Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2016 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Этапы разработки интегрированной информационно-аналитической системы обработки экономической информации в организациях [№3 за 2016 год]
Авторы: Беляева М.А., Безотосова О.К.
Просмотров: 8824
В статье представлена интегрированная информационно-аналитическая система обработки экономической информации, разработанная с использованием современных механизмов интеграции и программных средств, показан импорт файла данных из офисного приложения MS Excel в имитационную систему AnyLogic. Отражены механизмы интеграции обработки данных, а также этапы создания интегрированной информационно-аналитической системы. В MS Excel проводится расчет экономических показателей, а в имитационной системе те же экономические показатели рассчитываются и одновременно графически отображаются их динамические изменения. На основании результатов можно проводить анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия. Система включает в себя подсистемы структурно-параметрического моделирования, подсистему расчетов экономических показателей в MS Excel с помощью макросов и кнопочных форм управления в Visual Basic For Application, подсистему динамического моделирования в имитационной системе AnyLogic и подсистему 1С. Предприятие. Разработанная интегрированная информационно-аналитическая система может оказать руководителям и менеджерам компаний информационную поддержку для принятия оптимальных управленческих решений. Система универсальная и может найти широкое применение.

22. Аспектно-ориентированное программирование в контексте решения вопросов повышения эффективности экономических показателей IT-проектов [№3 за 2016 год]
Авторы: Гончаров А.А., Семенов Н.А.
Просмотров: 11516
Оценка бюджета разрабатываемого проекта, классификация расходов, планирование сроков разработки и анализ затрат сопровождаются неточностями и искажениями в силу того, что исходный код промышленных информационных систем характеризуется необоснованной сложностью, излишним дублированием, шаблонными ошибками, неопределенностью, наличием сильной взаимосвязи между модулями. Статья посвящена способу решения актуальной задачи повышения эффективности экономических показателей IT-проектов. В ней описан современный подход к проектированию крупных информационных систем с использованием аспектно-ориентированного программирования. Аспектно-ориентированное программирование является современным развитием объектно-ориентированного программирования и предназначено для отделения бизнес-логики информационных систем от сквозных функций. Бизнес-логика описывает реализацию бизнес-правил для конкретного промышленного предприятия. В статье подчеркнута актуальность использования аспектно-ориентированного программирования в крупных промышленных информационных системах, а также описаны его преимущества и недостатки с точки зрения наибольшей практической ценности. Предложен механизм, позволяющий абстрагировать бизнес-процессы предприятия на всех итерациях стадий проектирования и реализации ПО от несущественных (вспомогательных) аспектов системы. Кроме этого, в статье приводится практический пример использования аспектно-ориентированного программирования. Абстрагирование совокупности задач в аспекты позволяет получать корректное отображение связей между бизнес-процессами и требованиями к реализации объектов предметной области проектируемой информационной системы.

23. Система виртуальных инструментов и приборов для автоматизации учебных и научных экспериментов [№3 за 2016 год]
Авторы: Дмитриев В.М., Ганджа Т.В., Панов С.А.
Просмотров: 6938
В статье рассматривается структура системы виртуальных инструментов и приборов (системы ВИП), представляющей собой комплекс программ автоматизации реально-виртуальных экспериментов. Такие эксперименты могут проводиться как на реальном объекте, так и на его компьютерной модели с использованием разработанных виртуальных приборов, каковыми являются генераторы и измерительные приборы со встроенными в них блоками математической обработки результатов измерения и моделирования. Методологическую основу системы ВИП составляет метод многоуровневого компьютерного моделирования, в формате которого строится многоуровневая компьютерная модель системы ВИП. Предназначенная для автоматизации реально-виртуальных экспериментов, она состоит из трех взаимосвязанных уровней: визуального, на котором расположены средства визуализации и интерактивного изменения значений параметров, логического, где располагается алгоритм проведения реально-виртуального эксперимента, и объектного, представляющего собой реальный технический объект и его компьютерную модель, сформированную в формате метода компонентных цепей. Будучи универсальным методом компьютерного моделирования, метод компонентных цепей позволяет автоматизировать моделирование механических, гидравлических, теплоэнергетических, электрических и электромеханических, физико-химических и химико-технологических систем. Его программной реализацией является универсальное вычислительное ядро, осуществляющее формирование и решение систем алгебродифференциальных уравнений, составленных на основе компонентных цепей, представляющих собой компьютерные модели анализируемых объектов в формате метода компонентных цепей. Для максимального приближения виртуального эксперимента к натурному используются виртуальные приборы, представленные своими многоуровневыми моделями. Для автоматизации натурных экспериментов над реальными объектами в рамках системы ВИП реализован блок компонентов взаимодействия с измерительно-управляющим контроллером аппаратно-программного комплекса «Лабораторное автоматизированное рабочее место». Подключаемый к компьютеру посредством шины USB, он включает в себя источник постоянного напряжения, генератор напряжения произвольной формы, вольтметр, амперметр, а также двухканальный осциллограф. Они осуществляют генерацию или измерение характеристик реальных электрических сигналов с последующей их передачей в компьютер, математической обработкой и визуализацией с помощью разработанных виртуальных инструментов и приборов.

24. 3D-моделирование методов съемки мобильными видеосистемами [№3 за 2016 год]
Авторы: Извозчикова В.В., Меженин А.В.
Просмотров: 6182
Проводимые исследования направлены на разработку виртуальных симуляторов, имитирующих реальные условия эксплуатации, для тестирования и моделирования методов съемки мобильными видеосистемами. При этом предполагается, что средствами 3D-графики эмулируются не только окружающая среда и условия съемки, но и сами видеосистемы: средства технического зрения, бортовые камеры роботов и беспилотных летательных аппаратов. Использование таких симуляторов позволит создавать, совершенствовать и тестировать различные алгоритмы прикладных интеллектуальных систем без создания сложных дорогостоящих стендов. Рассматриваются вопросы оценки качества работы систем распознавания и реконструкции, использующих для представления данных полигональную сетку. Для оценки качества реконструкции и точности получения полигональной сети в качестве математического аппарата предлагается использовать размерность Хаусдорфа. Приведены результаты апробации рассматриваемых методов: использование виртуальных сред и оценка подобия полигональных сеток. На этапе сегментации и нахождения вершин и отрезков исследуемых объектов продемонстрировано использование как реальных изображений, полученных реальной камерой, так и синтезированных. На этапе реконструкции для тестирования одной из систем реконструкции также был использован набор синтезированных изображений. Для оценки подобия полигональных объектов на основе размерности Хаусдорфа разработаны соответствующие функции и приведен результат их работы.

25. Метод обнаружения и сопровождения воздушных объектов по отраженным радиосигналам сторонних источников в пассивно-активных системах радиолокации [№3 за 2016 год]
Авторы: Батчев С.А., Зайцев А.Г., Талалаев А.Б., Тимаков Д.А.
Просмотров: 7722
В рамках проведенных исследований дается оценка уровня развития современных пассивно-активных систем радиолокации. Показано, что применение таких систем повышает эффективность контроля воздушного пространства и снижает его стоимость. В работе дано описание разработанного метода обнаружения и сопровождения воздушных объектов по отраженным радиосигналам сторонних источников в пассивно-активных системах радиолокации, основанного на измерении временной задержки между опорным и отраженным сигналами и относительной радиальной скорости контролируемого объекта. В отличие от известных подходов данный метод учитывает факторы, влияющие на качество обнаружения и определения траекторных характеристик воздушных целей, и позволяет расширить зону контроля воздушного пространства. В ходе проведенных исследований доказано, что основными факторами, снижающими эффективность работы системы, являются уровень подавления опорного сигнала в целевом канале и отраженного сигнала в основном канале, изменение формы отраженного сигнала, уровень мощности отраженных сигналов от местных неподвижных объектов. Предложены пути уменьшения влияния данных факторов, основанные на применении алгоритмов амплитудно-фазовой коррекции сигналов в приемных каналах и децимации цифровых потоков. Применение данных подходов сокращает время выполнения процедур и повышает соотношение сигнал/шум радиолокационного отклика от воздушного объекта. Для сравнения разработанного метода с известными методами проведены эксперименты по приему отраженных от реальных воздушных объектов сигналов. Представлены результаты данных экспериментально-теоретических исследований, подтверждающие эффективность разработанного метода. Предлагаемый к реализации метод может быть использован при разработке пассивноактивных комплексов радиолокации по сигналам сторонних источников для обнаружения и сопровождения целей с выдачей координатно-трассовой информации.

26. Программный комплекс пространственной навигации и мониторинга на основе алгоритма визуальной одометрии [№3 за 2016 год]
Авторы: Кочкаров А.А., Калинов И.А.
Просмотров: 10769
В настоящей работе представлен программный комплекс беспилотного летательного аппарата мультироторного типа, ориентированный на мониторинг пространства и поиск человеческих лиц. Программный комплекс разработан на основе алгоритма полупрямой визуальной одометрии. Полупрямой подход избавляет от трудностей, связанных с ресурсоемким извлечением контрольных точек, и в то же время представляет собой надежный метод с точки зрения оценки движения. Алгоритм оперирует непосредственно интенсивностью пикселей, что в результате дает субпиксельную точность при обработке больших объемов кадров. Вероятностный метод отображения, в явном виде распознающий аномальные измерения для оценки трехмерных координат точки, приводит к уменьшению количества аномальных измерений и повышению как качества измерений, так и их надежности. Такая оценка передвижения кадров повышает надежность в случаях монотонной, повторяющейся или высокочастной текстуры. Это алгоритм неявно прямой визуальной одометрии. В работе приведено сравнение данного алгоритма с другим популярным алгоритмом визуальной одометрии. Кроме того, рассмотрены различные подходы к патрулированию пространства и приведены результаты компьютерной реализации этих подходов.

27. Типовые функции программного обеспечения рабочего места инструктора авиационного тренажера [№3 за 2016 год]
Автор: Чижикова Л.А.
Просмотров: 8784
Разработкой авиационных симуляторов, имитирующих работу борта самолета и окружающей среды для обучения пилотированию летных составов, чаще всего называемых в Российской Федерации тренажерами, занимаются во всем мире. Исследования технических составляющих тренажеров показывают, что тренажерный комплекс можно разделить на несколько частей, одной из которых является программно-аппаратный комплекс рабочего места инструктора. Поэтому, как правило, в авиакосмической отрасли перед каждым разработчиком тренажера возникает задача создания ПО рабочего места инструктора. Данное ПО позволяет инструктору, обучающему пилотированию воздушного судна, задавать параметры обучения полету, контролировать и управлять подсистемами симулятора. Очень часто для каждого разработчика тренажера данное ПО является уникальным, но, тем не менее, общий и основной функционалы прослеживаются у всех производителей авиационных тренажеров. В статье рассматриваются типовые функции ПО рабочего места инструктора, а также логика взаимодействия данного ПО с подсистемами тренажера.

28. Влияние внешних дестабилизирующих факторов на величину низкочастотного шума интегральных схем [№3 за 2016 год]
Авторы: Горлов М.И., Жуков Д.М.
Просмотров: 6990
В статье представлены результаты экспериментов по измерению низкочастотного шума напряжения на выводах интегральных схем в зависимости от температуры окружающей среды, а также до и после воздействия электростатическими разрядами. Полученные данные показывают, что низкочастотный шум может являться информативным параметром для диагностики и разбраковки интегральных схем по надежности. Низкочастотный шум достаточно заметно изменяется под влиянием внешних воздействий. Величина этого изменения зависит от состояния интегральной схемы. Ряд экспериментов, проведенных авторами статьи, доказывает данный факт. Так, например, имеет место накопительное действие электростатических разрядов, то есть каждый последующий разряд влияет на величину шума сильнее предыдущего. Зависимость низкочастотного шума от температуры говорит о том, что изменение внутреннего состояния интегральной схемы приводит к изменению величины данного вида шума. Такая зависимость дает основания предполагать, что низкочастотный шум может выступать индикатором любого внешнего воздействия, вызывающего изменение состояния внутренней структуры интегральной схемы. О чувствительности низкочастотного шума как информативного параметра говорит также изменение его величины при отжиге электростатических дефектов, рассмотренном в статье. После отжига дефекты, внесенные электростатическими разрядами, частично или полностью устраняются, так что изменение шума после отжига говорит о прямой зависимости его величины от внутреннего состояния структуры интегральной схемы. Таким образом, эксперименты, показывающие прямую связь величины шума и внутреннего состояния интегральной схемы, позволяют разрабатывать методы сравнительных испытаний и разбраковки интегральных схем по надежности. В статье представлен способ сравнительной оценки качества и надежности двух и более партий интегральных схем, разработанный на основе полученных данных.

29. Обнаружение нарушений при многомерном статистическом контроле технологического процесса [№3 за 2016 год]
Авторы: Клячкин В.Н., Кравцов Ю.А.
Просмотров: 7781
Статистический контроль многопараметрического технологического процесса основан на использовании карты Хотеллинга. Как правило, критерием нарушения стабильности процесса является выход точки за контрольную границу карты. При этом иногда некоторые нарушения процесса карта не обнаруживает. Для повышения эффективности многомерного статистического контроля предлагаются два подхода. Первый основан на использовании специальных структур на карте Хотеллинга: вероятность случайного появления такой структуры соизмерима с вероятностью ложной тревоги, поэтому ее наличие на карте свидетельствует о нарушении процесса. В качестве структур специального вида рассмотрены тренд, цикличность, резкие скачки, приближение множества точек к контрольной границе или к оси абсцисс. Второй подход базируется на применении предупреждающей границы: попадание нескольких точек подряд между предупреждающей и контрольной границами также свидетельствует о нарушении процесса. Разработана программа, реализующая соответствующие алгоритмы поиска. Исходные данные включают количество контролируемых параметров процесса, количество наблюдений в выборке, количество выборок, результаты измерений. В зависимости от степени коррелированности параметров их можно объединить в группы и строить карты для каждой группы. Рассмотрен численный пример: контроль десяти параметров – диаметров крышки датчика аэродинамических углов. С целью выявления реакции различных модификаций карты Хотеллинга на возможные нарушения были смоделированы три типа нарушений: смещение среднего уровня процесса по одному из показателей, тренд процесса по всему подмножеству показателей и увеличение рассеяния данных по одному из контролируемых показателей. Показано, что нарушения, которые «не видит» обычная карта Хотеллинга, обнаруживаются предложенными методами.

30. Метод организации информационного и программного обеспечения системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки [№3 за 2016 год]
Авторы: Сердюк А.И., Овечкин М.В., Корнипаев М.А., Щеголев А.В.
Просмотров: 8587
В статье описывается метод организации информационного и программного обеспечения автоматизированной системы технической подготовки производства для процессов глубокой вытяжки. Отмечено, что эффективность функционирования бизнес-процессов виртуальных предприятий, основанных на сложных процедурах управления и информационного обмена, обеспечивается весьма трудоемкой, выполняемой с использованием информационных и компьютерных технологий технической подготовкой производства, которая включает в себя конструкторскую, технологическую и организационно-экономическую подготовку производства. В этих условиях особую актуальность приобретают разработка и использование компьютерных средств для комплексной автоматизации системы технической подготовки производства – от разработки технологического процесса глубокой вытяжки, проектирования технологического инструмента, разработки управляющих программ для систем ЧПУ современного оборудования по его изготовлению до автоматизированного оформления конструкторской и технологической документации. На примере производства стальных баллонов высокого давления описаны компоненты, участвующие в автоматизированных процессах передачи информации о подготовке производства. Разработана и представлена схема эффективной организации информационного и программного обеспечения, состоящая из шести модулей, объединенных в четыре группы в зависимости от функционального назначения. Отмечено, что важным компонентом автоматизации производства вытяжных заготовок является программа DEFORM, использование которой на предприятии позволяет оценить форму заготовки на каждом шаге моделирования, определить возможность появления разрывов при свертке листовой заготовки, подобрать усилие вытяжки. Приведены формулы расчета количества вытяжек на основании степени деформации металла. Проиллюстрированы поэтапно сформированные модели вытяжных инструментов, экспортированные в программу КОМПАС-3D. Предложены пути дальнейшего развития метода, основанные на автоматизации изготовления вытяжного инструмента.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►