В дисертаційній роботі розробляється математична модель генерування флікер-шуму (ФШ), яка відповідає переважній більшості експериментальних результатів, пояснює механізми, що спричиняють виникнення ФШ, і дає можливість усвідомлено впливати на ті параметри системи, від яких безпосередньо залежить ФШ з метою зменшення у ній рівня ФШ. Проведено аналіз розробленої математичної моделі флуктації, який показав, що низькочастотні флуктації із енергетичним спектром ФШ характерні для систем (в тому числі і електричних), які знаходяться у нерівноважному стані, а також підтвердив, що ФШ є структурно чутливим шумом: рівень ФШ залежить від упорядкованості елементів внутрішньої структури системи - що вищим є порядок у розташуванні елементів внутрішньої структури системи, то меншим є рівень шуму в діапазоні низьких частот (сумарний рівень шуму наближається до теплового шуму системи). Виходячи зі основних положень термодинаміки для систем, що знаходяться у стані термодинамічної нерівноваги, розроблено математичну модель спектральної густини потужності флуктуації їх параметрів (шумів реальних систем). Пояснено механізми, що спричиняють виникнення флікер-шуму. Розроблено спосіб відбору елементів електроніки з гарантовано малим рівнем власних шумів в області низьких частот, що дає можливість конструювати насамперед вимірювальну апаратуру з мінімально можливим рівнем власних шумів, а також метод діагностування зміни внутрішньої структури матеріалів елементів електроніки за зміною їх часу релаксації.