Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

Методические указания являются руководством при выполнении лабораторных занятий, проводимых по курсу «Экспертные системы (техника и технология проектирования)» с магистрами направления 09.04.03 «Прикладная информатика» в терминальном классе. Лабораторные работы связаны с изучением принципов построения экспертных систем на основе различных моделей представления знаний, и могут быть полезны студентам других специальностей.

Методические указания содержат описание одиннадцати практических работ. 1. Системы счисления. 2. Логические основы работы ЭВМ. 3. Арифметические основы работы ЭВМ. 4. Представление данных в ЭВМ. 5. Сжатие информации методом RLE. 6. Сжатие информации методом Шеннона-Фано. 7. Помехоустойчивый код Хэмминга. 8. Помехоустойчивый код БЧХ. 9. Шифрование методом гаммирования. 10. Асимметричный шифр RSA. 11. Стеганографические методы защиты информации.

Книга соответствует типовой программе по информатике для высших учебных заведений. Отличительной особенностью публикации является изложение основных принципов, идей, исторического аспекта излагаемых вопросов, обзоров по программным продуктам и аппаратным средствам, толкование терминов. Такой подход позволяет сохранить актуальность изученного материала в течение нескольких лет. В книге в компактной форме даны основные понятия информатики, рассмотрены арифметические и логические основы работы ЭВМ, принцип действия важнейших устройств ЭВМ. Дано представление о локальных и глобальных сетях, описана организация данных в ЭВМ, методы сжатия информации, помехоустойчивого кодирования. Дано понятие о вирусах и антивирусных программах. Рассмотрены основные понятия криптографии, стеганографии. Заметный акцент в книге сделан на изложение вопросов защиты информации.

Методические указания содержат девять заданий на выполнение расчётов и составление программ в Mathcad: Операции с комплексными числами; Вычисление рядов, факториалов и интегралов; Расчёт интеграла графическим способом; Вычисление пределов; Логические операции в матричной форме; Преобразование матриц (метод гаммирования); Составление программ на языке Mathcad (шифры атбаш, Цезаря, RSA).

Методические указания к лабораторной работе «Исследование работы формального нейрона» содержат краткую теорию, указания к выполнению лабораторной работы, вопросы и задачи для зачета, а также список литературы.

Материал курсовой работы охватывает три важных раздела курса «Цифровая обработка сигналов»: Дискретизация непрерывных сигналов, Дискретное преобразование Фурье, Цифровые фильтры. По первому разделу выполняется задание №1, а по второму – задание №2, по третьему – задания №3 и №4.

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

В учебном пособии рассматриваются вопросы построения современной вычислительной техники, сетей и телекоммуникаций. Рассматриваются физические основы средств вычислительной техники и передачи информации, принципы работы устройств инфокоммуникационных технологий, сетевые протоколы SIP, H.323, TCP/IP, архитектура сетей связи следующего поколения, архитектура современных вычислительных систем.

Рассматриваются принципы построения сетей пакетной коммутации, основные технологии локальных сетей, принципы и средства межсетевого взаимодействия, принципы построения и функционирования глобальных сетей. Описано функционирование и основные характеристики коммутаторов и маршрутизаторов, приводятся примеры технологий конфигурирования устройств, их проверки и отладки. Данное учебное издание рекомендуется Учебно-методической комиссией ФГОБУ ВПО ПГУТИ к использованию в качестве учебного пособия по дисциплине «Технологии пакетной коммутации», входящей в учебный план направления подготовки бакалавров 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Комплекс лабораторных работ посвящен конфигурированию паролей и сетевых фильтров (списков доступа) на маршрутизаторах, а также конфигурированию безопасности портов коммутатора, созданию виртуальных локальных сетей. В методических указаниях приведены схемы сетей, адреса устройств, порядок выполнения лабораторной работы, примеры конфигурирования устройств.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с решением задач на ЭВМ, этапы решения задач, понятие и основные свойства алгоритмов. Программирование – это один из этапов решения задачи на ЭВМ, это составная часть вычислительного эксперимента. Учебное пособие содержит основополагающие сведения о языке программирования Turbo Pascal. В справочные материалы включены основные операторы, которые используются для рассмотрения следующих тем: линейные, ветвящиеся, циклические алгоритмические конструкции, одномерные массивы, матрицы, символьные переменные, графика. Рассмотрены практические примеры, реализующие принцип «изучение в процессе разработки». Большое внимание уделено построению алгоритмов решения задач разного типа. Методика позволяет использовать книгу как в качестве самоучителя, справочных материалов так и для обучения под руководством преподавателя.

Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ по дисциплинам: «ERP-системы и корпоративные порталы», «Автоматизированные системы управления ресурсами предприятия» подготовлены на кафедре «Электронная коммерция», предназначены для студентов очной формы обучения специальности 080801 - Прикладная информатика в экономике, а также для студентов очной формы обучения направлений подготовки: 080200 – Менеджмент (профиль «Информационный менеджмент»), 222000 – Инноватика (профиль «Управление инновациями»), 080500 – Бизнес-информатика (профиль «Электронный бизнес») и являются руководством к выполнению их студентами. Содержат комплекс вопросов, заданий, докладов и тестов, охватывающих основные теоретические и прикладные аспекты управления ресурсами предприятия.

Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ по дисциплине «Интеллектуальные технологии в бизнесе», подготовлены на кафедре «Электронная коммерция», предназначены для магистров специальности 080500 – Бизнес-информатика и являются руководством к выполнению их обучающимися. Содержат комплекс вопросов, заданий, докладов и тестов, охватывающих основные теоретические и прикладные аспекты бизнес-аналитики.

Цель работы: ознакомиться с основными командами настройки протоколов связующего дерева STP, RSTP, MSTP.

Монография посвящена анализу существующих методов и устройств измерения скорости протяженных объектов. Разработана методика обработки видеоизображения с целью получения информации о параметрах движения протяженных объектов. Разработаны алгоритмы повышения точности измерения параметров движения объектов, снижающие случайную составляющую погрешности. Рассмотрены проблемы обнаружения появляющихся на изображении объектов контроля. Разработаны методы и алгоритмы обнаружения в условиях изменяющейся освещенности. Научное издание Печатается в авторской редакции.

Содержание дисциплины «Информатика» непрерывно пополняется, регулярно появляются новые информационные технологии и программные средства. В данной публикации содержатся методические указания к трем лабораторным работам: - «Геоинформационные системы», - «Машинный перевод текстов», - «Монтаж видеоклипов». Лабораторная работа «Геоинформационные системы» позволяет освоить приемы определения рационального маршрута поездки, измерения расстояния между географическими объектами, оценки величины автомобильных пробок на улицах города. Методические указания подготовлены Алексеевым А.П. в соавторстве со студентом Песковым В.С. Лабораторная работа «Машинный перевод текстов» нацелена на освоение процесса перевода текстов или отдельных слов с одного естественного языка на другой с помощью специальных компьютерных программ. Методические указания подготовили Алексеев А.П. и студент Дубина С.А. Лабораторная работа «Монтаж видеоклипов» помогает студентам освоить самые необходимые операции по редактированию отснятого материала. Методические указания разработал Алексеев А.П. Авторы выражают благодарность доц. Макарову М.И. за доброжелательные критические замечания и обнаруженные ошибки.

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 статье рассмотрены возможности программного приложения для определения комфортных условий работы с пользовательским интерфейсом. Поиск таких условий производится с помощью испытаний в соответствии с законами Фиттса и Хика. Алгоритм и скриншоты диалоговых окон, приведенные в статье, демонстрируют функциональные возможности программного приложения. Элемент управления пользовательского интерфейса, на который пользователь должен нажать («кликнуть» мышью), является «целевым». В примере, рассмотренном в статье, были получены рекомендации по обеспечению требуемого времени доступа к «целевому» элементу управления. Программное приложение может быть использовано для индивидуальной настройки пользовательских интерфейсов информационных систем для пользователей с различным уровнем подготовки

Журнал «Первая Миля» – это комплексное освещение вопросов, связанных с организацией доступа абонентов и групп абонентов к глобальным сетям передачи информации. Журнал рассматривает следующие темы: Последние достижения и перспективы в области технологий «последней мили» Принципы построения сетей доступа Телекоммуникационные протоколы и технологии «последней мили» Оборудование для коммутируемых и некоммутируемых проводных линий Оборудование для беспроводных широкополосных сетей доступа Оборудование для атмосферных оптических линий «Сельская» связь Вопросы экономики и бизнеса телекоммуникационной индустрии применительно к сектору «последней мили» и систем абонентского доступа

Рассмотрены теоретические и реализационные основы построения универсальных баз данных и знаний, систем адаптивного синтеза информационно-вычислительных конфигураций. Приведены материалы, касающиеся систем, основанных на объектном и объектно-реляционном подходе, и оригинальные результаты, полученные автором в ходе разработки нового класса реляционных моделей баз данных и правил с изменяемой эволюционной и революционной структурой, основ реализации матричной универсальной объектно- реляционной базы данных на традиционной реляционной платформе, а также разработки на её основе информационных систем.

Рассмотрены основные этапы проектирования информационных систем: управление проектом, моделирование процессов, данных, определение требований, архитектуры, проектирование базы данных, пользовательского интерфейса. Представлены современные методы проектирования с использованием CASE-средств.

В статье предпринята попытка разработки теоретической базы для системы обучения, в основе которой лежит идея акселерации качества обучения студентов, их деятельности и трудоустройства. Основные темы исследования: акселерация морально-этических, патриотических и профессиональных качеств личности; актуализация личностно-профессионального развития кадров на основе киберакмеологии (КА); решение киберакмеологических проблем развития профессионализма личности; разработка и внедрение киберакмеологических прикладных технологий как способов креативного саморазвития личности, её самоусовершенствования и самообразования; определение киберакмеологических основ профессиональной деятельности личности; выработка киберакмеологического индивидуального стиля профессиональной деятельности личности в современных условиях; киберакмеологическая мотивация профессиональной деятельности и достижения успехов в обучении, карьере, творческой жизни. Концепция киберакмеологии основана на теоретическом и практическом (прикладном) моделировании талантов и способностей личности на основе современных информационных технологий (ИТ) за счёт методологии достижения акме-точек человека в разных областях и ситуациях. Большое значение имеет и реализация разработанной модели на основе фило- и онтогенеза.

В курсе теоретического материала по дисциплине «Инструментальные средства информационных систем» рассмотрены такие вопросы, как назначение и функции инструментальных средств, рассмотрены современные инструментальные средства для разработки информационных систем, подходы и мотодологии, используемые в них, дана классификация архитектур информационных приложений, а также средства и методологии проектирования, разработки и сопровождения архитектур информационых приложений, описаны общие тенденции развития инструментальных средств для информационных систем.

В статье обобщены требования, предъявляемые к современной научной публикации международного уровня. Даны рекомендации по выбору научного журнала. На примере деятельности редакции научного журнала федерального университета показаны основные аспекты взаимодействия авторов и издателей.

Рассмотрены базовые понятия геоинформационных систем: проекция, топология, форматы и виды представления данных. Подробно описаны векторные и растровые форматы данных. Также представлена информация об основном источнике данных для ГИС – о данных дистанционного зондирования Земли. Перечислены виды аэрокосмических снимков, методы их получения, спутниковые съемочные системы, основные области применения съемочных данных, преимущества и недостатки их использования.

Актуальность и цели. Объектом исследования являются человекомашинные интерфейсы для систем управления многопараметрическими объектами. Предметом исследования являются научные принципы эффективного взаимодействия оператора с системой управления сложным объектом. Целью работы является представление научных принципов построения интерфейса человек–компьютер на основе совмещения интегрального и детального отображения параметров сложных объектов Материалы и методы. Общими принципами проектирования интерфейсного пространства являются: эргономичность, иерархичность, комплексность, объектная направленность и когнитивность. Результаты. Применение предложенных принципов построения интерфейсного пространства позволяет оператору сложного объекта для решения каждой прикладной задачи выбрать подходящий по детальности уровень пространственной иерархии интерфейса. В области вывода создается информационное пространство, включающее как элементы виртуальной реальности, так и элементы на основе других способов инженерно-психологического кодирования. Иерархия трехмерных моделей объектов интерфейса повышает его информативность и не требует дополнительного пространства в области вывода. Применение перечисленных принципов позволяет строить эргономичные интерфейсы для систем управления техническими, социально-экономическими, медико-биологическими и иными объектами. Выводы. Предлагаемый подход позволяет в рамках одного интерфейса сочетать интегральную индикацию состояния многопараметрического объекта, необходимую для оперативной оценки его состояния в целом, с детальным отображением процессов, необходимым для их количественного регулирования.

Актуальность и цели. С переходом системы высшего профессионального образования на двухуровневую модель обучения «бакалавриат – магистратура» появилось несколько проблем, одна из которых – сложность определения оптимальных траекторий обучения в двухуровневой системе образования. Целью работы является решение этой проблемы путем разработки формализованного алгоритма, позволяющего найти оптимальные с точки зрения временных затрат траектории обучения на более высоком уровне образования. Решение данной проблемы позволит своевременно и с минимальными затратами выпускать профессиональные кадры перспективных направлений подготовки для удовлетворения кадровых потребностей рынка труда Материалы и методы. Задача поиска оптимальных образовательных траекторий по своей сути является задачей переподготовки профессиональных кадров. Рассмотрен существующий метод решения данной задачи, основанный на определении частично изоморфных графов учебных планов. Предложен алгоритм поиска целесообразных траекторий в системе двухуровневого высшего образования, базирующийся на вычислении расстояния Левенштейна между названиями перечня дисциплин сравниваемых направлений подготовки. Результаты. Разработан формализованный алгоритм поиска оптимальных с точки зрения временных затрат траекторий обучения на более высоком уровне образования. Проведена экспериментальная проверка, в результате которой определены целесообразные траекторий обучения в системе «бакалавриат – магистратура». Данный алгоритм также может быть применен для выполнения схожей задачи в системе среднего профессионального образования. Выводы. Подход, основанный на вычислении расстояния Левенштейна между названиями перечня дисциплин сравниваемых направлений подготовки, дает возможность определить оптимальные траектории обучения с приемлемой точностью. Он является более быстрой альтернативой подходу, основанному на выделении частично изоморфных графов учебных планов.

Данная статья подготовлена по материалам доклада «Трехмерное моделирование и визуализация в медицине», представленного на пленарном заседании XXVI научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и образования» студентов и профессорско-преподавательского состава университета.

В статье рассмотрены основные технологические реалии современного рынка ПО, выделены наиболее существенные из них. Предложено описание системы автоматизированного проектирования программ, удовлетворяющих приведенным требованиям современного рынка ПО

Разработка систем поддержки принятия решений в ходе управления технологическим процессом, при контроле качества продукции, фотосепарации и т. д. требует обеспечения дополнительной к распознаванию системами компьютерного зрения типов и видов объектов (природного происхождения и их массового количества, с высокой вариабельностью внутри классов и близостью самих классов) функциональности идентификации и детальной количественной оценки состояния их поверхности. Рассмотрены возможности уточнения 2D-идентификации состояния 3D-объекта (о кривизне поверхности и о невидимых сторонах) по набору k = 2, 3, … разноракурсных снимков в случае не одной, а нескольких видеокамер. Для восполнения потерь информации о частях поверхности 3D-объекта, невидимых на 2D-изображении, предложен алгоритм для систем компьютерного зрения, обеспечивающий дополнительную к распознаванию типов и видов объектов функциональность идентификации и количественной оценки их состояния, чувствительную к деталям их поверхности. Предложенный алгоритм учёта информации о недостающих участках поверхности объектов является более эффективным, быстрым и стабильным по сравнению с алгоритмом, основанным на восстановлении 3D-изображения

В учебно-методическое пособие включены материалы для проведения практических занятий по модулю "Программные средства реализации информационных процессов" дисциплины "Информатика". Выполнение работ в объёме данного практикума позволит сформировать систему практических умений и навыков обучающихся в области эффективного использования современных программных средств в профессиональной деятельности. Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся очной и заочной форм обучения, осваивающих образовательные программы по направлению подготовки 38.03.03 - Управление персоналом (уровень бакалавриата), слушателей курсов повышения квалификации.

Настоящие методические указания содержат краткое описание и порядок создания диаграмм в сфере OpenOffice, необходимые для выполнения студентами лабораторных работ при изучении дисциплины «Компьютерные технологии». Могут быть использованы при оформлении презентаций, отчетов, рефератов, курсовых заданий, выпускной квалификационной работы и др. для наглядного представления числовой информации.

Данное пособие ставит своей целью совершенствование речевых навыков на английском языке в профессиональной сфере у студентов, обучающихся по следующим направлениям бакалавриата: «Программная инженерия», «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», «Информатика и вычислительная техника».

Представлены теоретические сведения о назначении и устройстве файловых систем, порядок выполнения индивидуального домашнего задания и оформления отчета, варианты заданий, контрольные вопросы. Предназначены для студентов направлений подготовки бакалавриата «Информатика и вычислительная техника», «Программная инженерия», «Математическое обеспечение администрирование информационных систем», «Системный анализ и управление», «Механика и математическое моделирование», специальности «Информационные системы (по отраслям)», изучающих дисциплину «Операционные системы». Могут быть использованы при изучении аналогичных дисциплин студентами других направлений.

Методические указания содержат описание этапов проектирования печатных плат,составлены с использованием средств автоматизированного проектирования печатных плат Sprint Layout.

Методические указания содержат примеры составления моделей электропривода постоянного тока с релейным управлением пуска и торможения, выполненные в программном пакете Matlab Simulink, результаты моделирования, а также примеры краткого анализа полученных результатов. Особое внимание уделено моделированию с использованием пакета расширения SimPowerSystems.

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.

В методических рекомендациях представлены правовые основы обеспечения информационной безопасности, основы защиты конфиденциальной информации, защита интеллектуальной собственности. Методические рекомендации включают разделы изучаемые студентами, обучающимися по направлению подготовки Педагогическое образование – 44.03.01 и 44.03.05, профилям Безопасность жизнедеятельности; Безопасность жизнедеятельности и Физическая культура во втором семестре и направлены на предоставление студентам необходимой методической помощи в подготовке к практическим занятиям и экзамену по основам информационной безопасности. Методические рекомендации могут быть рекомендованы студентам высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки Педагогическое образование

В методических указаниях описаны общие принципы работы с табличным процессором Microsoft Excel. Представлены принципы работы с инструментами форматирования ячеек, создания диаграмм, закрепления областей, парольной защиты, консолидации данных, условного форматирования. Описаны принципы работы с надстройкой «Поиск решения». Представлено задание для студентов с целью изучения основных возможностей MS Excel.

Содержат задания лабораторного практикума, выполняемые студентами самостоятельно под контролем преподавателя. Приведено описание основ работы в среде Pascal ABC.NET, рассмотрены примеры выполнения заданий по основным темам раздела «Программирование на языке Паскаль».

Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих курс «Структуры и алгоритмы обработки данных» и представляет собой вторую часть практического руководства к проведению лабораторных работ по дисциплине «Структуры и алгоритмы обработки данных».

Журнал издается с 2014г., посвящен вопросам нанотехнологий, возникающим в различных теоретических и практических научных разработках. Использование математических моделей и вычислительных машин становится частью технологического процесса создания систем на молекулярном уровне. В журнале также рассматриваются многомасштабные вычислительные модели, определяющие успех моделирования наносистем.

В статье дается описание проблемы эксплуатации эргатических систем управления (ЭСУ) как одним из компонентов взаимодействия оператора и систем управления в информационно-вычислительных системах. Где важнейшим компонентом архитектуры перспективныхявляется человеко-машинный интерфейс (ЧМИ), в максимальной степени учитывающий человеческий фактор – психологические, физиологические и анатомические аспекты человеко-машинного взаимодействия с учетом всего комплекса решаемых функциональных задач.

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

В статье описывается метод выделения вектора акустических признаков на основе анализа отклика системы связанных осцилляторов. Производится исследование зависимости результатов распознавания от выбора коэффициентов осцилляторной системы. В качестве коэффициентов исследуются также формантные области спектра сигнала. Использование данного подхода рассматривается на проблеме распознавания речи

Рассматривается проблема распознавания рукописного текста. В статье предложен алгоритм классификации рукописного символа, основанный на комбинации известных методов. Полученные результаты создают основу для создания программной оболочки, работающей по данному алгоритму

Рассмотрена проблема построения программного комплекса для сбора, хранения и отображения данных о заболеваемости населения. Описана реализация программного комплекса, математические методы обработки, приводятся результаты применения этих методах на реальных данных

Предложен метод анализа электроэнцефалограмм (ЭЭГ) на основе вейвлет-преобразования с использованием сведений о динамике локальных максимумов частот на скейлограммах вейвлет-преобразования. На его основе проведён анализ как нативной ЭЭГ, так и вызванных потенциалов головного мозга. Определены условия, по которым конкретный локальный максимум матрицы вейвлет-коэффициентов включается в цепочку таких максимумов, отражающую активность определённого пула нервных клеток, участвующих в формировании сигнала ЭЭГ. Указан набор показателей для проведения исследования структуры локальных максимумов

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

Представлена математическая формулировка аналитико-численных моделей распределенных информационных систем на базе облачных технологий с многоточечной топологией типа «звезда» с невысоким уровнем сетевого трафика при использовании конвейерной передачи и стартстопной передачи. Используется экспоненциальное распределение времени отработки (формирования) сообщения в источниках, времени занятости каналов при передаче блока прямых и ответных сообщений, времени обслуживания сообщения в устройстве. Определяются характеристики непрерывного марковского процесса, которым представлено функционирование ВС. Получено пространство состояний с учетом заданных ограничений, определена инфинитезимальная матрица переходных интенсивностей