Программирование

Учебное пособие содержит изложение материала, входящего в учебную программу курсов магистерской программы и курса по выбору бакалавриата «Моделирование динамических систем». состоит из трех глав: основы теории управления, двухуровневые системы управления, трехуровневые системы управления. включает в себя 21 параграф, после каждого из которых имеются задания для закрепления материала. содержит в доступной для студентов форме обзор основных понятий теории управления сложными организационными системами и способов моделирования и исследования таких систем при использовании разных информационных регламентов.

Учебное пособие содержит изложение основ и примеров работы с современной отечественной аналитической платформой Loginom, основанной на принципах минимального применения кодирования при разработке приложений, для решения разнообразных задач в области экономики, бизнеса и управления. На примерах показана взаимосвязь развития бизнес-аналитики с появлением программного обеспечения, позволяющего создавать бизнес-приложения без использования (или с минимальным использованием) кодирования. Характер изложения учебного материала способствует развитию навыков самостоятельной исследовательской работы. Приведены задания для выполнения самостоятельной работы в рамках аналитической платформы Loginom, а также вопросы для проверки усвоения учебного материала. Разработано с учетом нормативных документов Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

Рассматриваются возможности современных программно-аппаратных средств (нейроинтерфейсов и айтрекеров) в когнитивных исследованиях. Изложение теоретических основ программно-аппаратного обеспечения и примеров новых исследований, проведенных с его использованием, дополнено описанием лабораторных работ, цель которых – обучиться применению нейротехнологий на практике.

В пособии приведены эффективные приемы работы с распространенными офисными приложениями, программными средствами математического и имитационного моделирования.

Учебное пособие содержит материалы, используемые при выполнении курсового проектирования по дисциплине «Автоматизированные информационно-управляющие системы», также может быть полезно при выполнении выпускной квалификационной работы и при изучении дисциплин, связанных с проектированием и расчетом систем автоматического управления. Демонстрируются последовательно выполняемые этапы разработки системы диспетчерского контроля и управления лабораторным стендом «Тепловой объект» с использованием SCADA Trace Mode, разбирается процесс синтеза и настройки системы автоматического управления.

Методические рекомендации содержат краткий теоретический материал по теории «Принятие решений в условиях неопределённости». Большое место отведено представлениям матрицы решений: её графическим и табличным интерпретациям. Рассмотрены минимаксный критерий принятия решений, критерий Байеса — Лапласа, критерий произведения.

Периодический рецензируемый научный журнал «Безопасность информационных технологий», освещающий широкий спектр проблем обеспечения информационной безопасности, в том числе технологические, организационно-правовые и образовательные аспекты.

Рассмотрены основные практические навыки работы в среде PyCharm. В качестве базовых элементов работы в среде PyCharm даны рекомендации по установке среды PyCharm, началу работы, правилам выполнения программы, дополнительным вариантам выполнения команд, переименованию переменных и базовой настройке IDE PyCharm. Приведено описание и рассмотрены основные правила использования среды разработки Jupyter Notebook, которая, в первую очередь, ориентирована на программирование средствами Python. Среда Jupyter Notebook позволяет сразу видеть результаты выполнения программного кода, а также обеспечивает работу с отдельными его фрагментами. Среда разработки позволяет отдельно загрузить файл в память, отдельно проверить его содержимое и отдельно его обработать.

Учебное пособие позволяет в интерактивном режиме с единых методологических позиций рассмотреть различные этапы разработки компьютерной имитационной модели информационно-вычислительной системы, включая построение концептуальной модели исследуемой системы и ее формализацию, алгоритмизацию и компьютерную реализацию, анализ модели, планирование и проведение компьютерных экспериментов, получение и интерпретацию результатов моделирования. Содержит иллюстрации всех этапов процесса разработки и реализации модели, а также проведения компьютерных экспериментов с моделью, что имеет большое учебно-методическое значение и необходимо при самостоятельной работе студентов во время выполнения ими лабораторных работ, а также содержит варианты заданий для выполнения лабораторных работ. Подготовлено на кафедре информационных систем и технологий.

Учебное пособие представляет собой руководство к выполнению контрольных работ, включающих в себя задачи линейного программирования, задачи на построение и решение двойственных задач, а также способы решения транспортной задачи. Содержит краткие теоретические сведения, руководство к решению задач на практических занятиях и на занятиях лабораторного практикума, а также примеры решения задач и варианты контрольной работы. Темы задач контрольных работ соответствуют программе курса «Исследование операций». Разработано на кафедре экономики.

В рамках учебного пособия «Стандартизация, сертификация и управление качеством программного обеспечения» рассмотрены общие положения организации систем стандартизации, сертификации и управления качеством продукции, изложены процессы стандартизации и модели жизненного цикла программных средств. Описаны основные факторы, определяющие качество программных средств, и стандарты, регламентирующие жизненный цикл и характеристики качества. Приведены метрики характеристик качества программных средств и особенности измерения и оценивания характеристик качества, принципы выбора мер и шкал характеристик качества программных средств. Изложены методы оценивания характеристик качества программных средств и организация сертификации программных продуктов. Подготовлено на кафедре математики и бизнес-информатики.

Практикум предназначен для использования при изучении курса «Технологии проектирования информационно-вычислительных систем». Посвящен проектированию информационно-вычислительных систем с использованием нотации моделирования бизнес-процессов BPMN и объектно-ориентированного подхода (с применением методологии UML). Практикум должен способствовать получению студентами навыков в области проектирования информационно-вычислительных систем. В дальнейшем он может быть использован в ходе выполнения ВКР, также может быть полезным преподавателям смежных дисциплин и разработчикам программного обеспечения. Подготовлен на кафедре информационных систем и технологий.

В настоящем учебном пособии изложены теоретические основы и практические примеры разработки распределённых приложений с применением Spring Boot, которые могут быть применены при изучении дисциплины «Разработка web-приложений», являющейся завершающим этапом изучения технологий разработки объектно-ориентированных распределенных приложений на языке программирования Java. Подготовлено на кафедре информационных систем и технологий.

Представлен конспект лекций, позволяющий сформировать у студентов знания о программировании на языках высокого уровня MATLAB и APDL, используемых для автоматизации проектирования и инженерных расчетов с использованием компьютерного моделирования. Может быть использовано для изучения дисциплин «Технология программирования на языках высокого уровня», «Математическое моделирование технических систем», «Вычислительный эксперимент в авиационной технике», «Численные методы решения инженерных задач». Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов.

В пособии рассматриваются модели управления предприятием, а также значительный акцент сделан на моделях прогнозирования показателей рынка. Подготовлено на кафедре математических методов в экономике.

В пособии рассмотрены основные теоретические подходы к решению задач по определению оптимальной конкурентной стратегии по выбору объемов производства, уровня качества и стоимости продукции в условиях экономического взаимодействия. Приведено экономико-математическое описание принципов конкурентного взаимодействия, рассмотрены примеры решения задач по выбору оптимальных параметров в рыночных условиях. Представлено руководство по формированию имитационных моделей конкурентного взаимодействия с использованием программно-вычислительного комплекса. Разработано на кафедре экономики.

Учебное пособие посвящено изучению беспилотных летательных аппаратов, а также их сборке, настройке и программированию. В процессе изучения рассматриваются основные особенности и правила в подборке комплектующих, а также основные проблемы и ошибки при их сборке, настройке и программировании. Благодаря данным материалам обучающиеся научатся пользоваться следующими программными продуктами: Betaflight, iNav, QGroundControl, Mission Planner, Mavlink, а также узнают, как запрограммировать беспилотный летательный аппарат на языке Python.

Рассмотрены основные механизмы операционных систем: процессы и методы планирования, методы синхронизации, тупики и защита от них, методы управления памятью, алгоритмы замещения страниц, организация внешней памяти и ввода-вывода. Приведен список экзаменационных вопросов, варианты задач для самоконтроля, проведения лабораторных занятий и экзамена.

Предложен метод визуализации и программирования параллельных и распределенных вычислений на основе алгоритмической интерпретации классической модели акторов. Описано применение метода для программирования процессов с различными типами коммуникационных топологий, представлены примеры программ на языке С++ в системе Templet, приведены практические задания. Подготовлено на кафедре программных систем.

Рассмотрены базовые вопросы операционных систем: определения, классификация, проектирование и архитектуры, приведен исторический обзор операционных систем. Дается обзор языка программирования Си: указателей, адресной арифметики и типовых проблем при работе с указателями. Приведены варианты задач для самоконтроля, проведения лабораторных занятий и экзамена. Включен список экзаменационных вопросов.

В учебном пособии изложены теоретические аспекты параллельных вычислений над оперативными данными с ограниченной во времени актуальностью (темпоральными данными), составляющие основу разработки приложений реального времени. Рассмотрены стандартные средства API операционной системы QNX Neutrino, которые используются для программирования процессно-нитевой структуры многопоточного, параллельного и распределённого приложения, осуществляющего вычисления над разделяемыми темпоральными данными в режиме реального времени.

Изложены необходимые для освоения курса сведения – краткий конспект лекций, методические указания к выполнению лабораторных работ, а также образцы тестовых вопросов. Направления подготовки: 10.03.01 (профиль «Информационно-аналитические системы безопасности»), 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», а также образовательные программы, 09.03.02 «Информационные системы и технологии», 09.03.04 «Программная инженерия», 02.03.03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» по дисциплине «Методы и модели инженерии знаний».

Пособие содержит теоретический материал и практические примеры, касающиеся обеспечения сетевой безопасности на нижних уровнях сетевой модели OSI – физическом, канальном и сетевом. В приложении приведены рекомендации по подготовке к выполнению лабораторного практикума по курсу.

Учебное пособие предназначено для приобретения базовых знаний в области функциональной организации типовых компьютерных интерфейсов, основ проектирования и цифрового моделирования средств сопряжения с ними. Первая часть пособия состоит из трех тематических разделов и посвящена изучению вопросов функциональной системотехнической и типовой схемотехнической организации с применением ПЛИС-технологий адаптеров (цифровых устройств сопряжения) внешних устройств, подключаемых к системному каналу ввода/вывода на примере ISA-шины (или ее аналогов), вопросам функционально-временной верификации устройств сопряжения с правами исполнителя с возможностью формирования запроса прерывания, в том числе на примере разработки адаптера UART-интерфейса с применением UART 16750 IP OpenCore в базисе FPGA семейства Cyclone II+. Каждая тема завершается списком вопросов для самоконтроля. Имеются практические задания по разработке и моделированию адаптеров сопряжения цифровых параллельных и последовательных периферийных интерфейсов с системным каналом ввода/вывода. Рассматриваются примеры реализации заданий на функциональном схемотехническом уровне с применением средств HDL-проектирования, включая САПР Quartus II WE v9.1 SP2 и выше.

В этом руководстве содержатся основные сведения об алгоритмах: анализируются различные типы алгоритмов, рассматриваются методы их построения (рекурсия, динамическое программирование и др.), приводятся практические примеры. В конце каждой главы приводятся упражнения, направленные на закрепление пройденного. Для изучения материала требуется знание основ дискретной математики и методов доказательств, а также представление об основных вычислительных задачах и алгоритмах. Желателен практический опыт работы с языком программирования, поддерживающим косвенную адресацию и рекурсию.

В книге приводится всесторонний анализ идей и деталей реализации структур данных как важнейшей составляющей прикладных алгоритмов. Обсуждаются не только эффективные способы реализации операций над множествами чисел, интервалов или строк, представленных в виде различных поисковых структур данных – деревьев, множеств интервалов, кусочно-постоянных функций, прямоугольных областей, непересекающихся подмножеств, куч, хеш-таблиц, но и динамизация и персистентность (сохраняемость) структур. Структуры данных впервые рассматриваются не просто как вспомогательный материал для иллюстрации методологии объектно ориентированного программирования, а как ключевой вопрос разработки алгоритмов. Многочисленные примеры кода на языке C и более 500 ссылок на первоисточники делают книгу исключительно ценной.

Книга охватывает многообразные аспекты создания веб-приложений с помощью самого популярного веб-фреймворка Django на языке Python. Изучив четыре проекта разной направленности (приложение для ведения блога и электронной коммерции, социальный веб-сайт, платформа электронного обучения), вы получите хорошее представление о том, как работает Django.

Разработка программного обеспечения становится все сложнее из-за использования различных инструментов. Приложения приходится упаковывать вместе с программными компонентами, чтобы упростить их работу, но это усложняет их запуск. С помощью Docker Compose можно всего одной командой настроить приложение и необходимые зависимости. Вы познакомитесь с основами томов и сетей Docker, с командами Compose, их назначением и вариантами использования. Настроите базу данных для повседневной работы, доступную через сеть Docker, установите связь между микросервисами. Научитесь с помощью Docker Compose запускать целые стеки локально, моделировать промышленные окружения и расширять задания CI/CD. Кроме того, узнаете, как извлечь выгоду из Docker Compose при создании развертываний в промышленных окружениях, а также подготовите инфраструктуру в общедоступных облаках.

Перед вами авторитетный справочник по переформатированию, очистке и обработке наборов данных на Python. Третье издание, переработанное с учетом версий Python 3.10 и pandas 1.4, содержит практические примеры, демонстрирующие эффективное решение широкого круга задач анализа данных. По ходу дела вы узнаете о последних версиях pandas, NumPy и Jupyter.

R — золотой стандарт, ежедневно используемый исследователями по всему миру для самых разных вычислений и статистического анализа данных. Этот свободно распространяемый язык с открытым исходным кодом включает огромное количество пакетов самой разной направленности, от расширенной визуализации данных до глубокого обучения. Чрезвычайно удобный для пользователей с математическим складом ума, R легко решает практические задачи, не заставляя думать о них с точки зрения программиста. Данная книга научит вас выполнять статистический анализ и визуализировать результаты с помощью R и его популярных пакетов; решать такие практические задачи, как прогнозирование, интеллектуальный анализ данных и разработка динамических отчетов. В третье издание добавлены новые сведения о построении диаграмм с помощью пакета ggplot2, а также приводятся примеры из области машинного обучения, такие как кластеризация, классификация и анализ временных рядов.

TinyML — технология, призванная расширить использование искусственного интеллекта за счет устройств с малым энергопотреблением, таких как микроконтроллеры. Прочитав эту книгу, вы сможете свободно использовать передовые практики и фреймворки ML в своей работе. Для начала вы ознакомитесь с основами развертывания интеллектуальных приложений на Arduino Nano 33 BLE Sense и Raspberry Pi Pico, а затем на примере работы с реальными датчиками получите необходимые навыки для внедрения комплексных интеллектуальных приложений в различных сценариях.

В книге излагаются основы моделирования данных с точки зрения языка DAX. Разбираются реальные бизнес-сценарии, связанные с учетом складских запасов, прогнозированием, взаимодействием между отделами в рамках компании и безопасностью данных. Прорабатываются нюансы моделирования данных и распространенные ошибки, допускаемые при построении сложных агрегаций.

Ошеломляющий успех коммерческих приложений машинного обучения (machine learning — ML) и быстрый рост этой отрасли создали высокий спрос на готовые методы ML, которые можно легко использовать без специальных знаний. Однако и сегодня успех практического применения в решающей степени зависит от экспертов — людей, которые вручную выбирают подходящие архитектуры и их гиперпараметры. Методы AutoML нацелены на устранение этого узкого места путем построения систем ML, способных к автоматической оптимизации и самонастройке независимо от типа входных данных. В этой книге впервые представлен всеобъемлющий обзор базовых методов автоматизированного машинного обучения (AutoML).

Книга представляет собой введение в теорию алгоритмов принятия решений в условиях неопределенности, включая формулировки основных математических задач и методы их решения. Рассмотрены современные методы снижения вычислительной нагрузки и поиска оптимальных стратегий в различных сценариях – от простых регуляторов до стохастических многоагентных систем. Основное внимание уделяется планированию и обучению с подкреплением, хотя некоторые из представленных методов основаны на элементах обучения с учителем и оптимизации. Алгоритмы реализованы на языке программирования Julia.

Непонимание статистики — важная проблема в нашем обществе. Благодаря компьютерным технологиям собирать статистические данные стало проще, но главную задачу — правильно обработать результаты — по-прежнему берет на себя человек. Из этой книги вы узнаете, как использовать и интерпретировать статистику и статистические данные в различном окружении. Рассмотрены основные понятия и принципы статистики, наиболее распространенные статистические критерии, множественная проверка гипотез, планирование эксперимента, а также метастатистика.

Книга на основе постулатов квантовой механики объясняет сложную связь квантовой химии и квантовых вычислений. Показано, как можно использовать для этого Python и программные пакеты химических расчетов с открытым исходным кодом, такие как Qiskit. На примерах расчетов реальных атомов и молекул показано, как квантовая химия и квантовые вычисления помогают решать задачи химической науки и промышленности.

В учебном пособии обсуждаются практические аспекты работы с реляционными базами данных, которые представляют собой структурированные хранилища данных, организованные и управляемые на основе реляционной модели. Подчеркивается важность таких хранилищ как неотъемлемых структурных элементов современных информационных систем. Обсуждаются аспекты взаимодействия пользователей и программистов с реляционными базами данных средствами языка структурированных запросов SQL (Structured Query Language). Пособие включает тематические подборки задач, организованные в виде лабораторных работ. Задания лабораторных работ следуют в порядке возрастания сложности и требуют предварительного изучения соответствующего теоретического материала.

Представлен лабораторный практикум, расширяющий полученные теоретические знания, а также различные подходы, рассматривающий программные комплексы, позволяющие эффективно работать с разграничением прав доступа в операционной системе, а также осваивать антивирусное программное обеспечение.

Прямо сейчас человечество достигает новых высот научного понимания — и в тоже время, кажется, постепенно сходит с ума. Почему вид, меньше чем за год разработавший вакцины против ковида, погряз в фальшивых новостях, медицинском шарлатанстве и теориях заговора? Пинкер сразу отказывается от циничного клише, гласящего, что человек попросту нерационален — что это вечный троглодит, готовый среагировать на льва в траве ворохом предрассудков, слепых пятен, ложных умозаключений и иллюзий. В конце концов, это мы смогли открыть законы природы, преобразить планету, продлить и обогатить свою собственную жизнь и (не в последнюю очередь) вывести правила рациональности. На самом деле наш разум приспособлен не к одной только саванне плейстоценовой эпохи. Он прекрасно справляется везде, где не решаются научные или технологические вопросы, а люди, собственно, редко сталкиваются с чем-то подобным. Но они, увы, не умеют в полной мере пользоваться инструментами познания, которые сами и выработали за последние тысячелетия: логикой, критическим мышлением, теорией вероятности, представлениями о корреляции и причинности, а также оптимальными способами уточнять мнения и проводить в жизнь принятые решения — как в одиночку, так и коллективно. Этим инструментам не обучают в рамках типичных образовательных программ, и о них никогда до сих пор не рассказывали доходчиво в одной книге.

Рассмотрены основные приемы работы с базами данных при использовании языка запросов SQL и основы web-программирования. Описывается взаимодействие серверных скриптов с СУБД с использованием языка запросов SQL.

Основой учебного пособия стал материал, прочитанный автором студентам соответствующих специальностей в Новосибирском государственном техническом университете и Казахстанско-Британском техническом университете в курсах «Теория формальных языков и компиляторов», «Системное программное обеспечение», «Лингвистическое обеспечение». В учебном пособии рассмотрена теория порождающих грамматик, конечных автоматов и регулярных выражений. Все теоретические механизмы анализа и синтеза языковых конструкций строго формализованы и составляют теоретические основы проектирования языков программирования. Реализация языков программирования представлена разработкой языковых процессоров. Переход от формальных языков к языковым процессорам выполнен через конструктивные методы анализа со строгими моделирующими алгоритмами, которые могут быть реализованы на языках высокого уровня или с помощью современных средств автоматизации программирования. В пособии рассмотрены средства ANTLR и FLEX & BIZON для автоматизации программирования парсера и лексера.

В пособии содержатся базовые теоретические сведения, а также информация из технической документации на программное обеспечение, используемое при проведении экспериментальных работ. Рассматриваются основы работы с интерфейсами программного обеспечения. Предназначено для студентов, занимающихся изучением информационных технологий.

Учебное пособие посвящено вопросам обеспечения качества документирования требований, а также выбору и использованию специализированных программных средств управления требованиями. Рассмотрены показатели качества отдельных требований и набора требований к разрабатываемой информационной системе в проекте в целом, приведены конкретные способы достижения качества требований и примеры, иллюстрирующие действенность их использования.

Учебное пособие посвящено основам программирования на языке Си. Рассмотрены современные методы и средства разработки программного обеспечения, базовый синтаксис языка Си, типы данных, логические и арифметические выражения, основные конструкции структурированных языков программирования (последовательное выполнение, ветвление, циклы), косвенный доступ к памяти через указатели, функции, структуры, ввод-вывод и работа с файлами. В конце учебного пособия приведены задания для закрепления материала.

Пособие содержит описания технологии и конструкции базового матричного кристалла серии 5503 и 5507. Эта БИС предназначена для создания широкого спектра радиоэлектронных устройств – от средств связи до автомобильной, авиационной и бытовой техники. Пособие содержит также описание пяти практических заданий, в ходе которых студенты знакомятся с маршрутом проектирования БИС; два задания на базе САПР «Ковчег 3.042» и три задания на базе САПР «ПАРОМ».

В учебном пособии представлены материалы для эффективного изучения дисциплины «Информационные технологии и основы программирования».

Учебное пособие составлено на основе курса лекций, который читается автором для студентов IV курса факультета бизнеса Новосибирского государственного технического университета. В нем излагаются такие разделы математического программирования, как линейное программирование, целочисленное линейное программирование и динамическое программирование.

В учебном пособии рассмотрены математические модели и вопросы имитационного моделирования импульсных преобразователей электрической энергии. Учебное пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Моделирование систем управления устройств силовой электроники» и «Специальные главы теории автоматического управления».

Представлены основные способы формирования пользовательского меню в среде MatLab, выполнения математических операций с полиномами, приемы работы с функциями от матриц, возможности полиномиальной аппроксимации данных и сплайн-интерполяции данных.

Учебное пособие по курсу «Операционные системы и компьютерные сети» содержит описание общих принципов работы локальной компьютерной сети, изложенных на основе эталонной модели OSI, и особенностей разработки сетевых приложений. Пособие включает примеры программ и может быть полезным для студентов всех направлений, желающих изучить основы функционирования компьютерных сетей.