Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2013 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

41. Применимость программных комплексов для работ со снимками к задаче анализа рентгенограмм [№2 за 2013 год]
Авторы: Овечкин М.В., Сердюк А.И.
Просмотров: 10711
Разнообразные системы диагностики технических объектов и управления технологическими процессами широко распространены в различных областях промышленности. Контроль и диагностика в большинстве систем оптического контроля и диагностики деталей и конструкций сводятся к анализу полутоновых монохромных изображений структуры изделий. Из всех известных методов радиационного контроля наибольшее распространение получил радиографический метод дефектоскопии, в основе которого лежит применение рентгеновских пленок. В статье указан существенный недостаток данного метода, заключающийся в том, что рассеянное излучение в зависимости от энергии первичного излучения изменяет качество снимка, снижает контрастность и четкость изо-бражения, а следовательно, и чувствительность самого метода. Вследствие этого явления дефекты малого размера трудно различить. Рассмотрена проблема повышения качества точечных сварных соединений за счет автоматизации анализа рентгенограмм данных соединений. Проанализированы популярные системы анализа и обработки изображений (Adobe Photoshop, Paint.NET, GIMP ) и их применимость к задаче анализа оцифрованных рентгенограмм соединений. Сравниваются возможности программ. Рассматриваются программа анализа сканированных рентгеновских снимков SOWA 193, а также экспертные системы ImageExpert и Ident Smart Studio. Сделаны выводы об актуальных проблемах анализа рентгенограмм и об отсутствии полноценных программных комплексов для работы с ними.

42. Информационная и экспертная системы оптимизации производства сапфира [№2 за 2013 год]
Авторы: Малюков С.П., Клунникова Ю.В.
Просмотров: 6591
Освещены вопросы разработки математических моделей и алгоритмов оптимизации технологического процесса производства монокристаллов сапфира. Представлены модели влияния параметров процесса выращивания на качество монокристаллов сапфира. Проведено моделирование распределения температур в процессе роста монокристаллов сапфира, изучено влияние теплофизических свойств материалов на процесс кристаллизации сапфира. Для про-ведения моделирования использовался метод конечных объемов на неструктурированной сетке. Данная модель позволяет определять температурные градиенты в зоне формирования кристаллов и может использоваться для описания тепловых полей при выращивании кристаллов из различных материалов. Получена шкала оценки влияния параметров на качество кристаллов, позволяющая определить степень соответствия реальных параметров процесса производства сапфира значениям на разработанной шкале. На основании данной шкалы, предложенных математических моделей и алгоритмов разработаны информационная и экспертная системы получения изделий из сапфира, которые позволяют выявить закономерности влияния технологических факторов на рост кристалла, выбрать оптимальные режимы роста монокристаллов сапфира, а также представить прогноз категории качества кристаллов. Результаты исследований и ПО дают достаточно полную информацию об особенностях процесса производства сапфира и могут эффективно использоваться при оптимизации технологии.

43. Сравнение эффективности различных вейвлетов для анализа электроэнцефалограмм [№2 за 2013 год]
Авторы: Туровский Я.А., Кургалин С.Д., Максимов А.В., Семёнов А.Г.
Просмотров: 11747
Проведена сравнительная оценка применения вейвлетов Morlet и WAVE в непрерывном вейвлет-преобразовании биомедицинских сигналов. С учетом известных трудностей использования вейвлета Morlet для обработки электроэнцефалографических данных в реальном масштабе времени проанализирована возможность его замены на вейвлет WAVE без существенной потери информативности матрицы коэффициентов вейвлет-преобразования. Обоснована возможность замены вейвлета Morlet вейвлетом WAVE при обработке данных электроэнцефалограмм с последующим построением цепочек локальных максимумов матриц W2(a, b), отражающих картину активности осцилляторов, формирующих результаты электроэнцефалограммы. Показано, что при соблюдении определенных условий, связанных с длительностью регистрируемого сигнала и дрейфа цепочки локальных максимумов (ЦЛМ) в частотной области, такая замена возможна. В случае же анализа длительности ЦЛМ во временной области, а также при исследова-нии тонкой структуры дрейфа частот ЦЛМ указанная замена не позволит получать воспроизводимые результаты, что накладывает существенные ограничения на перенос алгоритмов обработки данных электроэнцефалограммы с использованием вейвлета Morlet на системы реального времени при анализе электромагнитных процессов, происходящих в головном мозге.

44. Информационно-коммуникационная транспортная система [№2 за 2013 год]
Авторы: Дружинина Н.Г., Трофимова О.Г.
Просмотров: 9056
Представлена оригинальная информационно-коммуникационная система Трамвайно-троллейбусного управления г. Екатеринбурга. Она включает в себя следующие взаимосвязанные программные комплексы: «Составление расписания маршрутизированного транспорта», «Подготовка нарядов водителей и кондукторов», «Диспетчер выпуска и движение подвижной единицы», «Электронный путевой лист», «Табель учета рабочего времени водителей и кон-дукторов», «Путевой лист автотранспортной службы ЕМУП ТТУ», «Транспорт города Екатеринбурга». Данная сис-тема позволяет получить отчетные технико-экономические показатели о работе подвижной единицы, водителя и кондуктора, структурных подразделений и всего предприятия в целом. Описаны концептуальные модели. Система разработана в виде интернет-приложения на языке PHP с использованием БД MySql, отдельные блоки разработаны с помощью инструментальной среды Delphi.

45. О программе расчета потерь электроэнергии в радиальных электрических сетях [№2 за 2013 год]
Авторы: Баламетов А.Б., Халилов Э.Д.
Просмотров: 16783
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.

46. Применение современных средств параллельных вычислений для анализа балансовой надежности электроэнергетических систем при планировании их развития [№2 за 2013 год]
Авторы: Чукреев Ю.Я., Полуботко Д.В., Чукреев М.Ю.
Просмотров: 12311
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.

47. Искусственные миры: темпоральная организация [№2 за 2013 год]
Автор: Кольчугина Е.А.
Просмотров: 10457
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.

48. Проектная парадигма и интерфейс в гибридной САПР технологического процесса кузнечного производства [№2 за 2013 год]
Авторы: Арзамасцев С.В., Гагарин П.Ю., Коновалов А.В.
Просмотров: 11531
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.

49. Среда визуального программирования для разработки параллельного программного обеспечения обработки изображений и сигналов [№2 за 2013 год]
Авторы: Герценбергер К.В., Дюмин А.А., Сорокоумов П.С.
Просмотров: 10802
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.

50. VMASTER – среда для разработки и верификации вероятностных мультиагентных систем [№2 за 2013 год]
Автор: Лебедев П.В.
Просмотров: 11588
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.

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