Дисертація присвячена питанням математичного моделювання вуглеводного обміну з метою розробки способів комп'ютерної диференційної діагностики порушень вуглеводного обміну і поліпшення компенсації цукрового діабету. Модифіковано функціонально-феноменологічну математичну модель перорального глюкозотолерантного тесту на віпадок довільного глюкозного навантаження і розроблені нові математичні моделі секреції інсуліну підшлунковою залозою в експериментах in vitro та in vivo, що являють собою диференційні рівняння першого порядку з запізнілим аргументом. Параметри моделей мають конкретний фізіологічний зміст, а чисельні значення кожного з них визначають вид клікемічної кривої і інтенсивності секреції інсуліну на відповідній ділянці. Представлено спосіб диференційної діагностики порушень толерантності до глюкози по значенням числових параметрів розроблених математичних моделей. Запропоновано спосіб поліпшення компенсації цукрового діабету за допомогою комп'ютерного підбору оптимального режиму інсулинотерапії і керування автоматизованим насосом-дозатором інсуліну в режимі, близькому до фізіологічного на основі розроблених індівідуалізованих математичних моделей. Розроблено структурну схему біотехнічної безсенсорної системи автоматизованої компенсації цукрового діабету і рекомендації для її створення.