Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 4 за 2012 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

41. Методы и инструменты реализации предметно-ориентированных компонентов обучающих систем [№4 за 2012 год]
Авторы: Редькина А.В., Редькин А.В., Карпов Л.Е., Аношин Д.А.
Просмотров: 9780
Предлагаются методы и инструменты реализации интерактивных модулей, интегрированных в существующие системы управления обучением и обеспечивающих расширение функциональных возможностей обучающих систем. Интерактивные модули, осуществляющие поддержку в решении задач, являются предметно-ориентированными. Для их разработки определяющее значение имеет моделирование предметной области. Авторами рассмотрены подходы к построению предметной области на базе объектно-ориентированного анализа и онтологий. На основе объектно- ориентированного анализа в Сибирском федеральном университете были разработаны ПО редакторов для курса программирования (построения блок-схем алгоритмов) и преобразователь алгебраических и логических выражений для алгебры и математической логики, а также простейший редактор химических формул. Предметная область этих разделов дисциплин достаточно четко очерчена, поэтому позволяет представлять решения задач в форме, доступной для машинной обработки. Уделено внимание проблеме переносимости разрабатываемых интерактивных модулей в различные системы управления обучением. Для этого рассмотрены спецификации, применяемые в электронном обучении. Спецификация IMS Learning Tools Interoperability определяет методы равностороннего взаимодействия интерактивных обучающих средств с сертифицированными IMS-системами управления обучением. Спецификация SCORM (Sharable Content Object Reference Model) – эталонная модель переносимых объектов контента. В качестве примера интерактивного модуля, реализуемого на основе спецификаций, разработан редактор-преобразователь логических и алгебраических выражений. Интеграция существующих и разрабатываемых систем, выявление общих принципов взаимодействия и построения предметно-ориентированных компонентов позволят упростить разработку ПО для поддержки процесса обучения. Публикация в единой информационно-образовательной среде теоретического материала и размещение поддержки в решении задач представляются главными целями разработки систем управления обучением.

42. Проектирование тренажерно-моделирующих комплексов нового поколения [№4 за 2012 год]
Авторы: Шукшунов В.Е., Янюшкин В.В.
Просмотров: 12981
В статье рассматриваются источники появления и концепция разработки принципиально новых тренажерно- моделирующих комплексов (ТМК), основанных на совмещении и интеграции подходов обучающих систем, систем подготовки операторов и функционально-моделирующих стендов. Приводятся используемые для этого технологии и архитектурные решения, анализируются предложенные подходы по совершенствованию и модернизации сущестующей базы. Рассматривается состав технологических и программных решений, в частности перспективные системы ввода и управления тренировкой, системы транспорта и моделирования объекта, распределения информационной нагрузки и вычислений. Интеграция различных функциональных возможностей и используемых технологий во множество архитектур ТМК нового поколения позволяет строить и простые системы на основе АРМ, и комбинированные схемы виртуальных и интерактивных макетов двойного назначения с возможностями территориального объединения ТМК. Приводится набор модулей ТМК нового поколения, где каждый модуль является самостоятельной системой, решающей определенные задачи в составе всего комплекса.

43. Интерфейс для исследования субримановых геодезических на трехмерных группах Ли [№4 за 2012 год]
Авторы: Ардентов А.А., Бесчастный И.Ю., Маштаков А.П., Сачков Ю.Л.
Просмотров: 8696
Рассматривается программный интерфейс для вычисления и исследования геодезических субримановых структур на группах SO(3) и SL(2), разработанный в системе Wolfram Mathematica. Данный интерфейс является первым шагом к получению полного описания геодезических кривых всех контактных структур на трехмерных группах Ли. В статье приводятся уравнения гамильтоновой системы принципа максимума Понтрягина в обоих случаях. Уравнения для сопряженных переменных в гамильтоновой системе имеют один и тот же вид для всех задач. Продемонстрированы результаты работы программы. Показаны примеры геодезических на группах SO(3) и SL(2) в эллиптическом и гиперболическом случаях.

44. Применение метода линейного программирования при автоматизированном проектировании дополнительных аэродинамических поверхностей [№4 за 2012 год]
Авторы: Горбунов А.А., Припадчев А.Д.
Просмотров: 9049
В представленной статье сформулирован и обоснован метод автоматизированного проектирования с использованием разработанных программных средств и оптимального выбора дополнительных аэродинамических поверхностей по критерию производственных расходов для магистральных воздушных судов, обеспечивающих максимальную аэродинамическую эффективность конкретного типа воздушного судна. Метод основан на разработанном алгоритме с применением линейного программирования – симплекс-метода. Процесс решения задачи линейного программирования симплекс-методом носит итерационный характер, тот есть однотипные вычислительные процедуры повторяются в определенной последовательности до тех пор, пока не будет получено оптимальное решение. В связи с тем, что модель содержит незначительное количество переменных, задачу можно решить графически. Использование графического метода заключается в геометрическом представлении допустимых решений, то есть в построении области допустимых решений, в которых одновременно удовлетворяются все ограничения модели. Предлагаемая методика позволяет определить потребный тип дополнительной аэродинамической поверхности для конкретного типа магистрального воздушного судна, дать экономическую интерпретацию полученного решения.

45. Об организации бесперебойной сети для передачи коротких сообщений в случае чрезвычайных ситуаций [№4 за 2012 год]
Автор: Попков Г.В.
Просмотров: 8774
В последнее время во всем мире много внимания уделяется работе систем связи гражданского назначения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. Нештатная работа сетей связи обусловлена взрывным характером передаваемого трафика по сети. В итоге, как правило, часть сетей выходит из строя, что, в свою очередь, затрудняет оповещение населения о текущей ситуации. В статье предлагается подход к оптимальному размещению межсетевых узлов передачи данных, которые позволят не только передавать и принимать короткие сообщения в различных форматах, но и участвовать в системе информирования и оповещения населения во время чрезвычайной ситуации. Рассматриваются вопросы организации связи между сетями разного типа, которые к тому же принадлежат различным собственникам. Приведена концептуальная модель сети оповещения и экстренных сообщений на базе теории нестационарных S-гиперсетей. Описаны алгоритм и программа решения данных задач, даны рекомендации по использованию СУБД, ориентированных на их выполнение.

46. Управление процессом моделирования движения объекта с ударами о преграду [№4 за 2012 год]
Авторы: Манжосов В.К., Новиков Д.А.
Просмотров: 11368
Рассмотрена модель движения объекта при периодическом силовом воздействии релейного типа и столкновениях с жесткой преградой. Программный комплекс обеспечивает решение уравнений движения с учетом ударов, разрывных функций силы, явления дребезга. Результаты математического моделирования формируют базу числовых значений и в процессе моделирования воспроизводятся в виде соответствующих диаграмм. Реализуется анимационный процесс движения, воспроизводятся диаграммы перемещения, скорости и ускорения объекта, а также фазовая диаграмма движения. Возможна пошаговая реализация процесса моделирования. Обеспечивается возможность анализа переходных процессов и предельного цикла движения. Для оценки выхода ударной системы на установившийся режим движения, помимо визуальных оценок, осуществляется статистический анализ числовой последовательности предударных скоростей. Этот анализ позволяет осуществлять строгую констатацию выхода системы на установившийся режим движения с заданным уровнем отклонения числовых значений, не превышающих малую величину. Для проведения сравнительного анализа результатов моделирования различных экспериментов в программном продукте обеспечивается проведение параллельного расчета эксперимента и вывода данных результатов моделирования в виде диаграмм перемещения, скорости и ускорения. Эта процедура эффективно используется при анализе устойчивости процесса движения. Предложены алгоритм управления процессом моделирования и элементы его реализации в проблемно-ориентированном программном комплексе при вычислительном эксперименте

47. Эволюционный метод ранжирования и классификации биологических объектов [№4 за 2012 год]
Автор: Цыганкова И.А.
Просмотров: 10748
Предлагается метод классификации биологических объектов, основанный на эволюционном подходе к решению экстремальной задачи функции многих переменных. Метод ориентирован на обработку многомерных массивов информации, особенностями которой являются высокая размерность признакового пространства и малый объем выборки объектов, и базируется на использовании принципа ранжирования объектов в многомерном пространстве относительно некоторого базового элемента, поиск которого осуществляется с помощью модифицированного генетического алгоритма. Метод реализует двойное ранжирование объектов относительно базового элемента: упорядочение объектов по классам, а также по возрастанию расстояния от базового элемента внутри классов. Принадлежность нового объекта к одному из классов определяется его рангом в упорядоченном ряду объектов обучающей выборки. Предлагаемый метод классификации не требует снижения размерности признакового пространства, что позволяет исключить потерю значимой информации и учесть внутренние связи в рассматриваемых информационных массивах. Метод обеспечивает построение иерархического класса алгоритмов, моделирующих получение решающей классификационной процедуры, используя различные типы представления базового элемента в многомерном пространстве и различные варианты упорядочения классов в формируемой последовательности объектов, и изначально ориентирован на использование параллельных вычислений. Следует отметить, что он не требует выполнения гипотез компактности и может также работать с пересекающимися классами объектов.

48. Model-based verificaton with error localization and error correction for C designs [№4 за 2012 год]
Автор: Urmas Repinski
Просмотров: 6131
Процесс верификации программного обеспечения позволяет удостовериться, соответствует ли дизайн своей спецификации. Анимация спецификации дает возможность реализовать верификацию на основе симуляции. Для локализации и исправления ошибки в случае неудачной верификации необходим доступ к структуре отлаживаемого дизайна. Для этого дизайн должен быть разобран в подходящий вид, в модель. Это минимально необходимые требования к инструменту, который сможет автоматически находить и исправлять ошибки в отлаживаемом дизайне. Для локализации и исправления ошибок в дизайне также требуется реализация алгоритма симуляции модели. В данной статье представлены различные алгоритмы симуляции. Обычно применяется симуляция модели напрямую, когда модель дизайна симулируется с целью получения выводов из вводов, но такой подход не оправдывает себя, так как в этом случае функциональность языка программирования дизайна должна быть практически полностью заново реализована для симуляции. Автор описывает альтернативный подход – симуляция модели дизайна с помощью языка программирования дизайна. Он более оправдан, не требует повторной реализации функциональности, уже имеющейся в языке программирования дизайна, а также позволяет с легкостью реализовать алгоритм динамической нарезки для локализации ошибок. Представлены результаты локализации ошибок с использованием алгоритма динамической нарезки и без него.

49. Верификация на основе симуляции с нахождением и исправлением ошибок для C-дизайнов [№4 за 2012 год]
Автор: Урмас Репинский
Просмотров: 6500
Процесс верификации программного обеспечения позволяет удостовериться, соответствует ли дизайн своей спецификации. Анимация спецификации дает возможность реализовать верификацию на основе симуляции. Для локализации и исправления ошибки в случае неудачной верификации необходим доступ к структуре отлаживаемого дизайна. Для этого дизайн должен быть разобран в подходящий вид, в модель. Это минимально необходимые требования к инструменту, который сможет автоматически находить и исправлять ошибки в отлаживаемом дизайне. Для локализации и исправления ошибок в дизайне также требуется реализация алгоритма симуляции модели. В данной статье представлены различные алгоритмы симуляции. Обычно применяется симуляция модели напрямую, когда модель дизайна симулируется с целью получения выводов из вводов, но такой подход не оправдывает себя, так как в этом случае функциональность языка программирования дизайна должна быть практически полностью заново реализована для симуляции. Автор описывает альтернативный подход – симуляция модели дизайна с помощью языка программирования дизайна. Он более оправдан, не требует повторной реализации функциональности, уже имеющейся в языке программирования дизайна, а также позволяет с легкостью реализовать алгоритм динамической нарезки для локализации ошибок. Представлены результаты локализации ошибок с использованием алгоритма динамической нарезки и без него.

50. Алгоритм плотной стереореконструкции на основе контрольных точек и разметки плоскостями [№4 за 2012 год]
Авторы: Кривовязь Г.Р., Птенцов С.В., Конушин А.С.
Просмотров: 11631
Предлагается новый алгоритм плотной стереореконструкции по паре изображений. Алгоритм отталкивается от предложенной в одной из современных работ идеи агрегации стоимостей в каждой точке не по локальной окрестности, а по минимальному покрывающему дереву, охватывающему все пиксели изображения. При этом ключевой особенностью предложенного алгоритма является переход из пространства диспаритетов в пространство плоскостей: решение в каждом пикселе выводится из уравнения присвоенной ему плоскости. В статье также предлагается способ вычисления набора плоскостей, которыми будет аппроксимироваться трехмерная сцена, на основе контрольных точек. Контрольные точки, получаемые путем сопоставления изображений, используются и для регуляризации решения. Приводятся результаты тестирования предложенного алгоритма на современном, опубликованном в 2012 году тестовом наборе, содержащем 194 пары изображений наземной городской съемки. Кроме того, обсуждаются возможные пути дальнейшего развития метода.

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