Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2014 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

1. Methods toward e-learning and innovative education using virtual reality [№1 за 2014 год]
Авторы: Nguyen Thanh, Phan The Hung
Просмотров: 5290
In this paper, we introduce concepts and analyse methods which creates applications used for innovative education based on Virtual Reality (VR) technology. VR, a technology to create imaginary world by using 3D graphics and computer simulation has been used in many fields and recently education has been recognised as one of remarkable VR application areas. The use of VR systems increase the efficiency of educational processes particularly in being aware, understanding, learning and turning information to knowledge. We examine different approaches that create interactive materials for teaching: VRML a programming language for web-based education and Virtual Studio – a media tool to create a learning studio and environment that engages students in an active and interactive way. We also analyse an approach called Edutainment which combines traditional education method and entertainment industries, bringing progressive trends from the domain of narrative environments for the human-computer interface and underpinning these results with technologies from digital, interactive storytelling, mixed reality and multimodal interfaces and finally, present the fundamental three-dimensional (3D) game approach in this Edutainment section.

2. Автоматизация управления водоснабжающим предприятием на основе процессного подхода [№1 за 2014 год]
Авторы: Ветров А.Н., Прокопчина С.В., Шереметьев С.А.
Просмотров: 6262
Рассматриваются вопросы развития традиционных информационных систем управления водоснабжающим предприятием на основе процессного подхода. Отмечены недостатки существующих информационных систем, построенных по функциональному принципу. В частности, в них затруднено взаимодействие между функциональными подсистемами, отсутствуют метрологический контроль качества принимаемого решения и возможность свертки числовой, текстовой, графической и другой информации в единый поток, а также представление ЛПР интегрированной информации в удобной для восприятия форме. Информационно-управляющие системы, функционирующие на базе процессного подхода, позволяют иметь динамическую структуру системы на основе непрерывного познания свойств сложного объекта, строиться по единой методологии, учитывать разнотипность данных, степень их достоверности, обеспечивать интеграцию разноаспектной информации, выдавать варианты управленческих решений, иметь метрологическую оценку риска принимаемых управленческих решений. Процессный подход к управлению рассматривает деятельность организации как иерархию процессов, в которой процессы низшего уровня образуют процесс более высокого уровня. Порядок взаимодействия процессов в иерархической структуре, информационные связи каждого из них определяются регламентом. Управление предприятием рассматривается как управление последовательными взаимосвязанными процессами. В статье описывается опыт построения информационной системы для поддержки принятия управляющих решений в водоснабжающих организациях на основе процессного подхода. Для этой цели был использован программный комплекс «Инфоаналитик», позволяющий интегрировать разнородные потоки данных, реализуя методологию регуляризирующего байесовского подхода и байесовских интеллектуальных измерений. Способность программной среды «Инфоаналитик» производить сопряжение информационных потоков данных и знаний при неточной, неполной, нечеткой информации позволяет использовать его для решения задач мониторинга, аудита, моделирования и управления сложным объектом в условиях неопределенности. Апробация разработанной информационной системы в программной среде «Инфоаналитик» показала ее эффективность.

3. Автоматизированная система синтеза методов принятия решений «АЛЬФА-Синтез» [№1 за 2014 год]
Авторы: Бутенко Л.Н., Олейников Д.П.
Просмотров: 10141
При решении задач на начальных этапах проектирования анализируется большое количество альтернатив, имеющих количественные и качественные оценки. Существующие методы принятия решений не всегда можно использовать в силу природы оценок альтернатив или ограничений среды принятия решений, поэтому авторами был разработан подход к синтезу методов принятия решений, а для автоматизации операций синтеза разработана автоматизированная система «АЛЬФА-Синтез». Необходимым условием использования данного подхода является наличие формализованного описания методов принятия решений, модель которого приведена в статье. Метод синтеза включает три этапа. На первом этапе при помощи блочно-лабиринтного морфологического метода формируется линейная структура решения. На втором этапе с целью повышения «определенности» решения проводится преобразование линейной структуры в сетевую. На третьем осуществляется синтез узлов сети, результатом которого является концептуальная структура метода принятия решения – процесса преобразования входной информации в выходную. Автоматизированная система позволяет структурировать методы принятия решений, хранить их структурированное описание и на его основе с учетом заданных условий синтезировать новые методы принятия решений. Показано решение синтеза метода «Вербальный Парето-минимаксный критерий», отличающегося от известного минимаксного критерия тем, что в качестве оценок альтернатив берутся вербальные оценки и на первом этапе метода используется критерий Парето.

4. Автоматизированная система синтеза физического принципа действия технических систем [№1 за 2014 год]
Авторы: Фоменков С.А., Гопта Е.А.
Просмотров: 10659
Рассматриваются и анализируются существующие методы синтеза физического принципа действия технических систем. Проведенные исследования показали, что практическое использование имеющихся методов синтеза структур физического принципа действия не удовлетворяет потребности научных работников и инженеров в полной мере, поэтому был разработан более эффективный и быстродействующий метод автоматизации синтеза физического принципа действия, основанный на анализе изменений свойств объекта физических эффектов. В новые условия совместимости включены анализ совместимости физических эффектов по воздействию, по структуре и фазе объектов, а также учет диапазонов изменения значений физических величин. На основе предложенных условий совместимости была разработана автоматизированная система синтеза физического принципа действия, позволяющая повысить качество получаемых технических решений. В данной работе представлены архитектура автоматизированной системы синтеза и схема ее БД, а также различные диаграммы в нотации UML, поясняющие работу автоматизированной системы синтеза физического принципа действия.

5. Автоматизированная система тестирования программных средств в скомпилированном виде [№1 за 2014 год]
Авторы: Палюх Б.В., Семенов Н.А., Бурдо Г.Б., Мельникова В.В.
Просмотров: 6075
В статье отмечается, что обязательным условием широкого использования программных средств является сертификация, заключающаяся в их формальных испытаниях специалистами, гарантирующими соответствие программных средств стандартам и нормативным документам. Сертификация предусматривает контролируемое выполнение программы на конечном множестве наборов данных и анализ этого выполнения с целью обнаружения ошибок. На основе анализа показана необходимость тестирования программных средств в скомпилированном виде. В качестве аппарата для создания конечного множества наборов данных авторами предлагается использовать модифицированные генетические алгоритмы. Рассмотрена методика (топология) представления исходных данных при использовании программных средств для инженерных расчетов. Показано, что топологию можно свести к представлению в виде переменных трех типов: множества исходных данных вещественного случайного вида в определенном интервале, множества исходных данных целочисленного положительного вида в определенном интервале, множества логических (булевых) переменных. Предложен генотип кодирования топологии исходных данных в виде трех хромосом. Разработан алгоритм формирования конечного множества наборов данных, и обоснованы критерии их полноты. Описаны последовательность и методика тестирования программных средств. В качестве примера приведены продукционные модели, оценивающие результаты тестирования. Показано преимущество данной методики по сравнению с применяемыми в настоящее время способами сертификации программных средств в скомпилированном виде.

6. Алгоритмы синтеза полосно-заграждающих фильтров на плавных неоднородных линиях для САПР СВЧ-устройств [№1 за 2014 год]
Авторы: Бердышев Р.В., Кордюков Р.Ю., Бердышев В.П., Помазуев О.Н., Хрипун С.И.
Просмотров: 15690
Статья посвящена разработке алгоритмов синтеза малогабаритных полосно-заграждающих (полосно-запирающих) фильтров на плавных неоднородных линиях, позволяющих определять их структуру и параметры, рассчитывать уровень затухания, проводить исследования потенциальных частотных характеристик и возможностей практической реализации для использования в специализированных САПР СВЧ. Показаны недостатки известных САПР. В основе алгоритмов используется новый подход к получению единственной (одной) полосы запирания в фильтрах на плавных неоднородных линиях, отличающийся от известного подхода Кона, при котором рассчитываются резона-торные фильтры с инверторами, тем, что применяются только полуволновые или четвертьволновые отрезки неоднородных линий, включенные на проход. Формирование требуемой характеристики рабочего затухания фильтра про-исходит за счет местных отражений, возникающих из-за изменения волнового сопротивления разомкнутой однородной линии при изменении вычета входного сопротивления в одном из полюсов. Известные методы предполагают использование многорезонаторных структур с дополнительными связями. Показывается, что волновое сопротивление совершает колебания относительно значения заданного волнового сопротивления с частотой, в два раза большей резонансной частоты, в которой произведено изменение вычета. Значения волнового сопротивления пропорциональны величине изменения вычета и уменьшаются по мере увеличения длины до заданного волнового сопротивления передающей линии. Получены аналитические выражения для определения закона волнового сопротивления, матрицы сопротивления неоднородных линий, частотных характеристик фильтра с единственной полосой запирания. Определена эквивалентная схема линии, предложен алгоритм вычисления рабочего затухания, представлены результаты математического моделирования. Показано, что использование предложенных алгоритмов позволит расширить номенклатуру базовых элементов построения полосно-заграждающих фильтров и будет способствовать улучшению качества функционирования существующих и перспективных специализированных САПР СВЧ.

7. Анализ коллекции данных посредством логико-множественного гистограммного представления [№1 за 2014 год]
Автор: Папулин С.Ю.
Просмотров: 9312
Рассматриваются вопросы анализа коллекции данных с использованием логико-множественного гистограммного представления. Этот вид представления данных основан на применении гистограммы и особого математического аппарата, позволяющего реализовать элементные запросы в виде высказываний с множественными и логическими операциями. Результатом анализа является количественный показатель присутствия некоторого элементного состава, определенного в запросе. Кроме того, возможно использование данных-образцов в качестве запроса для определения схожести с анализируемыми данными. В этом случае результатом является количественный показатель схожести. Что касается коллекции, то она определена в виде списка однотипных данных (например, текстовых документов, изображений, видео или др.), которые состоят из элементов универсального множества, а каждому элементу коллекции ставится в соответствие его гистограммное представление. В настоящей работе приводятся два подхода к анализу коллекции данных посредством логико-множественного представления, которые базируются на поэлементном анализе данных. В качестве результата анализа коллекции определены список количественных значений присутствия при элементном запросе и значения схожести при данных-образцах, которые в процессе отображения пользователю в случае необходимости могут быть упорядочены по убыванию или возрастанию.

8. Аналоговое моделирование электромагнитных полей на основе электротехнических устройств [№1 за 2014 год]
Автор: Васильева О.В.
Просмотров: 15528
Работа посвящена сведению задач решения дифференциальных уравнений в частных производных к хорошо разработанным методам исследования нелинейных динамических систем, которые позволяют сопоставить уравнению в частных производных динамическую систему с ее последующим моделированием с помощью электротехнических устройств, аналого-цифровых комплексов. Рассматривается также моделирование картин электромагнитных полей на основе переходных процессов без наличия ложных скачков при построении линий равного тока. Новизна алгоритма заключается в сведении дифференциальных уравнений в частных производных Лапласа и Пуассона к динами-ческой системе – системе нелинейных дифференциальных уравнений 1-го порядка на основе электротехнических схем замещения. Решение системы нелинейных дифференциальных уравнений 1-го порядка осуществляется в схемотехнической среде MATLAB-Simulink, где пользователю предлагается выбор параметров блока входных данных, необходимых для реализации комплекса программ, для упрощения и понимания пользования данной программой. Составлена структурная схема динамической системы, отображающая динамику процесса, где элементами схемы являются операционные усилители, на основе которых может быть сопоставлена электротехническая схема замещения. Приводятся примеры построения статических электромагнитных полей в фазовой плоскости.

9. Архитектура системы информационно-имитационного моделирования поддержки жизненного цикла ИТ-инфраструктуры [№1 за 2014 год]
Автор: Гришаков В.Г.
Просмотров: 16112
Предложена архитектура системы информационно-имитационного моделирования, предназначенной для поддержки управления ИТ-инфраструктурой на всем жизненном цикле. За счет распределенного характера организации такая система моделирования может использоваться для поддержки управления в ИТ-подразделениях и выступает в качестве базовой платформы для развертывания на ее основе систем мониторинга, оценивания, принятия решения и реализации управления. Система поддерживает единую гибридную модель ИТ-инфраструктуры, включающую в се-бя следующие частные модели: модель технической составляющей ИТ-инфраструктуры, модель задач и целей администрирования, модель предметной области ИТ. Единую гибридную модель ИТ-инфраструктуры образует системное объединение информационной и имитационной моделей. Оно предполагает использование данных информационной модели для наполнения имитационной, результаты исполнения которой пополняют информационную модель. Система гибридного моделирования включает в свой состав системы имитационного и информационного моделирования. В качестве платформы для создания системы моделирования ИТ-инфраструктуры предложено использовать виртуальную систему гибридного моделирования.

10. Библиотека компонентов внутрисхемного тестирования смешанных интегральных схем [№1 за 2014 год]
Авторы: Ефремов И.А., Мосин С.Г., Кисляков М.А.
Просмотров: 12103
Представлены структура и состав библиотеки структурных решений тестопригодного проектирования аналоговых и цифровых подсхем. Библиотека организована по иерархическому принципу с использованием древовидной структуры. Функционально выделены компоненты и тестирующие подсхемы, применяемые для аналоговых и цифровых подсхем. Библиотека включает поведенческие, структурные и физические модели тестирующих подсхем, представленные на уровне регистровых передач и схемном уровне в виде аппаратно-зависимых (легко синтезируемых) поведенческих описаний, принципиальных и структурных схем, топологий. Библиотечные компоненты и тестирующие подсхемы описаны в виде многократно используемых ядер, что позволяет применять их при проектировании интегральных схем в коммерческих САПР. Открытая модульная архитектура библиотеки обеспечивает условия для ее расширения за счет включения дополнительных тестирующих подсхем. Представлен пример описания библиотечного компонента.

| 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►