Программные продукты и системы

Статьи журнала №2 2013

41. Оптимизация системы тестов при квалификационном тестировании специалистов [№2 за 2013 год]
Автор: Бессарабов Н.А. (nikitabes@mail.ru) - Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (аспирант); Кондратенко Т.Н. (tanya@fgosniias.ru) - Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (начальник лаборатории); Тимофеев Д.С. (timofeev@fgosniias.ru) - Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (начальник сектора );
Аннотация: Статья посвящена исследованию процесса конструирования системы педагогических тестов при использовании критериально-ориентированного подхода. Рассмотрена зависимость точности оценивания латентных параметров при использовании модели Раша от вероятностных характеристик контингента испытуемых. Предложена модель описания группы испытуемых специалистов в виде несимметричного относительно нуля распределения подготовленностей в положительном направлении. Решена задача минимизации средней дисперсии измерения уровня подготовленности испытуемого по соотношению трудностей заданий в экзаменационном тесте. Определено оптимальное распределение трудностей заданий при заданном распределении уровней подготовленности. Построена зависимость оптимального распределения трудностей тестов в задании в виде отклонения от равномерного распределения. При- ведена зависимость дисперсии ошибки тестирования при равномерном и оптимальном распределении трудностей заданий от уровня подготовленности испытуемых. Построена зависимость оптимального распределения трудностей заданий для обычной группы испытуемых с симметричным относительно нуля распределением подготовле н- ностей. Для минимизации дисперсии ошибки необходимо конструировать более простые тесты, ниже среднего уровня подготовленности, и более сложные, выше среднего уровня, в интервале приблизительно удвоенного разброса распределения подготовленностей с дальнейшим стремлением к равномерному распределению.
Ключевые слова: конструиро-, функция успеха, логит, модель раша, математическая теория тестирования
Keywords: designing tests,, success function, logit, Rush's model, mathematical theory test
Просмотров: 8696

42. Рефакторинг исходного кода. Основные приемы [№2 за 2013 год]
Авторы: Калабин А.Л. (alex.ka.86@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, доктор физико-математических наук; Грязнов Е.Н. () - Тверской государственный технический университет (аспирант ), Аспирант ;
Аннотация: Обосновывается применение рефакторинга исходного кода между итерациями разработки при использовании в разработке программного продукта итерационной модели жизненного цикла ПО. Рассматриваются принципы и при-чины рефакторинга кода как средства улучшения его читабельности и композиционной стройности структуры про-граммы. На примере программного пакета для математического моделирования процессов формования волокон описываются основные и наиболее необходимые методы рефакторинга, в том числе замена именований функциональных частей программы (классов, их полей и методов), передвижение полей и методов по иерархии классов при использовании наследования, выделение и встраивание классов, выделение методов, комментирование узких мест кода (расчетных алгоритмов специфической предметной области). Как итог рассматриваются результаты проведенного рефакторинга.
Ключевые слова: рефакторинг программного кода., архитектура ПО, математическое моделирование
Keywords: code refactoring, software architecture, mathematical and computer modeling
Просмотров: 12214

43. Разработка системы видеонаблюдения c возможностью улучшения визуального качества видеопотока [№2 за 2013 год]
Авторы: Зотин А.Г. (zotinkrs@gmail.com) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева, г. Красноярск (доцент), кандидат технических наук; Пахирка A.И. (pahirka@sibsau.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнева (ст. преподаватель), кандидат технических наук; Буряченко В.В. (buryachenko@sibsau.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева, г. Красноярск (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье рассматривается реализация системы видеонаблюдения на основе IP-камер, предназначенной для организации видеонаблюдения на открытой местности. Основными факторами, оказывающими негативное влияние на восприятие видеоинформации, являются неравномерность освещения наблюдаемой сцены, погодные условия и дрожание камеры. Предлагаемая система предусматривает возможность улучшения качества видеопотока благодаря нелинейному улучшению изображений с сохранением локального контраста в плохо и ярко освещенных областях. Использование нелинейной коррекции изображения позволяет повысить качество наблюдаемой сцены в вечернее время суток и при плохих погодных условиях. Для компенсации дрожания кадра предложен метод стабилизации ви-деопоследовательности, основанный на методе соответствия блоков с учетом пространственно-временной постобра-ботки. В методе предусмотрен выбор предустановленных зон изображения, что позволяет повысить эффективность алгоритма при отсутствии движения камеры. Для оповещения оператора о происходящих в зоне наблюдения событиях предложен метод разделения движения на три уровня. Для хранения информации о движении спроектирован формат хранения видеоданных на основе MJpeg-потока. Представлены результаты экспериментов для детектора движения. Приведены данные об эффективности стабилизации и о повышении визуального качества изображений, полученных в сложных условиях освещения.
Ключевые слова: hdr., retinex, нелинейное улучшение качества, стабилизация ви-деопоследовательности, оценка движения, обнаружение движения, анализ видео, видеонаблюдение
Keywords: hdr, retinex, non linear quality enhancement, video stabilization, motion evaluation, motion detection, video analysis, video surveillance
Просмотров: 9579

44. Энергосберегающий алгоритм работы мобильных устройств с беспроводными самоорганизующимися Wi-Fi-сетями (ad-hoc) [№2 за 2013 год]
Авторы: Окунев Б.В. (ok-bmv@rambler.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ, кандидат технических наук;
Аннотация: Рассмотрен энергосберегающий алгоритм работы мобильных устройств c беспроводными самоорганизующими-ся Wi-Fi-сетями (Ad-hoc). Он предназначен для использования в мобильных устройствах, работающих на основе операционной системы Android. Предлагаемый алгоритм позволяет оптимизировать процесс взаимодействия подоб-ных устройств с беспроводными сетями с позиции как энергосбережения, так и возможностей автоматизации выше-упомянутого процесса. Все это достигается за счет усовершенствования процессов поиска и подключения к беспро-водным сетям, а также более рационального использования недокументированных возможностей смартфонов и планшетных компьютеров на основе Android по взаимодействию с ad-hoc-сетями. Необходимо заметить, что при на-личии уже имеющегося подключения к беспроводной Wi-Fi-сети с позиций энергосбережения мобильного устройст-ва представляется нерациональным непрерывное циклическое сканирование других доступных сетей. Это продик-товано изначальными возможностями Android, предполагающими единовременное подключение только к одной сети. Процесс подключения к ad-hoc-сети осуществляется с помощью задания набора статических параметров (ip-адрес, маска сети, основной шлюз и т.д.), формируемых с помощью предлагаемого алгоритма, оформленного в виде программного модуля. В работе рассмотрена одна из возможных реализаций вышеназванного алгоритма на языке программирования Java. Тестирование данного алгоритма проводилось на смартфонах (коммуникаторах) HTC Sensation и Samsung Galaxy S на платформе Android (версии 2.2–4.1.1). Программный модуль, разработанный на ос-нове предлагаемого алгоритма, может найти применение у разработчиков сетевого ПО для решения достаточно ши-рокого круга задач, связанных с взаимодействием мобильных устройств и беспроводных Wi-Fi-сетей.
Ключевые слова: язык программирования java., беспровод-ные самоорганизующиеся сети (ad-hoc), ос android, беспроводные wi-fi-сети, мобильные устройства, энергосбережение
Keywords: java, wireless self-organizing network (ad-hoc), operation system android, wireless Wi-Fi network, mobile devices, the energy savings
Просмотров: 9011

45. VMASTER – среда для разработки и верификации вероятностных мультиагентных систем [№2 за 2013 год]
Авторы: Лебедев П.В. (pavelvlebedev@gmail.com) - Тверской государственный университет (аспирант ), Аспирант ;
Аннотация: Рассматривается программная система для описания, редактирования, моделирования работы и верификации вероятностных мультиагентных систем (ВМАС). Кратко описаны архитектура мультиагентной системы, семантика ее работы. Рассматриваемая программная система позволяет создавать несколько интеллектуальных агентов, задавать им параметры, которые могут иметь различные типы данных, а также управлять обменом сообщениями между агентами с заданными вероятностными каналами связи. Каждый агент выполняет программу на каждом шаге работы системы, описываемую на некотором C-подобном процедурном языке. Предложен синтаксис этого языка, рассмотрены его сходство и различия с языком C, специальные средства описания вероятностных переходов ВМАС и обме-на сообщениями между интеллектуальными агентами. Таким образом, состояния агентов и вероятностные действия образуют вероятностное пространство состояний, которое моделируется цепями Маркова. Верификация цепей Мар-кова – вычисление вероятности выполнения свойств системы, которые определяются формулами специальных (темпоральных) логик. Верификация выполняется методом проверки на модели. В программной системе реализованы алгоритм построения цепи Маркова по описанной ВМАС, а также несколько алгоритмов верификации полученной цепи для темпоральных логик PCTL и PLTL и их модификаций, кратко описаны синтаксис и семантика этих логик. Представлены пример описания ВМАС в программной системе и примеры верификации ВМАС для нескольких кон-кретных формул.
Ключевые слова: граф состояний., интеллектуальный агент, динамическая система, верификация, темпоральные логики, pctl, ptl, pltl, проверка на модели, цепь маркова, вероятность, вероятностная програм-ма, мультиагентные системы
Keywords: state graph, intelligent agent, dynamic system modeling, verification, temporal logic, pctl, ptl, pltl, model checking, markov chain, probability, probabilistic program, multi-agent systems
Просмотров: 10564

46. Среда визуального программирования для разработки параллельного программного обеспечения обработки изображений и сигналов [№2 за 2013 год]
Авторы: Герценбергер К.В. (gertsen@jinr.ru) - Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна; Дюмин А.А. (a.dyumin@computer.org) - Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ст. преподаватель); Сорокоумов П.С. (petr.sorokoumov@gmail.com) - НИЦ "Курчатовский институт" (ассистент );
Аннотация: В статье описаны проблемы, связанные с существующими средствами разработки параллельного ПО. Кратко формализована методика автоматизированной разработки параллельных программ. Представлена среда визуального программирования для создания параллельного ПО обработки изображений и сигналов, построенная по предложенной методике, выделены ее преимущества и недостатки. Описаны базовые модули и их взаимосвязь в программном комплексе, подробно рассмотрены основные шаги и этапы создания программ, работающих на многопроцессорных архитектурах. Наиболее полно представлены ключевые подсистемы среды разработки, автоматизирующие действия разработчика параллельных программ. Созданная проблемно-ориентированная среда использовалась в ряде крупных проектов, получен акт о внедрении. Приведен пример использования среды визуального программирования для разработки параллельного программно-аппаратного комплекса верификации изображений печатных плат.
Ключевые слова: методика автоматизированной разработки., распределенные вычисления, параллельное по, среда визуального программирования
Keywords: method of computer-aided pro-gramming, distributed computing, parallel software, visual programming environment
Просмотров: 10155

47. Искусственные миры: темпоральная организация [№2 за 2013 год]
Автор: Кольчугина Е.А. (kea@pnzgu.ru) - Пензенский государственный университет;
Аннотация: Рассматриваются вопросы представления категории времени в моделях искусственных миров, в том числе на основе концепций линейного, циклического и ветвящегося времени. Проблема представления времени в информационных моделях является по-прежнему актуальной, в основном это связано с неразрешенностью проблемы природы времени в современной физике и философии. Одним из направлений информатики, ставящих своей целью концептуализацию категории времени и отражение динамики изменения предметной области, является направление, связанное с организацией темпоральных БД. Темпоральные БД отлича-ются такими особенностями, как отсутствие необходимости удаления неактуальных данных, поддержка представления текущего момента времени и операций временной логики. Применительно к организации искусственных миров темпоральные БД могут быть использованы для хранения информации об эволюции искусственного мира. Для концептуализации категории времени в моделях искусственных миров предлагается использовать понятие временной шкалы. Временная шкала – это функция, которая позволяет упорядочить информационные образы событий во времени. Под событием понимается акт формирования количественной либо качественной оценки параметров объектов реального или искусственного мира, то есть измерение, результат которого может быть сохранен в БД. Временные шкалы позволяют задать и отразить в модели такие свойства времени, как дискретность и непрерывность, ограниченность или неограниченность, равномерность и неравномерность, линейность, цикличность, наличие или отсутствие ветвления. Возможно также моделирование A- и B-рядов. Установлено, что выбор концепции представления времени в модели имеет влияние на результаты моделирования эволюции искусственного мира.
Ключевые слова: временные шкалы., темпоральные бд, мультиагентные системы, искусственная жизнь
Keywords: temporal scales, temporal databases, multi-agent systems, artificial life
Просмотров: 9715

48. Проектная парадигма и интерфейс в гибридной САПР технологического процесса кузнечного производства [№2 за 2013 год]
Авторы: Арзамасцев С.В. (sav@imach.uran.ru) - Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург, кандидат технических наук; Гагарин П.Ю. (gagarin@imach.uran.ru) - Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург; Коновалов А.В. (avk@imach.uran.ru) - Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург (профессор, зав. лабораторией), доктор технических наук;
Аннотация: В статье описаны новые подходы к созданию локальной САПР кузнечного производства на основе проектной парадигмы, в которой все объекты проектирования объединяются в общий проект на основе родительского объекта – детали. Проектная организация системы позволяет наладить учет и возможность манипулирования множеством вариантов поковок и технологических процессов для детали одного и того же обозначения. Такая ситуация чаще всего встречается в мелкосерийном и единичном производствах, в которых конструкторские изменения должны быть быстро обработаны проектирующей системой. Разработанная проектная парадигма повышает качество проек-тирования техпроцессов и служит платформой для встраивания локальной САПР в интегрированную систему управления жизненным циклом продукта. В отличие от систем проектирования техпроцессов механической обра-ботки САПР кузнечного производства в силу специфики самих кузнечных операций и организации кузнечного про-изводства сложно тиражировать на разные предприятия. Для повышения интеллектуальности САПР кузнечного производства и упрощения адаптации ее к конкретным производственным условиям применен гибридный подход к построению системы, в частности, описан интерфейс гибридной САПР, на основе которого проектирование поковок и техпроцессов будет учитывать накопленный производственный опыт конкретного предприятия.
Ключевые слова: ин-терфейс., гибридные системы, проект, технологический процесс, сапр, кузнечное производство
Keywords: interface, hybrid systems, project, technological process, CAD system, forgings
Просмотров: 10811

49. О программе расчета потерь электроэнергии в радиальных электрических сетях [№2 за 2013 год]
Авторы: Баламетов А.Б. (balametov.azniie@gmail.com) - Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт энергетики (профессор), доктор технических наук; Халилов Э.Д. (elmanxalilov2010@mail.ru) - Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт энергетики (зав. отделом), кандидат технических наук;
Аннотация: На величину технологического расхода электроэнергии воздействует множество факторов: конфигурация схемы распределительных сетей в расчетный период и параметры ее элементов, схема линий электропередачи и характер подключения нагрузки, параметры режима сети, взаимодействие различных потоков электроэнергии, неполнота, неточность, неопределенность значительной части исходной информации, степень компенсации реактивной мощности, качество электроэнергии, фактическое состояние электрических сетей. Задачей нормирования является максимально возможный учет факторов, существенно влияющих на величину нормы технологического расхода электроэнергии. Авторами разработаны методика и алгоритм моделирования потерь, реализованные в виде программы в системе программирования DELPHI для оценки погрешности квадрата коэффициента формы имитационным моделированием графиков электрических нагрузок по продолжительности в виде непрерывной функции, позволяющей повысить точность и гибкость моделирования потерь энергии в распределительных электрических сетях. Предложены зависимости для коэффициента формы графиков нагрузки экспоненциальными зависимостями. При моделировании учи-тываются погрешности в расчетах потерь от неопределенности параметров головного участка, связанные с измере-ниями отпуска электроэнергии, напряжения, коэффициента графика нагрузки головного участка и с заданием активных сопротивлений в зависимости от температуры окружающей среды. Программный комплекс используется с целью планирования и нормирования потерь электроэнергии для распределительных электрических сетей Азербайджанской энергосистемы.
Ключевые слова: программно-вычислительный ком-плекс., имитационное моделирование, неполнота исходной информации, коэффициент формы гра-фика нагрузки, потери электроэнергии, распределительные электрические сети
Keywords: simula-tion, software and computer system, simulation, incomplete initial information, load profile form factor, power losses, power distribution networks
Просмотров: 15523

50. Применение современных средств параллельных вычислений для анализа балансовой надежности электроэнергетических систем при планировании их развития [№2 за 2013 год]
Авторы: Чукреев Ю.Я. () - Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера, Коми научный центр, УрО РАН, доктор технических наук; Полуботко Д.В. (polubotko@energy.komisc.ru) - Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера, Коми научный центр, УрО РАН, кандидат технических наук; Чукреев М.Ю. (mchukreyev@gmail.com) - Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера, Коми научный центр, УрО РАН (научный сотрудник ), кандидат технических наук;
Аннотация: При составлении перспективных балансов мощности и электроэнергии для территориальных зон (объединенные электроэнергетические системы (ЭЭС) – ОЭС, региональные ЭЭС – РЭС и т.п.) единой энергетической системы (ЕЭС) России неотъемлемой частью является задача оценки показателей их надежности. Она требует большого объема вероятностной информации о работе генерирующего и сетевого оборудования (нормы аварийности, ремонтов и т.п.) и, следовательно, большого количества вычислений, весьма продолжительных по времени, а для задач обоснования средств обеспечения надежности порой достигающих нескольких суток. Это обстоятельство приводит к необходимости рассмотрения возможности применения средств параллельных вычислений для эффективного решения данных задач. Существует большое разнообразие аппаратных средств, позволяющих распараллелить вычислительные процессы. Для решения вычислительных задач большой размерности, как правило, применяют различные по своей конфигурации кластерные системы, однако для рассматриваемой задачи более целесообразно использование широкодоступных устройств, входящих в состав настольных систем, а именно ПЭВМ, таких как многоядерные центральные процессорные устройства, а также графические процессорные устройства. Основой для рассмотренных экспериментов послужил хорошо зарекомендовавший себя за несколько лет эксплуатации программно-вычислительный комплекс «ОРИОН-М», разработанный в отделе энергетики Коми НЦ УрО РАН.
Ключевые слова: показатели надежности., статистическое моделирование, параллельные вычисления, электроэнергетическая система
Keywords: reliability indices, statistical modeling, parallel computing, power system
Просмотров: 11591

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Следующая → ►