Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

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.

Показаны возможности применения спектрального и корреляционного методов анализа, вейвлет-преобразования в обработке энцефалографических данных как новых подходов в анализе информативных параметров психологических отклонений человека. Приведены результаты исследований и показана перспективность их использования для внедрения в современные энцефалографические системы

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. Целью данной работы является совершенствование метода обработки информационного сигнала при вихретоковом контроле качества шлифованных поверхностей качения деталей подшипников на основе автоматического распознавания локальных дефектов при помощи оптимального выбора вида вейвлета. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи: разработка метода автоматического распознавания вида локальных дефектов и создание программного модуля для автоматического поиска и интеллектуальных алгоритмов распознавания наиболее распространенных локальных дефектов шлифованной поверхности качения деталей подшипников по данным вихретокового контроля с обоснованием критерия выбора вейвлета, заключающегося в определении соотношения вейвлет коэффициентов дефект–шум, критериально оцениваемых по величине среднеквадратичного отклонения, умноженного на коэффициент предельной чувствительности. Причем на первом этапе осуществляется распознавание по амплитудной составляющей информационных сигналов. Если осуществляется совпадение заданного уровня коридора среднеквадратичного отклонения от дефектов в одном признаковом пространстве, на втором этапе осуществляется распознавание по уровню коридора среднеквадратичного отклонения фазовой составляющей информационных сигналов Материалы и методы. В основе проведенных исследований лежат методы обработки дискретных сигналов, аппарат вейвлет-преобразований, теория распознавания образов. Обработка результатов вихретокового контроля велась с использованием специально разработанного программного обеспечения, написанного и реализованного с помощью языка программирования Delphi. Экспериментальные исследования проводились с использованием автоматизированной системы вихретокового контроля на базе автоматов контроля деталей подшипников (АВК-Р2 и ПВК-К2М) в производственных условиях ОАО «ЕПК-Саратов». Результаты. Достигнуто повышение эффективности вихретокового метода контроля качества шлифованной поверхности деталей подшипников за счет автоматического анализа степени неоднородности поверхностного слоя и выявления типичных дефектов с помощью специальных методов вейвлетанализа информационных сигналов, а также обоснование выбора вида вейвлета, что позволяет повысить качество результатов контроля. Выводы. Для распознавания дефектов разработан специальный программный продукт, позволяющий анализировать дискретные данные, полученные с вихретокового датчика. Внедрение программного обеспечения в автоматическую систему мониторинга качества изготовления прецизионных изделий позволяет эффективно управлять технологическим процессом. Разработанный программный продукт является исследовательским и при некоторой доработке под конкретные технологические процессы подлежит практическому внедрению.

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

Отличительной особенностью газодизельгенераторных агрегатов является то, что в качестве приводных двигателей в них используются газовые двигатели. Рассматривались два типа газовых двигателей – 6-цилиндровые ГДВГ-1А-630, ГДВГ-1А-500 и 8-цилиндровый ГДВГ-1А-800 и двигатели типа ДГМА. В литературных источниках указывается, что одной из причин, приводящих к появлению низкочастотных колебаний оборотов дизелей и ухудшению динамических свойств дизеля, является дискретность съема информации об оборотах вала дизеля. Установлено, что при дискретности съема информации, которая близка или меньше интервала между двумя вспышками в цилиндрах, могут появляться биения, приводящие к неравномерности вращения. Предложено решение проблемы стабилизации колебаний частоты генерируемого напряжения и определения их численных параметров путем применения электронных регуляторов с микропроцессорными блоками управления, стабилизирующих дозирование газа независимо от внешних условий. Программирование регулятора должно проводиться с учетом фактических режимов нагружения, при этом выбирается оптимальный наклон регуляторной характеристики, в противном случае возможны чрезмерные отклонения по частоте напряжения или неконтролируемые колебательные процессы.

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

В статье проводится сравнительный анализ существующих методик оценки эффективности инновационных проектов. Выявляются достоинства и недостатки рассматриваемых методик для оценки текущих показателей инновационного проекта. Авторами статьи предлагается использовать в качестве универсальной метрики оценки инновационного эффекта энергетический потенциал, реализованный в единицу времени, – параметр, являющийся инвариантом к любой системе измерения, как это определено в теории устойчивого развития систем

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

Рассмотрены основные проблемы классических подходов определения сроков и норм поливов сельскохозяйственных культур при капельном орошении. Поставлена задача математического моделирования процессов оперативного планирования режимов капельного орошения. Проведена иерархическая классификация параметров состояния растения и участка орошаемого массива в виде дерева нечеткого логического вывода, а также их формализация в виде лингвистических переменных с помощью нечетких терм-множеств. По экспертной информации построены нечеткие базы знаний. Разработана нечеткая математическая модель для расчета сроков и норм поливов в системах капельного орошения с применением интеллектуальных технологий, что позволило внедрить научно обоснованные технологии оперативного планирования поливов

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

Разработан конструктивный подход к построению интерполяционных сплайнов, унифицированный для всего многообразия существующих сплайн-функций. Создана технология расчёта сплайн-функций с использованием обобщённых численных методов для построения математических моделей. Для обеспечения логической структуры реализации технологии использованы основные принципы объектноориентированного программирования – модульность и шаблонность программных конструкций

Рассматривается задача фильтрации сигналов со скачками, происходящими в случайные моменты времени на фоне белого шума. Методы нахождения нелинейной оценки сигнала со скачками приложены к модели стохастической волатильности, которая описывает природу многих явлений. Результатом работы является описание резкого изменения траектории сигнала с помощью изменчивой волатильности, а также синтез нелинейных фильтров, которые позволяют найти оценку ненаблюдаемой части сигнала. Основная цель при этом – избежать излишнего сглаживания сигнала. Во многих приложениях, например в распознавании и анализе изображений, важная информация содержится в границе изображения. Применение линейных фильтров типа Калмана-Бьюси и Винера приводят к размытию границы и потери по этой причине важной для анализа и распознавания изображения информации

Рассматриваются двухполюсные последовательно-параллельные электрические схемы, составленные из N одинаковых элементов (резисторов или конденсаторов). Предложен оригинальный алгоритм перечисления (построения) всех последовательно-параллельных схем, содержащих не более N элементов с исключением дубликатов (схем с одинаковыми электрическими параметрами) и выполнена его реализация на объектно-ориентированном языке С++. Выполнено сравнение полученных результатов с аналогичными данными из зарубежных источников. Предложены два имеющих практическое значение оригинальных подхода к редуцированию (сокращению) множества схем. Первый основан на отборе из множества схем с одинаковым сопротивлением только одной, наиболее эффективной схемы. Второй подход обусловлен практической потребностью построения компактных «библиотек» схем, аппроксимирующих с гарантированной относительной погрешностью заданное произвольное сопротивление Представлены фрагменты «библиотеки» для схем из 4, 5 и 6 элементов.

Анализируются основные характеристики электронного архива семейной истории. Предлагается метод комплексной систематизации семейного архива, а также основанная на нем концептуальная модель хранения данных. Рассматриваются функции инструментария поддерживающей информационной технологии

Рассматривается проблема распознавания естественного языка, на котором написано электронное письмо, в рамках проблемы борьбы со спамом и классификации электронных сообщений. Предложен новый способ определения языков на основе областей стандарта Юникод и статистических словарей

В статье рассматривается проблема выделения отличительных признаков сигнала на основе анализа отклика системы связанных осцилляторов на акустический речевой сигнал.

Рассматривается алгоритм реализации нечеткой нейронной сети Ванга-Менделя для решения задачи распознавания рукопечатных символов

Рассмотрены ключевые принципы проектирования пользовательских интерфейсов и проблемы кроссплатформенности. Произведён обзор существующих решений для разработки кроссплатформенных приложений, описаны их сильные и слабые стороны. Изучено влияние аппаратных компонентов на пользовательский интерфейс. Определены требования к разработке современных сложных, многокомпонентных систем. Произведён обзор формата текстового описания универсальных пользовательских интерфейсов

Рассмотрены проблемы разработки мобильных приложений в дополнение к существующим сайтам, не имеющим развёрнутых программных интерфейсов для взаимодействия с внешними системами. Предлагаются решения для платформ «Android» и «iOS»

Рассмотрен способ анализа электроэнцефалограмм с использованием вейвлетанализа. Предложен метод вычисления матрицы вейвлет-коэффициентов в реальном масштабе времени с учетом краевых эффектов для разных типов вейвлетов. Продемонстрированы пути устранения возникающих при этом проблем, формирующих значительные временные задержки при обработке сигналов

Рассматривается постановка задачи моделирования организационной структуры уникальных проектов. Искомая структура должна обеспечить реализацию проекта будучи оптимальной как по составу, количеству и свойствам (в общем случае) активных штатных единиц системы управления, так и по показателям эффективности системы управления в целом. Моделирование проводится на максимально абстрактном уровне в терминах теории информации

В работе показано, что алгоритмические модели ДПМ, предназначенные для описания эволюционирующих случайных процессов, принадлежат к классу стохастических динамических систем. Проведен сравнительный анализ с известной алгоритмической моделью Калмана при описании эволюционного поведения систем статистической динамики.

Кратко описан процесс планирования полета и проведена формализация данных, а также предложен критерий оптимизации планов. Разработаны два алгоритма: первый реализован по методу ветвей и границ, а второй – на основе теории генетических алгоритмов. Проведены испытания работы обоих алгоритмов и на основе этих результатов сделан вывод об эффективности их применения

Проведен сравнительный анализ форм эффективного преобразования динамических прогнозирующих фильтров случайных процессов, представляющих радио и отражённые локационные сигналы. Исследуются основные свойства системы фильтрации: прогнозируемость и устойчивость. Предложены итеративные схемы получения статистических оценок, в т.ч. скользящего среднего

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

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с применением структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений, предусмотренных в математике современных систем ЧПУ, для создания параметрических управляющих программ

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с использованием структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений предусмотренных в математике современных систем ЧПУ для создания параметрических управляющих программ