Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей по направлениям «Прикладная информатика (по областям)», «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные технологии», изучающих дисциплину «Методы оптимизации».

Учебное пособие «Моделирование устройств телекоммуникаций в системе MATLAB + Simulink» содержит краткие теоретические сведения и 10 лабораторных работ, позволяющих студентам освоить пакет блочного имитационного моделирования Simulink. В пособии приводятся модели телекоммуникационных устройств, подсистем и систем, параметры настройки блоков моделирования и варианты заданий, позволяющие разнообразить выполнение моделей при их реализации. Кроме того, показано совместное использование математической системы MATLAB и пакета Simulink при расчете отдельных показателей и их последующем использовании в блоках моделирования.

Методические указания к лабораторным работам «Методы и средства моделирования программного обеспечения» содержит описание процесса моделирования программного обеспечения при помощи международного стандарта UML 2.0

Учебное пособие «Методы и средства моделирования программного обеспечения. Конспект лекций» содержит описание процесса моделирования программного обеспечения при помощи международного стандарта UML 2.0.

Методические указания по дисциплине «Информационные системы управления производственной компанией» подготовлены на кафедре «Электронная коммерция», содержат комплекс вопросов и заданий, охватывающих основные теоретические и прикладные аспекты управления производственной компанией. Являются кратким руководством по работе с системой «Salesforce.com» - решением класса CRM, которое предназначено для автоматизации деятельности, связанной с продажами.

Учебное пособие «Методы обработки данных в системе Mathcad» содержит 4 лабораторные работы, позволяющие студентам освоить основы работы в этой среде, решая математические задания в привычной математической форме с использованием операторов палитры математических объектов, имеющих естественную форму задания.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки магистров 09.04.03 «Прикладная информатика». Настоящие методические указания содержат необходимые материалы по организации, выполнению и защите выпускной квалификационной работе (магистерской диссертации). Определено содержание работы и рекомендации для написания основных ее разделов.

Методические указания «Моделирование сети Ethernet» содержат необходимую информацию для написания лабораторных работ, разработано в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки специальностей 11.03.02, 10.05.02 и предназначено для выполнения лабораторных работ студентами.

Изучение алгоритмов функционирования цифрового формирователя и цифрового демодулятора сигнала бинарной фазоразностной манипуляции. Овладение методикой моделирования цифровых узлов обработки сигналов на ЭВМ.

Сжатие информации - проблема, имеющая достаточно давнюю историю. Методы сжатия информации разрабатывались одновременно с разработкой новых методов помехоустойчивого кодирования и шифрования информации. Сжатие информации позволяет в единицу времени передать больший объем данных. Это актуально для сетевых технологий, например, при трансляции футбольного матча через Интернет. В процессе выполнения данной лабораторной работы исследуются три метода сжатия информации: RLE, Шеннона-Фано и Хаффмана.

В методических указаниях предусматривается использование метода моделирования измеряемых данных и исследования их свойств: метод наименьших квадратов (МНК) с использованием электронной таблицы Exel. Для разработки многофакторной математической модели приводится методика использования «Пакет анализа – регрессия». Даны указания к проведению лабораторной работы и обработке результатов.

Предложена математическая модель для описания турбулентного течения закрученного потока в канале с боковым подводом рабочего тела, основанная на k - e модели турбулентности и методе контрольных объемов. Проведено численное исследование указанного типа течения. Установлены некоторые закономерности и особенности потока, которые могут быть использованы для разработки методов расчета и проектирования смесительных устройств

Приведена математическая модель учебного плана, показанная в виде базовых компонентов и отношений между ними, представлены классы, используемые в программном продукте, описаны основные этапы автоматизированного формирования на основе файла выгрузки рабочего учебного плана в формате XML рабочих программ дисциплин по утвержденному шаблону. Созданный инструментарий позволяет работать с учебными планами разных направлений бакалавриата и магистратуры, исключить ошибки и несоответствие данным из учебного плана, оптимизировать и ускорить процесс формирования учебно-методической документации

Рассматриваются задачи построения математических моделей двухосновных нечетких множеств. Данные задачи непосредственно связаны с необходимостью разработки новых подходов к проектированию и созданию таких хранилищ данных, которые отвечали бы современным требованиям, предъявляемым к крупным информационно-управляющим системам, а именно: возможности хранения и обработки неструктурированной, нечеткой, разнородной информации сверхбольших объемов. Предложены модели двухосновных множеств и операции, применимые к ним. Введены необходимые определения и свойства. Полученные результаты позволяют дать формальное описание рассмотренного вида информации, на основе которого может быть синтезировано хранилище данных на нереляционных принципах

Предложена методология проектирования алгоритмического обеспечения задач электронной кинематики на микропроцессорах. В ее основе лежат метод геометрического моделирования механизмов и машин и процедуры целочисленной арифметики

Описывается модель атрибутированной коммуникативной сети (математическое представление многокомпонентных социальных сетей). Для этой модели определяется процесс декомпозиции, позволяющий разделить сеть на компоненты. Основной задачей работы является представление алгоритма поиска скрытых групп, основывающийся на идее наличия иерархии в организованной группе. В работе проанализированы метрики, позволяющие производить поиск неформальных лидеров. По найденным лидерам с помощью кластеризации определяются скрытые группы, в которых они состоят

Аварии зданий, вызванные взрывами бытового газа, происходят регулярно. Отказы отдельных элементов конструкций зачастую способны спровоцировать прогрессирующее разрушение здания. Чтобы рассчитывать здание на прогрессирующее разрушение, необходимо определить величину интенсивности взрывной нагрузки. Проблема может решаться посредством моделирования взрыва в программном комплексе Flow Vision

В статье рассматривается автоматизированный учебный курс и математическая модель, позволяющая оценить ее с помощью алгебр

Дропшиппинг сегодня стремительно завоевывает Интернет и превращается в один из основных инструментов маркетинга в электронной коммерции. В статье раскрываются маркетинговые особенности, механизмы и значение дропшиппинга в условиях сетевой экономики XXI века. Автор проводит сравнительный анализ институционального развития дропшиппинга в США, Китае и России.

В статье предложен метод моделирования социально-экономических и политических процессов путем моделирования поведения субъектов указанных процессов на примере замкнутой функциональной подсистемы. Составлена и проанализирована по заданным сценариям динамическая модель функциональной подсистемы

В данной статье рассмотрена модификация алгоритма шифрования данных, основанная на методе Вижинера, с применением маски шифрования. Маска шифрования – это хеш-функция, для различных файлов является различной. Разобран пример формирования маски шифрования. Представлена методика модифицированного шифрования

Предложена методика разделения джиттера периода основного тона речевого сигнала, длительности и периода нажатия кнопок на клавиатуре, а также джиттера сигнала перемещения «мыши». Показана возможность использования характеристик случайного и периодического джиттера для оценки психофизиологического состояния оператора АРМ

В статье рассмотрена совокупность методов, с помощью которых возможно осуществление процесса диагностирования компонентов автоматизированных систем получения и обработки информации в порталах органов исполнительной власти. Приведены соответствующие этапы, подробным образом раскрывающие суть методов, а также принципы их воплощения и оценка пригодности процесса для полноценной реализации в автоматизированных системах

В статье рассмотрена методика построения индивидуальной шкалы цветовых предпочтений респондента на основе метода парных выборов. Разработан и представлен алгоритм применения этой методики в рамках программного комплекса для определения отношения респондентов к исследуемым вопросам на основе их цветовых предпочтений

В статье описывается метод определения областей у трехмерных моделей с низкой детализацией. Данный метод является составной частью процесса детализации 3D-моделей и позволяет выделять участки с недостаточным уровнем детализации. В статье сформулирован критерий слабой детализации и методика расчета порогового значения, а также способ нахождения области детализации; представлены результаты работы метода на основе синтетических тестовых данных

В данной статье на основе теории массового обслуживания и аппарата теории множеств строится формальная модель процесса организации сервисного обслуживания и ремонта распределенного стационарного оборудования. В построенной модели выделяются основные элементы и взаимосвязи между ними

Моделирование нефтегазоносных систем является неотъемлемой частью проектов по изучению динамики областей доказанной и перспективной нефтегазоносности. Основные задачи, решаемые программами моделирования нефтегазоносных бассейнов, – это восстановление истории геологического развития региона и всех процессов, сопровождающих стадии накопления и преобразования осадочных пород и органического вещества с последующей оценкой возможности формирования экономически перспективных залежей жидких и газообразных углеводородов. Подобные исследования, проводимые на стадии планирования геологоразведочных работ, способствуют снижению рисков при бурении поисковых и разведочных скважин. Рассматриваемая технология основана на динамическом моделировании основных термодинамических процессов, обуславливающих генерацию, миграцию и накопление углеводородов в направлении вектора геологического времени, т.е., в направлении от древнейших времен к настоящему. Высокотехнологичный программный комплекс PetroMod компании «Шлюмберже», предназначенный для моделирования седиментационных бассейнов и нефтегазоносных систем, объединяет сейсмическую информацию, скважинные и геологические данные для моделирования эволюции осадочных бассейнов и прогнозирует, как и когда коллектор был насыщен углеводородами, путем моделирования нефтегазоматеринских пород и времени генерации, путей миграции, количества и типа углеводородов в пластовых и поверхностных условиях. Ключевые слова: PetroMod, моделирование нефтегазоносных систем, история захоронения, термодинамический процесс, генерация углеводородов

В учебном пособии рассмотрен комплекс вопросов, связанных с аналоговой и аналого-цифровой схемотехникой информационно-измерительных систем (ИИС) и систем управления. Подробно описаны компоненты таких систем (микроэлектронные сенсоры, усилители сигналов, аналого-цифровые преобразователи и устройства отображения информации). Приведены схемы включения элементов ИИС и систем сбора данных (ССД), анализ их погрешностей, программы схемотехнического моделирования элементов ССД в пакете Multisim фирмы National Instruments.

Книга, написанная нашим соотечественником, профессором Автономного национального университета Мехико, содержит описание взаимодействий между молекулами на больших, средних и малых расстояниях, а также в многоэлектронных системах. Некоторые теоретические построения опубликованы впервые. Дан сравнительный анализ модельных потенциалов, используемых в современных квантово-химических расчетах и при компьютерном моделировании в физике, химии и молекулярной биологии. Рассмотрены многочастичные системы, для которых характерна неаддитивность силовых эффектов. В приложении приведены сведения из теории групп, векторного и тензорного исчисления и обзор методов неэмпирического исследования многоэлектронных систем.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

В учебном пособии представлены методы линейного программирования и математической статистики, позволяющие предпринимателю принять оптимальное или близкое к оптимальному решение в условиях рыночной экономики. Описана методика построения математических моделей, графическое и численное решение задач оптимизации в среде MS Excel. Рассмотрено применение статистических критериев, позволяющее принимать решение на основе строгих методов, отсеивающих случайные причины. Предложены алгоритмы компьютерной обработки статистических критериев. Отдельная глава посвящена задачам и упражнениям, наиболее трудные из которых приводятся с решениями.

Приведены методологические, методические и модельные подходы к моделированию и управлению в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС). Рассмотрены методологии концептуального моделирования и синтеза алгоритмов управления при ликвидации ЧС, моделирования и синтеза алгоритмов управления в условиях ЧС с использованием нечетких когнитивных карт, методы и модели, предназначенные для моделирования и синтеза алгоритмов управления в условиях быстропротекающих ЧС, сценарии управления ликвидацией ЧС с использованием системного подхода, а также структуры и функциональный элементный состав региональной информационной системы, реализующей поддержку принятия решений при ликвидации ЧС.

В учебном пособии рассматриваются теоретические и практические основы мультиагентного имитационного моделирования динамических систем различной физической и социальной природы. Излагается концепция интеллектуального агента как имитационной модели поведения активного элемента в сложных ситуациях и стратегиях взаимодействия с другими активными элементами и средой для достижения цели. Описываются алгоритмы поведения агентов в различных условиях, агентные технологи идентификации и прогнозирования состояния мультиагентных систем, а также программная реализация моделей в универсальной имитационной системе Simplex3.

Статья посвящена анализу результатов научного исследования проблемы акмеологического развития личности человека на основе таких наук как кибернетика, математика, психология, акмеология и др. В данной работе описан методический инструментарий исследования человека, его основные свойства, классификация и практическое применения, а также приведены авторские акмеалгориты и их классификация.

В рамках работы рассматривается онтология интеллектуального пространства, приводится формализация динамической сети ресурсов и описываются правила включения и исключения ресурсов из сети. Предлагаемая онтология объединяет онтологическое представление интеллектуального пространства и модель знаний проблемной области. Динамическую сеть ресурсов предложено формализовать как множество вершин двух типов – ресурс и функция – и множество ориентированных дуг, показывающих функциональные зависимости между входными и выходными переменными функций. Правила включения и исключения ресурсов из сети основаны на потребностях в реализуемых ресурсами функциях в текущей ситуации. В заключении кратко сформулированы основные положения статьи и указаны перспективы дальнейших исследований.

Рассматривается решение логико-познавательных задач, охватывающих все важнейшие разделы учебной дисциплины «Математика и информатика»: кодирование и представление информации в ЭВМ, множества, элементы математической логики, введение в теорию вероятностей. Приводится необходимый минимум теоретических знаний. Примеры сопровождаются иллюстрациями, схемами и таблицами, позволяющими неформально усвоить материал, помогающий развитию мыслительных способностей студентов. Приводятся задания для самостоятельного решения.

Содержит описание выполнения лабораторных работ по дисциплине «Микропроцессорные средства и системы» на стенде НТЦ-02.31.2.

Учебное пособие состоит из двух разделов: «Модели и методы обеспечения экологической безопасности» и «Модели и методы эффективного использования природных ресурсов». Рассмотрены модели управления природопользованием, позволяющие повысить эффективность использования природных ресурсов и обеспечить заданный уровень экологической безопасности регионов. Теоретический материал подкреплен практическими примерами, позволяющими существенно облегчить восприятие моделей, методов и алгоритмов. В конце каждого параграфа даны контрольные вопросы и задания для закрепления материала.

Книга позволяет студентам освоить информационные технологии разработки моделей рецептур пищевых продуктов, методы математического программирования функционально-технологических свойств многокомпонентных рецептур, в том числе учет взаимодействия их компонентов; она написана в соответствии с Государственным образовательным стандартом.

В монографии излагаются концептуальные, методические, организационные положения по реализации межведомственного информационного взаимодействия в целях повышения эффективности реализации контрольных функций, осуществляемых таможенными органами.

В монографии изложена методология математического моделирования современных технологий таможенного контроля товаров и транспортных средств в автомобильных пунктах пропуска. Основой методов моделирования стала теория систем массового обслуживания.

Работа является монографическим исследованием, в котором с позиций наук административного, таможенного и информационного права, теории государства и права на основе новейшего законодательства, материалов практики деятельности субъектов таможенных правоотношений осуществлено комплексное исследование, имевшее целью создание концептуальной модели обеспечения информационной безопасности таможенной деятельности.

Постановка проблемы: визуализация растительности в трехмерных ландшафтных сценах является нетривиальной задачей в силу сложной структуры ветвления у различных пород деревьев. Пакеты общего назначения не позволяют разрабатывать модели растительности без определенных навыков работы. Специальные пакеты, такие как геоинфор- мационные системы, используют укрупненные графические примитивы для описания формы крон деревьев. В связи с этим возникает задача разработки правил ветвления как для хвойных, так и для широколиственных пород деревьев. Результаты: описан процесс моделирования трехмерных сцен лесных участков по данным лазерного сканирования и аэрофотоснимкам, которые дают информацию о форме кроны дерева, высоте лесного полога и типе ландшафта с применением правил классификации лазерных данных. Правила построены на разбиении исходного облака точек на трехмерные кубы — вокселы. Разработаны правила ветвления для различных пород деревьев на основе L-систем, кото- рые используются для прорисовки базового каркаса модели дерева. Для детального построения кроны дерева исполь- зуется алгоритм Space Colonization. Практическая значимость: полученные правила классификации данных лазерного сканирования позволяют создавать высокоточные модели естественных ландшафтных сцен лесной растительности для визуализации данных.

Приведена краткая теория алгоритмов сортировки и поиска в информационных массивах данных. Содержит задания к двум лабораторным работам.

едийное взаимодействие в обществе структурировано и личностно выражено, протекает по установленным каналам коммуникации, организовано по проблематике и смыслам. Это один из механизмов формирования публичной сферы, которая объективно предопределяет и поддерживает социально значимые дискурсы. Актуальность дискурсов перманентно задается и поддерживается вступающими в них акторами. Информационное взаимодействие в социуме имеет амбивалентный характер: с одной стороны, оно институционально структурировано, с другой - личностно окрашено. Специфика социальных дискурсов заключается в том, что они наследуют исторически выработанные алгоритмы/образцы форм и методов постановки обсуждаемой проблематики. Поддерживается определенный дискурс, в котором значительное место занимают однажды внесенные в него смыслы, плавно эволюционирующие во времени. Понять определенность медийного взаимодействия в обществе - это значит раскрыть/разрушить некоторые сложившиеся в нашем сознании и сковывающие его абстракции. В связи с чем рассматривается слоистость журналистики и направляемого ею дискурса - на актуальном, историко-культурном и гносеологическом уровнях. Раскрытие журналистики в качестве слоистого объекта побуждает соответствующим образом рассматривать медиасферу, где и разворачивается коммуникационная динамика институтов общества, обеспечивающая публичность социального взаимодействия. Публичность во все времена являлась фактором, стимулирующим достижение равноправия участников дискурса, но никогда не достигающим желательного состояния. Коммуникативное взаимодействие в социуме понимается как ценностное соприкосновение несовпадающих систем, институтов, личностей. Функционирование медиасферы обладает коммуникационной динамикой и слоистостью организации. Это воспринимается как медиареальность, которая выступает в качестве особого измерения реальности социума, при этом входит с ней в отношения трансляции и генерации смыслов. Иными словами, медиареальность по-своему превращает/трансформирует реальность социума, отчего никогда не бывают адекватными «земное» и «медийное». Отчего в медиасфере смысловое напряжение между сторонами коммуникации не столь высокое, как в действительности. На основе ценностного анализа активизации масс-медиа по поводу нонконформистской акции Pussy Riot автор делает выводы о характере медийного взаимодействия как зоны соприкосновения полярно значимых ценностей.

Постановка проблемы: известные методы, обеспечивающие качественную конвертацию 2D-изображений и ви- део в стереоскопический формат, имеют общий недостаток — ручную реализацию ряда этапов и, следовательно, яв- ляются дорогостоящими. Цель: разработка полуавтоматических и потому более экономичных методов конвертации 2D-изображений и видео в стереоскопический формат. Результаты: предложенные шесть методов конвертации осно- ваны, во-первых, на положениях выдвинутой ранее и экспериментально подтвержденной гипотезы, согласно которой ощущение глубины пространства при наблюдении 3D-сцен и стереоскопических изображений создается благодаря «конвергенционно-дивергенционным» движениям глаз, а во-вторых, на следующем из нее выводе, что при генерации стереоизображений важны лишь области карты глубины, примыкающие к резким световым границам. Первый метод заключается в аппроксимации поверхностей объектов, представленных на конвертируемом изображении, небольшим количеством плоскостей. Второй метод основан на синтезе карты глубины небольшим набором примитивных поверх- ностей. Особенностью третьего метода конвертации является синтез карты глубины из ахроматического компонента самого конвертируемого изображения. Четвертый метод конвертации отличается от предыдущего тем, что карта глуби- ны формируется из контуров ахроматического компонента конвертируемого изображения. В пятом и шестом методах при формировании карты глубины использован фактор движения объектов. Практическая значимость: разработанные методы обладают бóльшим быстродействием и требуют меньших затрат ручного труда, поэтому их можно эффективно применять на практике для конвертации как отдельных изображений, так и видео.

Введение: важнейшей характеристикой систем межмашинного взаимодействия (Machine-to-Machine) является среднее количество активных абонентов в системе. Под «активным» понимают такого абонента, у которого в данный мо- мент есть готовый для передачи пакет. При большом количестве активных абонентов в сети в системе будет наблюдать- ся большая средняя задержка на передачу пакета. В 5-м поколении беспроводных сетей предлагаются решения, в кото- рых использование неортогональных ресурсов позволяет реализовать обслуживание большого количества абонентских устройств и обеспечить относительно небольшое количество активных абонентов в сети. При этом вероятность успеш- ной передачи в некотором ресурсе зависит от общего количества передаваемых пакетов в других ресурсах. Данная особенность усложняет необходимый анализ таких систем. Цель: разработка модели для анализа характеристик систем межмашинного взаимодействия, построенных на базе сетей 5-го поколения. Результаты: предложена новая модель случайного множественного доступа для анализа характеристик систем Machine-to-Machine на основе беспроводных сетей последнего поколения. Модель построена с учетом того, что вероятность успешного детектирования пакета от або- нентского устройства зависит от общего количества передающих абонентов в системе, даже если они передают в орто- гональных каналах. Для анализа таких систем использован метод жидкостной аппроксимации, позволяющий при низких вычислительных затратах оценить такие характеристики, как задержки на передачу пакета и среднее число абонентов, имеющих готовый для передачи пакет. Точность предложенного метода продемонстрирована на численном примере. Практическая значимость: предложенный метод и результаты исследования могут быть использованы разработчика- ми систем межмашинного взаимодействия для оценки среднего энергопотребления и задержек на передачу пакета, в том числе для оперативного перераспределения числа ресурсов, выделяемых для взаимодействия Machine-to-Machine систем и систем, ориентированных на передачу данных между людьми (Human-to-Human) в гибридных сотовых сетях.

Постановка проблемы: в настоящее время для идентификации симметричных преобразований цифровой визуаль- ной информации в целях ее сокрытия от несанкционированного ознакомления существует ряд терминов. Значительные расхождения в реализации преобразований, применение в них разных математических методов и связанных с этим требований к эффективности сокрытия приводят к необходимости уточнения соответствия терминов выполняемым про- цедурам. Ставится цель критически оценить термины «маскирование» и «демаскирование», рассмотреть альтернатив- ные варианты терминологического обозначения преобразований, выполняемых для защиты цифровых изображений с малым временем актуальности, и закрепить наиболее подходящий вариант. Результаты: сопоставительный анализ терминологии, близкой по значению к описанию содержания процедур преобразования цифровой визуальной инфор- мации, показал, что в настоящее время отсутствуют сколь-нибудь более близкие термины, чем «маскирование» и «дема- скирование», с определением, способным указать точное место рассматриваемых процедур среди способов защиты информации. Практическая значимость: показано, что термин «маскирование» и связанный с ним термин «демаски- рование» наиболее близки к описанию сути преобразований цифровой визуальной видеоинформации с малым време- нем актуальности в целях ее сокрытия от несанкционированного ознакомления. Сформулированы основные определе- ния применительно к матричным преобразованиям цифровой визуальной информации с использованием квазиортого- нальных базисов, приведены матричные соотношения для выполнения «маскирования» и «демаскирования».

отчет о научной конференции «Теоретические и прикладные аспекты математики, информатики и образования» (16-21 ноября 2014 г., Архангельск, САФУ)

В монографии предлагается оригинальный подход к теоретическому обоснованию идентификационного анализа инфокоммуникационных систем. Фундаментальную основу предлагаемого подхода составляют авторские методы теории виртуализации: метод формирования виртуальных информационных образов, метод моделирования оценок виртуальных информационных образов, методы виртуализации информационных процессов, методы виртуализации идентификаторов. Отличительной особенностью монографии является фундаментальное рассмотрение основных аспектов идентификационного анализа телекоммуникаций с последующими исследованиями возможностей практической реализации полученных решений.