONSE
28–29 березня 2024 року студенти кафедри комп’ютерних та інформаційних технологій і систем взяли участь у хакатоні «TECHRESPONSE: Інноваційні рішення ведення випадків домашнього та/або гендерно зумовленого насильства», організованому в межах проєкту Фонду ООН у галузі народонаселення (UNFPA).
Полтавську політехніку представляли здобувачі освітніх програм «Комп’ютерні науки» та «Комп’ютерна інженерія».
У межах командної роботи учасники розробляли ідеї технологічних рішень, спрямованих на розв’язання актуальних суспільних проблем, зокрема із застосуванням технологій штучного інтелекту.
Участь у хакатоні дала змогу студентам застосувати знання з програмування, проєктування інформаційних систем і командної розробки програмних продуктів.
Участь у Huawei ICT Competition 2025
У 2025 році магістранти освітньої програми «Комп’ютерні науки» Василь Антонь, Володимир Костенко та Єгор Попов під керівництвом кандидата технічних наук, доцента О. В. Скакаліної долучилися до національного етапу міжнародного конкурсу Huawei ICT Competition.
Студенти успішно пройшли навчальні курси з інформаційно-комунікаційних технологій, штучного інтелекту, машинного навчання та комп’ютерних мереж.
За результатами національного етапу Єгор Попов пройшов відбір до регіонального етапу змагань.
Участь у конкурсі стала важливим досвідом застосування сучасних інформаційно-комунікаційних технологій та розвитку професійних компетентностей майбутніх ІТ-фахівців.
Студенти Попов Є., Білокінь П., здійснили розробку програмно-апаратної платформи: «Провідник» - мобільний асистент на базі штучного інтелекту для підтримки людей з вадами зору (отримана перемога у конкурсі Intel® AI Global Impact Festival, зайнято 1 місце у START-UP Battle Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», зайнято 1 місце у фінальному конкурсі «Project Pitching Day» у програмі EIT Deep Tech Talent Initiative, перемога в проєкті Science2Business від KSE Foundation) відповідальний керівник Гайтан О.М.
Котелевський М., Олійник І., Данилко В., Таран А., Голуб А., здійснили розробку системи: «FaceIDea – інноваційна система розпізнавання обличчя ( отримана перемога у номінації «Краще стартап-рішення проблем клієнта» на XIV Міжнародному фестивалі інноваційних проєктів “Sikorsky Challenge 2025”, фіналісти у фінальному конкурсі «Project Pitching Day» у програмі EIT Deep Tech Talent Initiative) відповідальний керівник Гайтан О.М.
Команда «HoRiseOn» (Павло Білокінь, студент групи 501-ТК, Єгор Попов, студент групи 501-ТН) під керівництвом старшого викладача Олени Гайтан перемогла у фінальному конкурсі «Project Pitching Day» освітнього проєкту «EIT Deep Tech Talent Initiative".
Команда «HoRiseOn» (Павло Білокінь, студент групи 501-ТК, Єгор Попов, студент групи 501-ТН) перемогла у конкурсі стартапів Полтавської політехніки.
Команда «ТехОрден» (Михайло Котелевський, студент групи 305-ТН, Артем Таран, студент групи 305-ТН, Вікторія Данилко, студентка групи 303 ТН, Іван Олійник, студент групи 303-ТН та Артем Голуб, студент групи 104-ТН) під керівництвом старшого викладача Олени Гайтан стали фіналістами фінального конкурсу «Project Pitching Day» освітнього проєкту «EIT Deep Tech Talent Initiative»
5. Підготовка здобувачів третього (освітньо-наукового) рівня вищої освіти
Важливим напрямом наукової діяльності кафедри є підготовка здобувачів ступеня доктора філософії за освітньо-науковою програмою «Комп’ютерні науки».
Наукова підготовка аспірантів спрямована на формування здатності самостійно здійснювати оригінальні наукові дослідження, розробляти нові методи, математичні моделі, алгоритми та програмні засоби, проводити обчислювальні експерименти, аналізувати й обґрунтовувати отримані результати.
Тематика дисертаційних досліджень пов’язана з актуальними проблемами комп’ютерних наук, інтелектуальних інформаційних систем, машинного навчання, математичного та комп’ютерного моделювання, інженерії даних і знань, програмних технологій та оптимізації обчислювальних процесів.
Аспіранти залучаються до наукових конференцій, підготовки публікацій, обговорення результатів досліджень і наукової співпраці, що сприяє формуванню дослідницьких компетентностей та інтеграції у вітчизняне й міжнародне наукове середовище.
6. Наукове співробітництво
Наукове співробітництво є важливим напрямом розвитку дослідницької Розвиток наукових зв’язків і співробітництва з науковими установами, закладами вищої освіти та представниками ІТ-галузі є важливою складовою діяльності кафедри.
У межах розвитку наукової взаємодії було започатковано співробітництво з Інститутом проблем математичних машин і систем Національної академії наук України у галузі комп’ютерних наук, комп’ютерної та програмної інженерії.
Кафедра також розвиває міжнародну науково-освітню взаємодію шляхом участі викладачів і здобувачів у наукових семінарах, конференціях, міжнародних програмах і професійних заходах.
Зокрема, 22 березня 2023 року викладачі кафедри О. А. Двірна, О. В. Скакаліна та К. Ю. Вергал разом із магістрантами долучилися до міжнародного наукового обговорення сучасних тенденцій мультидисциплінарного моделювання в межах співпраці з London Metropolitan University.
19 лютого 2025 року викладачі кафедри О. А. Двірна, Є. О. Живило, О. В. Скакаліна та Г. В. Головко разом зі здобувачами вищої освіти взяли участь в онлайн-семінарі «Risk Assessment in Transactions Under Security Threats: Assessment of the Risk of Developing Conditions Based on Hybrid AI».
Під час заходу обговорювалися питання оцінювання ризиків інформаційної безпеки та застосування гібридних методів штучного інтелекту для аналізу кіберзагроз.
Міжнародна наукова взаємодія сприяє обміну результатами досліджень, ознайомленню із сучасними науковими підходами та розширенню можливостей міждисциплінарного співробітництва.
7. Практична спрямованість наукової діяльності
Наукові дослідження кафедри мають прикладний характер і спрямовані на використання інформаційних технологій для розв’язання актуальних завдань різних сфер діяльності.
Представники кафедри взяли участь у заході, присвяченому старту проєкту EDIH в Україні. Завідувачка кафедри комп'ютерних та інформаційних технологій і систем Олена Двірна взяла участь у 2025 році у відкритті CentralUkraineEDIH, що надає можливості для бізнесу та регіонального розвитку, який триває по теперішній час.
Особливе значення має впровадження результатів досліджень в освітній процес, зокрема оновлення змісту навчальних дисциплін, розроблення лабораторних і практичних завдань, використання сучасних програмних інструментів, методів математичного моделювання та інтелектуального аналізу даних.
Кафедра підтримує професійну взаємодію з представниками ІТ-галузі, що дає можливість враховувати сучасні тенденції розвитку програмної інженерії, хмарних технологій, кібербезпеки, тестування програмного забезпечення та управління ІТ-проєктами під час підготовки майбутніх фахівців.
Результати наукової та науково-прикладної діяльності створюють основу для подальшого розвитку інноваційних рішень і підвищення практичної спрямованості освітніх програм.
8. Перспективи розвитку науково-дослідної діяльності
Пріоритетними напрямами подальшого розвитку наукової діяльності кафедри є поглиблення досліджень у сфері штучного інтелекту та машинного навчання, розширення застосування інтелектуального аналізу даних, удосконалення методів математичного моделювання, розвиток високопродуктивних комп’ютерних систем, технологій кібербезпеки й інноваційних програмних рішень.
Важливими завданнями залишаються розширення наукового співробітництва, розвиток міждисциплінарних досліджень, активізація публікаційної діяльності, залучення здобувачів вищої освіти до наукової роботи та підвищення практичної значущості отриманих результатів.
Науково-дослідна діяльність кафедри комп’ютерних та інформаційних технологій і систем поєднує багаторічний досвід прикладних досліджень із розвитком сучасних цифрових технологій, сприяє підготовці висококваліфікованих фахівців і науковців та формуванню інноваційних рішень для потреб науки, освіти, економіки й суспільства.