Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2018 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам |

31. Разработка программного комплекса для учета лабораторных животных [№1 за 2018 год]
Авторы: Фурта Е.Ю., Шабалина И.М.
Просмотров: 3857
Исследования в области молекулярной генетики связаны с накоплением и хранением значительного объема данных, получаемых в ходе проведения экспериментов и предназначенных для дальнейшего анализа и обоснования результатов. В настоящее время развиваются глобальные проекты и ресурсы для хранения и обработки результатов секвенирования генома, предоставляющие данные и результаты исследований широкому кругу пользователей. Тем не менее, прежде чем публиковать информацию, используя глобальные ресурсы, каждое отдельное исследование требует подбора форматов хранения данных и ПО для их обработки, учитывающих уникальные особенности проводимых экспериментов. При работе с живыми организмами на уровне лаборатории требуется организовать учет животных с соблюдением норм и стандартов, действующих в этой области. Реализуемая для этих целей программная система должна соответствовать задачам проводимых исследований, давать возможность всестороннего анализа данных и формирования отчетов. В статье описывается программная система учета лабораторных животных, реализованная для лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета Петрозаводского государственного университета. Помимо хранения данных о животных, в системе реализованы методы хранения и визуализации родословной каждого животного, что позволяет отследить изменения его генотипа в нескольких поколениях. Предлагаемая система дает возможность проведения анализа выживаемости животных и статистической обработки данных генотипирования. В ней реализованы справочники, журнал учета лабораторных животных, отчеты. Система имеет централизованное хранилище данных и удобный пользовательский веб-интерфейс. В настоящее время программная система внедрена в эксплуатацию, БД содержит данные более чем о 5 000 животных.

32. Концепция развития комплекса учебно-тренировочных средств для освоения вооружения, военной и специальной техники [№1 за 2018 год]
Автор: Халин А.Ф.
Просмотров: 9733
Исследование проблемы технического обеспечения профессиональной подготовки военных специалистов вы-явило противоречие между необходимостью повышения эффективности освоения вооружения, военной и специальной техники и отсутствием требуемых материально-технических условий. Данное противоречие вызвано не только существующими экономическими ограничениями, но и отсутствием эффективного механизма оптимизации проектных параметров учебно-тренировочных средств. Процесс создания таких сложных технических систем, как учебно-тренировочные, характеризуется тем, что зависимости целевого результата от конструктивных свойств, а также требования назначения не сформулированы. В этой связи решение задачи исследования эффективности операции методом измерения на целевой страте невозможно. Анализ базовой терминологии и классификации в области системы показателей качества продукции, системы «человек–машина», учебно-тренировочных средств показал их несовершенство, способствующее искажению целевых установок при проектировании. К распространенным недостаткам организации процесса следует отнести недостаточные объем и качество мероприятий по эргономическому обеспечению и военно-экономическому обоснованию. Все это обусловливает наличие тенденции снижения целевого и экономического эффекта. Ввиду отсутствия единых подходов при разработке учебно-тренировочных средств стоимость реализации различных вариантов учебной информационной модели для подготовки специалистов, осуществляющих свою деятельность в однотипных системах «человек–машина», может отличаться на порядок. Таким образом, разработка научно-методических положений обоснования системы, в которой реализованы программно-целевые принципы и мероприятия по достижению требуемого качества деятельности операторов систем «человек–машина», обеспечивающей оперативное определение границ параметров разрабатываемых объектов на концептуальном этапе исследований, а также создание оперативной системы информации позволят решить проблему эффективности освоения вооружения, военной и специальной техники. Организации процесса разработки учебно-тренировочных средств предполагает наличие методологической, организационной и технической составляющих. Разработанная в целях повышения эффективности процесса создания учебно-тренировочных средств концепция детализирована в настоящей статье на страте учебно-тренировочных средств для освоения ракетных комплексов сухопутных войск.

33. Построение модели программного кода для обнаружения программных дефектов при помощи систем типов [№1 за 2018 год]
Авторы: Цветков Л.В., Спивак А.И.
Просмотров: 3194
Неотъемлемая часть процесса разработки ПО – анализ его качества. Дефекты программного кода являются компонентой, которую можно уменьшить при помощи статического анализа кода, одна из форм которого – статическая проверка типов. Многие языки программирования используют системы типов для снижения количества ошибок. Однако системы типов большинства языков не способны выразить базовые требования безопасности относительно исключительных ситуаций. Для обеспечения возможности расширения существующих систем типов императивных языков необходимо создать модель программного кода, учитывающую ряд факторов, таких как наличие изменяемого состояния, алиасинг указателей и др. В статье дано описание модели программного кода, выражающей инварианты безопасности и допускающей эффективное использование расширенных систем типов для нахождения уязвимых участков кода. Предлагаемые решения проблем алиасинга и изменяемого состояния основаны на использовании формы статического одиночного присваивания путем применения правил перезаписи, сохраняющих функциональную эквивалентность программ, что позволяет использовать принципы проверки, применимые к функциональным языкам программирования. Рассмотрены понятие линейного ресурса, связанные с ним проблемы и возможные решения в рамках предлагаемого подхода. На примере непрерывного массива данных показаны принципы индексирования зависимых типов. Предлагаемая модель не исключает, а дополняет систему типов исследуемого языка программирования. Построение предлагаемой модели с расширенной системой типов не требует отдельных аннотаций исходного кода, что снижает необходимые трудозатраты и позволяет использовать ее для анализа существующей кодовой базы.

34. Прогнозирование аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла в условиях малого количества отказов [№1 за 2018 год]
Авторы: Шаханов Н.И., Варфоломеев И.А., Юдина О.В., Ершов Е.В.
Просмотров: 7104
В статье представлена модель прогнозирования аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла на основе алгоритма машинного обучения Random Forest при малом количестве прецедентов в обучающей выборке. Задача алгоритма машинного обучения – спрогнозировать нормальный сигнал для каждого тока электродвигателя, используя значения сигналов в текущий промежуток времени от остальных электродвигателей. Random Forest используется для построения моделей, прогнозирующих нормальную работу оборудования. Обучение модели проводится на данных, считанных с датчиков оборудования в период его эксплуатации, настройка модели осуществляется на данных о предыдущих отказах по натяжным устройствам. Для выявления отказов модель анализирует разность в показаниях фактического и прогнозного сигналов в каждый момент времени с выбранным интервалом. В статье описаны этапы построения данной модели, представлена схема агрегата полимерных покрытий и дана информация по настройке модели в ПО, специально разработанном для прогнозирования аномалий в работе натяжных устройств агрегата полимерных покрытий металла. Разработан подход, который позволяет быстро и эффективно внедрять созданные модели прогнозирования на предприятии. Для быстрого переобучения модели на языке R и конвертации обученной модели в классы на языке C# (на котором разработано ПО) используется специальный скрипт-транслятор. Использование разработанной модели позволяет в автоматическом режиме эффективно следить за работой агрегата и информировать диспетчера ремонтного подразделения об обнаруженных аномалиях в работе электродвигателей.

35. Разработка онтологической модели учебного курса для систем электронного дистанционного обучения [№1 за 2018 год]
Авторы: Шумская Е.А., Зеленко Л.С.
Просмотров: 8881
В информационное образовательное пространство «Школа информатики СГАУ» входят несколько информационных систем, в том числе две системы электронного дистанционного обучения, которые построены на разных технологиях (одна разработана на базе LMS Moodle, другая на технологии виртуальных миров). Обе системы предназначены для изучения одного и того же учебного материала, отличаются только формой представления материала. Структура учебного курса в системах также во многом идентична: содержание курса представлено в виде дерева, корень дерева распадается на темы, состоящие из лекций и тестов; лекции разбиваются на параграфы, каждый из которых может включать иллюстрации; тесты состоят из вопросов с различным количеством вариантов ответа. Авторами было разработано ПО, позволяющее синхронизировать содержание учебного контента двух систем, но его применение на практике оказалось достаточно трудоемким. Настоящая статья раскрывает один из способов решения проблемы совместного использования учебного контента данными системами электронного дистанционного обучения, он основан на использовании онтологической модели учебного курса. Проводится обзор литературы, посвященной применению онтологических моделей в дистанционном обучении, предлагается собственная онтологическая модель учебного курса, разработанная с использованием открытого редактора онтологий и фреймворка для построения баз знаний Protege. Онтологии, построенные в Protege, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema. В статье также приведена схема работы сервиса, основанного на базе знаний. Реализация онтологической модели учебного курса и ее интеграция в информационное образовательное пространство «Школа информатики СГАУ» позволят повысить эффективность разработки учебных курсов и использования образовательного контента.

36. Универсальная модель данных как средство хранения информации при решении прикладных задач кристаллохимии [№1 за 2018 год]
Автор: Яблоков Д.Е.
Просмотров: 6027
Для нормального функционирования любой информационной системы необходимо, чтобы ее модель данных адекватно отражала реалии той предметной области, для которой она разрабатывается. Важным обстоятельством при этом является проблема правильного выбора стратегии моделирования данных, позволяющей отобразить их инфор¬мационное содержание. Основной акцент в статье делается на том, что моделирование данных, как собственно и сам выбор модели данных, является очень важным этапом в процессе разработки БД, закладывающим основы понятийного аппарата, в терминах которого будет производиться работа с системой хранения. При этом модель данных рассматривается как некоторая концепция, которая применительно к конкретным данным позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, отражающие состояние объектов и их отношений в рамках какой-либо предметной области. Под концепцией понимается основанная на целостных и систематизированных представлениях совокупность взглядов, позволяющая выражать определенный способ понимания или трактовки каких-либо предметов, событий, процессов или явлений, имеющих ту или иную информационную ценность. Приведенный в статье пример упрощенной универсальной модели данных является достаточно общим, он может поддерживаться большинством приложений и обеспечивать добавление данных любого вида без указания конкретных имен таблиц или полей, ассоциированных с абстракциями, представляющими объекты реального мира, которые необходимы при использовании реляционной модели данных в чистом виде. При использовании универсальной модели становится возможным ввод информации, структура которой не определена заранее, а структурные связи типа «сущность–атрибут», «сущность–сущность» или «отношение–атрибут» могут изменяться в режиме работы приложения.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4