Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 4 за 2016 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Метод обмена информацией между программными системами автоматизации технологических и производственных процессов [№4 за 2016 год]
Авторы: Рябов С.Ю., Лютов А.Г., Рябов Ю.В., Вавилова А.В.
Просмотров: 9895
Для повышения эффективности технологических и производственных процессов, их производительности и качества предложен метод обмена информацией между программными системами, основанный на применении универсального интерфейса управления информационными потоками на базе языка XML. В настоящее время многие приложения используют собственные форматы данных, что делает невозможным взаимодействие с другими приложениями. В данной работе проанализирован процесс обмена информацией между программными системами CAPP-PDM-MES. При этом создается универсальный XML-документ на основе набора унифицированных XSD-схем. XSD-схемы содержат информацию о характере данных в XML-документе, таким образом, XSD является базой знаний, содержащей метаданные. Предлагается создание единого информационного пространства, включающего XSD-базу знаний и универсальный интерфейс на базе языка XML для всего ПО, используемого в производственном процессе. Полученные при работе конкретной программной системы XML-документы могут быть обработаны Java- или Python-приложе- ниями для создания универсального XML-документа на основе набора унифицированных XSD-схем. Передача информации с использованием универсальных XML-документов и XSD-схем рассмотрена на примере использования программы СПРУТ-ТП при формировании технологического документа «маршрутная карта». Показан фрагмент XML-схемы, отображающий структуру маршрутной карты. На основе XSD с использованием JAXB-приложений создаются XML-документы, содержащие конкретную информацию. Таким образом, набор XSD-файлов формирует базу знаний предметной области. Взаимодействие между программами предлагается осуществлять с помощью протокола SOAP, использующего для этого XML-документы, называемые сообщениями SOAP. Рассмотрен пример создания SOAP-сообщения типа «запрос» и «ответ». Спецификация SOAP содержит соглашения по преобразованию однонаправленного обмена сообщениями, а также определяет, как осуществлять передачу всего XML-документа. В итоге получаем XML-файлы, содержащие данные в форме XML-документа и знания в форме XSD, понятные человеку и компьютеру, а потому удобные в использовании.

12. Метод получения развертки деталей одежды с учетом деформационной способности материала [№4 за 2016 год]
Авторы: Горелова А.Е., Корнилова Н.Л., Григорьева З.Р., Васильев Д.А., Корнилова Л.А.
Просмотров: 9462
В работе предложен и исследован алгоритм получения развертки деталей швейного изделия (3DК) путем поэтапного преобразования триангуляционной сети деталей трехмерной конструкции изделия с использованием методов геометрического преобразования поверхности и физического моделирования поведения материала. На первом этапе осуществляется приведение объемной оболочки к плоскому виду путем проецирования ребер ячеек сети на плоскость развертывания. Затем применяется физическое моделирование, суть которого заключается в придании каждому узлу триангуляционной сети свойств материальной точки с массой, равной 1, а каждому ребру – упругой связи, стремящейся привести его длину к исходной длине. Процесс включает две временные стадии: рывок для выведения системы материальных точек из равновесия и переход детали к устойчивому равновесному состоянию (итерация), и продолжается до достижения минимальной суммарной силы по детали, что означает максимально возможное приближение геометрических характеристик 3DК и развертки. Оценка качества предложенного алгоритма осуществлена путем построения разверток шаровых сегментов полусферы. Показано, что развертка, получаемая в результате первого этапа преобразования, практически непригодна для раскроя детали из ткани, так как имеет недостаточную площадь. В результате физического моделирования происходит приведение площади детали к исходному значению, при этом периметр развертки всегда не меньше 3DК. Также может наблюдаться несоответствие основных габаритных размеров деталей, что говорит о необходимости применения принудительного формования либо использования свойств материалов для получения формы изделия. Величина деформации определяет корректность выбора материалов для модели. Метод реализован в САПР плотно облегающих изделий BustCAD и показал хорошие практические результаты.

13. Метод распознавания структуры таблицы в электронных табличных документах [№4 за 2016 год]
Авторы: Ткешелашвили Н.М., Клименков С.В., Дергачев А.М.
Просмотров: 5121
Одним из популярных средств хранения деловой информации являются электронные таблицы. К сожалению, информация в них плохо структурирована. Определение структуры таблицы необходимо для корректного извлечения из нее данных в процессе автоматической обработки. В работе предложен метод распознавания структуры таблицы, основанный на визуальном подходе. Он опирается на тот факт, что в момент создания электронной таблицы заголовки, данные и агрегатные ячейки представляются таким образом, чтобы человек мог без проблем отличить их друг от друга. В разработанном методе типы данных и свойства форматирования ячеек представляются в виде набора битовых карт, рассматриваемых как графическое представление таблицы. Полагаясь на визуальные различия, позволяющие человеку отличать одни структурные элементы таблицы от других, а также на статистические зависимости внутри битовых карт, метод определяет ориентацию таблицы, расположение заголовков и данных и формирует структуру в виде набора объектов. Для определения направления таблицы используется метод Хафа. Для проверки корректности распознавания был выбран набор тестовых электронных таблиц, содержащих деловую информацию. Метод показал высокую точность: из более чем 100 тестовых файлов, содержащих более 20 000 строк, корректность распознавания составила 92 %.

14. Методика оценки качества обучения студентов вуза с использованием нейро-нечеткого подхода [№4 за 2016 год]
Авторы: Айдинян А.Р., Цветкова О.Л.
Просмотров: 8438
В настоящее время в соответствии с Болонским процессом для обеспечения успешного функционирования высших учебных заведений и повышения их конкурентоспособности на международном рынке внедряются системы оценки качества обучения. На точность определения эффективности работы вуза в большой степени влияет правильный выбор критериев оценки факторов. Оценка качества образования затрудняется тем, что значение этого показателя обусловлено множеством факторов, возможно, с неизвестным характером влияния, а также тем, что при проведении педагогических измерений необходимо работать с иформацией, имеющей нечисловой характер. Для решения поставленных задач был проведен обзор факторов, оказывающих наибольшее влияние на процесс обучения студентов. Традиционно среди них выделяют следующие: качество взаимодействия с рынком труда при формировании содержания образования, качество абитуриентов и студентов, технологий обучения, учебно-методи¬ческого и материально-технического обеспечения образовательного процесса, профессорско-преподавательского состава. Предложенная авторами работы методика оценки качества обучения студентов вуза основана на использовании двухуровневой системы, построенной на базе адаптивной системы нейро-нечеткого вывода ANFIS, реализованной в пакете Fuzzy Logic Toolbox системы MatLab и искусственных нейронных сетей. Для оценки четырех выделенных групп факторов используются четыре модуля, реализованные с помощью искусственных нейронных сетей. Число входов каждой из этих сетей обусловлено числом факторов, входящих в соответствующую группу. На входы искусственных нейронных сетей подаются значения показателей в виде величин в диапазоне от 0 до 1. На выходе каждой ИНС формируются значения оценки соответствующей группы факторов также в виде величин в диапазоне от 0 до 1. Полученные в итоге значения оценки групп факторов подаются на вход сети ANFIS, которая представляет собой второй уровень системы оценки качества обучения студентов вуза. А выходная переменная системы ANFIS представляет собой численную оценку качества обучения студентов вуза. Двухуровневое вычисление упрощает сбор данных для обучения искусственных нейронных сетей, а также процесс формирования экспертных оценок для обучения и формирования входов искусственных нейронных сетей и сети ANFIS. Предложенная система оценки качества обучения студентов вуза позволяет получить числовую оценку, представляющую собой суммарный показатель, характеризующий результаты деятельности образовательного учреждения и показывающий, насколько эффективно проходит процесс обучения.

15. Методологические аспекты управления жизненным циклом информационной системы на основе инструментов функциональной стандартизации [№4 за 2016 год]
Автор: Лукинова О.В.
Просмотров: 8608
В работе представлена методология управления полным жизненным циклом информационной системы, синтезирующая инструменты и модели функциональной стандартизации, теории открытых систем, управленческого консалтинга, базовых стандартов в области управления жизненным циклом информационной системы. Описаны основные положения и показана концептуальная модель, отражающая взаимосвязь задач, решаемых в рамках методологии, а именно: построение модели автоматизируемых бизнес-процессов предприятия средствами управленческого консалтинга, разработка модели информационной системы, а также ее стандартизация в соответствии с моделью OSE/RM (Open System Environment/Reference Model) при помощи функционального профиля, выбор варианта жизненного цикла, разработка его модели и профилирования. Исследованы различные варианты жизненных циклов, особое внимание уделено жизненному циклу покупной системы, а также системы, включающей, помимо локального компонента (развернутого на предприятии заказчика), совокупность интегрированных публичных сервисов. Показано (в терминах модели открытой среды OSE/RM) структурное представление не только целевой компоненты проектируемой информационной системы, но и системы ее защиты как единого создаваемого объекта. Приведена концептуальная модель механизмов защиты, совокупность которых составляет функциональную структуру системы защиты.

16. Модели поведения разнотипных агентов в условиях конфликта и алгоритмы их реализации [№4 за 2016 год]
Authors: Mutovkina N.Yu., Klyushin A.Yu., Semenov N.A.
Просмотров: 5205
В статье рассматриваются парные модели поведения агентов в условиях конфликта, каждый из которых обладает одним из трех возможных поведенческих типов: уклоняющийся, компромиссный и принуждающий. Поведенческий тип определяет характер агента и указывает, какой реакции от агента следует ожидать в ответ на конкретные действия. В качестве основной причины конфликта при моделировании выбрана необходимость делить ограниченный объем ресурсов. Ресурсы необходимы для выполнения агентами поставленных задач и самого существования агентов. Установлено, что в ситуации конфликта каждый агент стремится получить большее количество ресурсов, чем есть в данный момент у соперника. Величина этого стремления зависит от поведенческого типа агента. В работе определена методика выбора лучшей модели поведения, а также предложены мероприятия по устранению конфликтной ситуации между агентами. При моделировании были применены основные постулаты нечеткой логики. (Статья опубликована на английском языке.)

17. Моделирование размещения сервис-ориентированных приложений в программно-управляемой инфраструктуре виртуального центра обработки данных [№4 за 2016 год]
Авторы: Болодурина И.П., Парфёнов Д.И., Решетников В.Н.
Просмотров: 9523
Развитие информационных технологий в последнее время обусловливает использование распределенных сервис-ориентированных бизнес-приложений. При этом актуальны исследование механизмов управления размещением приложений в облачной среде и эффективное выделение соответствующих ресурсов для их работы в рамках существующих ограничений. Целью данного исследования являются моделирование структуры и механизмов взаимодействия типовых облачных сервис-ориентированных приложений, а также определение подходов к оптимизации их размещения в системе хранения. Авторами разработана обобщенная модель сервис-ориентированного облачного приложения, включающая в себя три базовых слоя: модель приложения, модель сервиса и модель ресурса. В качестве ресурса в модели выступает некий объект, описывающий поведение и характеристики отдельных элементов инфраструктуры в зависимости от текущего состояния и параметров программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных. Отличительная особенность модели в том, что ресурс является универсальным, а это позволяет рассматривать его как с точки зрения пользователя, для которого он представляет собой закрытую систему, так и с точки зрения самой программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных, для которого он является открытой системой. Новизна модели заключается в одновременном описании размещения данных, связанных с ними приложений, а также состояния виртуальной среды, учитывающей сетевую топологию. Для детализации модели ресурса программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных в качестве отдельного элемента разработана модель виртуального самоорганизующегося хранилища данных, позволяющая определить их параметры и связи приложений с виртуальными и физическими узлами хранилища данных.

18. Направления реализации средств автоматизированной системы освоения радиоэлектронных комплексов [№4 за 2016 год]
Авторы: Потапов А.Н., Дикарев В.А., Допира Р.В., Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В.
Просмотров: 7127
В статье рассмотрены вопросы реализации программных средств автоматизированной системы освоения радиоэлектронных комплексов. Предложена архитектура структурной конфигурации данной системы. Для определения факта наличия конфликтов применения радиоэлектронных комплексов и тренажеров предложено в состав автоматизированной системы освоения этих комплексов включить средство радиомониторинга, позволяющее выявлять наличие признака конфликта применения радиоэлектронных комплексов, и средство оценки адекватности тренажера. Разработаны структуры автоматизированных средств определения содержательных компонентов учебных упражнений и учебных планов. Предложен профессионально-ориентированный комплекс программ автоматизированной системы освоения радиоэлектронных комплексов. Проведенные экспериментальные исследования адекватности результатов имитационного моделирования в специализированных тренажерах «Марка – РС» и комплексных тренажерах «Репитер» при управлении воздушным движением в ближней зоне аэродрома в целях корректного определения уровня навыков и рационального планирования тренажной подготовкой операторов радиоэлектронных комплексов определили новый уровень возможностей автоматизированных систем подготовки операторов радиоэлектронных комплексов по управлению воздушным движением. Разработанные инструментальные средства в виде моделей, структурных схем, а также математического, алгоритмического и программного обеспечения подсистем, входящих в состав автоматизированных систем освоения радиоэлектронных комплексов, обладают не только научной новизной, но и практической значимостью и реализуемостью.

19. Отображение трехмерных объектов с использованием кластерной визуализации [№4 за 2016 год]
Авторы: Гиацинтов А.М., Мамросенко К.А.
Просмотров: 8232
В статье рассмотрены методы освещения трехмерных объектов, позволяющие существенно повысить реалистичность виртуальных трехмерных сцен, приведены их достоинства и недостатки, а также предложены подходы к организации данных об источниках света трехмерной сцены в памяти видеокарты. Зачастую для корректного освещения трехмерной сцены требуется значительное количество источников света. При традиционном (forward rendering) подходе расчет освещения производится следующим образом: для каждой вершины в трехмерной сцене и каждого пикселя конечного изображения, выводимого на экран, последовательно производится расчет влияния каждого источника света в сцене, то есть для каждого пикселя выполняются расчет освещения и геометрическая обработка. Соответственно, при большом количестве источников света производительность подсистемы визуализации может быть существенно снижена. Одним из решений данной проблемы является применение методов так называемой отложенной визуализации, в частности, отложенного освещения. Основная идея заключается в отделении этапа геометрической обработки от этапа освещения трехмерной сцены. Прорисовка изображения осуществляется в несколько этапов. Вся геометрия сцены прорисовывается один раз, при этом сохраняется информация о цвете, нормалях и глубине прорисовки для каждого пикселя в промежуточный G-Buffer, который используется на последующих этапах прорисовки. Однако прорисовка трехмерных сцен при помощи отложенной визуализации также имеет ряд ограничений. В статье описаны несколько методов устранения некоторых недостатков отложенной визуализации с сохранением ее преимуществ. Это так называемые тайловая и кластерная визуализации. Приводятся данные измерений производительности системы визуализации, использующей различные методы освещения.

20. Оценка степени влияния антивирусных программных средств на качество функционирования информационно-вычислительных систем [№4 за 2016 год]
Авторы: Дроботун Е.Б., Козлов Д.В.
Просмотров: 6119
Наряду с качеством защиты информационно-вычислительных систем от компьютерных вирусов и вредоносных программ одним из важнейших показателей эффективности антивирусных программных средств является их ресурсоемкость. В идеальном случае антивирусное программное средство не должно оказывать никакого влияния на качество выполнения задач и функций, возложенных на защищаемую информационно-вычислительную систему. Вместе с тем следует отметить, что создать какую-либо систему защиты (в том числе и антивирусное программное средство как систему защиты от компьютерных вирусов и вредоносных программ), которая не оказывала бы никакого отрицательного влияния на защищаемый объект, практически невозможно. Исходя из этого, одним из критериев выбора антивирусного программного средства для защиты какой-либо информационно-вычислительной системы должна быть минимальная степень влияния выбранного антивирусного программного средства на качество выполнения задач и функций, возложенных на защищаемую систему. В данной статье в качестве показателя, характеризующего степень влияния антивирусных программных средств на информационно-вычислительные системы, предлагается использовать обобщенный показатель снижения производительности защищаемой информационно-вычислительной системы, который, в свою очередь, определяется исходя из частных показателей снижения производительности при решении отдельных задач, возложенных на защищаемую систему, с учетом важности каждой задачи. Также приведены результаты оценки степени влияния на информационно-вычислительную систему общего назначения семи широко распространенных антивирусных программных средств.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | Следующая → ►