Obrona rozprawy doktorskiej por. mgr inż. Joanny Szkutnik-Rogoż na WCY – nowoczesne metody wspomagania decyzji w systemach transportowych
W dniu 18.12.2024 r. na Wydziale Cybernetyki Wojskowej Akademii Technicznej miała miejsce publiczna obrona rozprawy doktorskiej por. mgr inż. Joanny Szkutnik-Rogoż. Rozprawa, która dotyczyła problematyki komputerowego wspomagania modelowania i optymalizacji strategii postępowania w systemach transportowych, została napisana w dziedzinie nauk inżynieryjno-technicznych, w dyscyplinie informatyka techniczna i telekomunikacja, pod kierunkiem promotora dr. hab. inż. Tadeusza Nowickiego, prof. WAT.
Temat rozprawy, „Komputerowe wspomaganie modelowania i optymalizacji strategii postępowania w wybranych problemach, w tym niezawodnościowych, w systemach transportowych”, odnosi się do aktualnych wyzwań związanych z dynamicznym rozwojem technologii i postępem technicznym. Dzięki temu, systemy informatyczne znalazły zastosowanie w niemal każdym aspekcie ludzkiej działalności, a ich rola w procesach wspomagania decyzji staje się coraz bardziej kluczowa. W szczególności dotyczy to systemów transportowych, które wymagają efektywnego zarządzania, uwzględniającego zarówno aspekty techniczne, ekonomiczne, środowiskowe, jak i społeczne.
Zaawansowane modele wspomagania decyzji
W ramach pracy Autorka opracowała szereg modeli matematycznych, które pozwalają na optymalizację różnych aspektów funkcjonowania systemów transportowych. Wśród najważniejszych osiągnięć należy wymienić:
- Model oceny decyzji inwestycyjnych – wykorzystujący dominacje stochastyczne, umożliwia wybór inwestycji maksymalizujących zysk przy minimalnym ryzyku.
- Model sterowania procesem zaopatrzenia – oparty na programowaniu liniowym i optymalizacji wielokryterialnej, pozwala na planowanie przewozów z uwzględnieniem kosztów, zużycia paliwa oraz emisji CO₂ w zależności od przebytej odległości.
- Model procesu eksploatacji – z zastosowaniem metody Blocha-Schmigalli, umożliwia optymalizację organizacji procesu naprawy obiektów technicznych.
- Model wyznaczania oczekiwanego czasu zdatności pojazdów – bazujący na metodach całkowania numerycznego, oferuje precyzyjne prognozy niezawodności środków transportu.
- Model sterowania procesem eksploatacji pojazdów – wykorzystujący transformatę Laplace’a, umożliwia wyznaczenie współczynnika gotowości technicznej.
- Model oceny gotowości systemu transportowego – integrujący ograniczenia finansowe oraz symulacje zysku z redundancji, wspiera decyzje strategiczne dotyczące rezerw sprzętowych.
Autorka z powodzeniem zintegrowała powyższe modele w uniwersalną metodykę postępowania, której zastosowanie w praktyce zapewnia optymalizację decyzji na każdym etapie funkcjonowania systemów transportowych.
Innowacyjne narzędzia informatyczne
Ważnym wymiarem pracy jest stworzenie środowiska komputerowego wspomagającego decyzje. Oprogramowanie to umożliwia użytkownikom – bez konieczności znajomości zaawansowanych technik programistycznych – przeprowadzanie analiz i podejmowanie decyzji na podstawie wprowadzonych danych liczbowych. Wysoka użyteczność tego narzędzia podkreśla potencjał aplikacyjny oraz walory wdrożeniowe pracy.
Publikacje naukowe jako potwierdzenie jakości badań
Efekty badań zostały szeroko upowszechnione w sześciu publikacjach naukowych o wysokim współczynniku Impact Factor (IF). Prace te obejmują takie zagadnienia, jak:
- optymalizacja zysku przez przedsiębiorców prowadzących działalność transportową;
- optymalizacja organizacji procesu naprawy bezzałogowych platform lądowych;
- modelowanie niezawodności i gotowości technicznych środków transportu;
- optymalizacja kosztów transportu z uwzględnieniem zużycia paliwa, przebytej odległości oraz emisji CO₂;
- nowatorskie algorytmy w języku R oraz GNU Octave w celu modelowania niezawodności dowolnych obiektów technicznych.
Kolejne publikacje dokumentują logiczny ciąg postępowania, począwszy od teoretycznych podstaw, aż po implementację gotowych narzędzi wspierających decyzje w systemach transportowych.
Znaczące recenzje i oceny pracy doktorskiej
Recenzje pracy doktorskiej por. mgr inż. Joanny Szkutnik-Rogoż były wyjątkowo pozytywne. Dr hab. inż. Andrzej Żak, prof. AMW z Wydziału Mechaniczno-Elektrycznego Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni, podkreślił, że:
„Autorka podjęła próbę opracowania metod modelowania i optymalizacji strategii postępowania wspierających procesy decyzyjne w obszarze transportu z uwzględnieniem niezawodności obiektów. Realizując zadania badawcze Doktorantka określiła obecny stan wiedzy, a następnie zauważyła, że istnieje luka w zakresie opracowania uniwersalnej i kompleksowej metody modelowania i optymalizacji strategii postępowania wspierających procesy decyzyjne w obszarze transportu z uwzględnieniem niezawodności obiektów”.
Profesor dodał, że zaprezentowane przez autorkę modele matematyczne oraz zaproponowane narzędzia wspomagające procesy decyzyjne zostały zweryfikowane przez rozwiązanie ciągu problemów, co stanowi dowód na skuteczność przyjętej metodyki.
Z kolei prof. dr hab. inż. Dariusz Pyza z Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej zauważył:
„Praca stanowi cenny dorobek naukowy autorki w reprezentatywnej dyscyplinie naukowej, a jej wyniki są ważne i interesujące zarówno z poznawczego, jak i praktycznego punktu widzenia. Doktorantka wykazała się dobrą znajomością zagadnienia i umiejętnością prowadzenia prac naukowych, zarówno o charakterze analitycznym, jak i doświadczalnym. Wyniki dysertacji mogą być również przydatne w procesie projektowania systemów transportu i szacowania jego wpływu na środowisko naturalne”.
Dr hab. inż. Dominik Strzałka, prof. Politechniki Rzeszowskiej, dodał, że
„rozprawa doktorska wnosi wkład w rozwój dyscypliny informatyka techniczna i telekomunikacja. Jej wybrane fragmenty, a w szczególności autorska propozycja algorytmu z pracy oraz metodyki pokazanej w rozdziale 4.8 stanowią oryginalne rozwiązania postawionych na stronie 29 rozprawy zadań badawczych. Potwierdza to wiedzę teoretyczną, bardzo dobre przygotowanie merytoryczne, umiejętności praktyczne oraz umiejętność zarówno samodzielnego, jak i zespołowego prowadzenia badań naukowych przez Doktorantkę”.
Wyróżnienie rozprawy doktorskiej
Ze względu na interdyscyplinarność pracy, obszerność badań własnych oraz wartość aplikacyjną uzyskanych wyników, prof. Pyza wnioskuje o wyróżnienie rozprawy doktorskiej.
„Potencjał aplikacyjny rozwiązania, jego kompleksowe przedstawienie, tj. wraz z opracowanym narzędziem informatycznym oraz oryginalność wyników uzyskanych przez Doktorantkę, jak i jej dorobek publikacyjny stawiam wniosek o wyróżnienie tej rozprawy doktorskiej”
– dodał w swojej recenzji prof. Żak.
Gratulacje i dalsze sukcesy
Chęć wyróżnienia rozprawy doktorskiej por. mgr inż. Joanny Szkutnik-Rogoż przez dwóch na trzech recenzentów świadczy o tym, że #NasiNaukoWCY, którzy bronią tytuł doktora na Wydziale Cybernetyki Wojskowej Akademii Technicznej, wnoszą istotny wkład w rozwój dziedziny informatyki technicznej i telekomunikacji. Serdecznie gratulujemy obronionego tytułu doktora i życzymy dalszych sukcesów zawodowych.
Tekst: Paweł Moszczyński
Grafika: WCY