close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

SNK 2018 materialy konferencii

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
57 СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУЧНАЯ
КОНФЕРЕНЦИЯ
12 – 16 марта 2018 г.
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ
САМАРА
2018
© ФГБОУ ВО Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики, 2018
2
Еремин В.А.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Энбом Е.А.
ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ
В курсе математического анализа понятие предела является одним из основных. С помощью предела вводятся такие основополагающие понятия как производная и определенный интеграл.
Теория пределов активно применяется в различных областях
математического естествознания, например, в доказательствах и расчетах, которые связаны с непрерывными процессами.
Часто непосредственное нахождение предела какой-либо функции сводится определенными преобразованиями к нахождению замечательных пределов. Предметом изучения данной работы являются
собственно замечательные пределы и их возможные применения при
решении прикладных задач.
sin x
Если первый замечательный предел ( lim
 1 ) и второй заx0
x
мечательный предел ( lim 1  1 x   e ) и следствия из них подробно
x
x
рассматриваются на учебных занятиях по математическому анализу,
log a  x  1
то третий замечательный предел ( lim
 log a e , его назыx0
x
вают логарифмическим) и наиболее применяемое следствие из него
ln  x  1
 1 ),
( lim
четвертый
замечательный
предел
x0
x
ax 1
ex 1
 ln a , lim
 1 , его называют показательным), пятый
( lim
x0
x0
x
x
1  x 
a
1
 a , называемый степенным)
x
выходят за рамки аудиторной работы. Этот материал выносится на
самостоятельное изучение студентами, в том числе и в качестве тем
исследовательских проектов.
В данной работе доказаны все теоремы о замечательных пределах со следствиями, вычислены пределы с использованием не только
одного какого-либо замечательного предела, но и рассмотрены такие
задачи, где необходимо применять сразу несколько теорем. В качестве
примера рассмотрим следующую задачу: вычислить А предел
замечательный предел ( lim
x0
3
lim
x0
e 2 x  e 3x
по теоремам о пределах, здесь имеется неопределенsin 4 x
ность вида  0 0 .
lim
x0
e 2 x  e 3 x
1
4x
 lim

x0 4x
sin 4 x
sin 4 x

e 2x  1
e 3 x  1  5
  2 x
  3 x

2x
3 x  4

.
В работе приведено в качестве второго способа так же вычисление данного предела с использованием правила Лопиталя.
Рассмотрим геометрическую задачу, решение которой связано с
применением теории пределов: дан правильный треугольник со стороной a ; из трех высот его строится новый правильный треугольник и
так n раз. Найти предел суммы площадей всех треугольников при
n .
Построим правильный треугольник со стороной a и проведем в
нем высоту h . На этой высоте как на стороне построим правильный
треугольник, в котором проводим высоту и уже на ней как на стороне
строим следующий правильный треугольник, и так далее продолжаем
этот процесс до бесконечности. Площади всех последующих треугольников выражаются через площадь первоначального треугольника
по известным формулам из аналитической геометрии на плоскости:
1
S 
3a2 .
4
Можно доказать, что площадь каждого последующего треугольника отличается от площади предыдущего с коэффициентом 3 4 .
Тогда сумма площадей всех треугольников выразится формулой:
4
2
3
n

1
3 3
3
3 
3 a 2 1         ...     , где в квадратной
4
4 4
4
 4  
n 1

скобке стоит сумма бесконечно убывающей геометрической прогрессии. Найдем предел данной суммы при n   , получим окончатель
S
n

ный ответ: lim
n

S
n 1
lim S геом.пр.  lim
n
n
n

1
3 a 2  4  3 a 2 , так как
4
b1 1  q n 
1 q
 lim
1  3 4
n
14
n
 4.
Список литературы:
1. Берман, Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа [Текст] / Г.Н. Берман. - Москва: Наука. 1985.– 416 с.
Тюмикова Е.К.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Энбом Е.А.
РЕШЕНИЕ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ
УРАВНЕНИЙ И СИСТЕМ ОПЕРАЦИОННЫМ МЕТОДОМ И ИХ
ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ
ФИЗИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ
Операционное исчисление является одним из важных разделов
современного математического анализа. Преобразование Лапласа и
построенное на его базе операционное исчисление представляют собой
весьма эффективный аппарат для решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений, к которым сводятся задачи электротехники, электроники, радиотехники,
теплотехники, теории автоматического регулирования, механики. В
основе метода лежит идея замены изучаемых функций (оригиналов)
некоторыми другими функциями (изображениями) в соответствии с
определенными правилами.
В данной работе решены операционным методом обыкновенные
дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами второго порядка и выше, исследованы системы обыкновенных дифференциальных уравнений, а также рассмотрены прикладные задачи физического и технического содержания, решение которых привело собственно к подобным уравнениям и системам.
5
Рассмотрим решение системы дифференциальных уравнений:
x(0)  x (0)  1
2 x  x   9 x  y   y   3 y  0
, где
.

y (0)  y (0)  0
2 x  x  7 x  y   y   5 y  0
Найдем изображение левых и правых частей данных уравнений и составим изображающую систему:
2
2

 x ( p)  2 p  p  9  y ( p)    p  p  3  2 p  1
,

2
2
 x ( p)  2 p  p  7  y ( p)    p  p  5  2 p  3

которую решим методом Крамера.
2 p2  p  9  p2  p  3

 6  ( p  1)  ( p 2  4) ,
2
2
2p  p 7 p  p 5
2
2 p2  p  9 2 p  1
 x  2 p  1  p 2  p  3  2  (3 p 2  2) ,  y 
 20 .
2p 3 p  p 5
2 p2  p  7 2 p  3
Полученные выражения для изображений x ( p ) и y ( p ) необходимо
преобразовать таким образом, чтобы можно было найти оригиналы
этих функций. Здесь было применено разложение правильной рациональной дроби на простейшие дроби алгебраическим методом неопределенных коэффициентов. При этом полученная система линейных
алгебраических уравнений относительно неопределенных коэффициентов была решена методом Гаусса:
(3 p 2  2)
1 1
2
p
1
2
;
x ( p) 
 
  2
  2
2
3  ( p  1)  ( p  4) 3 p  1 3 p  4 3 p  4
10
2 1
2
p
1
2
.
y ( p) 
 
  2
  2
2
3  ( p  1)  ( p  4) 3 p  1 3 p  4 3 p  4
Применяя преобразование Лапласа, находим оригиналы найденных
изображений, которые собственно и являются искомыми в задаче
функциями.
1 t 2
1

 x  3 e  3 cos 2t  3 sin 2t
.

 y  2 e t  2 cos 2t  1 sin 2t

3
3
3
В работе приведена проверка найденных решений.
Рассмотрим задачу физического содержания: Тело с массой 200
граммов бросили под углом к горизонту в однородном поле силы тяжести. Начальные координаты равны нулю, скорость тела имеет
начальные координаты (20,28) и коэффициент сопротивления воздуха
6
равен 0,2. Найти уравнения движения тела, скорости и ускорения и
построить их графики.
На тело действуют сила сопротивления, сила тяжести и равнодействующая сила.
r
Fc  rv
r
r r
ma  mg  rv
Рассматривая модель данного процесса, учитывая условия:
r
r
a  x; v  x .
y : mg  mg ;
a  y ; v  y  ;
x : mg  0 ;
m  0, 2 кг; r  0, 2 , приходим к системе дифференциальных уравнений:
m  x  r  x  0
0, 2 x  0, 2 x  0


m  y   r  y   mg  0 0, 2 y   0, 2 y   1,96  0
Далее система решается методами операционного исчисления.
Изображающая система имеет вид:
20

 x ( p)  p   p  1


 y ( p)  28 p  9,8

p 2   p  1
0, 2 p 2  x ( p)  4  0, 2 p  x ( p)  0

1,96

2
0, 2 p  y ( p)  5, 6  0, 2 p  y ( p)   p


x ( p)  20 p  20  p  1


2

 y ( p)  9,8 1 p  37,8 1 p  37,8 1  p  1
Затем находим оригиналы полученных и преобразованных изображе
x  20  20et
ний: 
. Далее находим:
t
 y  9,8t  37,8  37,8e
 x  20et
 x   20et


;
.
v 
a


t
t


 y   9,8  37,8e
 y    37,8e
Траектория движения
График скорости
7
График ускорения
Список литературы:
1. Краснов, М.Л. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости [Текст] / М.Л. Краснов, А.И.
Киселев, Г.И. Макаренко. - Москва: Наука. 1981.– 304 с.
2. Краснов, М.Л. Операционное исчисление. Теория устойчивости: Задачи и примеры с подробными решениями [Текст] / М.Л. Краснов, А.И. Киселев, Г.И. Макаренко. - Москва: Едиториал УРСС. 2003.
– 176 с.
Тюмикова И.К.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Энбом Е.А.
ПРИМЕНЕНИЕ ТРОЙНЫХ ИНТЕГРАЛОВ ПРИ РЕШЕНИИ
ЗАДАЧ ПРИКЛАДНОГО ХАРАКТЕРА
Интегральное исчисление является одним из важнейших разделов современного курса математического анализа, так как его методы
активно применяются в различных областях естествознания. Содержательным применениям кратных интегралов посвящена данная учебно-исследовательская работа. Ее основной целью является поиск и
решение задач прикладного характера, которые сводятся к вычислению тройных интегралов.
В исследовательской работе подробно с геометрической иллюстрацией разобрана теория по методу замены переменной под знаком
тройного интеграла. Особое внимание уделено переходу к сферическим и цилиндрическим координатам, так как затем в задачах на вычисление объема пространственного тела, массы, координат центра
8
тяжести, моментов инерции используются именно такие замены переменных.
Задача 1. Найти объем Казанского цирка, диаметр которого равен 64 м, а высота равна 24 м.
Цирк данной формы будем рассматривать как два параболоида
вращения, один из которых расположен чашей вверх, другой – вниз.
Сначала аналитически находятся уравнения этих поверхностей:
 3 x2 3 y2 
3 x2 3 y2

, z  24  
z

 и линия их пересечения. Затем
256 256
 256 256 
находится объем с помощью тройного интеграла:
V   dxdydz   dxdy
V
D
 3 x 2 3 y 2 
24  

 256 256 



3 x 2 3 y 2

256 256

dz   dxdy  z

D

 3 x 2 3 y 2
24  

 256 256

2
2
3 x 3 y

256 256








3  x2 3  y 2 
   24 

dxdy .
128 128 
D 
Переход к полярным координатам дает существенное упрощение при вычислении данного двойного интеграла:
2
V
32
2


3  2 
3 4 
d

24


d


d 12 2 


0 0 

128 
128  4 

0
32
 12288  .
0
Таким образом, объём Казанского цирка будет равен 38 584, 32 м 3 .
Задача 2. 100 граммов ванильного мороженого в вафельном
рожке стоит 80 рублей. Сколько нужно заплатить за него, если известно, что рожок имеет высоту 110 мм, диаметр 40 мм, а плотность мороженого   1096 10 6 г/мм3?
Мороженое данной формы будем рассматривать как конус и половину сферы.
9
После того как построена математическая модель в пространстве и аналитически найдены уравнения конуса и сферы и линия их
пересечения, найдем массу тела с помощью тройного интеграла:


m    dV    dxdydz   dxdydz  , где V1 - часть конической поV
V2
 V1

верхности, а V 2 - верхняя половина сферы.
При вычислении тройных интегралов осуществлен переход к
цилиндрическим координатам и к сферическим координатам:
11
V1 : x  r cos  ; y  r sin  ; z  z; 0    2 ; 0  r  20; 0  z  r ;
2
V2 : x  r sin  cos ; y  r sin  sin ; z  r cos  ; dxdydz  r 2 sin  drd d;
0    2 ; 0  r  20; 0     2 .

 2 20 112 r

2
20
2


2
m     d  rdr  dz   d  r dr  sin  d  .
0
0
0
0
0
 0

интегралы, окончательно получим, что m   
Вычислив
повторные
13  203  
 119  гр 
3
Тогда стоимость будет равна 95, 2 руб.
Cписок литературы:
1. Кудрявцев, Л.Д. Краткий курс математического анализа [Текст] /
Л.Д. Кудрявцев. - Москва: Наука. 1989.– 736 с.
10
Кирилов Д.С., гр. ПО-71
Рук. к.ф.-м.н., доц. Старожилова О.В.
МИНИМИЗАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ
МЕТОДОМ КВАЙНА-МАК-КЛАСКИ
Минимизация переключательной функции методом Квайна –
Мак-Класки основывается на использовании правила поглощения,
позволяющего вычислить все множество 1-, 2-, … n- кубов, образующих комплекс K(f). . Из этого комплекса выделяются кубы наибольшей
размерности, покрывающие все множество вершин функции, определяя покрытие Z(f) функции. Покрытие Z(f) упрощается с целью получения минимального.
Метод Квайна относится к числу таких методов минимизации
функции алгебры логики, которые позволяют представлять функции в
ДНФ или КНФ с минимальным числом членов и минимальным числом
букв в членах
Булев вектор 0-куб есть вершина, или набор аргументов типа
«0100», «0000». 1-куб можно рассматривать как вектор, одна координата которого безразлична. Очевидно, что 1-куб может быть образован
0-кубами, различающимися только на одну единицу. Например,
«0100» и «0000» образуют 1-куб «0x00». Аналогично 2-кубы образуются из 1-кубов, отличающихся только на 1 единицу (и имеющих «x»
в одинаковых позициях), например «0x01» и «0x11» дадут 2-куб
«0xx1» и т.д. Любой куб минимального покрытия Сmin является простой импликантой; следовательно, СminÍZ. Минимизация функции
гачинается с нахождения простых импликат. Все 0-кубы сравниваются
попарно между собой на предмет образования 1-кубов. Если 0-кубы
образуют 1-куб, они помечаются. Для упрощения данной операции
удобно множество 0-кубов разбить на группы, содержащие равное
число единиц, 1-кубы могут быть образованы объединением 0-кубов
только из смежных групп. Аналогично производится попытка построить множество 2-кубов на базе множества 1-кубов. Этап заканчивается, когда ни один куб более высокого порядка не может быть построен.
Все неотмеченные кубы комплекса K(f) являются простыми импликантами и образуют покрытие Z(f) функции f, которое в общем случае не
является минимальным.
Составляется таблица покрытий. Строки данной таблицы помечаются простыми импликантами, полученными на шаге 1, столбцы - 0кубы (термы) минимизированной функции. На пересечении i-й строки
и j-го столбца ставится метка 1, если i-я импликанта покрывает j-й 0-
11
куб, т.е. соответствующие символы совпадают или покрываются символом «x» со стороны импликанты. Если в каком-либо столбце таблицы покрытий имеется только одна метка, то соответствующая ей импликанта помечается как существенная. Данная импликанта обязательно будет входить в минимальное покрытие, поскольку без нее невозможно покрыть все 0-кубы функции, в определяемое покрытие
вносят все существенные импликанты, а из таблицы вычерчиваются
соответствующие строки и столбцы, покрываемые данными импликантами.
Если в остаточной таблице, полученной после выделения существенных импликант, имеются два столбца, имеющие метки в одинаковых строках, то один из них вычеркивается, т.к. покрытие вычеркнутого столбца обеспечивается за счет покрытия оставшегося столбца.
Если в остаточной таблице имеются строки, не имеющие ни одной метки, импликанты, соответствующие данным строкам, вычеркиваются. В остаточной таблице, полученной после выделения существенных импликант, выбирается совокупность простых импликант,
позволяющих покрыть все столбцы с минимальными затратами. С учетом проведенных вычислений записывается минимальное покрытие
как объединение множества существенных импликант и простых импликант, отобранных на данном этапе.
Существует формальный алгоритм Петрика, позволяющий автоматизировать решение задачи о наименьшем покрытии остаточной
таблицы. Результат, полученный методом Квайна – Мак-Класки совпадает с результатом, полученным методом карт Карно.
Выполнение проверки правильности работы синтезированной
комбинационной схемы (ее соответствие заданной таблицей функции)
можно провести с помощью системы схемотехнического моделирования, например Electronic Workbench. При обнаружении неисправности
при контроле КС необходимо проверить правильность заполнения
карты Карно, записи z-кубов при минимизации, верность построения
схемы. Был спроектирован узел цифрового комбинационного устройства, реализующий полученные минимальную дизъюнктивную и минимальную конъюнктивную формы заданной логической функции. С
помощью базисных элементов И, ИЛИ, НЕ были составлены принципиальные схемы спроектированного узла.
1. Горбатов В.А. Основы дискретной математики: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1986. – 311 с.
2. Токхейм. Основы цифровой электроники. - Москва: «Мир»,
1988. - 391с.
12
Полянский Г.В., гр. ПО-73
Рук. к.ф.-м.н., доц. Старожилова О.В.
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА УМНОЖЕНИЯ И
ДЕЛЕНИЯ ПОЛИНОМОВ
При передаче данных по каналам связи существует вероятность появления ошибок. Причины могут быть самыми разными, но
результатом является искажение данных и невозможность их использования для дальнейшей обработки. Как правило, вероятность искажения бита в потоке передаваемой информации на уровне физического
канала находится в пределах 10-2…10-6. В тоже время со стороны пользователей и многих прикладных процессов часто выдвигается требование к вероятности ошибок в принимаемых данных не хуже 10 -6…1012
. Борьба с возникающими ошибками ведется на разных уровнях семиуровневой модели OSI (в основном на физическом, канальном, сетевом и транспортном уровнях). Известно много способов защиты информации от ошибок. Одним из путей решения данной задачи является использование специальных процедур, основанных на применении
помехоустойчивых кодов.
Из всех разновидностей помехоустойчивых кодов циклические коды получили наибольшее распространение. Это обусловлено их
высокими корректирующими свойствами и сравнительно простой реализацией кодирующих и декодирующих устройств, в которых они используются.
При описании свойств циклических кодов пользуются представлением кодовых комбинаций в виде многочленов от фиктивной
переменной x, в которых цифры 0 и 1, составляющие кодовые комбинации, являются коэффициентами переменной. Если число элементов
кодовой комбинации равно n, то соответствующий ей многочлен F(x)
имеет вид:
где ci, i=0,n-1 – коэффициенты, принимающие значения 0 или 1.
В циклическом (n,k)-коде каждый ненулевой кодовый полином должен иметь степень в пределах от (n-k) до (n-1). Это определяется структурой циклических кодов, у которых первый информационный символ располагается всегда левее проверочных символов, а последний располагается в (n-1) позиции. Минимальный ненулевой кодовый полином будет иметь степень xn-k. Для любого циклического
13
(n,k)-кода полином степени (n-k) является единственным и имеет следующий вид:
.
В силу свойства цикличности каждый кодовый полином данного кода должен быть кратным минимальному ненулевому кодовому
полиному g(x), то есть должно выполняться условие F(x)=g(x)m(x). C
другой стороны любой кодовый полином степени (n-k) может быть
получен путем умножения полинома g(x) на соответствующий полином m(x).
Любой циклический (n-k)-код полностью определяется его порождающим полиномом. В качестве образующих полиномов циклических кодов наибольшее распространение получили:
g(x)=x16+x15+x2+1 (CRC-16);
g(x)=x16+x12+x5+1 (CRC-CCITT);
g(x)=x12+x11+x3+x2+x+1 (CRC-12);
32
26
23
g(x)=x +x +x +x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 (CRC-32).
Существуют три способа кодирования циклических кодов.
Наиболее просто кодограммы циклического кода можно получить путем умножения многочлена, соответствующего исходной последовательности информационных символов, на образующий полином
Недостатком этого способа является то, что он приводит к
неразделимому коду, в котором информационные и проверочные символы не занимают постоянных мест в кодограмме.
Второй метод образования кодограмм циклического кода заключается в умножении многочлена, соответствующего исходной последовательности информационных символов, на одночлен, соответствующий старшей степени образующего полинома, и добавлении к
результату умножения остатка от деления этого произведения на образующий полином
Любой символ циклического кода является взвешенной суммой k других символов кода.
Основной метод декодирования циклических кодов основан
на свойствах делимости многочленов, описывающих кодограммы, на
образующий многочлен. Декодирующее устройство осуществляет деление принятой кодограммы на образующий многочлен. Если остаток
от деления нулевой, то это указывает на отсутствие ошибки. Если
14
остаток имеет хотя бы один ненулевой коэффициент, то в принятой
кодограмме имеют место ошибки. Исправление ошибок осуществляется путем анализа полученного остатка либо на основании проверки
выполнения соотношений.
Кодирование и декодирование циклических кодов предусматривает наличие схем, осуществляющих умножение и деление многочленов.
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое
применение. М.: Издательский дом "Вильямс", 2007 - 1104 с.
2. Вернер М. Основы кодирования. М.: Техносфера, 2006 - 286 с.
Носова Н., гр. ИКТ-76,
Рук. ст.преп. Богданова М.Г.
СВЯЗЬ МАТЕМАТИКИ С ДРУГИМИ НАУКАМИ
Применение математического аппарата к решению задач других
учебных дисциплин, установление межпредметных связей содержат в
себе важный мировоззренческий аспект: существование межпредметных связей является объективной закономерностью, отражающей взаимосвязь явлений действительного мира. Наиболее тесные связи существуют между курсами математики и физики. Огромное значение
для физики имеют такие математические темы, как "Производная",
"Применения производной", "Интеграл и его применения". С помощью
методов математического анализа в значительной степени упрощаются
решения многих физических задач
Применение математической теории к решению прикладных задач - еще одно направление формирования мировоззрения студентов о
месте и роли математики в общественной практике людей. Через решение прикладных задач реализуется политехнический принцип обучения математике.
Особенности математики наиболее полно раскрываются в единстве двух ее сторон: математика как определенная научная деятельность и математика как теория, являющаяся результатом этой деятельности. Выделяются следующие составные части учебной математической деятельности: математизация эмпирического материала; логическая организация математического материала; применение теории.
Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга.Связь между учебными предметами
является прежде всего отражением объективно существующей связи
15
между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической
деятельностью людей.
Осуществление межпредметных связей помогает формированию цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания практически более значимыми и
применимыми.
При всем многообразии видов межнаучного взаимодействия
можно выделить три наиболее общие направления: комплексное изучение разными науками одного и тоже объекта, использование методов одной науки для изучения разных объектов в других науках, привлечение различными науками одних и тех же теорий и законов для
изучения разных объектов.
В современных условиях возникает необходимость формирования у студентов не частных, а обобщенных умений, обладающих
свойством широкого переноса. Такие умения, будучи сформированными в процессе изучения какого-либо предмета, затем свободно используются студентами при изучении других предметов и в практической деятельности.
Широким, родовым понятием по отношению к категории
«межпредметная связь» является понятие «межнаучная связь», но и
первое и второе являются производными от общего родового понятия
«связь» как философской категории. Межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных
отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и
методах учебно-воспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их ограниченном единстве.
Межпредметные связи характеризуются, прежде всего, своей
структурой, а поскольку внутренняя структура предмета является
формой, то можем выделить следующие формы связей: по составу; по
направлению действия; по способу взаимодействия направляющих
элементов. Исходя из того, что состав межпредметных связей определяется содержанием учебного материала, формируемыми навыками,
умениями и мыслительными операциями, то в первой их форме можем
выделить следующие типы межпредметных связей: содержательные;
операционные; методические; организационные.
Межпредметные связи по составу показывают - что используется, трансформируется из других учебных дисциплин при изучении
конкретной темы. Межпредметные связи по направлению показывают:
является ли источником межпредметной информации для конкретно
16
рассматриваемой темы, изучаемой на широкой межпредметной основе, один, два или несколько учебных предметов.Используется межпредметная информация только при изучении учебной темы базового
учебного предмета (прямые связи), или же данная тема является также
«поставщиком» информации для других тем, других дисциплин учебного плана (обратные или восстановительные связи).
Временной фактор показывает:какие знания, привлекаемые из
других дисциплин, уже получены, а какой материал еще только предстоит изучать в будущем (хронологические связи);какая тема в процессе осуществления межпредметных связей является ведущей по срокам изучения, а какая ведомой (хронологические синхронные связи),как долго происходит взаимодействие тем в процессе осуществления межпредметных связей.
Вышеприведенная классификация межпредметных связей
позволяет классифицировать внутрикурсовые связи (связи, например,
между физикой, математикой, информатикой - курса физики), а также внутрипредметные связи между темами определенного учебного
предмета. Во внутрикурсовых и внутрипредметных связях из хронологических видов преобладают преемственные и перспективные виды
связей, тогда как синхронные резко ограничены, а во внутрипредметных связях синхронный вид вообще отсутствует.
Таблично текстовой анализ содержания рассматриваемых
учебных тем показывает, что они могут быть изучены на широкой
межпредметной основе с целью научного, системного, доступного и
всестороннего раскрытия их ведущих положений и создания более
целостной системы знаний по каждой теме, а через совокупность тем и
по учебному предмету в целом.
1. Кожекина Т.В., Никифоров Г.Г. Пути реализации связи с математикой в преподавании физики. // Физики в школе, 2012, № 3. – С. 38.
Шарипова Г.Р., гр. ЭБ-61,
Рук. ст. преп. Соловьева Л.А.
НУЖНА ЛИ НАМ ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ
Что же нас ждёт в будущем? Данным вопросом задавался
каждый из нас. Как предугадать, что с нами будет через год, два? В
настоящее время существует теория, которая помогает получить ответы на такие вопросы. Мы называем её теорией вероятностей.
17
Теория вероятностей или теория вероятности – это один из
разделов высшей математики. Ежедневно нам приходится принимать
решения, которые впоследствии повлияют на нашу жизнь. И для того,
чтобы эти решения оказались для нас благоприятными мы пользуемся
данной теорией.
В нашем мире каждый из нас сталкивается со случайными явлениями. С чем это связано? Почему они происходят? Случайны ли
они? Учёные до сих пор не пришли к единому решению.
У каждого 'случайного' события есть четкая вероятность его
наступления. Человек думает, что с ним произошла случайность, а в
действительности она уже была предопределена.
Конечно, вероятность появления события никто не считает по
формулам, больше на интуитивном уровне. Однако, иногда очень полезно проверить совпадает ли «эмпирический анализ» с математическим.
Проведём эксперимент. Выясним, сколько раз выпадет решка
при бросании монеты 100 раз. В данном случае возможны два исхода:
орел или решка. Бросая монету один раз почти невозможно предугадать результат, но бросая её около 100 раз можно с уверенностью сказать, что решка выпадать больше 1 раза и меньше 100. Вероятность её
выпадения будет, примерно, равна половине.
Французский учёный Бюффон Жорж Луи Леклерк де в восемнадцатом веке 4040 раз подбрасывал монету, и герб выпал 2048
раз. Математик К.Пирсон в начале в начале нынешнего столетия подбрасывал ее 24 000 раз - герб выпал у него 12012 раз. Из этого можно
сделать вывод, что результаты бросания монеты также подчиняются
объективному закону, несмотря на то, что эти события являются случайными.
Итак, бросая монету 100 раз, в моём эксперименте решка выпала 49 раз, т.е её вероятность равна 0,49. Данным примером мы проверили теорию описанную выше.
Подводя итоги, можем ли мы сказать, что с помощью данной
теории возможно предугадать, что случится с нами через день, два?
Конечно, нет. Ведь событий связанных с нами в каждый момент времени очень много. Поэтому с помощью данной теории можно предугадывать лишь однотипные события.
Таким образом, применение теории вероятности связанно с
немалым количеством условий и ограничений. Некоторые вычисления
можно получить лишь с помощью компьютера.
Но не стоит забывать, что в жизни есть такое понятие, как
удача. Это тогда, когда вероятность появления данного события ни-
18
чтожна мала, но при этом данное событие случилось. Из этого можно
сделать вывод, что нужно работать над собой, над своими решениями,
дабы повысить вероятность появления благоприятных событий для
нас. И если у вас что-то не получается, то не стоит сдаваться, ведь всегда есть та ничтожная вероятность удачи.
1. Письменный Д.Т. Конспект лекций по теории вероятностей, математической статистике и случайным процессам. — М.: Айрис-пресс,
2008.
2. http://www.blagodeteleva-vovk.com/theory/never.htm
Старова П.А.
Рук. к. ф.-м.н., доцент Балабаева Н.П.
ЗАДАЧА О ВЫЧИСЛЕНИИ МАКСИМАЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ
ВЕКТОРНОГО ПОЛЯ ПО КОНТУРУ В ТРЕХМЕРНОМ
ПРОСТРАНСТВЕ
В теории векторного анализа большую роль играют оптимизационные задачи, позволяющие определить нужные параметры значений
или диапазонов всевозможных характеристик векторных и скалярных
полей [1].
В данной работе рассмотрена задача о вычислении максимальной
циркуляции векторного поля по контуру, произвольно расположенному на поверхности, образованной при пересечении трех тел в трехмерном пространстве. Обоснован выбор контура, циркуляция по которому
для данного поля будет иметь наибольшее значение. Анализ уравнений поверхностей, пересечение которых образует контур, и определенный выбор системы координат позволил свести задачу к вычислению площади плоской фигуры с помощью двойного интеграла.
Пусть на поверхности
, вырезаемой двумя цилиндрами
и
из эллипсоида
задано векторное поле
Найдем максимальную циркуляцию данного поля по произвольному контуру, расположенному на заданной поверхности.
Согласно физическому смыслу ротора, можно утверждать, что
наибольшее значение циркуляции будет по контуру, лежащему в плоскости, перпендикулярной направлению ротора векторного поля.
19
Вычислим ротор векторного поля
.
Полученный ротор направлен вдоль оси Oz. Следовательно, наибольшая циркуляция поля будет по контуру, лежащему в плоскости, параллельной плоскости xOy.
По теореме Стокса циркуляция векторного поля по замкнутому
контуру равна потоку ротора поля через поверхность S, натянутую на
этот контур. Тогда
,
где
,
, так как ранее было доказано, что искомый
контур должен лежать в плоскости параллельной плоскости xOy.
Следовательно,
формула
примет
вид:
.
Таким образом, задача нахождения максимальной циркуляции
сводится к поиску наибольшей площади сечения заданной поверхности плоскостью, параллельной плоскости xOy. Поскольку поверхность
представляет собой часть эллипсоида, то площадь сечения будет
наибольшей в том случае, когда секущая плоскость проходит через
центр эллипсоида.
Исходное уравнение эллипсоида имеет вид:
.
Преобразуем уравнение, выделяя полный квадрат по переменной
z:
.
Отсюда следует, что аппликата центра эллипсоида
Значит,
искомый контур представляет собой сечение поверхности
плоскостью, параллельной плоскости xOy, и проходящей через точку с аппликатой
то есть плоскостью
.
Плоскость
пересекает
эллипсоид
по
эллипсу
.
Приведем
это
уравнение
к
каноническому виду и определим соответствующее преобразование
системы координат, далее надем новые уравнения эллипса и гипербол
[2].
Задача вычисления площади поверхности свелась к задаче
нахождения площади плоской фигуры в плоскости.
Рассматриваемая фигура симметрична относительно осей
координат. Найдем площадь части фигуры, расположенной в первой
четверти, предварительно разбив ее на три криволинейных сектора в
соответствии с точками пересечения эллипса и гипербол.
20
Используем обобщенную полярную систему координат:
Якобиан этого преобразования имеет вид:
Найдем углы
эллипса и гипербол:
и
соответствующие точкам пересечения
Вычисленения площадей
[2]. Тогда
и
выполним аналогично работе
, и циркуляция
Рассмотрение оптимизационных задач векторного анализа тесно
связаны с исследованием геометрии контуров и поверхностей в трехмерном пространстве. Решение поставленной задачи потребовало объединения методов аналитической геометрии, линейной алгебры и векторного анализа. Построение графиков поверхностей и пространственных контуров проведено в кроссплатформенной динамической
математической программе GeoGebra.
Список литературы:
1. Борисенко, А.И. Векторный анализ и начала тензорного исчисления [Текст]
/ А.И. Борисенко, Тарапов И.Е. – Москва: Высшая школа. – 1966.
2. Старова, П.А. Исследование геометрии поверхностей при решении задач
теории поля [Текст] / П.А. Старова, Н.П. Балабаева // Интеграция современных
научных исследований в развитие общества: сборник материалов Международной научно-практической конференции. – 28-29 декабря 2016. – Том II –
Кемерово: ЗапСибНЦ – С. 110-113.
Ткаченко А.А., гр. ИСТ-63у
Рук. доц. Алашеева Е.А., доц. Рогова Н.В.
ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАБОТЫ
КОФЕЙНИ, КАК СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Часто при построении математической модели предприятия используются методы теории вероятностей и случайных процессов. В
частности, широко применима теория массового обслуживания. При
помощи данного аппарата удобно моделировать экономические систе-
21
мы, предполагающие наличие живой очереди, в которой у клиентов
присутствует некоторое время ожидания услуг. Это может быть математическая модель производительности кассового зала в супермаркете, зала обслуживания клиентов в банке, салона красоты и т.д. В дальнейшем при помощи данных моделей можно, например, рассчитать
оптимальное число работников зала в разные часы работы и т.д. В
данной работе построена математическая модель работы одной кофейни города Самары посредствам системы массового обслуживания. В
работе использованы реальные данные
Решим задачу: В кофейне принимаются заказы по двум кассам.
Среднее количество заказов, поступающих в час – 80 чел. Среднее
время оформления заказа – 1 мин. Определить показатели системы
массового обслуживания.
Здесь n=2, λ = 80 в час, t = 1 мин.
Интенсивность нагрузки:
p
 80

 80
 1
Интенсивность нагрузки ρ=80 показывает степень согласованности входного и выходного потоков заявок канала обслуживания и
определяет устойчивость системы массового обслуживания.
При анализе данного параметра можно сделать выводы о необходимости найма на работу новых сотрудников и введения в зал ещё одной работающей кассы. Это снизит интенсивность работы.
Время обслуживания (час): t obs

1
1
 1
 1
Вероятность, что канал свободен (доля времени простоя каналов).
p0 
1
 0,000305
p
pn
pm


(
)
k!
n!
n
k
Следовательно, 0,03% в течение часа канал будет не занят, время
простоя равно tпр = 0 мин. Вероятность того, что обслуживанием:
занят 1 канал:
p1 
p1
,
1!
p0 
801
* 0,000305  0.0244
1!
заняты 2 канала:
22
p2 
p2
,
2!
p0 
80 2
* 0,000305  0.975
2!
Вероятность отказа (вероятность того, что канал занят) (доля
заявок, получивших отказ).
potk 
p nm
80 2
p

0,000305  0.975
0
2!
n m n!
Значит, 98% из числа поступивших заявок не принимаются к обслуживанию.
Вероятность обслуживания поступающих заявок (вероятность
того, что клиент будет обслужен).
В системах с отказами события отказа и обслуживания составляют
полную группу событий, поэтому:
pотк  pобс  1
Относительная пропускная способность:
pобс
Q  pобс
 1  pотк  1  0.975  0.0247
Следовательно, 2% из числа поступивших заявок будут обслужены.
Приемлемый уровень обслуживания должен быть выше 90%.
При анализе выше указанных параметров можно делать выводы о
скорости износа оборудования и об оптимальном числе сотрудников,
находящихся в зале.
Среднее время простоя канала ( час.).
t п.к.  t обс *
1  pотк
1  0.975
 1*
 0.0253
pотк
0.975
Среднее число обслуживаемых заявок
Lобс  p * Q  80 * 0.0247  1.976
Среднее число заявок в системе (т.е. заявки, которые уже обслуживаются, и те, которые еще стоят в очереди и ждут обслуживания).
LСМО  Lоч  Lобс  0.974  2.074  3.048
15. Среднее время пребывания заявки в СМО.
23
TСМО 
LСМО 0,0247

 0,0247
A
1
Число заявок, получивших отказ в течение часа:
 * p1  78 заявок в час.
Номинальная производительность СМО:
2
 2 заявок в час.
1
Фактическая производительность СМО:
1.976
 99% от номинальной производительности.
1
Вывод: В данной статье была рассмотрена задача по теории массового обслуживания. Рассчитали все основные показатели системы
массового обслуживания. Данную задачу можно применять на практике.
Если судить по полученным данным о рентабельности кофейни,
то на данный момент она вполне рентабельна. Однако, учитывая интенсивность потока клиентов и почти непрерывную работу данного
предприятия, можно сделать вывод о достаточно быстром износе оборудования кофейни. Это и оформление зала, и кухонный инвентарь и
т.д. Кроме того, явно присутствует необходимость в увеличении числа
сотрудников, если учесть число обслуживаемых в минуту клиентов.
Для решения данных проблем, например, можно открыть ещё одну кофейню данной сети в том же районе. Это снизит интенсивность
потока, хотя и уменьшит прибыль данного предприятия.
Список литературы:
1. Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Академия, 2005
2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб
пособие. - М.: Образование, 2007. - 479с.
Корчина Н.С.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Добробог Н.В.
ОДНА МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ИЗ РАБОТЫ
МАРКЕТИНГОВОГО ОТДЕЛА
Современный маркетинг требует осознания важности хорошей
аналитики и правильного результата, выраженного в цифровом значе-
24
нии [1,2]. Бесспорна роль математики в формировании аналитического
мышления. Маркетологи высшего уровня должны владеть математическим аппаратом в совершенстве. Рассмотрим одну из математических задач, с которой могут столкнуться сотрудники маркетингового
отдела [3]:
«При корректировке прайс – листа была допущена ошибка – не был
вписан последний «ноль», присутствующий в конце числа. После продажи 1/20 части партии товара, ошибка была выявлена. Какую цену
должен поставить маркетолог, чтобы прибыль после продажи всей
партии данного товара, была на уровне первоначально запланированной?».
Используя условие, что прибыль после продажи всей партии
товара должна быть на уровне первоначально запланированной, составляем уравнение
НЦ * 0,95 + 0,005Ц = Ц,
где Ц - истинная цена единицы товара, НЦ - цена, которую должен
поставить маркетолог, чтобы исправить свою ошибку.
Из уравнения находим
НЦ = 0, 995Ц /0,95 = 1,05 Ц, т.е. НЦ = Ц + 0,05Ц = цена + 5%
Итак, чтобы исправить ошибку и получить запланированную прибыль
нужно увеличить цену единицы товара на 5%.
Далее мне была поставлена задач рассчитать и сделать прогноз, как изменится ситуации, в случае обнаружения ошибки после
продажи половины партии товара. Аналогичные рассуждения приводят к уравнению
НЦ * 0,5 + 0,05Ц = Ц,
откуда
НЦ = 0,95Ц /0,5 = 1,9Ц
НЦ = Ц + 0,9Ц = цена + 90%
Таким образом, чтобы исправить свою ошибку маркетолог должен
увеличить цену единицы товара на 90%. Однако, при наличии конкуренции, по это цене (которая почти в 2 раза превосходит истинную
цену товара) продать оставшуюся половину партии, очевидно, не получится. Поэтому неизбежно придется снизить прибыль, и рассчитать
новую цену, чтобы продажа данной партии товара для компания не
стала убыточной, и в тоже время цена единицы товара была приемлемой для покупателя.
Рассмотрев одну, но весьма показательную задачу, можно сделать следующие выводы. Во первых, что маркетологу в работе необходимы собранность и внимание, а во-вторых, что математика является неотъемлемой частью данной профессии. Ошибки допущенные по
25
невнимательности или математической безграмотности, могут привести к существенным финансовым потерям для компании, что ничем
хорошим не обернётся для нерадивого маркетолога.
[1] Фатеева Анна, психолог-профконсультант, https://youtu.be/poyCzCBBicw
[2] Себрант Андрей, директор по маркетингу сервисов компании «Яндекс»,
https://youtu.be/CEdMuCzVf9Q
[3] Козуля И.И., член Гильдии маркетологов, эксперт по маркетингу, МВА
(Master
of
Business
Administration),
https://www.marketologi.ru/publikatsii/stati/matematika-v-marketinge-ili-ne-stoitprenebregat-tsaritsejj-nauk/
Масленникова Е.Д.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Добробог Н.В.
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ В РАБОТЕ МАРКЕТОЛОГА
Трудно представить себе какую-либо область человеческих
исследований, куда бы не вмешалась теория вероятностей и математическая статистика. Эта дисциплина бурно развивается и по сей день,
появляются новые разделы и дисциплины, рожденные на стыке теория
вероятностей и математической статистики с другими разделами
научных знаний: теория массового обслуживания; теория информации; доказательная медицина; биометрика; математическая лингвистика и многие другие.
Математика — это инструмент описания и исследования
окружающего мира, в том или ином виде математические знания востребованы в каждой профессии. Многие выбирают обучение по
направлению Реклама и связи с общественностью из соображений, что
маркетологу знать математику необязательно. Однако крупные специалисты маркетинга с полной уверенностью утверждают, что математика необходима, а психологи-профконсультанты [1] объясняют, что
людям данной профессии необходим, как гуманитарный, так аналитический склад ума.
В моей работе рассмотрен ряд математических задач [2], с которыми сталкиваются сотрудники маркетингового отдела.
Первая задача: «В результате скидочной акции в краткосрочном периоде удалось увеличить объём продаж по данной товарной
группе на 300%. Во сколько раз увеличились продажи?» Самый популярный ответ, к сожалению - «в ТРИ раза»! В то время как, приняв
объем продаж до акции Х (это 100%), получаем, что увеличение его на
300%, дает объем продаж Х+3Х=4Х, т.е. увеличение в 4 раза.
26
Вторая задача: «При проведении ценообразования по новой
линейке товара был использован следующий алгоритм – розничная
цена формировалась с помощью добавления к себестоимости товара на
складе 100%. После этого, вспомнив, про дилерский канал, маркетологи дали им максимальную скидку в 40%, полагая, что оставшаяся маржинальность продукта будет на уровне 60%. В чём заключается ошибка?».
Очевидно, маркетолог рассчитал маржинальность, как разность процентов (100-40)%=60%, хотя такое оперирование с ними
здесь недопустимо, т.к. расчет скидки дилерам - это начисление процентов на проценты. После несложных вычислений, получаем маржинальность на уровне 20%, а не как рассчитал маркетолог 60%.
Третья задача: «Во время проведения акции на сайте компании
вместо скидки в 20% интернет маркетолог разместил скидку 30%.
Ошибка обнаружилась в тот момент, когда была уже продана одна
пятая акционного товара. Руководство компании поставило задачу
пересмотреть продажную цену, чтобы по окончании акции прибыль
стала равна первоначально запланированной. Какую цену должен поставить маркетолог?»
Обозначив изначальную цену товара — ц, а новую цену, которая позволит скомпенсировать ошибку, обозначим — нц, составляем
уравнение из условия, что полученная по факту выручка должна совпадать с предполагаемой:
0,8*ц=0,14*ц+0,8*нц → 0,8*ц-0,14*ц=0,8*нц
Откуда 0,66*Ц=0,8*НЦ и получаем, что
НЦ=0,66/0,8=0,825.
Из расчета, что исходная цена единицы товара ц — это 100%, получаем, что новая цена равна 82,5% от исходной цены, т.е. цена снижена на
(100-82,5)%=17,5%
Делаем вывод, что оставшуюся часть партии нужно продавать со
скидкой 17,5% от цены товара.
Рассмотренные задачи, конечно, не исчерпывают весь круг
математических задач из работы маркетингового отдела. Приведенные
примеры учат тому, что пренебрежение математикой оборачивается
профессиональной некомпетентностью. Даже простейшие задачи на
проценты решаются к грубейшими ошибкам, которые обернуться компании финансовыми потерями. Итак, уверенное владение математическим аппаратом — неотъемлемое качество хорошего маркетолога.
[1] Анна Фатеева, психолог-профконсультант, https://youtu.be/poyCzCBBicw
[2] Козуля И.И., член Гильдии маркетологов, эксперт по маркетингу, МВА
(Master
of
Business
Administration),
27
https://www.marketologi.ru/publikatsii/stati/matematika-v-marketinge-ili-ne-stoitprenebregat-tsaritsejj-nauk/
Туркина Н. Н., гр. ПИВЭ-71
Рук. доц. Алашеева Е.А., доц. Рогова Н.В.
ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРЕЖЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕОРИИ
ГРАФОВ
Часто при математическом моделировании какого-либо экономического процесса требуется решить транспортную задачу. Например,
требуется найти маршрут оптимальной длины, выделить все маршруты данной длины, найти минимальный маршрут. Для данных целей
удобнее всего использовать методы теории графов. При построении
математической модели реального маршрута матрица смежности моделируемого графа получается очень больших размеров. Такую матрицу неудобно хранить в памяти компьютера. Поскольку у таких матриц, как правило, много нулевых элементов, то эффективно использовать технологии разреженных матриц в данном случае. В данной работе приведён пример использования разреженных технологий для
отыскания всех маршрутов данной длины у графа и разработан алгоритм решения данной задачи.
Простейший пример применения разреженных технологий – задача о поиске всех маршрутов заданной длины.
Задача: дан граф, изображенный на Рис. 1, и необходимо найти
количество маршрутов длины 2.
Рис. 2
Рис. 1
Решение: матрица A , изображенная на Рис. 2 - это матрица
смежности данного графа. Данную задачу можно решить с помощью
разреженных технологий, применяя алгоритм (в данной статье указана
лишь первая его часть), указанный ниже:
На входе имеем матрицу A, заданную в РСФ.
IA: 1 2 4 6 7 9
JA: 4 1 5 2 4 5 1 3
AN: 1 1 1 1 1 1 1 1
А в результате получаем матрицу C =A2 в разреженном строчном
формате:
28
IC: 1 2 5 7 9 11
JC: 5 1 3 4 1 5 1 3 2 4
AC: 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2
Алгоритм по нахождению массивов JC и IC - символический
этап:
Разобьём элементы массивов JA и AN следующим образом:
IA: 1 2 4 6 7 9
JA: 4 1 5 2 4 5 1 3
AN: 1 1 1 1 1 1 1 1
Введем массив переключателей Y и переключатель P. Число позиций Y равно 5. В начальный момент во все позиции Y засылаем нули. По умолчанию IC всегда начинается с 1.
IC: 1
P=1
Y: 0 0 0 0 0
Просматриваем 1 позицию JA
JA [1] =4 (Смотрим 4-ю строку матрицы A)
Просматриваем 6 позицию JA.
Y: 0 0 0 0 1 JC: 5
IC: 1 2
P=2
Просматриваем JA с 2 по 3 позиции.
JA [2] =1 (Смотрим 1-ю строку матрицы A)
Просматриваем 1 позицию JA.
Y: 0 0 0 2 1 JC: 5 4
JA [3] =5 (Смотрим 5-ю строку матрицы A)
Просматриваем 7 и 8 позиции JA.
Y: 2 0 2 2 1 JC: 5 4 1 3
IC: 1 2 5
P=3
Просматриваем JA с 4 по 5 позиции.
JA [4] =2 (Смотрим 2-ю строку матрицы A)
Просматриваем 2 и 3 позиции JA.
Y: 3 0 2 2 3 JC: 5 4 1 3 1 5
JA [5] =4(Смотрим 4-ю строку матрицы A)
Просматриваем 6 позицию JA.
Y: 3 0 2 2 3 JC: 5 4 1 3 1 5
29
IC: 1 2 5 7
P=4
Просматриваем 6 позицию JA.
JA [6] =5(Смотрим 5-ю строку матрицы A)
Просматриваем 7 и 8 позиции JA.
Y: 4 0 4 2 3 JC: 5 4 1 3 1 5 1 3
IC: 1 2 5 7 9
P=5
Просматриваем JA с 7 по 8 позиции.
JA [7] =1(Смотрим 1-ю строку матрицы A)
Просматриваем 1 позицию JA.
Y: 4 0 4 5 3 JC: 5 4 1 3 1 5 1 3 4
JA [8] =3(Смотрим 3-ю строку матрицы A)
Просматриваем 4 и 5 позиции JA.
Y: 4 5 4 5 3 JC: 5 4 1 3 1 5 1 3 4 2
IC: 1 2 5 7 9 11
Вторая часть алгоритма - численный этап: нахождение массива
AN ненулевых элементов матрицы A.
Теория графов применяется в различных областях современной
математики и ее приложениях, в особенности это имеет отношение к
экономике, технике, к управлению.
Таким образом, можно сделать существенный вывод, что разреженные технологии широко применимы на практике. Они позволяют
значительно беречь память ЭВМ, уменьшая время на выполнение алгоритмов.
Список литературы
1. Алашеева Е.А. Алгоритм построения системы линейных алгебраических
уравнений с псевдоразреженной матрицей при решении электродинамической
задачи методом интегральных уравнений. Наука и Мир. 2014. Т. 1. № 12 (16).
С. 10-12.
2. Турчак Л.И.,Плотников П.В., «Основы численных методов»,-М.:
ФИЗМАТЛИТ, 304с. (2003)
30
Скалчихина Т.С.
Рук. к. ф.-м.н., доцент Балабаева Н.П.
ПРИБЛИЖЕННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ
ДИФФЕРЕНЦИАЛА ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ
ПЕРЕМЕННЫХ
При решении прикладных задач зачастую возникает необходимость в приближенных вычислениях значений функций с последующей оценкой допущенной при этом погрешности. Для функции одной
переменной при малых отклонениях аргумента можно применять метод линеаризации, то есть замены приращения нелинейной функции на
приращение ее касательной, которое равно значению дифференциала в
заданной точке. Этот метод можно обобщить на случай функции нескольких переменных.
Для функции двух переменных замена полного приращения
функции ее полным дифференциалом дает формулу для приближенных вычислений в виде
Точность полученного результата определяется погрешностью
этих вычислений. Абсолютную погрешность для функции двух переменных находим по формуле
Относительная погрешность какой-либо величины
Все эти формулы легко обобщаются на случай функции любого
конечного числа переменных.
Рассмотрим решение следующих задач.
Задача 1. Для вычисления площади S треугольника по стороне a и
углам B и C пользуются формулой
Найти относительную погрешность
при вычислении S, если относительные погрешности данных элементов равны соответственно , ,
Относительная погрешность площади S:
.
Так как площадь S – функция от трех переменных S(a, B, C), то
полный дифференциал площади находится по формуле
31
Находим частные производные по данным переменным и выражаем их через S
Подставляя найденные производные в формулу для полного дифференциала, а затем полный дифференциал в формулу для нахождения
относительной погрешности получим ответ
Задача 2. Вычислить приближенно
Принимаем, что данное нам выражение — это значение некоторой функции двух переменных х и у, вычисленное при x = 1,03, a y =
0,98. Для применения формулы приближенного вычисления, нужно
подобрать такие значения
, которые не сильно отличаются от
значений величин х и у, и при которых данное выражение будет легко
вычисляться. В данной задаче = 1;
= 0,03; = 1;
= -0,02.
Тогда
Подставляя все в формулу для приближенного вычисления получаем ответ
Задача 3. Сторона треугольника имеет длину 2,4 м и возрастает
со скоростью 10 см/с; вторая сторона длиной 1,5 м уменьшается со
скоростью 5 см/с. Угол, заключенный между этими сторонами равный
60˚, возрастает со скоростью 2˚ в секунду. Как и с какой скоростью
изменяется площадь треугольника?
Площадь треугольника является функцией трех переменных
32
Скорость изменения площади треугольника есть полное приращение данной площади в единицу времени, приближенно равное полному дифференциалу
Записываем данные задачи = 2,4 м; = 1,5 м; = 60˚
=10 см/с; = -5 см/с;
= 2˚ 0,035 (градусы необходимо перевести в радианы)
Находим частные производные по данным переменным
;
;
Подставляя их и данные в формулу полного дифференциала
получаем ответ:
,
Таким образом, площадь треугольника возрастает со скоростью
444 см²/с.
Список литературы:
1. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление: Учебник для
втузов. - Москва: Интеграл-Пресс. – 2002. – Том 1.
2. Берман Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа. – СанктПетербург, Изд-во «Профессия». – 2003.
Антипова Д.А.
Рук. к.ф.-м.н., доцент Добробог Н.В.
ЗАДАЧА ОБ ИСПРАВЛЕНИИ ОШИБКИ МАРКЕТОЛОГА
Математика является неотъемлемой частью нашей жизни, это
наука, которая складывалась из века в век. С раннего возраста нас учат
математике. Но для чего? А для того, чтобы мы спокойно справлялись
с трудностями не только в обыденной обстановке, но и в своей будущей профессии. Почти в каждой профессии требуются знания по математике. Конечно, получать специально профильное математическое
образование вовсе необязательно, если вы не собираетесь работать в
этой области. Но освоить эту дисциплину на базовом уровне школьного образования, должен и способен каждый. Не стоит думать, что вам
от природы это не дано, что ваше призвание - это гуманитарные дисциплины, а точные науки вы учить не в состоянии. Когда кто-то говорит, что у него гуманитарный склад ума и, поэтому, считать, читать
формулы и решать задачи он не может в принципе, как бы ни хотел, то
33
знайте, что это просто изящная попытка оправдать факт отсутствия
развитости математических способностей. Не их отсутствия! А только
того, что эти навыки, по каким-то причинам не получили должного
развития. Базовыми навыками математического мышления способен
овладеть каждый! От людей с гуманитарным складом зачастую можно
услышать утверждение, что: "Я – гуманитарий! Математика мне не
нужна!", за этими словами скорее кроется лень и нежелание совершать
какие-либо усилия по освоению новых знаний. И я бы дала совет не
делать таких поспешных выводов, ведь математические знания ещё
никогда не приносили вреда человеку, а наоборот, делали его жизнь
лучше!
Рассмотрим задачу: "Во время проведения акции, на сайте компании вместо скидки в 15% интернет маркетолог, разместил скидку 25%.
Ошибка обнаружилась в тот момент, когда была уже продана треть
акционного товара. Руководство компании поставило задачу пересмотреть продажную цену, чтобы по окончании акции прибыль стала
равна первоначально запланированной. Какую цену должен поставить
маркетолог?" [1] Кроме того, мне предложено рассмотреть, как изменится результат, если ошибка обнаружится после продажи 80% акционного товара.
Несложные вычисления нас приводят к выводу, что нужно исправить размер скидки и установить её в 10%, а не как было запланировано 15%.
Проведя аналогичные вычисления для второй части задачи, получили, что для исправления ошибки и выхода на запланированный уровень прибыли маркетолог должен поднять цену единицы товара на
25%, что является весьма ощутимым для покупателя и продажа оставшейся части партии по такой цене весьма сомнительна.
Благодаря этой задаче, я смогла наглядно показать, как может измениться результат в работе маркетолога из-за невнимательности, и
насколько важно уверенное владение математическим аппаратом в
маркетинге. Ведь, как говорил известный российский революционер,
советский политический деятель Михаил Иванович Калинин: "Если вы
хотите участвовать в большой жизни, то наполняйте свою голову математикой, пока есть к тому возможность. Она окажет Вам потом
огромную помощь во всей Вашей работе".
[1] Козуля И.И., член Гильдии маркетологов, эксперт по маркетингу, МВА
(Master
of
Business
Administration),
https://www.marketologi.ru/publikatsii/stati/matematika-v-marketinge-ili-ne-stoitprenebregat-tsaritsejj-nauk/
34
Кирьянцев А.С.
Рук. к.т.н., доц, Стефанова И. А.
АНАЛИЗ ПРОФИЛЕЙ СОЦИАЛЬНОЙ СЕТИ ВКОНТАКТЕ С
ЦЕЛЬЮ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ РЕЛЕВАНТНОЙ РЕКЛАМЫ
В настоящее время, благодаря социальным сетям, в режиме онлайн появляется много личной информации. Это дает большие перспективы ее использования при анализе данных пользователя о себе.
Большинство данных имеют личностный характер, по ним можно
определить многие характеристики, начиная от географического местоположения пользователя до его предпочтений в еде или любимого
магазина. Эти данные можно использовать как в корыстных, так и для
других целей, например, для предоставления рекламы по тем видам
товаров и услуг, интересующих пользователя. При анализе данных,
которые оставляют о себе пользователи можно выявить другую, явно
неуказанную информацию.
Метаданные – информация о другой информации, или данные,
относящиеся к дополнительной информации о контенте или объекте.
Метаданные раскрывают сведения о признаках и свойствах, характеризующих какие-либо сущности, которые позволяют автоматически
искать и управлять ими в больших информационных потоках, например, в социальных сетях.
В метаинформацию, хранящуюся на серверах социальных сетей,
входит информация, которую указал пользователь, а это:
− пол;
− дата рождения;
− телефон;
− друзья;
− место работы;
− номер школы или школ, в которых обучался пользователь,
включая букву класса и года поступления и выпуска;
− университеты, в которых обучался пользователь, включая факультет, год выпуска и поступления;
− семейное положение;
− родственники;
− текущий город, указанный в профиле.
С помощью этих данных можно построить логическую цепочку,
например, если выбранный пользователь учился в одном университете
с анализируемым человеком, имеют одно и то же указанное направление подготовки и год выпуска, то можно предполагать с большой ве-
35
роятностью, что данный и анализируемый пользователи были друзьями по университету.
Или, например, если в данных пользователя не указан город его
проживания, но при этом он состоит в нескольких группах в названии
которых стоит слово, например, «Самара», то можно с большой вероятностью предположить, что город, в котором живёт пользователь,
является город Самара.
Также можно проанализировать интересы пользователя по названиям групп, в которые он входит. Например, если у пользователя есть
несколько групп со словами «велопробег», «велосипеды», «велоспорт», то можно предположить, что данному пользователю интересны
велосипеды и все что с ними связанно.
Используя нейронную сеть для классификации текста и названия
групп пользователя можно создать и классифицировать вектор интересов пользователя без построения логических цепочек и автоматизировать классификации интересов для новых параметров.
Федорин М.Д.
Рук. старший преподаватель Сирант О.В.
ТЕХНОЛОГИЯ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ
Дополненная реальность (Augmented Reality – AR) — это среда,
которая создается благодаря наложению виртуальных объектов на
окружающий мир в реальном времени. Для её реализации могут применяться как компьютерные устройства, такие как смартфоны и планшеты, так и специальные девайсы: очки и шлемы дополненной реальности. В отличие от виртуальной реальности человек не путешествует
по другому миру, он остается в видоизмененной форме данной реальности.
Дополненная реальность - это одно из перспективного направления ИТ-разработок. Данная технология является новым способом получения данных и эффект от ее появления может сравниться с эффектом от появления Интернета. Первая технология дополненной реальности была разработана в 1968 году в Гарварде, ученым Иваном Сазерлендом. Затем её начали активно использовать в авиационных,
промышленных и военных целях. AR технология изначально позиционировалась как часть виртуальной реальности, но в конце 20 века она
превратилась в отдельное ответвление. Нам необходима быстрая, доступная и обновленная информация. Именно AR технологии позволяют решить эту проблему.
36
Первые коммерческие AR приложения начали появляться с 2008
года, но они были малочисленны. Только в 2010 году все заговорили о
дополненной реальности. В это время такие большие бренды как Cocacola, Disney, National Geographic начали использовать данную технологию в своих маркетинговых целях. AR технология начала развиваться
в рекламных, промышленных и военных целях, но все еще не получила должного распространения в связи с недостатком вычислительной
мощности.
Но в 2016 все вновь заговорили про данную технологию. Компания Niantic выпустила мобильное приложение, которое не использовало дополненную реальность как таковую, а лишь создавала псевдоощущение её присутствия. После этого, разработки проектов, связанных с дополненной реальностью, начали развиваться с огромной скоростью.
Дополненная реальность – это картинка, наложенная на дисплей.
Но на деле разработка AR включает в себя создание алгоритма, который позволяет привязать к реальным вещям виртуальные, дабы создать иллюзию того, что виртуальные действительно существуют в
физическом обличие.
Существует множество технологий, которые позволяют использовать дополненную реальность.
1. Мобильная дополненная реальность. Эта категория использует
смартфон как основное устройство. Например, при наведении камеры
телефона на рекламу какого-либо продукта вы видите на экране телефона объемное изображение товара, который продвигает данная реклама.
2. B2B-сегмент. Под термином «В2В» понимается любая деятельность одних компаний по обеспечению других производственных
компаний различными услугами. Дополненная реальность в основном
используется для дополнительной визуализации продуктов компании
3. Носимый AR.Это разнообразные шлемы. Microsoft Hololens —
главное устройство этого типа. Оно появилось в 2016 году. В основном используется в b2b-проектах и пока не может завоевать большую
пользовательскую базу из-за цены за устройства в 3–5 тысяч долларов.
HoloLens использует 64-разрядный 4-ядерный процессор от Intel с
частотой 1 ГГц. В дополнение к центральному и графическому процессорам HoloLens имеет голографический процессор, разработанный
Microsoft специально для HoloLens. Голографический процессор используется для обработки и интеграции данных, поступающих со всех
сенсоров, а также пространственного сканирования помещения, распознавания жестов, голоса и речи.
37
HoloLens обладают 4 камерами (по 2 с каждой стороны) для сканирования окружения и ориентации в пространстве, 4 микрофонами,
гиростабилизатором, датчиком глубины, 2MP видеокамерой, сенсором
окружающего освещения, но не могут использовать больше 900 Мб
памяти.
Meta 2. Meta внешне похож на Microsoft Hololens. Основным отличием является то, что Meta напрямую подключается к компьютеру и
может выдавать очень детализированную графику, но будет ограничивать пользователя проводом. Они подключаются к вашему компьютеру вместо монитора, визуализируют двухмерные и трёхмерные данные
перед вами подобно голограммам, которые можно привязать к определённому месту в окружающем пространстве.
Magic leap one. Компания Magic Leap представила свои очки дополненной реальности. Они будут независимы от компьютера — все
вычисления будет проводиться на небольшом носимом модуле, подключаемом к очкам. Его производительность компания сравнивает с
производительностью современных ноутбуков. Сами очки выглядят
гораздо меньше, чем вышеперечисленные аналоги. Старт продаж Magic Leap One назначен на 2018 год.
Технология дополненной реальности в образовании играет с каждым годом все большую роль: школы, техникумы и ВУЗы по всему
миру переходят с традиционных методик на более продвинутые способы.
Исследования показывают, что смешанная реальность уверенно может считаться настоящим прорывом в образовательной сфере.
Такой подход позволяет лучше усваивать информацию, запоминать ее
большие объемы, причем это касается и младших школьников, и
старшеклассников, и студентов. Чтобы установить это, были проведены эксперименты, в ходе которых одна группа изучала новый материал при помощи AR, а другая – классическими схемами и пособиями.
Тесты продемонстрировали, что представители первой группы усвоили почти 90% от общего объема материала, проявляли дисциплинированность и заинтересованность в обучении, тогда как классический
подход показал втрое меньшую эффективность.
В образовании преимущества смешанной реальности выглядит
следующим образом:
- Наглядность – например, объемное моделирование
- Визуализация. Визуализация теории при помощи дополненной
реальности, облегчает процесс запоминания, улучшает усвоение материала.
38
- Интерес. Можно создать приложение, в котором страницы
учебника “оживают”, персонажи вступают с вами в диалог, объясняют
сложные моменты, помогают вникнуть в суть материала. Такой подход, в разы интересней, приятней и понятней.
Список литературы
1. Дополненная реальность - станет ли она реальностью будущего? [Электронный ресурс] Режим доступа: https://sciencepop.ru/dopolnennaya-realnost-ilikak-sdelat-mir-luchshe/ – свободный. Заглавие с экрана.
2. AR-жизнь: применение и перспективы дополненной реальности [Электронный ресурс] Режим доступа: https://dtf.ru/7800-ar-zhizn-primenenie-iperspektivy-dopolnennoy-realnosti/ – свободный. Заглавие с экрана
3. Что такое дополненная реальность: принцип работы, устройства, будущее
технологии [Электронный ресурс] Режим доступа: https://planetvrar.com/chtotakoe-dopolnennaya-realnost/ – свободный. Заглавие с экрана
4. Microsoft HoloLens [Электронный ресурс] Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Microsoft_HoloLens – свободный. Заглавие с экрана
5. Дополненная реальность в образовании [Электронный ресурс] Режим доступа: https://vr-j.ru/stati-i-obzory/dopolnennaya-realnost-v-obrazovanii/ – свободный. Заглавие с экрана
Брагин А.В.
Рук. к.т.н., доц, Стефанова И. А.
РАЗРАБОТКА ОБЛАЧНОЙ WEB-СИСТЕМЫ
САМООБРАЗОВАНИЯ
Разработка облачной Web-системы представляет собой создание
web-сайта, обеспечивающего пользователю возможность использовать
различные интерактивные сервисы, которые работают в рамках данного web-сайта, а также с возможностью непосредственного доступа к
данным сервисам по кроссплатформенному приложению через облачный сервер, созданный по технологии ASP.NET [1, 2].
Приложение позволяет проекту корректно отображаться и функционировать на разных устройствах (компьютер, планшет, мобильный
телефон) и операционных системах. Основное преимущество такой
разработки заключается в том, что система может развиваться постепенно, включая в себя новые возможности. И соответственно затраты
на них также будут постепенно распределяться, по мере реализации
тех или иных модулей системы.
Основным модулем системы является облачный web-сервер совместно с центральным модулем, который обеспечивает управление
39
сайтом. Связь с клиентами системы (пользователей) обеспечивается
посредством web-интерфейса.
Особенность системы заключается в ее разработке по технологии
Open Source, которая предполагает оставлять исходный код проекта
открытым, что дает возможность для «быстрого старта» и привлечения
к нему заинтересованных пользователей. Следует добавить, что сайт
размещен на облачном сервере, что позволяет привязать к нему приложение.
Исходный код данного проекта разделен на 3 категории:
 управляемый код - не изменяется в ходе разработки: шаблон
сайта (будущего Web-портала);
 независимый код – только один блок кода, намеренно меняется и проверяется: валидация исходного кода (валидатор w3.org );
 зависимый код - результат изменения, из-за независимого кода: отладка в браузерах на облачном репозитории.
Решение проблемы работы над проектом с изменяющейся информацией достигается использование VCS (Version Control System).
Кроме того, при создании проекта использовалась система контроля
версией проекта Git, с сервисом GitHub.
Для создания web-сайта, который входит в облачную систему,
использовались такие средства, как html страницы и css правила для
них, JavaScript скрипты, графические изображения.
Развёртка web-сайта в сети интернет происходит в 4 этапа:
 выбор поддерживаемых браузеров;
 выбор системы контроля версии;
 отладка на облачном репозитории;
 выбор доменного имени и хостинг-сервера.
Отладка сайта производилась при помощи отладки мобильной
версии в симуляторе, а затем и на реальном физическом устройстве,
которым послужил смартфон компании Microsoft. Симулятором послужил симулятора планшета «Microsoft Windows Simulator».
Созданный сайт имеет следующие возможности:
 прочтение статей;
 регистрация на сайте;
 получение доступа к системе тестирования.
Кроме того, предусмотрена обратная связь у зарегистрированных
пользователей со службой технической поддержки по всем возникшим
вопросам.
На данный момент Кроссплатформенное приложение разрабатывается по технологии UWP (Universal Windows Platform [3] с использование пакета прикладного программного обеспечения для разработчи-
40
ков Visual Studio Community 2017. Однако уже сейчас доступна альтернативная web-версия и тестовая версия мобильного приложения.
Список литературы
1. Осипов Н.А. Разработка приложений ASP.NET с применением Entity Framework.
– СПб: Университет ИТМО, 2016. – 80с.
2. Джо Майо Самоучитель Microsoft Visual Studio 2010. – СПб.: БХВПетербург, 2011. – 464с.
3. Документация по Universal Windows Platform – MSDN, 2018 [электронный ресурс], режим доступа https://docs.microsoft.com/ru/ru/windows/uwp/index .
Вахрамеева Д.Д., Кондрашева П.П.
Рук. ассист. кафедры ИВТ Знаткова Г.Ю.
КРИПТОГРАФИЯ В ЕГИПТСКИХ ИЕРОГЛИФАХ
Слово «иероглиф» происходит от греческого «Хиерос» («священный») и «глифос» («слова» или «знаки»). Впервые обозначения были
использованы философом Климентом Александрийским в период с
150 по 230 г. н.э.
Древние египтяне называли их «мджу нетжер», что означало «божественные слова». Алфавит состоит из трех основных типов знаков:
логограммы, представляющие слова; фонограммы, звуки; и определители, в конце слова, чтобы помочь прояснить его значение
Первые знаки иероглифического письма Древнего Египта были
найдены на украшениях и посуде, изготовленной из слоновой кости,
керамических сосудов и глиняных оттисков.
Как и большинство древних алфавитов, истоки египетских иероглифов плохо изучены. Однако, были выдвинуты несколько гипотез.
Те, кто, казалось бы, знакомы с концепцией общения посредством визуальных образов, придумали доисторические охотничьи общины в
пустыне Нила. Некоторые из мотивов, изображены на горных породах,
а также, обнаруживаются на гончарных сосудах ранних додинастических культур в Египте. На кладбище Абидоса, в гробнице, был похоронен около 3100 года до нашей эры член местной элиты. Он был богатым человеком, вероятно, правителем, и он был похоронен со своим
имуществом, включая сотни банок, скипетр из слоновой кости и другие предметы. Многие из этих объектов были разграблены, и мы смогли узнать о их существовании лишь из-за около 150 сохранившихся
ярлыков, которые содержат самую раннюю известную письменность в
Египте.
41
Согласно египетской мифологии, бог Тот создал письмо, чтобы
сделать египтян более мудрыми и укрепить их память. Однако бог Ра
не согласился: он сказал, что если человечество станет обладать иероглифами, это заставит людей созерцать их память и историю через
письменные документы, а не полагаться на их фактические воспоминания, переданные из поколения в поколение. Письмо, по мнению Ра,
ослабит память и мудрость людей. Несмотря на волю Ра, Тот дал приемы письма избранному числу египтян, книжникам. В древнем Египте
книжники пользовались большим уважением за свои знания и умение
использовать этот дар богов, и эта должность находилась высоко на
социальной лестнице.
Первые египетские письмена-иероглифы носили явно картиночный
характер. Всего известно до 5000 разных египетских иероглифов, однако в каждую эпоху использовалось не более 700—800.
Среди египетских иероглифов различают:
1) одноконсонантные знаки (около 30), обозначавшие согласные
звуки египетского языка;
2) двух-трехконсонантные знаки для фонетической передачи морфем;
3) идеограммы — для обозначения целых слов;
4) детерминативы — вспомогательные (непроизносимые) идеографические знаки, уточняющие значения слов. Демотика -еще более сокращенный алфавит, лишенный какого-либо живописного следа, известного как демотический «популярный». Иероглифика-это была самая старая версия алфавита, отличающаяся элегантным живописным
видом. Эти знаки обычно находятся в памятных надписях и погребальных текстах Иератика-воодушевленные священниками и хранителями храма, которые хотели упростить процесс написания, иероглифы
стали постепенно стилизовать и рисовать в иератическом «священническом» алфавите. Иератизм всегда пишется справа налево, в основном на остраке (гончарные черепки) и папирусе, и использовался не
только для религиозных целей, но и для публичных, коммерческих и
частных документов.В исследовании этой письменности и в дешифровке иероглифов самых выдающихся результатов достиг Жан Франсуа Шампольон (1790–1832)
Розетгский камень стал ключом для разгадки египетского иероглифического и демотического письма. Розеттский камень — плита из
гранодиорита, найденная в 1799 году в Египте возле небольшого города Розетта (теперь Рашид), недалеко от Александрии, с выбитыми на
ней тремя идентичными по смыслу текстами, в том числе двумя на
древнеегипетском языке — начертанными древнеегипетскими иеро-
42
глифами и египетским демотическим письмом, которое представляет
собой сокращённую скоропись эпохи позднего Египта, и одной на
древнегреческом языке. Древнегреческий был хорошо известен лингвистам, и сопоставление трёх текстов послужило отправной точкой
для расшифровки египетских иероглифов.
Шампольон исследует на Розеттском камне царское имя «Птолемей» и выделяет в нем 7 иероглифов-букв. Изучая копию иероглифической надписи на обелиске, происходящем из храма Исиды на острове Филэ, он прочитывает имя царицы Клеопатры. В результате Шампольон определил звуковое значение еще пяти иероглифов, а после
прочтения имен других греко-македонских и римских правителей
Египта увеличил иероглифический алфавит до девятнадцати знаков.
Он установил в ходе своего исследования и сделал заключение, что у
египтян была полуалфавитная система письма, так как они, подобно
некоторым другим народам Востока, не употребляли на письме гласных. А в 1824 году Шампольон опубликовал свою главную работу —
«Очерк иероглифической системы древних египтян». Она стала краеугольным камнем современной египтологии.
Список литературы:
1.Дешифровка египетских иероглифов // Тартария – [Электронный ресурс]
/ Режим доступа URL - http://www.tart-aria.info/deshifrovka-egipetskih-ieroglifov/
- свободный (16.02.2018);
2. Египетские иероглифы. Египетские иероглифы и их значение. Древние
египетские иероглифы// FB.ru-[Электронный ресурс] /Режим доступа URL http://fb.ru/article/138358/egipetskie-ieroglifyi-egipetskie-ieroglifyi-i-ih-znacheniedrevnie-egipetskie-ieroglifyi – свободный (15.02.2018);
3. Египетские письмена // Полная энциклопедия символов – [Электронный
ресурс] / Режим доступа URL-http://the-symbol.ru/egipetskie_pismena.htm –
свободный (16.02.2018).
43
Гальцов В.В.
Рук. доцент кафедры ИВТ Коваленко Т.А.
НАЗНАЧЕНИЕ ИГРОВЫХ ДВИЖКОВ
Игровой движок – это базовое программное обеспечение компьютерной или видео игры. Он представляет собой своеобразную узкоспециализированную операционную систему, так как включает все модули последней.
Игровой движок в первую очередь создается в целях упрощения и
ускорения разработки. Поэтому включает средства для создания игрового мира – level-моделинга, импорта объектов, текстурирования, загрузки и анимации персонажей, создания визуальных эффектов,
настройки физики и прочего.
Второй значительной целью разработки движка является кроссплатформенность разрабатываемой игры. То есть возможность ее запуска с разных платформ с минимально возможными изменениями.
Для демонстрации возможностей движка я подготовил игру, разработанную на движке Unity 3D. Данная игра нацелена на школьную
аудиторию, с целью развития их мышления с помощью расчёта своего
пути до финиша.
На рис.1 (а) показан начальный уровень игры. Внизу есть показатель пищи героя, а на самой карте случайным образом расположена
еда. На каждый ход героя затрачивается одна еда. На рис. 1 (б) видно,
что персонажем пройдено 3 клетки.
На рис. 1(в) показано, что каждая подобранная еда добавляет к пище +10.
Рис. 1 Демонстрация игры
Также хотелось бы показать пару строчек кода этой игры (рис.2).
44
Рис.2 Листинг кода игры.
На рынке сейчас представлены десятки движков на любой вкус:
кроссплатформенные и специализированные, требующие активной
работы с исходным кодом движка и доступные без знаний программирования вообще, с разными производительностью, качеством документации и ценой. А потому, начинающим разработчикам начать знакомиться с разработкой игр не составляет никакого труда. Так как мы
живём в 21-м веке и у нас есть интернет, научиться разработке игр
самому вполне реально.
Список литературы
1. Компьютерные игры как искусство [Электронный ресурс] Режим доступа http://gamesisart.ru/game_dev_prof.html– свободный - Загл. с экрана.
Елисеев А.А.
Рук. ст.препод. каф ИВТ Сирант О.В.
СРАВНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ШИФРОВАНИЯ
Проблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом, волновала людей с древности. Среди всего спектра методов защиты данных от нежелательного доступа особое место занимают криптографические методы. Даже
древнейшие рукописи являются своего рода представителями криптографических методов защиты информации.
В данной работе сравниваются два алгоритма шифрования – DES и
AES. Так как AES является преемником DES, то можно увидеть важные факторы, которые влияют на улучшение методов шифрования.
DES (Data Encryption Standard) – симметричный алгоритм шифрования, то есть один ключ используется для шифрования и расшифрования данных.
DES имеет блоги по 64 бит и 16-цикловую структуру сети Фейстеля, использует ключ длиной 56 бит, а в преобразовании участвуют раундовые ключи по 48 бит. Алгоритм использует комбинацию нелинейных и линейных преобразований.
45
В марте 1975 криптоалгоритм DES был издан в эскизном виде в
Федеральном Регистре года как Федеральный Стандарт Обработки
Информации.
После публикации алгоритм жестко критиковался. Критиковалась
маленькая длина ключа 56 битов. Федеральный Регистр объявил DES
стандартом шифрования и он быстро стал наиболее широко используемым блочным шифром.
DES может использоваться в четырех режимах:
 Режим электронной кодовой книги (ЕСВ — Electronic Code Book):
обычное использование DES как блочного шифра
 Режим сцепления блоков (СВС — Cipher Block Chaining). Каждый
очередной блок перед зашифровыванием складывается по модулю 2 со следующим блоком открытого текста.
 Режим обратной связи по шифротексту (CFB — Cipher Feed Back).
В режиме СFB вырабатывается блочная «гамма»
 Режим обратной связи по выходу (OFB — Output Feed Back). В
режиме OFB вырабатывается блочная «гамма»
С самого начала использования алгоритма криптоаналитики всего
мира прилагали множество усилий для взлома DES. Фактически DES
дал невиданный доселе толчок развитию криптоанализа. DES стойко
выдержал 20 лет массового всемирного криптоанализа – десятилетия
криптоанализа не привели к обнаружению серьезных уязвимостей в
алгоритме. Он являлся стандартом США пока на его смену не пришел
алгоритм AES.
Причиной замены стандарта шифрования в США стала очевидная
криптографическая слабость прежнего стандарта, обусловленная малой длиной ключа. Кроме того, стандарт был очень неудобным для
программной реализации.
В октябре 2000 г. департамент торговли США подвел итоги конкурса по выработке нового стандарта. Из 15 шифров, выдвинутых на
конкурс, был выбран алгоритм Rijndael [1], разработанный бельгийскими криптографами. Новый стандарт вступил в действие с начала
2002 г. и получил аббревиатуру AES (Advanced Encryption Standard).
AES – симметричный алгоритм блочного шифрования. Размер его
блока – 128 бит, а размер ключа – 128/192/256 бит.
Алгоритм представляет собой блок из данных в виде двумерного
байтового массива размера 4х4. Все операции производятся над отдельными байтами самого массива, а также над независимыми строками и столбцами.
В каждом раунде алгоритма выполняются следующие преобразования:
46




SubBytes – представляет собой табличную замену каждого байта
массива
ShiftRows – выполняет циклический сдвиг влево всех строк массива (кроме нулевой). Сдвиг для i-ой строки происходит на i байт
MixColumns – выполняет умножение каждого столбца массива на
фиксированный полином.
AddRoundKey – накладывает на массив данные материала ключа.
На i-ый столбец массива операцией XOR накладывается слово
расширенного ключа
Количество раундов R зависит от размера ключа:
Размер ключа, бит
128
192
256
R
10
12
14
Перед первым раундом выполняется предварительное наложение
материала ключа с помощью AddRoundKey, которая выполняет наложение на открытый текст первых четырех слов расширенного ключа.
Расшифрование выполняется применением обратных операций в
обратном порядке. Первым раундом выполняется операция
AddRoundKey (обратная самой себе), которая выполняет наложение на
зашифрованный текст четыре последних слова расширенного ключа.
Затем выполняется необходимое количество раундом расшифрования:
 InvShiftRows – циклический сдвиг вправо трех последний строк массива на одно и то же количество байт, на которое выполнялся сдвиг
ShiftRows
 InvSubBytes – выполняет по байтам обратную табличную замену
 AddRoundKey – выполняет наложение на данные четырех слов расширенного ключа, но в обратной нумерации
 InvMixColumns – умножение каждого столбца массива на полином
Как и в шифровании, последний раунд расшифрования не выполняет InvMixColumns.
Для трех вариантов ключей AES полный перебор требует 2^127 ,
2^191 или 2^255 операций соответственно. Даже наименьшее из этих
чисел свидетельствует, что атака с использованием перебора ключей
сегодня не имеет практического значения.
В июне 2003 года АНБ США объявило, что шифр AES является достаточно надёжным для защиты сведений, составляющих государственную тайну. Вплоть до уровня SECRET было разрешено использовать ключи длиной 128 бит, для уровня TOP SECRET рекомендовано ключи длиной 192 и 256 бит.
47
С первого января 2013 г. в России действует национальный стандарт ГОСТ Р 34.11– 2012 г. [2], определяющий алгоритм и процедуру
вычисления двух функций хеширования (с различными длинами хешкодов) семейства "Стрибог", первоначально представленных на конференции Рускрипто в 2010 г.
В настоящее время усиленно ведутся работы по описанию расширения PKCS#11 для использования российских стандартов ГОСТ Р
34.10–2012 и ГОСТ Р 34.11–2012, а также по интеграции отечественных криптографических алгоритмов в протоколы IPSec, IKE, IPlir,
SCP-F2.
Список литературы
1. Винокуров, А. Стандарты криптографической защиты информации России
и США [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://bre.ru/security/18952.html
– свободный
2. ГОСТ Р 34.11–2012. Информационная технология. Криптографическая
защита информации. Функция хеширования.
Каткова Т.А.
Рук. ассист.кафедры ИВТ Знаткова Г.Ю.
ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ QR-КОДИРОВАНИЯ
QR-код (quick response) – представляет собой матричный код, задача которого хранение большого объёма информации на относительно небольшой площади. QR-коды бывают статические и динамические. Статические коды хранят непосредственно выдаваемую информацию, а динамические сначала перенаправляют на сервер. Благодаря
гибкой системе распознавания, такой код может выглядеть разнообразно.
QR-код был разработан в 1994 году, в Японии, компанией
«Denso-Wave», входящей в состав организации Toyota. Необходимость
их разработки появилась в 80-х годах, в связи с повышением требований к машиночитаемым кодам японской промышленностью.
Преимущества QR-кода:
 Относится к открытым технологиям, т.е. технологиям, доступным каждому
 Позволяет хранить относительно большой объём информации
на относительно небольшой площади
 Не требуют профессионального оборудования для считывания
48
 Может считываться, даже если имеет мелкие повреждения и
загрязнения
 Узнаваемый внешний вид
В бизнесе, торговле и маркетинге QR-коды могут служить как
крайне действенные маркетологические средства. Пример: рекламная
компания компании Tesco в Южной Корее. В производстве QR –коды
могут облегчить ведение электронных отчётов и документации при
производстве, благодаря расположению меток на оборудовании и продукции. В быту QR –код в бытовой жизни можно применять для передачи кратких сообщений или упрощения некоторых задач, связанных с
информационными технологиями.
Однако, мною был проведён опрос группы лиц возрастом от 18 до
25 лет о том, как часто они используют QR-коды. Полученные результаты указаны на диаграмме (Рис.1).
Для современной, доступной технологии, такие показатели среди
молодого населения говорят о её невостребованности.
Как так вышло? У технологии QR-кодирования есть ряд серьёзных проблем.
Для начала, данные технологии в повседневной жизни предполагают то, что вы будете сканировать код сами. При пассивном использовании кодов вы не тратите собственные силы и не прилагаете какиелибо навыки. Когда же вы сканируете код самостоятельно, вы становитесь активным пользователем QR-кода, это значит, что получение
информации из него будет требовать от вас определённых навыков,
специального оборудования, ваше время и силы.
Рис.1
49
Так же не стоит забывать, что QR-код – это «язык компьютеров».
Это значит, что данный тип кода не интуитивен, не понятен без посторонней техники, он не подстраивается под нас в зависимости от привычек и предпочтений, что вызывает проблемы с его использованием.
Существует проблема отсутствия обсуждения QR-кодов. Это отрезает тех потенциальных пользователей, у которых не было времени
или возможности узнать о них.
Не стоит забывать о безопасности.QR-коды – открытая технология, это значит, что её могут пользоваться все, в том числе и мошенники.
В итоге данные коды будут удобны в профессиональном производстве и при его автоматизировании, не выходя за его рамки. В современной бытовой жизни места QR-коду нет, в нём нет той интуитивности и вариативности.
Список литературы
1) Ковалёв А. И. QR-коды, их свойства и применение // Молодой ученый. —
2016. — №10. — С. 56-59. — [Электронный ресурс] / Режим доступа URL–
https://moluch.ru/archive/114/29398/– свободный. (Дата обращения: 13.02.2018)
2) История создания QR-кода – [Электронный ресурс] / Режим доступа. URL
– http://qr.co.ua/history.htm — свободный. (Дата обращения: 13.02.2018)
3) Что такое QR-коды? // TrustThisProduct — [Электронный ресурс] / Режим
доступа URL — https://qrcode.trustthisproduct.com/what-is-a-qr-code-ru.html —
свободный. (Дата обращения: 17.02.2018)
4) Что же не так с QR-кодами? // ХабраХабр — [Электронный ресурс] / Режим доступа URL — https://habrahabr.ru/post/206924/ — свободный. (Дата обращения: 23.02.2018)
Киптенко А. В., Дунаев П. А.
Рук. ассист. кафедры ИВТ Знаткова Г. Ю.
ТЕХНОЛОГИЯ NFC
Near field communication, NFC («ближняя бесконтактная связь») технология беспроводной передачи данных, даёт возможность обмена
данными между устройствами на расстоянии около 10 сантиметров и
максимальной скоростью передачи 424 кбит/с.
Разработка технологии велась с 2004 года, а первая спецификация
стандарта была утверждена в 2006 году. И тогда же вышло первое
устройство с поддержкой NFC. В 2009 форумом NFC был создан стандарт Peer-to-Peer, позволяющий смартфонам с помощью NFC обмени-
50
ваться друг с другом контактами, ссылками, инициализировать
Bluetooth, Wi-Fi и многое другое.
Принцип работы технологии NFC (активный режим): в устройстве есть индукционная катушка, которая генерирует электромагнитное поле. На другом устройстве есть еще одна такая же катушка, в ней
под воздействием поля первой катушки возникает электричество, которое в последствии преобразуется в сигнал. Девайсы по очереди генерируют электромагнитные поля и обмениваются ими. Такой режим
работы называется активным. Так же есть и пассивный режим, это когда только одно устройство генерирует электромагнитное поле. Таким
образом работают карточки или NFC метки.
Применение технологии NFC:
1) Бесконтактные платежи. С помощью технологии NFC можно
оплатить проезд в общественном транспорте, обед в кафе или покупки
в супермаркете. Преимущество такого способа оплаты в том, что карту
или деньги можно забыть дома, а со смартфоном современный человек
не расстаётся даже во сне. Бесконтактные платежи безопасны потому
что:
- расстояние, необходимое для срабатывания RFID-метки несколько сантиметров.
- при бесконтактной оплате используются Динамические CVVкоды. Для каждой новой транзакции генерируется новый CVV-код.
Для совершения бесконтактного платежа необходимы три вещи:
- Смартфон с NFC чипом.
- Специальный софт для оплаты.
- Терминал, принимающий бесконтактную оплату.
2) Передача файлов. Существует распространённый миф: многие
думают, что передача ведется непосредственно по NFC. Это не так.
Данные отправляются либо по Bluetooth, либо по Wi-Fi Direct. NFC
выступает в роли надежного идентификатора для устройств.
Существует ещё и пассивный режим работы NFC технологии
(NFC метки), в котором метка представляет собой очень тонкий чип с
антенной, у которого нет источника питания, он получает энергию от
наведенного активным контроллером поля. Для обеспечения меток
питанием используется явление электромагнитной индукции. Метки
могут содержать в себе какую-либо информацию, которую они передают на активное устройство. Существует определенное количество
видов меток и отличаются они только объемом данных, которые могут
хранить и скоростями передачи данных. Метки первого и второго типа
имеют скорость 106 кбит\с и объем 48 байт и 2 килобайта. Такого малого объема вполне хватает для хранения адреса сайта. Так же метки
51
первого и второго типа имеют возможность перезаписывать информацию. Третий тип меток может передавать данные на скорости до 212
кбит/с, эти метки берут для выполнения более сложных задач, например, подключение к сети Wi-Fi, или перевод телефона в беззвучный
режим. Метки третьего типа не перезаписываются. Метки четвёртого
типа самые мощные – они передают данные на скорости от 106 кбит/с
до 424 кбит/с, в них доступно 32 килобайта памяти для записи информации. Метки четвёртого типа не перезаписываются.
Список литературы
1.
Максим Григорьев. Что такое NFC в смартфоне и как им пользоваться? // GEEKHACKER – [Электронный ресурс] / Режим доступа URLhttps://geekhacker.ru/chto-takoe-nfc-v-smartfone-i-kak-im-polzovatsya/свободный. (Дата обращения: 17.02. 2018)
2.
Валерия Гришанова. Технология NFC в смартфоне: что это и как работает? // androidlime – [Электронный ресурс] / Режим доступа URLhttps://androidlime.ru/nfc-android-smartphones/- свободный. (Дата обращения:
17.02. 2018)
3.
Что такое NFC в смартфоне и как им пользоваться? //ЭРА
ТЕХНОЛОГИЙ – [Электронный ресурс] / Режим доступа URL- http://digitalboom.ru/mobile/chto-takoe-nfc-v-smartfone.html /- свободный. (Дата обращения:
17.02. 2018)
4.
Для чего нужны NFC метки в смартфонах?// BESPROVODNIK–
[Электронный ресурс] / Режим доступа URL- https://besprovodnik.ru/nfc-metkidlya-chego-nuzhny-i-kak-programmirovat/- свободный. (Дата обращения: 18.02.
2018)
Лобачев А.Ю.
Рук. доцент кафедры ИВТ Коваленко Т.А.
АНАЛИЗ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Информационные технологии (IT) — это быстро развивающаяся
отрасль науки в современном мире. Достижениями технологического
прогресса (электрическими гаджетами, компьютерами, мобильными
телефонами) мы пользуемся ежедневно. Именно поэтому деятельность, связанная с IT, сегодня считается динамично развивающейся.
Благодаря корректно написанным системам кодов, те же самые мобильные телефоны способны безошибочно определить номер звонящего нам человека, предоставить доступ к почтовым ящикам, а компьютеры способны высчитать одни из самых сложных математических
примеров. Я хотел бы выделить три основных языка программирова-
52
ния, которые, на мой взгляд, являются ключевыми на сегодняшний
день: язык Java, С++, C#.
Изучив их особенности, характеристики и структуру, используя
информацию из разных источников, я пришел к следующему выводу:
1. В экономике и информационных технологиях из трёх языков в
приоритете Java. Он разрешает разрабатывать высокопроизводительные портативные приложения на многих компьютерных платформах.
2. Игровая индустрия, авиационные и военные технологии используют С++. Ввиду его многообразности и функциональности язык,
требует немалых усилий, усидчивости для его изучения.
Проанализировав данные по этим языкам их применение в основных областях промышленности можно представить в виде диаграммы
(Рис.1)
Рис.1 – Применение языков программирования в промышленности
Заключение, из этих трёх основных языков нельзя назвать самого
главного и наиболее востребованного, несмотря на их идентичность,
они пользуются популярностью только в отдельных сферах. Для каждого из них предоставлена своя ячейка, в которой они могут быть использованы для человеческого блага. С каждым днём они совершенствуются и вносят огромный вклад в современность и шаг в будущее.
Список литературы
1.
Полезная информация для всех кто любознателен и жаждет знаний!
[Электронный
ресурс]
Режим
доступа
http://
http://info4all.ru/свободный - Загл. с экрана.
53
Муртазаев.М.Н.
Рук. ассист. кафедры ИВТ Знаткова Г.Ю
CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОРОВ INTEL И AMD
Конкуренция – великая движущая сила. Две компании – Intel и
AMD – соревнуются между собой, благодаря чему появились процессоры с мощными характеристиками на Coffee Lake и Ryzen.
Для начала небольшой экскурс в историю.
Компания Intel зарождалась в головах Роберта Нойса и Гордона
Мура, когда еще они работали в Fairchild Semiconductor в 60-ые годы.
В 1968 году Нойс и Мур ушли и впоследствии основали свою компанию, которая в 1971 году выпускает свой первый коммерческий микропроцессор Intel 4004.
AMD была основана 1 мая 1969 года Джерри Сандерсом и его 8
друзьями. Стартовый капитал составлял $100 000. Компания начала
свою деятельность как производитель логических интегральных микросхем. Первым микропроцессором стал Am9080 — клон 8080, выпущенный по лицензии Intel.
Объектами исследования стали процессоры последнего 8-го поколения Coffee lake от intel и их прямые конкуренты от AMD – поколение Ryzen.
В синтетических тестах и играх лидирующие позиции занимает
intel, в среднем превосходя AMD на 10-15%.
Но в связи с недавно опубликованными уязвимостями Meltdown и
Spectre картина меняется совсем в обратную сторону.
Совсем недавно стало известно о двух опаснейших уязвимостях
процессоров за последние двадцать лет. От них не спасёт антивирус,
атаку можно провести и на допотопное, и на самое современное железо. «Дыра» в безопасности есть у подавляющего большинства
устройств: от десктопов и смартфонов до банкоматов и самолётов.
Атака, которая полностью игнорирует защитные механизмы процессора, эксплуатирует контроль за адресными пространствами, реализованный блоком MMU (Memory Management Unit). Как выяснилось, процессор в ходе работы «по предсказаниям» способен целенаправленно игнорировать MMU. Специально подготовленный код эксплуатирует эту особенность для получения доступа к результатам работы этих самых алгоритмов. Собственно, так и работает Meltdown.
При помощи специального скрипта, имитирующего запросы по
нужным адресам, можно заставить CPU раскрыть информацию о содержании кэша. Имея на руках правильные данные, не составит труда
54
прочитать всю память ядра системы — а значит, и всю физическую
память устройства. Уязвимость затрагивает компьютеры под управлением практически любого продукта Intel (всю линейку Core и Xeon, а
также Celeron и Pentium на ядрах семейства Core, процессоры Core 2,
Pentium 4-й, 3-й и даже 2-й серий) Новые процессоры ARM на ядре
Cortex-A75 (Snapdragon 845, новые Exynos и Kirin, высокопроизводительные модели Mediatek 2018 года).
Казалось бы, владельцам процессоров AMD, на которых
Meltdown пока воспроизвести не удалось, пора вздохнуть с облегчением. Однако беда не приходит одна. Spectre — технически схожая с
Meltdown атака — она тоже эксплуатирует аппаратный уровень процессоров, используя непрямые каналы утечки данных. Будучи сложнее
в реализации, она распространяется (хоть и с некоторыми оговорками)
на все современные процессоры, вне зависимости от платформы и семейства.
Технически метод довольно сложен в исполнении, но и список
подверженных атаке устройств внушительнее: это все процессоры
Intel, и 64-битные ARM, и почти вся линейка AMD. То есть вообще все
CPU, имеющие внеочередной запуск инструкций.
Решение на сегодняшний день одно: установка актуального патча
для ОС
Для рядового пользователя ничего страшного не произойдёт. С
одной стороны, изоляция памяти ядра действительно сказывается на
производительности, и в некоторых сценариях потери могут достигать
тех самых 20-30%, которыми пестрят панические статьи в Интернете.
С другой — большинство таких сценариев в домашних условиях не
используется, а в играх и популярных пользовательских приложениях
реальная потеря производительности находится на уровне погрешности.
Но волноваться не стоит. Во-первых, уязвимость, пускай и с
опозданием, но найдена, изучена и предана огласке. Так что пусть и
через пару поколений, но от неё и ей подобных индустрия избавится
окончательно. Во-вторых большинство людей, не использующих в
повседневной работе уязвимые сценарии (вроде той же виртуализации), с потерей производительности практически не столкнутся. И втретьих сложность исполнения хакерской атаки и предпринятые против Meltdown и Spectre меры сделают её непривлекательной для злоумышленников. Цена атаки будет настолько велика, что она больше
подойдёт для взлома крупной корпорации, чем пользовательских
устройств.
55
Исследование и сравнение процессоров позволило выявить преимущества продукции каждой компании перед конкурентами.
Плюсы AMD:
 Цена – В среднем цена решений от AMD дешевле на 15-20%
аналогов INTEL
 Многозадачность - В работе с множеством требовательных
приложений AMD работает стабильнее и производительнее
 Хороший разгонный потенциал - Большинство процессоров
AMD легко поддаются разгону и за счет этого существенно повышают
производительность
 Мультиплатформенность - Сокеты разных поколений совместимы между собой, что даёт больший простор для создания комплектации
Плюсы INTEL:
 Высокая производительность - Процессоры INTEL показывают во всех тестах большую производительность
 Низкое Энергопотребление - Решения от INTEL имеют более
низкое энергопотребление чем аналоги AMD
 Приложения сделаны под Intel - Большинство приложений оптимизированно под процессоры INTEL, поэтому AMD приходится
работать в «агрессивной» среде
 Низкое тепловыделение - Процессоры INTEL имеют более
низкое тепловыделение, что сказывается на стабильности работы и
позволяет использовать более бюджетное охлаждение
В связи с новостями о уязвимостях Meltdown и Spectre для операций, требующих использование значительных мощностей процессора
(Монтаж видео, 3D моделирование и пр.) или использования сразу
нескольких ресурсоёмких приложений, подходят процессоры AMD.
Для игр или более требовательных приложений больше подходит Intel.
Какого-то одного лучшего процессора среди протестированных
нет, поэтому, чтобы сделать правильный выбор, нужно учитывать все
факторы, такие как цель использования, необходимая производительность, общая концепция ПК и бюджет.
Список литературы
1.
Новые процессоры Intel и AMD 2018 года//2018 Год жёлтой собаки –
2018 – [Электронный ресурс] / Режим доступа URL - https://v2018.com/novye-protsessory-intel-i-amd-2018-goda/ - свободный доступ. (Дата обращения: 11,02,2018)
2.
Под угрозой все. Что такое Meltdown и Spectre и как с ними
жить?//4pda – 2018 – [Электронный ресурс] / Режим доступа URL –
56
https://4pda.ru/2018/01/11/349120/ – свободный доступ. (Дата обращения:
11,02,2018)
Набиуллин Р.Р.
Рук. ассист. кафедры ИВТ Знаткова Г.Ю.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ЯЗЫКОВ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
Со времени своего появления компьютеры прошли огромный
путь от огромных медлительных машин, занимающих целые комнаты
до компактных устройств, помещающихся в кармане способных выполнить все необходимые нам задач. Помимо аппаратной части компьютеров развивались, и способы их программирования от ручного
набора машинного кода до удобных языков высокого уровня способных выполняться в любой поддерживаемой среде. Как и в эволюции
жизни, в эволюции языков программирования (ЯП) возникло множество ветвей развития, таких как ассемблеры, различные ЯП выполняющиеся непосредственно из под системы, языков выполняющихся в
различных виртуальных средах(виртуальных машинах), и языки интернет программ.
С момента запуска ENIAC I компьютеры стали в разы мощнее
так для примера можно сравнить два самых мощных компьютера
начала 1946 и 2017 годов [1].
ENIAC 1
Sunway
TaihuLight
Частота процес- 100кГц
1,45гГц
сора
Количество Ядер
10,7 млн
Объем памяти
20 число-слов
1,31 ПБ
Количество вы- 357
опера- 93*
числений в се- ций умножения или 5000 93 квадриллиона
кунду
операций Сложения
На сегодняшний день наиболее перспективными считаются ЯП
выполняющихся в виртуальных средах, о чем свидетельствует и рейтинг ЯП по версии Github на 2017 год [2]:
1. Java
2. Python
3. PHP
4. C#
57
5. JavaScript
6. C
7. C++
Такие языки популярны в основном за счет того что код программы может быть выполнен на любом устройстве, где установленная виртуальная машина. Несомненно, у такого подхода имеются свои
плюсы и минусы. К неоспоримым плюсам такого подхода являются:
Простота переноса программ с одной платформы на другую;
Уменьшение времени разработки приложения при необходимости
совместимости с несколькими платформами и операционными системами;
К минусам можно отнести:
 Низкая скорость выполнения программ;
 Ресурсозатратность программ;
 Возможность появления багов лишь в отдельных реализациях
виртуальных машин;
У классических языков программирования также имеются свои
преимущества и недостатки.
Плюсы:
 Высокая скорость выполнения;
 Эффективное использование ресурсов ПК;
Минусы:
 При переносе могут возникнуть проблемы совместимости, изза которых потребуется переписывать значительную часть программы;
 При необходимости кроссплатформенности
приложения,
время написания увеличивается в разы;
Для сравнения эффективности использования ресурсов ПК были
написаны идентичные простые программы на языках: C++, C++ в
CLR (стандартный С++ код которого выполняется в среде .NET),
C++/CLR (С++ адаптированный под среду .NET), C#. В результате
выполнения программы использовали по 846кб, 9185кб, 9072кб и
6973кб оперативной памяти и по 1%, 5%, 8% и 7% ресурсов процессора. На основе полученных данных можно сделать вывод, что наиболее
эффективным из сравниваемых языков является классический C++, а
наименее эффективен C++/CLR. Среди языков, выполняющихся в виртуальной среде, оказался C#.
Подведя итоги можно сказать, что за время своего существования
классические языки программирования еще не изжили и остаются актуальными, так как и сегодня производятся маломощные устройства,
где на счету каждый байт информации, но и в тоже время практически
58
все современные ПК обладают достаточной мощностью, чтобы выполнять программы в виртуальных средах.
Список литературы
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Sunway_TaihuLight
(Дата
обращения:
12.03.2018)
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/ЭНИАК (Дата обращения: 12.03.2018)
3. https://tproger.ru/articles/github-top-10-languages-2017/ (Дата обращения:
12.03.2018)
Понамарев К.С.
Рук. доц. кафедры ИВТ Макаров М.И.
ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ ON-LINE КОМПИЛЯТОРОВ В
УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Возьмём поисковую систему Яндекс и введём “онлайн компилятор” и возьмём первые 6 компиляторов с первой страницы.
Стоит отметить, что во всех on-line компиляторах представленных ниже: можно зарегистрироваться, можно сохранить код, нет ограничения на размер кода, компиляция проходит меньше чем за 1 секунду (фактически ждать надо, лишь пока обновиться страничка браузера).
Итак, первый компилятор ideone.com со странно смешанным русско-английским интерфейсом, имеет 66 языков программирования.
Можно скачать полученные компиляции. Нельзя создать много файловый код. В обучении можно применять на начальных порах или когда
подключение пользовательских классов не требуется.
onlinegdb.com – поддерживает 8 языков, создание нескольких
файлов, предлагает варианты при написании, в общем, почти как
Visual Studio, разве что не подсвечивает ошибки во время написания
(до компиляции), очень удобно для обучения не потребуется (например) носить флешки в учебное заведение, можно выполнять проекты
любой сложности.
compileonline.com, 89 языков, авто дописывания нет, но зато выделяет ошибки сразу, есть, например, Pasсal (в отличие от предыдущих
компиляторов) из-за большого кол-ва языков подойдёт для любой программы обучения.
cpp.sh, онлайн компилятор С++ с запуском результата, язык один.
Неплохо подойдет для программирования на С++, но вряд ли в про-
59
грамме обучения будет только один язык, поэтому зачем плодить логины и пароли?
codepad.org, минималистичный сайт можно: сохранять, делиться,
запускать код. Особенность - может (на С++ точно) запускаться без
подключения библиотек, что может быть полезным, конечно если в
программу обучения не входит заучивание библиотек.
rextester.com, 41 язык, не поддерживает ввод – выдаёт только готовый результат, возникает ошибка, если в коде есть ввод с клавиатуры.
Вывод: сайты с on-line компиляторами onlinegdb.com и compileonline.com прекрасно подходят для применения в учебном процессе, т.к. удобны и многофункциональны, и не требуют установки, ни на
компьютеры вуза, ни на персональные компьютеры студентов (для
домашних занятий).
Сагадеева Ю.В.
Рук. ассист. кафедры ИВТ Знаткова Г.Ю.
ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Информационные технологии являются главным средством в дистанционном обучении. Есть исследователи, которые определяют его
как телеобучение, так как одна из технологий основана на применении
интерактивного телевидения.
Под дистанционным обучением понимают разновидность самостоятельного заочного обучения, которая использует современные
средства новых информационных технологий, включая компьютерные
телекоммуникации, позволяющие обучаться на расстоянии без личного контакта между преподавателем и учащимся.
Дистанционное обучение, организованное на базе современных
компьютерных телекоммуникационных связей, занимает большое место в системе образования. Во многих ведущих вузах России существуют кафедры дистанционного обучения, которые повышают качество обучения студентов. Они позволяют как реализовать доступность
образования для всех, так и снизить затраты на обучения.
Системы дистанционных технологий дают равные возможности
всем людям в любых районах страны и за рубежом получить диплом
образования и получить нужную информацию по специальности.
Именно эта система может обеспечить реализацию получения образования каждого гражданина страны.
60
Положительные характеристики дистанционного обучения: – Доступность и открытость обучения - возможность учиться удаленно от
места обучения, не покидая свой дом или офис. Такие технологии
предоставляют людям учиться в любом возрасте, без поездок в командировку и отпусков, совмещая с работой.
Также, дистанционное обучение дешевле обычного обучения, так
как снижаются расходы на переезды и проживание в другом городе.
Как правило снижаются расходы на организацию курсов, ведь не надо
оплачивать помещение для занятий, затраты на преподавателей могут
быть сокращены и следовательно меньше обслуживающего персонала.
Вдобавок, появляется возможность обучения инвалидов и людей
с различными отклонениями.
Доступ к качественному образованию - появляются новые возможности для выбора курса обучения. Очень легко выбрать несколько
курсов из разных университетов и из разных стран.
Дистанционное обучение само определяет темп обучения, может
возвращаться по несколько раз к отдельным темам и урокам, может
пропускать разделы и т.д. Слушатель изучает учебный материал не
только во время сессии, но и в процессе всего времени учебы, что позволяет студенту получить навыки самообразования, которые оставляют более глубокие остаточные знания.
Внедрение дистанционных технологий также уменьшает раздражительность при сдаче экзаменов во время сессии.
Обучение в любое время в любом месте позволяет студентам не
только оставаться в привычной для них обстановке и сохранить привычный ритм жизни, но и выработать индивидуальный график обучения.
Список литературы
1. http://www.curator.ru/e-learning/publications/doplus.html
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%
B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE
%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%
D0%B8%D0%B5
61
Садовник Н.О., Мазниченко Л.В.
Рук. доцент кафедры ИВТ Макаров М.И.
ВИРТУАЛЬНАЯ И ДОПОЛНЕНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
Виртуальная реальность (искусственная реальность) — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через
его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие.
Эти инновации используют массу технологий и разработок, которые учитывают не только техническую часть, но и человеческое восприятие, чтобы обеспечить наибольший комфорт и удобство в использовании. Виртуальную реальность не стоит воспринимать как технологию, нацеленную исключительно на индустрию компьютерных игр. У
нее есть и гораздо более серьезное использование.
Особенности:
 Порожденность (под средством внешнего мира)
 Актуальность (отсутствие прошедшего и будущего времени)
 Виртуальная реальность автономна (свое время и законы)
 Интерактивность (действия от первого лица)
Как и у любой инновационной технологии, у виртуальной реальности существуют свои «за» и «против»,
Плюсы:
 Взаимодействие с играми на новом, впечатляющем уровне.
Сидя дома, можно путешествовать по древнему Египту либо же воевать в космосе за новую планету. Так как происходящее в устройстве
кажется настоящим, то и эмоции от этого неподдельные.
 Хороший досуг. После тяжелого учебного или рабочего дня
можно погрузиться в фантастический мир, забыв обо всех проблемах,
не выходя из дома.
 Развитие нестандартного мышления. Порою в играх приходится моментально реагировать, иначе никак. Без этой способности в
них нельзя «выжить.
Минусы:
 Нагрузка на нервную систему. Из-за того, что в ужастиках
ощущение страха достигается за счет громких звуков и резкой смены
картинки, это может отрицательно повлиять на нервную систему
 Высокая цена устройства.
 Занимает большое количество времени. Игры и просмотр
фильмов в ВР затягивают надолго, можно и не заметить, как уже
наступила глубокая ночь.
62
Сегодня у виртуальной реальности есть немало других назначений, гораздо более важных и серьезных. Приложения на основе виртуальной реальности активно используются в таких областях, как:
 Архитектура — планирование пространств и создание проектов.
 Медицина — практика для молодых специалистов в виртуальном пространстве.
 Искусство — виртуальные музеи и театры.
 Развлечения — виртуальные концерты, казино, кинотеатры и
т. д.
 Армия — проведение учений и практика пилотирования.
Виртуальная реальность может привести к новым и увлекательным открытиям в этих и многих других областях, которые повлияют
на нашу повседневную жизнь.
Термин Augmented Reality (AR) переводится как «дополненная
реальность». Это технологии, которые дополняют реальность виртуальными элементами. На сегодняшний день дополненная реальность
представляет собой наложенную информацию (в любом виде, будь это
текст или картинка) на уже существующую картинку окружения.
Особенности:
 Совмещает виртуальное и реальное.
 Взаимодействует в реальном времени.
 Работает в 3D
Как и у виртуальной реальности, у дополненной реальности существуют свои «за» и «против»:
Плюсы:
 Позволяет взаимодействовать с виртуальным миром при помощи гаджетов
 Гарантированный сильный эмоциональный отклик
 Представление модели в 3D-формате
Минусы:
 Затрата большого количества времени. Дополненная реальность вовлекает человека смотреть и взаимодействовать с 3Dмоделями
 Приобретение специальных устройств, для большего сближения с дополненной реальностью
Дополненная реальность окружает человека в таких сферах деятельности, как:
 Моделирование - представление объектов в 3-D модели
 Авиация - используется при создании меток на шлеме летчика
63
 Медицины – обучение на представленных макетах
 Развлечение – создание различных игр и приложений на базе
дополненной реальности
 Строительство – создание каталогов будущего дома
Уже сейчас технология дополненной реальности имеет широчайшие возможности практически в любой сфере: как в коммерческой или
развлекательной, так и в социальной. AR-технология помогает, развлекает, обучает. С уверенностью можно сказать, что AR — это технология будущего.
Список источников:
5) https://holographica.space/articles/microsoft-hololens-10-6983 (Дата обращения: 27.02.18)
6) https://holographica.space/articles/intel-vaunt-14620
(Дата
обращения:27.02.18)
7) http://www.techno-guide.ru/informatsionnye-tekhnologii/3d-tekhnologii/ochkigoogle-glass-chto-eto-takoe.html (Дата обращения:27.02.18)
8) http://3dday.ru/services/dopolnennaya-realnost/ (Дата обращения:27.02.18)
9) https://planetvrar.com/all-about-vr/ (Дата обращения:28.02.18)
10) http://fb.ru/post/gadgets-and-gizmos/2017/8/14/15771
(Дата
обращения:28.02.18)
11) https://vr-j.ru/stati-i-obzory/plyusy-i-minusy-virtualnoj-realnosti/ (Дата обращения:28.02.18)
12) https://livesurf.ru/zhurnal/6077-virtualnaya-realnost-eyo-osobennosti-i-vidypredstavleniya.html (Дата обращения:28.02.18)
Сергейчев А.В.
Рук. доцент. кафедры ИВТ Макаров М.И.
ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ IT-ТЕХНОЛОГИЙ
IT-процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления
таких процессов и методов; приёмы, способы и методы применения
средств вычислительной техники при выполнении функций сбора,
хранения, обработки, передачи и использования данных. Нейроинтерфейс-устройство для обмена информацией между мозгом и внешним
устройством. Писать про IT достаточно сложно – ведь уже сегодня
практически все области пронизаны информационными технологиями,
от большого количества специалистов и в медицине, и в транспорте и
в других отраслях, о которых я уже писал ранее, будет требоваться
глубокое знание IT-технологий. Изменения в секторе информационных технологий задают новые технологии и практики фактически для
64
всех отраслей экономики. В сфере IT идет несколько важных процессов. Во-первых, мир становится все более связанным за счет телекоммуникационных решений, увеличивается объем данных, развиваются
решения по их обработке. Во-вторых, развивается тренд на все большую мобильность и все более «дружественными» к пользователю. Втретьих, развиваются такие новые среды как виртуальные миры для
самых разнообразных целей, в том числе созданные на основе технологий дополненной реальности.
Тем не менее, разработка и производство «железа», программного
обеспечения и систем безопасности остаются приоритетными задачами
внутри
IT-сектора.
Робототехника-прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической
основой
интенсификации
производства.
Роботавтоматическое устройство предназначенное для осуществления различного вида операций для производства. Уже сейчас виден растущий
интерес к робототехнике, по исследованиям Cisco, количество домашних роботов в городах удваивается каждые 9 месяцев, а в будущем
роботы будут абсолютно привычной частью интерьера. Помимо бытового применения, роботы будут активно использоваться в промышленности – уже в 2012 году Philips запустила в Нидерландах практически полностью автоматизированный завод по производству бритвенных
лезвий,
с
едва
ли
десятком
людей
Нельзя не упомянуть и такие казусы, как робот-полицейский, управляющий трафиком в Конго. Вроде бы и смешно, но хорошо отражает
тренды.
Профессии, которые появятся до 2020 года.
Дизайнер интерфейсов. Занимается разработкой и созданием
дружественных, адаптирующихся под человека и безопасных для него
интерфейсов оборудования, техники, софта различного уровня.
Сетевой юрист. Специалист, занимающийся формированием
нормативно-правового взаимодействия в Сети (в т.ч. в виртуальных
мирах), разрабатывающий системы правовой защиты человека и собственности в Интернете (включая виртуальную собственность).
С учетом того, что все больший объем различных операций переносится в сеть, будет сильно развиваться законодательство, что потребует и серьезного развития сервисов в данной сфере, а значит, и специалистов по «сетевому праву», как сегодня есть юристы по жилищному
законодательству, например.
65
Организатор интернет-сообществ. Специалист по организации и
модерированию электронных форумов, игровых и образовательных
площадок в Сети.
Цифровой лингвист. Профессионал, разрабатывающий лингвистические системы семантического перевода (перевода с учетом контекста и смысла), обработки текстовой информации (в т.ч. семантический поиск в интернете) и новые интерфейсы общения между человеком и компьютером на естественных языках.
Разработчик моделей big data. Специалист, который проектирует
системы сбора и обработки больших массивов данных, получаемых
через Интернет, разрабатывает интерфейсы сборки и сами аналитические модели.
Профессии, которые появятся после 2020 года.
Архитектор информационных систем. Квалифицированный специалист по широкому кругу работ с системами обработки данных. В
частности, проектирует базы данных, разрабатывает алгоритмы действия, обеспечивает эффективное обращение пользователей к хранилищам данных, контролирует качество хранения данных, логику хранения и извлечения информации и т. д.
Архитектор виртуальности. Специалист по проектированию решений, позволяющих работать, учиться и отдыхать в виртуальной реальности. Разрабатывает софт и оборудование с учетом био и психопараметров пользователя.
Дизайнер виртуальных миров. Создает концептуальные решения
для виртуального мира: философия, законы природы и общества, правила социального взаимодействия и экономики, ландшафт, архитектуру, ощущения живой мир и социальный мир.
Проектировщик нейроинтерфейсов. Специалист, занимающийся
разработкой совместимых с нервной системой человека интерфейсов
для управления компьютерами, домашними и промышленными роботами, с учетом психологии и физиологии пользователей.
Проектировщик промышленной робототехники. Специалист, занимающийся проектированием роботизированных производственных
устройств (для таких операций, как покраска, сварка, упаковка, штамповка), производственных логистических устройств, например, погрузчики, транспортеры, манипуляторы, а также роботизированных
комплексов из таких устройств, например, автоматизированные заводы.
Оператор многофункциональных робототехнических комплексов. Специалист по управлению и обслуживанию роботизированных
66
систем на сложных и опасных производствах и при работе с труднодоступными или микрообъектами.
Проектировщик-эргономист. Специалист, проектирующий роботизированные системы с учетом эргономических требований пользователей, исходя из их физических и психических особенностей.
Проектировщик нейроинтерфейсов по управлению роботами. Специалист, проектирующий системы управления промышленными и боевыми роботами через нейроинтерфейсы индивидуальными
операторами и распределенными коллективами.
Проектировщик медицинских роботов. Cпециалист по проектированию биосовместимых робототехнических комплексов и киберустройств для медицины и биотехнологической отрасли (например, роботы-хирурги, диагностические роботы, киберпротезы и др.)
Сивцов Р. О.
Рук. доцент кафедры ИВТ Стефанова И.А.
ПРОГРАММНЫЕ МЕТОДЫ ШИФРОВАНИЯ ДАННЫХ
В современном мире важно позаботиться о защите некоторых
персональных данных, например, об идентификационных сведениях,
коммерческих тайнах, информации по кредитным картам. В целях
изучения методов шифрования данных, в частности студентами нашего Вуза, была разработана программа для шифрования текста.
С использованием языка программирования Java 8 и платформы
JavaFX была разработана программа с графическим интерфейсом.
Данное решение позволило использовать приложение на всех операционных системах, поддерживающих Java 8 [1]. Среди них и популярные операционные системы – Windows, Mac OS и Linux.
Интерфейс программы представляет собой окно, в котором размещены органы ввода, вывода данных и управления процессами шифрования и дешифрования. Пользователю предлагается ввести любой
текст и выбрать метод шифрования из предложенных вариантов. Далее
пользователю выводится описание метода, а затем предлагается ввести
ключ шифрования. По нажатию кнопки «зашифровать» выводится
шифрограмма, созданная с учётом выбранных параметров.
Из дополнительных функций программы можно выделить перевод всех символов введённого текста в их соответствующий код в кодировке UTF-8 и подсчёт количества введённых символов. Данные
операции программа производит во время ввода текста и сразу же для
67
контроля выводит их на экран. В будущем в проекте планируется добавление новых методов шифрования и подсчёт количества повторений каждого символа.
Данную программу планируется использовать в целях изучения
методов шифрования на соответствующих дисциплинах [2], а также ее
можно применять и для шифрования личных данных. Кроме того, при
определённых адаптациях, ее можно использовать так же в сфере бизнеса и телекоммуникации.
Список используемой литературы
1. Шилдт Г. Java 8. Полное руководство. Девятое издание. Издательский дом:
«Вильямс», 2017. – 1376c.
2. Криптографические методами защиты информации [электронный ресурс],
режим
доступа
http://edu.dvgups.ru/METDOC/ENF/
PRMATEM/INFORMAT/METOD/KRIPTOGR_MET/Kom_1.htm.
Шевчук А.В, Пьянзина Т.И.
Рук. доцент кафедры ИВТ Макаров М.И.
WI-FI ПО ВСЕЙ ПЛАНЕТЕ
Большинство граждан нашей страны точно знают, что такое Wi-Fi
и
приблизительно
знают,
как
он
работает.
Три его преимущества:
1) Отсутствие кабелей
2) Низкая цена
3) Свобода передвижения
Самые первые устройства способные поддерживать стандарты
беспроводной сети появились в 2000 году, и дальше эти стандарты
обновляли до более высокой пропускной способности.
2000 год — стандарт 802.11b. пропускная способность не более
11 Мбит/с и работали в диапазоне 2,4 ГГц.
2002 год — стандарт 802. 11a.Передача данных в диапазоне 5 ГГц
на скорости до 54 Мбит/с.
2009 год — стандарт 802.11n. Максимальная скорость передачи
данных — 600 Мбит/с в диапазонах 2,4 и 5 ГГц.
2014 год — стандарт 802.11ac диапазон 2.4 и 5 ГГц, а пропускная
способность от 433Мбит до 1300 Мбит/с.
Илон Маск - Основатель компании Paypal, главный идейный
вдохновитель компании Tesla, генеральный директор и главный инженер SpaceX. Илону Маску принадлежит идея "Wi-Fi по всей планете" к
68
осуществлению которой он уже приступил. Его проект состоит из трех
этапов:
1) тестовый (запуск 2 прототипов)
2) вывести на орбиту 800 спутников
3) вывести 4425 спутников на околоземную орбиту.
Что касается скорости интернета, то она будет составлять 1
Гб/сек., а спутники смогут перенаправлять сигналы в места с максимальной нагрузкой для более эффективной работы интернета.
Илон Маск оценил стоимость проекта в десять миллиардов долларов. финансировать его согласились компании Google и Fidelity
Investments, которые в общей сложности вложили в реализацию проекта более одного миллиарда.
Ведущая американская деловая газета The Wall Street Journal
смогла побеседовать с бывшими сотрудниками SpaceX. Согласно беседе, компания планирует получить от спутников доход в размере 30
миллиардов долларов.
Шкумат Н.А.
Рук. доцент кафедры ИВТ Макаров М.И.
ОБЗОР САЙТОВ С ON-LINE ПРОГРАММИРОВАНИЕМ
Внедрение в учебный процесс компьютера способствовали развитию программирования не только в on-line ресурсах, но и в такой сфере, как программирование в игровой форме. Особенность данного обучения можно видеть на таком факте, что программирование в игровой
форме делает упор воссоздание и усвоение накопленного опыта, т.к.
акцент делается на увлечение обучающегося.
Для демонстрации мысли можно проанализировать основные
сайты.
Code Combat – веб-сайт, который дает большую возможность к
обучению в играх. Пользователь может выбрать такие языки программирования как Python или JavaScript. Задумка создателей заключена в
написании кода и моментальной демонстрацией полученного результата. Особенностью является то, что ресурс является международным
и поддерживается на всех языках.
Codecademy способен заинтересовать новичка своими параметрами: простотой, интерактивностью, игровой системой, а также поддержкой такой платформы как iOS. По своему содержанию проект
69
направлен не на создание каких-либо игр, например, Angry Birds, а
именно понимание синтаксиса языков программирования.
Code Hunt – браузерная игра, обучающая программированию. Он
достаточно прост и примитивен в плане самого обучения, т.е. игрок
должен просто писать код и продвигаться по уровням. Пользователю
даётся неправильный код, и он должен сам найти ошибку и исправить.
Вот что говорят разработчики о своём проекте: «Обучение программированию может быть более эффективным, если оно воспринимается
как забава. Code Hunt – это головоломки, которые игрок должен исследовать и решить – на основании ключей, представленных в тестовых примерах.»
На основе проделанного мною анализа можно сделать вывод.
Несомненно, игровая форма обучения очень проста и интересна. Она
привлекает многих своей современностью и простотой. Читать книги
не всем интересно, как и просматривать вебинары с on-line занятиями,
а вот развиваться в сфере программирования с помощью игр куда перспективнее и удобнее.
Список литературы:
1. 10 игр для изучения программирования [электронный ресурс]https://geekbrains.ru/posts/10_games?utm_source=admitad&utm_medium=cpa&ut
m_campaign=admitad&utm_content=courses&utm_term=14/09/2017&partner_id=a
dmitad&click_id=65a0d105f5e359e560da055ddf0c38b1&sub_id=205380%20
2. Обучение языкам программирования в игровой форме [электронный ресурс] http://informatika.idhost.kz/mod/forum/discuss.php?d=29
Якупов Д.О.
Рук. ст. препод. кафедры ИВТ Сирант О.В.
CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГОЛОСОВЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ
ОТ GOOGLE И YANDEX
Голосовой интерфейс (или «голосовой интерфейс пользователя»)
при помощи голосовой речевой платформы делает возможным взаимодействие
человека
и
компьютера
для
запуска автоматизированного сервиса или процесса.
Ранее контролировать устройство при помощи голоса было возможно только в научной фантастике. До недавнего времени считалось
областью искусственного интеллекта. Тем не менее, с развитием технологий голосовой интерфейс стал всё более распространённым, чело-
70
век всё чаще пользуется преимуществами этой бесконтактной технологии.
«Алиса» — виртуальный голосовой помощник, созданный компанией «Яндекс. Имитирует живой диалог, распознавая естественную
речь (устную и письменную) и давая ответы на вопросы (произнося их
вслух и выводя на экран). Работает в приложениях «Яндекс» и
«Яндекс.Браузер» для iOS и Android, и в версии браузера для Windows,
а также в версии «Алисы» для Windows.
«Google Now» был представлен вместе с релизом Android 4.1, а
уже позже – в составе лаунчера Google Старт и отдельного приложения Google. Поначалу Google Now умел немного, понимал
команды только на английском языке и был ориентирован на англоязычных пользователей. Голосовой поиск на мобильном устройстве
под управлением Android 4.1 можно было активировать нажатием на
значок микрофона в строке поиска или сказав фразу «O’кей, Google» в
приложении. Максимально раскрыть свои возможности Google Now
дали с выходом Android 4.4, где он был интегрирован в систему. Вызвать голосового помощника уже можно было фразой «O’кей, Google»
с рабочего стола, не запуская приложение. А в скором времени сервис
получил поддержку русского языка.
Было произведено сравнение, на что способен голосовой ассистент Google и Yandex - Алиса. Результат получился неоднозначным.
Цифровым помощникам были заданы стандартные вопросы, которые
могут возникнуть в течение дня. Сравнение результатов, из которых
можно сделать вывод кто из ассистентов справляется с поставленными
задачами лучше, представлены ниже.
 Погода в Самаре: Оба помощника справились с поставленной
задачей. Счет 1:1
 Маршрут до ПГУТИ: С задачей справился Google, проложив
маршрут до ПГУТИ. Yandex во-первых, указал неверный адрес
ПГУТИ. Во-вторых, Yandex не проложил маршрут, а просто ответил
сколько времени займет путь. Следовательно, счет 2:1 в пользу Google
 «Какие фильмы посоветуешь?»: Теперь наоборот. Google не ответил на поставленный вопрос, просто записав вопрос в поисковик.
Yandex, в свою очередь, посоветовал фильм. Счет 2:2
 «Что делаешь?»: В очередной раз Google записал введенный вопрос в поисковик. Yandex ответил на поставленный вопрос. Ответил
даже в виде шутки. Счет 2:3 в пользу Yandex
71
 Позвони контакту из телефонной книги: А теперь совсем наоборот. Google справился с задачей, позвонив контакту из телефонной
книги. Yandex вообще не смог этого сделать. Счет 3:3
 Включи музыку: В этот раз ни Google ни Yandex с задачей не
справились. Google перевел вопрос в поисковик, а Yandex предложил
перейти по ссылке Яндекс-радио. Счет остался 3:3
 Где можно позавтракать: Google опять перевел поставленный
вопрос в поисковик, не дав точного ответа. Yandex выдал ближайшее
заведение где можно позавтракать, указал цены на блюда и примерное
расстояние. Cчет 3:4 в пользу Yandex
 Расскажи анекдот: Yandex рассказал анекдот. Я повторял свой
запрос много раз, и всегда Yandeх рассказывал разные анекдоты.
Google же не рассказал анекдот. Он перевел вопрос в поисковик. Cчет
3:5 в пользу Yandex
 Где можно купить цветы: Yandex вывел ближайший адрес и
примерное расстояние до магазина. Google справился лучше. Он вывел
несколько магазинов по-близости и показал их на карте. С заданием
справились обе голосовых помощника. Счет 4:6 в пользу Yandex
 Расскажи мне теорему Пифагора: Google выдал определение
теоремы, показал пример рисунка и формулу. Yandex, в свою очередь,
смог выдать только формулировку теоремы. Таким образом конечный
счет 5:6 в пользу Yandex
Yandex:
Хотя не со всеми базовыми задачами смартфона она справляется,
что-то Алиса всё-таки умеет: сообщить погоду, поискать информацию
в Интернете, посмотреть пробки и так далее. В основном, это разговорные, либо навигационные функции. А вот что действительно зацепило — уровень общения. Он отличается от конкурентов. Голос чистый, соблюдается тон в предложениях. Создаётся впечатление, будто
с вами общается живой человек.
Google:
Это продукт, который на рынке уже несколько лет. С основными
базовыми задачами среднестатистического пользователя Androidустройств-Google Now справляется. Google работает более обширнее с
поисковой системой и интернетом, нежели с файлами и данными в
самом телефоне.
В результате сравнения я бы порекомендовал ассистента от
Yandex для повседневного использования. Надеюсь, что в скором времени исправят все недочеты в работе программы. С ней приятнее взаимодействовать, чем с ассистентом от Google.
72
Балыкина Т.Г.
Рук.доцент каф. АЭС Сутягина Л.Н.
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ МЕЖМАШИННОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ LoRa
Стремительное развитие новых технологий, появление концепций Интернет вещей IoT(Internet of Thigs) привели к появлению сенсорных сетей. Беспроводные сенсорные сети (БСС) являются базовой
технологической платформой для Интернета Вещей и одним из самых
перспективных направлений развития современных телекоммуникационных технологий. В исследования в этой области в настоящее время вовлечены многие крупные мировые IT-компании. Для организации
взаимодействия всевозможных датчиков, сенсоров и любых других
устройств на основе беспроводной связи используется технология
M2M (Machine-to-Machine).
Интенсивному развитию БСС в течение долгого времени мешали такие технические причины, как недолговечность аккумуляторов,
передача информации на короткие расстояния, высокие затраты и недостаток необходимых стандартов.
В 2015 году исследовательский центр IBM Research и компания
Semtech представили новую энергоэффективную сетевую технологию
на базе WAN - LoRaWAN (Long Range Wide Area Networks), которая
предлагает значительные преимущества перед сотовыми сетями и сетями Wi-Fi благодаря возможности развертывания межмашинных
(M2M) коммуникаций.
Особенностями технологии LoRa являются[1]:
1) широкий диапазон работы: до 15-20км на открытой местности и до 2-5 км в условиях плотной городской застройки;
2) возможность подключения миллионов узлов. Каждая базовая
станция LoRa может обслуживать несколько тысяч узлов;
3) длительный срок службы батареи (АА): свыше десяти лет;
4) скорость обмена данными: от 300 бит/с до 100 Кбит/с.
Беспроводная технология LoRa имеет радиочастотный интерфейс, который позволяет ей поддерживать связь на больших расстояниях при использование малой мощности. LoRa использует нелицензированные (ISM) диапазоны частот, которые доступны по всему миру:
- 868 МГц для Европы;
- 915 МГц для Северной Америки;
- 433 МГц для Азии.
73
В технологии LoRa используется собственный вид модуляции с
расширенным спектром и техника прямой коррекции ошибок. Это
позволяет системам LoRa демодулировать сигналы, которые на 20 дБ
ниже уровня шума, что также немаловажно для качества передачи.
Использование технологии с расширенным спектром ЛЧМ позволяет
соединениям с различными скоростями передачи данных не мешать
друг другу. В этом случае создаётся набор «виртуальных» каналов, что
увеличивает пропускную способность шлюза.
Составными элементами сети LoRa являются:
1) конечные точки: элементы сети LoRa, которые содержат в себе сенсоры и актуаторы;
2) базовая станция (или шлюз), которая получает сообщения от
конечных точек и затем передает их в транзитную систему;
3) сервер: в сети LoRa сетью управляет сервер. Сетевой сервер
устраняет дубликаты пакетов, управляет расписанием передачи, и
адаптирует скорость передачи данных;
4) удаленный компьютер, который может контролировать действия конечных точек или собирать данных с них.
Учитывая, что в последнее время вопросы сетевой безопасности
становятся всё более важными, сети, построенные по технологии
LoRa, требуют высокого уровня защиты. Для достижения этой цели
были использованы несколько уровней шифрования.
Ставится задача исследовать области применения сетей LoRa.
1. LoRa Wireless for M2M & IoT [Электронный ресурс] / Ian Poole //
2014 / URL:http://www.radioelectronics.com/info/wireless/lora/basics-tutorial.php.
Бондаренко А.И.
Рук.доцент каф. АЭС Сутягина Л.Н.
ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА УСЛУГ В СЕТЯХ POST-NGN
Революционные достижения в области информационных технологий и средств связи привели к настоящему буму в области телекоммуникаций. Появились сети следующего поколения или Next
Generation Network (NGN), концептуальной основой построения которых является идея о том, что все услуги, предоставляемые операторами
связи, можно реализовать, объединяя речь, данные и видео. Комплекс
перечисленных услуг (Тriple Play) является своего рода базисом, по которому можно реализовать любую современную телекоммуникационную услугу.
74
Концепция сетей следующего поколения является открытой и её
реализация продолжается. Стремительный прогресс беспроводных и
нанотехнологий способствовали появлению беспроводных сенсорных
сетей. Для этих сетей используют название SUN(Smart Ubiguitous Networks) - умные всё проникающие сети[1].
Структура концептуальной модели SUN включает:
- Интернет вещей (IoT, Internet of Thigs), построенный на базе
протокола IPv6(6LoWPAN);
- сети транспортных средств VANET (Vehicular Ad Hoc
Network);
- сети межмашинных коммуникаций М2М(machine-to-machine);
- наносети;
- сети NGN.
В инфокоммуникационных сетях будущего доступ, транспорт,
сервис, поддержка (синхронизация, сигнализация и т. д.) станет внутренним делом интегрированной сети post-NGN, многомерная архитектура которой в принципе предоставляет возможности совместного решения задач, возложенных на составляющие ее сети.
В сетях post-NGN появляются новые услуги, которые не контролируются оператором или контролируются крайне слабо - это относится к наложенным приложениям, Интернет-сервисам. Оператору
сложно нести ответственность за качество услуги, о которой он, как
владелец сетевой инфраструктуры, не поставлен в известность. Появляются новые классы сервисов и услуг с очень жесткими требованиями к основным показателям QoS[2].
Изменяется и поведение пользователя, предпочитающего мобильный доступ, обеспечивающий ему свободу передвижения, и smartустройства, открывающие мир интерактивных сервисов, мультимедийных приложений и инструментов. Более того, появляются решения
на стыке автоматизации и инфокоммуникаций, для которых пока не
разработано методов оценки и обеспечения QoS.
Перечисленные тенденции требуют изменения подхода к нормированию показателей качества предлагаемых сервисов и услуг.
Эти требования можно, условно, разделить на два типа:
1) требования, разработанные с учетом психофизических особенностей человека;
2) требования, предъявляемые к трафику управления и мониторинга.
Требования к первому типу трафика сформулированы, причем,
разработаны как субъективные, так и объективные методы оценки качественных характеристик. Нормы на такие виды услуг не зависят от
75
технологии доступа и среды передачи, поэтому основная задача операторов связи - предоставить услуги с заданным качеством без учета
особенностей транспортного уровня сети.
Требования ко второму типу трафика, когда пользователь выступает потребителем свойств среды или объектов, сформированных,
управляемых и контролируемых посредством специализированных
устройств, требует учета применяемых транспортных технологий.
На этапе перехода от сетей NGN к сетям post-NGN можно выделить следующие основные проблемы обеспечения качества предоставляемых инфокоммуникационных услуг[3]:
1) необходимо учесть изменение пользовательских предпочтений в пользу мобильного доступа и более активного использования
smart-устройств и мультимедийных приложений, а также появление
новых видов услуг, создающих трафик с низкой предсказуемостью.
Данные причины требуют разработки новых механизмов обеспечения
качества QoS, преимущественно на верхних уровнях;
2) значительное повышение спроса на использование в качестве
доступа беспроводных сетей, особенно на основе технологий семейства IEEE 802.11. Это требует анализа и разработки механизмов сопряжения множеств показателей качества при передаче трафика из
сети доступа в транспортную сеть. Учитывая активное внедрение сетей LTE, важной задачей становится разработка механизмов контроля
качества для сетей, использующих технологии Wi-Fi/LTE;
3) компьютеризация телекоммуникационного оборудования,
особенно пользовательского, находящегося в зоне повышенного риска,
приводит к необходимости решения вопросов обеспечения информационной безопасности при разработке методов определения показателей качества инфокоммуникационных услуг;
4) необходимо учесть взаимопроникновение задач автоматизации среды и инфокоммуникаций, что ставит вопросы разработки новых критериев качества услуг, являющихся производной от свойств и
функционирования среды и т. п.;
5) отсутствие необходимых технических средств по контролю
качества услуг, расположенных у пользователя, приводит к низкой
эффективности существующей обратной связи.
Требуется разработка независимых средств мониторинга. Существует вероятность использования технических или программных
средств для оценки качества инфокоммуникационных услуг, предложенных неподготовленными экспертами (рядовыми пользователями).
76
Сформулированные выше задачи позволят разработать методы
оценки и обеспечения качества QoS в сетях post-NGN.
1. ITU-T RecommendationY.1291.An architectural framework for support
of Quality of Service in packet networks. May.- 2004.
2. Гольдштейн, Б.С. Сети связи пост-NGN[Текст] / Б.С. Гольдштейн,
А.Е. Кучерявый. СПб.: БХВ-Петербург, - 2013.- 159 с.
3. Симонина, О.А. Задачи управления качеством услуг в сетях postNGN[Текст]/ О.А. Симонина // Telecom IT. Информационные технологии и
телекоммуникации. Выпуск 3, - 2014. - С. 75-83.
Киселев В.А.
Рук.к.т.н.,доцент каф. АЭС Сутягин К.А.
ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЕСПРОВОДНЫХ
СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ С ССОП
Современные инфокоммуникационные сети - это не только сети
транспорта и доступа, но еще и сети поддержки и сервиса, то есть сети
синхронизации, сигнализации, управления, сети передачи сигналов
времени и т. п. Все они имеют собственные технические и, в частности, вычислительные средства и решают с их помощью поставленные
задачи. В совокупности сети транспорта, доступа, поддержки и сервиса, разумеется, частично взаимодействуют между собой, но такое взаимодействие происходит лишь по мере необходимости и не рассматривается как существенный принцип их развития и совершенствования
в условиях автономности существования этих сетей.
Развитие инфокоммуникационных услуг в настоящее время
осуществляется в основном, в рамках компьютерной сети Интернет,
доступ к услугам которой происходит через традиционные сети связи
общего пользования. Сети передачи данных состояли из крайне низкоскоростных междугородних каналов, объединявших сравнительно высокоскоростные локальные сети, построенные на основе технологии
Ethernet. Для организации функционирования этих сетей был разработан стек протоколов TCP/IP.
Стремительное развитие новых технологий, появление концепций Интернет вещей IoT(Internet of Thigs) и Веб вещей WoT(Web of
Things) привели к появлению сенсорных сетей.
Беспроводные сенсорные сети (БСС) являются базовой технологической платформой для Интернета Вещей и одним из самых перспективных направлений развития современных телекоммуникацион-
77
ных технологий. БСС - это распределенная сеть необслуживаемых миниатюрных электронных устройств (узлов сети), которые осуществляют сбор данных о параметрах внешней среды и передают их на базовую станцию посредством ретрансляции от узла к узлу с помощью
беспроводной связи [1].
Для оптимальной работы в беспроводных и спутниковых сетях
использование стандарт TCP/IP стало невозможным. Предлагалось
вместо стандарта TCP/IP перейти на новые транспортные протоколы
или внести в него изменения, которые бы позволили избежать имеющихся проблем. Однако протоколы стандарта TCP/IP сейчас широко
используются в ССОП, поэтому внести какие-то изменения в этот
стандарт не представляется возможным.
Предложено несколько проектов, которые помогают устранить
недостатки TCP/IP. Наиболее известные из них проекты Google - SPDY
и QUIC.
Основной задачей SPDY заявлялось снижение времени загрузки
веб-страниц и их элементов. Это достигается за счёт расстановки приоритетов и мультиплексирования передачи нескольких файлов таким
образом, чтобы требовалось только одно соединение для каждого клиента.
QUIC позволяет мультиплексировать несколько потоков данных
между двумя компьютерами, работая поверх протокола UDP и содержит возможности шифрования, эквивалентные TLS и SSL. Имеет более низкую задержку соединения и передачи, чем TCP.
Таким образом, использование SPDY не решает проблемы TCP,
а минимизирует их последствия, а разработчики QUIC напротив полностью отказались от TCP.
БСС относятся к классу беспроводных персональных вычислительных сетей (WPAN) по размерам физической зоны размещения и
могут быть созданы на базе различных стандартов, протоколов и технологий, таких как: ZigBee, 6loWPAN, DigiMesh стандарта IEEE
802.15.4: Bluetooth стандарта IEEE 802.15.1, Wi-Fi стандарта IEEE
802.11[2].
Ставится задача исследовать возможности использования протокола UDP и протокола ТСР при организации взаимодействия БСС
технологий ZigBee, Bluetooth стандарта IEEE 802.15.1 и Wi-Fi стандарта IEEE 802.11 с сетями связи общего пользования.
1. Nitaigour P. M. (Editor) Sensor networks and configuration fundamentals,
standards, platforms, and applications / P. M. Nitaigour // Springer. - 2007. - 510 p.
2. Киричек Р. В. Эволюция исследований в области беспроводных сен-
78
сорных сетей / Р. В. Киричек, А. Е. Кучерявый, А. И. Парамонов, А. В. Прокопьев // Информационные технологии и телекоммуникации. - 2014. - № 4 (8). С. 29-41.
Оренбургова О.Е.
Рук.доцент каф. АЭС Сутягина Л.Н.
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ SLA ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
КАЧЕСТВА ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ УСЛУГ
На всех этапах развития телекоммуникационных сетей большое
внимание уделялось вопросам качества как важнейшей интегральной
характеристики предоставляемой услуги. В настоящее время сделан
акцент на главенствующую роль требований пользователя при оценке
качества услуг. С целью обеспечения этих требований разработана
система предоставления качества услуг QoS (Quality of Service)[1].
Сущность QoS заключается в том, что пользователь выдает соответствующей службе связи требования на услуги желательного качества, а служба выполняет эту заявку или сообщает пользователю о
невозможности ее реализации, причем последнее рассматривается как
чрезвычайная ситуация. В то же время у системы QoS имеется ряд недостатков, основным из которых является отсутствие ясно выраженных характеристик качества услуг и их параметров (норм), как для
пользователей, так и для поставщиков услуг. Недостатки системы QoS
привели к созданию так называемого соглашения об уровне услуг SLA(Quality of Service Level Agreement) [2].
Центральное место в SLA занимают показатели качества обслуживания и нормативы для них. Под последними имеются в виду
граничные значения показателей качества, согласованные между поставщиком и потребителем услуг, определяющие уровень обслуживания, который будет обеспечиваться в рамках SLA.
Показатели качества обслуживания, включаемые в SLA, можно
разделить на две категории:
1) специальные - зависящие от услуг и/или технологий;
2) общие - не зависящие от услуг и/или технологий.
В качестве специальных обычно используются показатели качества, установленные для соответствующего вида услуг и/или сетей в
Рекомендациях МСЭ-Т и документах других международных организаций.
К числу общих показателей в первую очередь относятся показатели надежности (готовности, реже ремонтопригодности). Чаще всего
используется в SLA коэффициент готовности.
79
Суть соглашения SLA состоит в том, что оператор связи для
каждого вида предоставляемых услуг(речь, видео, передача данных и
т.д.) разрабатывает шаблоны, позволяющие демонстрировать и субъективно оценивать качество предоставляемых услуг. Каждый шаблон
соответствует определенной комбинации параметров качества предоставляемой услуги (достоверность, целостность, задержка, джиттер,
полоса пропускания, скорость передачи и т.д.) и тарифу на данную
субъективную характеристику качества услуг разного типа. После выбора пользователем определенного шаблона оператору связи необходимо подобрать набор характеристик сети соответствующих выбранному шаблону.
За выполнение требований к показателям качества в SLA устанавливается материальная ответственность. Это означает, что в случаях нарушения требований в SLA предусмотрены штрафные санкции.
Как правило, они реализуются в виде скидок или кредитов на обслуживание в следующем расчетном периоде. Их размеры тем больше,
чем серьезней нарушение, т.е. чем больше различаются между собой
реально достигнутое и зафиксированное в SLA нормативное значения
показателя качества. Причем, размеры штрафов, предусмотренные в
применяемых на практике SLA, существенно различаются у разных
поставщиков услуг.
Для успешного применения SLA важное значение имеет система управления и мониторинга SLA, основными задачами которой являются:
- мониторинг и оценка показателей качества, включённых в
SLA;
- автоматизация подготовки отчётов по SLA для клиентов;
- предупреждение о возникающих угрозах нарушения SLA для
принятия предупредительных мер;
- фиксация нарушений SLA для их учёта другими системами
OSS/BSS (биллинг, CRM и др.);
- мониторинг качества обслуживания и выполнения SLA для
услуг, предоставляемых партнерами и поставщиками услуг;
- оценка деятельности подразделений компании (при применении OLA).
Таким образом, концепция SLA позволяет решить проблему
оценки качества предоставляемых телекоммуникационных услуг и с
точки зрения пользователя и с позиций оператора связи, предусматривая применение к телекоммуникационному оператору штрафных
санкций за невыполнение SLA.
80
1.ITU-T RecommendationY.1291.An architectural framework for support of
Quality of Service in packet networks. May.2004.
2. ETSI - ETSI EG 202 009-3 VI.2/1.Template for Service Level Agreement (SLA).01.2007.
Ачилова И.И.
Рук. доцент каф. АЭС, к.т.н. Глушак Е.В.
ВЫБОР ПРОГРАММЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ
В настоящее время БСС прочно становятся эффективным решением задач при построении систем удаленного контроля объектов в
различных условиях эксплуатации. Область применения данной технологии крайне разнообразна. Это автоматизация зданий, промышленная автоматизация и другие приложения [1].
Решения на основе беспроводных сенсорных сетей в полной мере отвечают предъявляемым со стороны промышленности требованиям (отказоустойчивость; масштабируемость; адаптируемость к условиям эксплуатации; энергетическая эффективность; учет специфики прикладной задачи; экономическая рентабельность.
Уникальные особенности и отличия беспроводных сенсорных
сетей от традиционных проводных и беспроводных систем передачи
данных делают их применение эффективным в самых различных областях, таких как безопасность и оборона (контроль за перемещением
людей и техники, средства оперативной связи и разведки, контроль
периметра и удаленное наблюдение, помощь в проведении спасательных операций, мониторинг имущества и ценностей, охранно-пожарная
сигнализация); мониторинг окружающей среды (мониторинг загрязнений, сельское хозяйство); здравоохранение (мониторинг физиологического состояния пациентов, контроль местоположения и оповещение медицинского персонала).
Для модерирования БСС существует большое количество программ [2], например симулятор NS-2. Это ПО предназначено для дискретно-событийного моделирования проводных и беспроводных (мобильных) систем связи. Симулятор поддерживает большое количество
протоколов, типов сетей, элементов сети, моделей передачи данных.
Следует упомянуть, что в первых версиях модели были реализованы
базовые функции сетевого уровня ZigBee, но позднее они были исключены из общего доступа, поскольку не в полной мере соответствовали данному стандарту. В связи с этим на текущий момент можно
использовать только существующие в NS-2 протоколы маршрутиза-
81
ции, которые не до конца учитывают особенности беспроводных сенсорных сетей.
Симулятор Cooja - cимулятор сети, для операционной системы
(ОС) Contiki, специально разработанный для беспроводных сенсорных
сетей, позволяющий оценить возможности разрабатываемой сети до ее
непосредственной реализации. Contiki – портативная ОС для устройств
с низким энергопотреблением, таких как сенсорные узлы. Библиотеки
Contiki загружаются и компилируются симулятором, и с помощью
определенных функций происходит контроль и анализ сети. Несмотря
на то, что симулятор разработан для беспроводных сенсорных сетей,
он также поддерживает стек протоколов TCP/IP.
Симулятор TOSSIM (TinyOS Simulator) TinyOS - система, специально разработанная для сенсорных сетей. Она имеет компонентную
программную модель, описанную на языке nesC. TinyOS не является
операционной системой в традиционном понимании. Это программная
среда для встроенных систем и набор компонентов, которые позволяют создавать имитационные модели конкретным приложением,
например, таким как TOSSIM. Симулятор TOSSIM может моделировать сети размерностью до нескольких тысяч узлов, и анализируя их,
предсказывать поведение сети с высокой точностью. Моделируя сети с
возможными помехами и ошибками, симулятор создает простую, но
вместе с тем эффективную модель всевозможных взаимодействий узлов в сети. Описывая маломощную модель устройств TinyOS, симулятор моделирует поведение сенсорного узла с большой достоверностью, описывая его характеристики и проводя большое количество
экспериментов.
Симулятор OMNeT++ представляет собой систему моделирования на основе дискретных событий которая может быть использована
для таких задач как: -моделирование проводных и беспроводных коммуникационных систем; - протоколов моделирования; - моделирование сетей массового обслуживания. Программа OMNeT++ походит для
моделирования любой сети, основой которой является дискретное событие. Процесс удобно отображается в виде объектов, обменивающимися сообщениями. OMNeT++ использует язык С++ для имитационных моделей. Имитационные модели в совокупности с языком высокого уровня NED собираются в крупные компоненты и представляют
собой большие системы. Симулятор имеет графические инструменты
для создания моделей и оценки результатов в режиме реального времени.
82
1. Росляков, А.В. Интернет Вещей: монография [Текст] / А. В.
Росляков, С. В. Ваняшин, А. Ю. Гребешков, М. Ю. Самсонов; под ред. А. В.
Рослякова. – Самара : ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард», 2014. – 342 с.
2. Хуснуллин, В.И. Беспроводные сенсорные сети [Текст] / В.И. Хуснуллин, Е.В. Глушак // Тез. докл. на XVII Международной научнотехнической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2016. – С. 376 – 377.
Говорухина А.В.
Зав. кафедрой АЭС, д.т.н., проф. Росляков А.В.
ОЦЕНКА СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ОКС№7 ПРИ
РЕАЛИЗАЦИИ УСЛУГИ ПЕРЕНОСИМОСТИ НОМЕРА
Переносимость телефонных номеров (англ. number portability)
— это возможность целиком сохранить свой телефонный номер,
включая префикс, после смены поставщика услуг связи. Чаще всего
говорят о переносимости номеров мобильных телефонов (англ. mobile
number portability, MNP). В связи с внедрением MNP возникли дополнительные организационно-технические задачи. Одной из главных
задач является необходимость передачи дополнительного сигнального
трафика ОКС№7. Рост сигнального трафика требует расширения сигнальной сети.
С появлением MNP, статическая маршрутизация сигнального
трафика, уже не позволяет нам найти нужный HLR, а потому у оператора появляется новый узел, называемый SRF (Signalling Relay
Function) и реализующий функции ретрансляции сигнальных сообщений. Основной задачей SRF является хранение, обновление и предоставление информации о принадлежности любого номера к региону и
оператору. Также его функциональность позволяет перенаправлять
(relay) запросы, касающиеся номеров, перешедших в другую сеть. Поскольку номера могут перемещаться между сетями произвольным образом, очевидно, что все сети (в рамках страны) должны иметь реализацию SRF. Признаком принадлежности является роутинговый номер
RN, который в связке с номером MSISDN используется далее, для
маршрутизации MAP и ISUP-трафика коммутаторами GMSC/MSS.
Внутренние алгоритмы работы с SRF у операторов могут быть
разными. Но в целом, принцип заключается в использовании узла SRF.
Рассмотрим один из вариантов. При наборе номера коммутатор передает вызов к шлюзовому GMSC, задачей которого будет дальнейшая
организация вызова. GMSC делает запрос SRI в SRF, где имеется информация о роутинговом номере RN с кодами региона и оператора
83
перенесенного номера. Узел SRF возвращает в GMSC ответ на запрос
SRI. Узел SRF возвращает в GMSC ответ на SRI, где в качестве временного номера фигурирует связка из RN+MSISDN. GMSC, исходя из
полученного RN+MSISDN, и маршрутизирует вызов на сеть оператора портированного абонента (рис. 1). Таким образом, основное отличие от обычного вызова – наличие номера RN для портированных абонентов на уровне SCCP. Далее стандартная процедура поиска абонента
внутри сети – запрос в HLR и установление голосового соединения. С
появлением в сети узла SRF сигнальный трафик в виде обмена информацией между элементами сети (сетей) о вызовах и абонентах значительно увеличивается.
Рис. 1. Процедуры обслуживания вызова на портированный номер
Современные сети сотовой связи построены на основе протокола IP с коммутацией пакетов. Протокол SIGTRAN [1] позволяет передавать сигнальные сообщения ОКС№7 поверх IP. Он разделяется на
транспортный протокол SCTP и уровни адаптации. Используя в качестве транспортной среды стандартное звено сигнализации ОКС-7, Он
оканчивает на себе уровни MTP2 и MTP3 и доставляет сигнальные
сообщения подсистемы SCCP к контроллеру медиашлюза или базам
данных на IP-сети. M3UA является протоколом типа клиент-сервер,
где в роли клиента выступает шлюз сигнализации. Сервером
SIGTRAN. Рабочая группа SIGTRAN определила протокол передачи с
управлением потоками SCTP (Stream Control Transmission Protocol).
Он обеспечивает надежную передачу сигнальных сообщений между
оконечными пунктами сигнализации в IP-сети. Функционально протокол SCTP заменяет уровни MTP1 и MTP2 в ОКС-7. Стек протоколов
семейства SIGTRAN показан анна рис. 2.
84
Рис. 2. Передача запроса МАР с использованием
протокола SIGTRAN
На основе существующей отечественной нормативной базы,
определяющей порядок реализации услуги переносимости номера
MNP в России, предложена методика прогнозирования дополнительного сигнального трафика при реализации услуги переносимости номера MNP в сетях мобильной связи. Особенностями предлагаемой
методики является учет в ней двух возможных способов передачи
сигнальных сообщений подсистемы МАР [2]: через сеть TDM на базе
звеньев сигнализации ОКС№7, организованных в трактах ИКМ и подсистемы передачи сообщений МТР, или через пакетную сеть IP на
базе протокола SIGTRAN с использованием подсистемы адаптации
M3UA и транспортного протокола SCTP, гарантирующего надежную
доставку сигнальных сообщений ОКС№7 в пакетной сети.
1.
2.
Литература
Росляков А.В., ОКС № 7: архитектура, протоколы, применение. – М.:
Эко-Трендз, 2008.
Гойхман В.Ю., Гольдштейн Б.С., Сибирякова Н.Г. Протоколы стека
ОКС7: подсистема МАР. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012.
85
Киреев М.О., Сумарокова О.В.,
Рук. доцент каф. АЭС, к.т.н. Глушак Е.В.
АНАЛИЗ ПЛАТФОРМЫ FLORA С ОТКРЫТЫМ ИСХОДНЫМ
КОДОМ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ LORA В OMNET++
Беспроводная сенсорная сеть (WSN) представляет собой беспроводную сеть, состоящую из пространственно-распределенных
устройств, использующих датчики для мониторинга физических или
экологических условий.
Широкомасштабные развертывания интернета вещей (IoT)
требуют широкополосных беспроводных коммуникаций, особенно в
городских районах. LoRa - одна из наиболее перспективных технологий в этом контексте благодаря своей простоте и гибкости. Действительно, развертывание сетей LoRa в плотных сценариях IoT должно
обеспечить две основные цели: эффективную связь между большим
количеством устройств и устойчивость к динамическим канальным
условиям из-за требуемых настроек окружающей среды (например,
наличие многих зданий). С этой целью была разработана FLoRa.
FLoRa - это платформа с открытым исходным кодом для сквозных моделирований LoRa в OMNeT ++.
FLoRa позволяет настроить все параметры передачи в физическом уровне LoRa: коэффициент расширения, центральную частоту,
полосу пропускания, скорость кодирования и мощность передачи. Эти
параметры определяют диапазон связи и возникновение столкновений.
LoRaWAN опирается на протокол MAC на основе протокола радиосвязи для моделирования ALOHA, что снижает сложность конечных
устройств. FLoRa обеспечивает сквозное моделирование сети путем
моделирования узлов, шлюзов и сетевых серверов LoRa. Расходы на
энергию моделируются государственным энергопотребительным модулем, в котором потребляемая энергия зависит от количества времени, затраченного радиостанцией LoRa в определенном состоянии. Три
основных состояния радиостанции LoRa передают, принимают и спят.
Радиопередача переключается в спящий режим после передачи или
приема кадра. Энергия, потребляемая в состоянии передачи, зависит
от уровня мощности передачи [1].
В дальнейших исследованиях планируется рассмотреть и оценить механизм Adaptive Data Rate (ADR), встроенный в LoRa, для динамического управления параметрами канала для масштабируемых и
эффективных сетевых операций.
86
1. Adaptive Configuration of LoRa Networks for Dense IoT Deployments,
Mariusz Slabicki, Gopika Premsankar, Mario Di Francesco, Author submitted version, Accepted at NOMS 2018.
Клещев А.А.
Рук. доцент каф. АЭС, к.т.н. Глушак Е.В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ
Беспроводная сенсорная сеть (БСС) – это распределённая, самоорганизующаяся сеть, состоящая из множества датчиков и исполнительных устройств, объединённых между собой посредством радиоканала [1]. БСС используются для организации различных видов мониторинга: параметров окружающей среды, состояния конструкций, зданий и сооружений, в системах безопасности (пожарной, сейсмической,
экологической и др.), для отслеживания целей в процессе ведения боевых действий и т.п.
В системах БСС разнородные данные собираются мультисенсорами, входящими в состав узлов, расположенных в подлежащих мониторингу точках определенной географической области, и передаются
по беспроводной сети в центральный узел для обработки и принятия
решений. Обычно сеть имеет иерархическую (древовидную) структуру, в которой на каждом уровне данные могут передаваться от узловисточников к одному или нескольким узлам-приемникам [2]. При передаче данных в беспроводных сенсорных сетях возникают существенные проблемы, связанные с ограниченной полосой пропускания
используемых в качестве линий связи радиоканалов. В частности, в
ситуациях, когда много узлов-источников одновременно инициируют
передачу данных, может возникать перегрузка или даже коллапс сети,
в результате чего ее пропускная способность падает практически до
нуля. Одним из возможных подходов к решению проблемы является
назначение приоритетов передаваемым по сети пакетам и организация
первоочередной доставки пакетов с более высоким приоритетом. Этот
подход согласуется с концепцией качества обслуживания (QoS), являющейся общепринятой для сенсорных сетей, основанных на обнаружении событий. Основными показателями QoS являются малая задержка передачи данных и низкие потери. Предложенный подход может быть использован для разработки протокола передачи пакетов
данных в БСС на основе стандарта bluetooth 5.0. Было решено провести экспериментальную проверку протокола передачи пакетов данных
87
в беспроводной сенсорной сети с учетом приоритетов передаваемых
данных в среде эмулирования TOSSIM.
В эксперименте тестируемая БСС – это сеть пожарной сигнализации состояла из 300 узлов. Каждый узел имеет в своем составе шесть
сенсоров, измеряющих температуру, скорость изменения температуры,
задымленность, уровень углекислого газа, срабатывание датчика пламени и присутствие персонала. В настоящее время проводится исследование количества пакетов, получаемых центральным узлом от узлов
сети в секунду, скорость отправки пакетов, очередь передачи пакетов
данных на основании приоритетов узлов, задержки при передаче и
доли потерь высокоприоритетных пакетов данных.
В дальнейшем планируется:
- разработать модель БСС для улучшения показателей QoS;
- исследовать задержки в передаче данных в различных моделях
БСС, сделать выводы о реализованной модели;
- исследовать пропускную способность сети, работающей по
стандарту bluetooth 5.0;
- исследовать показатели QoS и написать код программы в среде
TOSSIM.
1. Росляков, А.В. Интернет Вещей: монография [Текст] / А. В. Росляков, С. В. Ваняшин, А. Ю. Гребешков, М. Ю. Самсонов; под ред. А. В. Рослякова. – Самара : ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард», 2014. – 342 с.
2. Парамонов, А. И. Разработка и исследование комплекса моделей
трафика для сетей связи общего пользования [Текст]: автореф. дис. ... д-ра
техн. наук: 05.12.13 / Парамонов Александр Иванович. – СПб., 2014. – 32 с.
Кочеткова А.А.
Рук. зав. кафедрой АЭС, д.т.н., проф. Росляков А.В.
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ХАРАКТЕРИСТИК
СПУТНИКОВЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ
Прогнозируется, что наступит момент, когда технологии коммуникаций в большинстве своем будут осуществляться через каналы
спутниковой связи. В будущем, по задумке компании SpaceX, на околоземную орбиту (1100-1325 км) планируется вывести более 4000
спутников, которые обеспечат беспроблемный доступ к сети Интернет
по всему миру. К 2024 их уже будет более 11000, когда как на данный
момент на орбите присутствует около 16000 спутников от всех стран
мира.
88
Идея «доступного интернета» принимает огромные масштабы. Но
как обеспечить бесперебойную связь, её качество по всему земному
шару так, чтобы даже мелкие неполадки были едва незаметны для
простого пользователя?
Одно из решений нашло свое применение в космических компаниях нашей страны. Им стала система мониторинга, которая выполняет функции отслеживания различных характеристик каналов спутниковой связи и сравнение полученных значений с допустимыми и прогнозирование последующего состояния каналов.
Под системой мониторинга подразумевается система автоматического слежения за параметрами спутниковых станций, с возможностью
просмотра статистики в личном кабинете клиента.
Система мониторинга позволит отслеживать статус спутниковой
станции (online, offline), уровень сигнала на прием и передачу, время
прохождения пакета (ping), загрузку спутникового канала, а также загрузку портов спутникового модема в автоматическом режиме с просмотром статистики.
Она включает в себя 3 сегмента: космический сегмент с орбитальной группировкой, сегмент управления – наземный комплекс, и
пользовательский сегмент – аппаратура пользователей (приемники
всех видов транспорта и персональные). Орбитальная структура спутников построена таким образом, что в каждой точке земной поверхности и околоземного пространства одновременно наблюдаются не менее 4-х спутников. Их взаимное расположение определяет необходимые точностные характеристики системы, а непрерывность навигационного поля обеспечивается на высотах до 2000 км. Спутники в орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением
Земли, что снижает возмущающее влияние нецентральности ее гравитационного поля на орбиты спутников.
Также функцией системы мониторинга является задача контроля
систем связи, направленная на:
 идентификацию каналов связи в соответствии с порядком их
организаций;
 анализ эффективности использования каналов связи (радиочастотного спектра);
 выявление мешающих факторов для работы систем связи;
 выявление нарушений дисциплины связи и несанкционированного доступа в систему;
 измерение параметров излучений и выявление их отклонений от
нормативных значений;
 оценка качества передаваемых сообщений;
89
 прогнозирование состояния каналов на некоторый последующий промежуток времени.
Для решения поставленной проблемы и многих других, был разработан аппаратно-программный комплекс Alcatel 9716, который дает
операторам постоянный просмотр (permanent and synthetic overview)
спутникового трафика. Также позволяет провайдерам несущих проверять свой трафик непосредственно с рабочих мест с помощью защищенного доступа через интернет.
Аппаратные средства обычно базируются на телекоммуникационном анализаторе несущих (Alcatel 9717 Telecom Carrier Analyzer),
получившем широкое применение из-за способности предоставлять
достоверную информацию о форме сигнала (модуляции, BER, FEC и
т.д.) и способности работать во много раз быстрее, чем обычный анализатор спектра.
В дополнение к наглядному режиму работы, дополнительные
возможности, такие как автоматическое сканирование трафика с последующей загрузкой базы данных (loading of database), прогнозирование тревог (alarm forecast) и инструменты для создания отчетов
(decision-support tools) делают данный продукт самым полнофункциональным из предлагаемых на рынке.
В настоящее время производится совершенствование комплекса и
будет разработана новая программа, в которой будут устранены все
неполадки, а также добавлено модернизированное программное обеспечение в связи с запуском новых спутников.
Кудрин Д.И.
Рук. зав. кафедрой АЭС, д.т.н., проф. Росляков А.В.
“УМНЫЙ ДОМ” В ОТСУТСТВИИ ЧЕЛОВЕКА
Впервые термин «Интернет вещей» был применён знаменитым
прогнозист Кевином Эштоном в 1999 году. Тем самым он предсказал
начало новой эры, в которой на смену обычному пассивному оборудованию придут высокоинтеллектуальные гаджеты. Конечно, тогда всем
казалось, что это фантастика. Однако, сейчас уже можно наблюдать
активное внедрение технологий, которые буквально вчера казались
невероятными.
В процессе становления экономики появилось информационное
общество, которое основано на потребностях людей. Возникла идея,
основываясь на Интернете вещей, создать всевозможные «умные»
(smart) приложения в различных сферах деятельности и жизни челове-
90
ка: «Умная планета», «Умный город», «Умная энергетика», «Умный
транспорт», «Умная медицина», ну и, конечно же, «Умный дом», так
резко набравший популярность за последние годы. «Умный дом» – это
система, которая будет распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и реагировать на них соответствующим образом, что
обеспечит жильцам безопасность, комфорт и ресурсосбережение [1].
Идей реализации «умного дома» может быть бесчисленное количество, но бывают такие, которые предполагают отсутствие и безучастие человека. В этих случаях человек полностью перекладывает
какую-то важную работу на компьютер. Ярким примером является
контроль температуры в теплице. Пусть эта система реализована так,
что двери открываются и закрываются при переходе температурой
какой-либо заданной верхней и нижней границы. Человек, установив
такую систему на даче и понадеявшись на её функционал, может в
разгар засухи или в холода не появляться на участке и не узнать, что
она дала сбой и погубила тем самым все насаждения.
Контролировать человеку его «умный дом» и быть в курсе того,
что происходит поможет канал связи, причём универсальной, безотказной, быстрой и такой, чтобы человек сразу увидел сообщения от
своей системы. SMS-сообщение является лучшим решением данной
проблемы. На сегодняшний день мобильные телефоны есть практически у каждого.
Конечно, в дополнение к экстренному SMS-сообщению, можно
реализовать спокойный мониторинг всей системы. Объём данных
здесь уже гораздо больше, чем уместится в обычном SMS-сообщении,
поэтому логичнее использовать Интернет. Например, на электронную
почту или публичный портал будет передаваться статистика системы,
за любой временной промежуток, которые только выберет человек.
Хотя объём данных здесь и больше, всё равно использовать нужно
опять GSM-сеть. Такие технологии как Wi-Fi или непосредственно
проведённый кабель Ethernet подразумевают постоянно работающее
проводное подключение к Интернету. Далеко не у всех на загородных
участках есть такая возможность.
Когда система даёт сбой, то есть температура вышла за пределы
нормальных значений, то на телефон хозяина приходит SMSсообщение, о том, что случилось. Вдобавок к этому, будет считываться раз в 10 минут температура и влажность для статистики, выгружаемой в Интернет. Реализован проект будет на платформе Arduino.
91
Рис. 1 Блок-схема системы информирования «умного дома» в отсутствии человека
Arduino – это инструмент для проектирования электронных
устройств (электронный конструктор) более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности. Это платформа, предназначенная для «physical computing» с
открытым программным кодом, построенная на простой печатной
плате с современной средой для написания программного обеспечения
[2].
Рассмотрим подробнее составляющие блок-схемы, приведённой
на Рис.1. Плата Arduino Uno имеет 14 цифровых вход/выходов (6 из
которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц.
Микроконтроллер ATmega328, используемый в Uno, располагает 32 кБ флэш памяти, из которых 0.5 кБ используется для хранения
загрузчика, а также 2 кБ ОЗУ (SRAM) и 1 Кб EEPROM.
Датчик DHT22 был выбран из-за своей дешевизны в совокупности с достаточной точностью и увеличенным диапазоном измерений в
отличие от своего ещё более дешёвого предшественника DHT11. Измеряет влажность в диапазоне 0-100% с точностью 2%-5%, а температуру в диапазоне от -40 до 125 градусов с точностью плюс-минус 0.5
градусов по Цельсию. Частота измерений до 0.5 Гц (одно измерение за
2 секунды).
92
Радиомодуль nRF24L01 обладает максимальной выходной
мощностью в 20 дБм. Минимальная чувствительность в режиме получения -104dBm при скорости передачи в 250 кбит/с, что является достаточным, даже при расстоянии в километр между модулями.
GSM-модуль SIM800l был выбран из-за дешевизны и из-за возможности передавать данные, он подходит для идеи реализации контроля ошибок за «умным домом».
Микропроцессоры Arduino Uno будут установлены как в теплице, так и в центральном блоке, вынесенным отдельно для того, чтобы
система имела возможность к расширению. (Добавлению новых теплиц или других систем, нуждающихся в контроле) Центральный блок
непосредственно с помощью GSM-модуля, отправляет данные, полученные по радиоканалу в сеть. Данные эти будут считаны с температурного датчика DHT22. Питание к обеим платам подведено из сети
переменного тока 220В и преобразовано в постоянное 5В. А питание
температурного датчика, GSM-модуля и радио-модулей будет осуществляться от плат.
Литература
1. Росляков А.В., Ваняшин С.В., Гребешков А.Ю. Интернет вещей / под ред.
А.В. Рослякова. – Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард», 2015. – 28 с.
2. Что такое Ардуино? [электронный ресурс] // Официальный сайт проекта
Ардуино: сайт. URL: http://arduino.ru/About.
Нуйкин Е.С.
Рук. доц. каф. АЭС, к.т.н. Ваняшин С.В.
ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ В
НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ
Индустриальный Интернет (IIoT) - это сеть сетей, состоящих из
уникально идентифицируемых объектов (устройств, датчиков, коммутационного оборудования), способных взаимодействовать друг с другом без вмешательства человека, через IP-подключение [1].
При разговоре о промышленном Интернет вещей часто происходит сравнение этого технологического явления с решениями, поддерживающими межмашинное взаимодействие (machine-to-machine,
M2M), такими как телеметрия или наблюдение за состоянием производственных объектов. Решения в этой области существуют достаточно давно и активно используются в машиностроении, транспорте,
энергетике, добыче полезных ископаемых, торговле и логистике
93
Главная выгода от внедрения технологий IIoT на уровне предприятий - рост эффективности труда. Автоматизация процессов, их
гибкая настройка может увеличить производительность на 30%, сэкономить до 12% на плановом ремонте оборудования и до 30% - на общих эксплуатационных затратах, а также избежать аварий в 70% случаев.
Нефтегазовая отрасль для России является одной из основных
сфер развития экономики и обеспечивает стабильность страны.
Нефтепродукты – важнейший компонент не только транспортной отрасли, но и многих других производств.
Для улучшения эффективности и экономической рентабельности добычи и транспортировки углеводородов используется телематика.
Прежде всего, телематика применяется для управления и контроля за буровыми установками, для обслуживания скважин и трубопроводов. А поскольку месторождения обычно находятся в труднодоступных и удаленных районах, беспроводная связь остается единственным решением для передачи М2М-данных и обеспечения процесса управления добычей газа и нефти [2].
Рассмотрим один из вариантов применения телематики на малодебитных скважинах, объем добычи нефти на которых не превышает 10 баррелей в сутки.
Интеллектуальная система может управлять скважиной без
непосредственного участия человека и самостоятельно выбирать режим работы скважин, то есть она способна заменить работу целой
бригады на объекте. Система совершает вычисления значения нагрузки на валу электродвигателя, которое соответствует 100% заполняемости насоса, а и на основании этих данных устанавливает скорость его
работы, выравнивает объем жидкости с притоком, поддерживая минимальный динамический уровень. Специальный промышленный роутер
считывает данные с преобразователя частоты, который управляет
насосом, и обрабатывает информацию в соответствии с заложенными
алгоритмами. Затем эти данные поступают в диспетчерский пункт,
откуда осуществляется мониторинг, управление и настройка работы
скважины. Роутер выполняет роль центрального узла системы и устанавливается в шкаф автоматизации. К преобразователю частоты роутер подключается по интерфейсу RS-485, а в диспетчерский центр
данные передаются по беспроводному соединению (GPRS/ GSM). Необходимые условия для работы системы – это подключение к шкафу
автоматизации источника питания (380В), кабеля от электродвигателя
насоса и одного дискретного датчика. Остальные датчики расположе-
94
ны на клеммной коробке на боковой стенке. Параметры электродвигателя первоначально заносятся с панели управления, а состояние системы отображается на дисплее.
Внедрение надежных М2М-техологий – это гарантированное
сокращение операционных расходов и повышение конкурентоспособности предприятия. Компании ищут новые методы оптимизации. Так,
в рамках Петербургского международного экономического форума,
который проходил в июне 2016 года, компании «Газпром нефть» и
IBM подписали меморандум о взаимодействии в области применения
информационных технологий для разведки и добычи нефти. Компании
намерены оптимизировать процессы нефтедобычи с использованием
технологий когнитивного анализа данных, машинного обучения, высокопроизводительных вычислений для увеличения коэффициента
извлечения нефти и снижения затрат.
1. Индустриальный
Интернет
вещей
[Электронный
ресурс]:
https://nag.ru (Дата обращения 26.02.2018 г.).
2. Индустриальный Интернет вещей в нефтегазовой отрасли [Электронный ресурс]: https://iot.ru/ (Дата обращения 26.02.2018 г.).
Поддубнов И.В.
Рук. зав. кафедрой АЭС, д.т.н., проф. Росляков А.В.
МОДЕЛЬ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ БУДУЩИХ СЕТЕЙ
Энергосбережение является важной проблемой при проектировании будущих сетей [1]. В связи с широким внедрением сетевого
оборудования, возрастает потребление энергии. Поэтому одной из основных задач является решение экологического вопроса, что может
быть реализовано через энергосберегающие технологии. При создании
сетей будущего необходимо использовать технологии и связанные с
ними операции, призванные внести вклад в энергосбережение.
На этапе использования телекоммуникационной сети рассматриваются три уровня, для каждого из которых действует определённая
технология. Уровень устройств – технологии, которые можно применить для электронных устройств. Уровень оборудования – технологии,
которые можно применить к единице оборудования. Уровень сети –
технологии, применяемые ко всей сети.
Существует два пути для снижения энергопотребления: первый
– снижение пропускной способности будущих сетей. При падении сетевого трафика снижается нагрузка на сетевые ресурсы, соответствен-
95
но уменьшается энергопотребление; второй – повышение энергоэффективности будущих сетей. В данном случае энергосбережение реализуется на различных архитектурных уровнях сети.
В рекомендации МСЭ-Т Y.3022 эталонная формула (1) для расчёта энергопотребления пассивной оптической сети PON-TDM [2]
PON
,
(1)
где
энергопотребление оптическим линейным трактом OLT (Optical Line Terminal), устанавливаемый на стороне станции;
– энергопотребление i–го оптического сетевого устройства
ONU (Optical Network Unit), устанавливаемого у пользователя.
Измерение энергопотребления сети TDM-PON рассчитывается
как сумма передатчиков, приёмников и общих модулей OLT и ONU.
Сплиттеры и оптические волокна, используемые для соединения/разделения оптических сигналов – пассивные, и поэтому не учитываются при оценке энергозатрат. Суммарное энергопотребление
оптических линейных трактов рассчитывается по формуле
,
где
–
потребляемая мощность общим модулем
– потребляемая мощность передатчиком
– потребляемая мощность приемником OLT;
– нагрузка вниз DL (DownLink) к устройству ONU;
– нагрузка вверх UL (UpLink) от устройства ONU;
n – число ONU, обслуживаемых OLT;
Т – время измерения.
OLT;
OLT;
,
где
– потребляемая мощность общим модулем ONU;
– потребляемая мощность передатчиком ONU;
– потребляемая мощность приемником ONU;
–
трафик вниз к устройству ONU;
– трафик вверх от устройства
ONU
На примере формул (2) и (3) видно, что энергопотребление зависит не только от количества устройств, но и от нагрузки, поступающий к и от оборудования.
В настоящее время при сетевом планировании учитываются в
основном рабочие характеристики и надежность сети, а повышению ее
энергоэффективности не уделяется должного внимания. Планирование
96
будущих сетей (Future Networks) с учетом потребления энергии может
способствовать достижению существенного энергосбережения.
Литература
1. Росляков А.В., Ваняшин С.В. Будущие сети (Future Networks). Самара,
ПГУТИ, 2015. 274 с.
2. Росляков А.В. Оценка возможностей энергосбережения в пассивной оптической сети TDM-PON [Текст] // Инфокоммуникационные технологии. –
2017. –Том 15. – №4. – С. 349-354.
Герасимова Е.Е.
Рук. зав. кафедрой АЭС, д.т.н., проф. Росляков А.В.
МОДЕЛЬ КЛАСТЕРНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
Беспроводные сенсорные сети WSN (Wireless Sensor Network) появились для обеспечения инфраструктуры широкомасштабных распределенных встроенных систем. Своевременность – важное требование, которое должно выполняться в таких системах. Но такие проблемы, как вычислительные, коммуникационные ограничения создают
трудности для обеспечения правильного поведения систем. Поэтому
оценка производительности WSN является важной задачей, когда
ожидается, что сеть будет работать в наихудших условиях. Цель исследования заключается в изучении модели WSN, а также в необходимости определить наихудшую топологию кластерного дерева, которая
приводит к наибольшим задержкам и требованиям к сетевым ресурсам. Для обеспечения связи в режиме реального времени по сетям датчиков необходимо полагаться на детерминированные протоколы
маршрутизации [1]. Обычно эти сети используют иерархические логические топологии, такие как кластерное дерево. На рис.1 представлена
модель сенсорной сети с кластерной топологией.
Шлюз перемещается произвольно в WSN кластерного дерева и
может быть связан с любым маршрутизатором в диапазоне связи.
Маршрутизатор, к которому подключен шлюз в данный момент, называется маршрутизатором-шлюза. В WSN может быть несколько шлюзов, но считается, что только один активен, т.е. собирает сенсорные
данные в данный момент времени. Эта работа направлена на оценку
производительности сети наихудшего случая.
97
Рис. 1 – Сенсорная сеть с кластерной топологией
Network Calculus - математическая методология, основанная на
минимальной алгебре, которая применяется к детерминированному
анализу очередей. Она связана с наихудшим поведением и может применяться для получения детерминированных гарантий по сетевым ресурсам. Наихудшая топология описывается максимальной глубиной,
максимальным количеством дочерних узлов и максимальным количеством дочерних маршрутизаторов [1]. Оценка кривых поступления и
кривых обслуживания (рис.2) осуществляется от уровня к уровню с
самых нижних узлов.
Все сенсорные данные отправляются исключительно в шлюз.
Предполагается, что все узлы датчиков принимают и передают данные, ограниченные кривой поступления
,
(1),
где b - допуск пакета, а r - средняя скорость передачи данных. В случае
разных потоков данных, α(t) считается верхней границей потока в сети.
Каждому конечному узлу предоставляется гарантия обслуживания от
его родительского маршрутизатора, соответствующего кривой обслуживания задержки времени
98
Рис. 2 – Функции кривых поступления и кривых обслуживания
,
(2)
где R - гарантированная полоса пропускания канала, а T - максимальная задержка службы. Предусмотрена та же кривая обслуживания ко
всем конечным узлам их родительскими маршрутизаторами.
В общем, кривая поступления ограничивает входящий поток
данных в узел, а кривая обслуживания сохраняет характеристики, с
которыми кумулятивный поток пересылается узлом на следующий
узел в направлении шлюза.
В WSN кластерной древовидной топологии сообщения пересылаются из кластера в кластер, пока не дойдут до шлюза. Период
времени каждого кластера периодически делится на активный период,
в течение которого кластерный шлюз обеспечивает передачу данных
внутри своего кластера и последующий неактивный период, в течение
которого все узлы кластера могут перейти в режим с низким энергопотреблением для экономии энергии.
Протоколы IEEE 802.15.4 / ZigBee были приняты в качестве
стандарта связи для WSN. Стандарт IEEE 802.15.4 определяет физические и MAC-уровни; сетевой и прикладной уровни определяются
стандартом ZigBee [2]. В маячковом режиме кадры периодически отправляются центральным узлом, называемым координатором, для
синхронизации узлов, которые связаны с ним, и для описания структуры суперкадра.
Областью применения являются умные дома и информация о
движении в режиме реального времени. Обычно WSN используют для
экологического мониторинга, мониторинга окружающей среды, военного наблюдения, наблюдения за состоянием здоровья.
В работе были рассмотрены основные аспекты модели WSN,
методология Network Calculus, а также же протоколы IEEE 802.15.4 /
ZigBee, на которых основывается WSN. В дальнейшем, с помощью
математического пакета MATLAB будет осуществлен поиск наихудшего случая в беспроводных сенсорных сетях [3].
99
Список литературы
1.Jurcik P., Koubaa A. Worst-case Dimensioning of Cluster-Tree Sensor Networks
with Mobile Sink Behaviour [Text] // Polytechnic Institute of Porto (ISEP-IPP) 2008.
2.Росляков А.В., Ваняшин С.В., Гребешков А.Ю., Самсонов М.Ю. Интернет
вещей. – Самара, ПГУТИ, 2014.
3.http://www.open-zb.net/ct_wsn.php - Интернет-ресурс. Дата обращения:
14.03.18.
Преснякова А., гр. РСО – 51.
Рук.доцент Фурер О.В.
SCHRIFTSTELLER DER GEGENWART. WILLI BREDEL
Willi Bredel war der erstgeboreneSohn des Zigarrensortierers Johann
Carl
Bredel
und
seiner
Ehefrau
Frieda
Pauline
geb.Harder.NachVolksschulabschlusslernteer 1916 bis 1918 Eisen- und
Metalldreher in der damaligen Hamburger GroßwerftBlohm& Voss. 1916
bis 1917 war erMitglied der SozialistischenArbeiterjugend, von 1917 bis
1920 des Spartakusbundes und seit 1919 der KPD. 1923 nahmer am Hamburger Aufstandteil und wurdezuzweiJahrenGefängnisverurteilt. Nach
seiner Amnestierung 1925 arbeiteteeralsSeemann, alsTaxichauffeur, alsDreher in der Maschinenfabrik Nagel &Kaemp in Hamburg-Winterhude
und war journalistischfür die Bremer Arbeiterzeitung und das EssenerRuhrechotätig.
1928
wurdeerRedakteur
der
Hamburger
Volkszeitung.Wegen „Vorbereitungliterarischen Hoch- und Landesverrats“
wurdeer 1930 zuzweiJahrenFestungshaftverurteilt. In der Haft schrieber
seine erstenRomane.
ImMärz 1933 wurdeernach der Machtübernahme der NSDAP in
„Schutzhaft“ genommen und kam ins KZ Fuhlsbüttel.
Willi BredelalsSpanienkämpfer (Briefmarke der DDR) 1934 gelangihm die Flucht in die Tschechoslowakei. Von dortemigrierteernachMoskau, wo er u. a. für Radio Moskauarbeitete. In London erschien
sein Roman Die Prüfung, der erste international beachtete Roman
übereindeutschesKonzentrationslager. 1936 bis 1939 gab ermitBertolt
Brecht und Lion Feuchtwanger die literarischeZeitschrift Das Wort heraus.
1937 bis 1938 nahmeralsKriegskommissar des Thälmann-Bataillons der 11.
Internationalen Brigade am SpanischenBürgerkriegteil. 1939 kehrteernachMoskauzurück und nahm ab 1941 auf sowjetischerSeite am ZweitenWeltkriegteil. Im Winter 1942/1943 war ergemeinsammit Walter Ulbricht
und Erich Weinert an der Stalingrader Front, um die deutschenSoldaten von
100
der Sinnlosigkeit der Fortsetzung des Kriegeszuüberzeugen. Bredel war
1943 Mitbegründer des NationalkomiteeFreies Deutschland.
1945 kehrteermit der UntergruppeSobottka der „Gruppe Ulbricht“
zurücknach Deutschland und arbeitetealshauptamtlicherpolitischerInstrukteurfür das Zentralkomitee der KPD in Mecklenburg-Vorpommern (ab
1947 Mecklenburg). Im August 1945 war erMitbegründer des LandesKulturbundeszurdemokratischenErneuerungDeutschlands. 1947 bis 1949
war BredelAbgeordneter des MecklenburgischenLandtages und 1948 bis
1950 der Volkskammer der DDR. ErarbeitetealsChefredakteur der LiteraturzeitschriftenHeute und Morgen (1947−1950) und ndl (neue deutsche
literatur) (1952−1956). 1950 war erGründungsmitglied der DeutschenAkademie der Künste. Wohnraumhatteer in der Straße 201, in der vieleKünstler und Wissenschaftleruntergebrachtwaren.
Der Präsident der DeutschenAkademie der Künste, Otto Nagel, überbringt Willi BredeldieGlückwünsche der Akademiezudessen 60.
Geburtstag.
1954 bis 1964 war BredelMitglied des Zentralkomitees der SED, seit
1957 Mitglied der Kulturkommission. ImProzessgegen den mitihmbefreundeten Walter Jankasaßer auf der Zeugenbank. NachdemJankaimJuli 1957
verurteiltworden war, ließBredel den Freund fallen und übte auf der
33.Tagung des ZK der SED imOktober 1957 Selbstkritik: Erhabesich von
Jankatäuschenlassen. Von 1962 bis 1964 war eralsNachfolger von Otto
Nagel Präsident der DeutschenAkademie der Künste, die sichunter seiner
Leitung auf Beschluss des ZK der SED zur „sozialistischenAkademie“
entwickelte.
Seit 1947 war Bredel in zweiterEhemit der schwedischenJournalistin
Maj Bredel, geborene Olson (1914–2001), verheiratet.
1961 bis 1976 erschien in Berlin und Weimar eineWerkausgabe in
vierzehnBänden.
Die Bibliothek Willi BredelserfuhreinewechselvolleGeschichte, die bis
in dessenExiljahre in Moskauzurückreicht. Nach 1987 wurdesieimSchwerinerSchlossgelagert.Seit 1992 ist die Willi-Bredel-GesellschaftimBesitz der
Bibliothek. ImJahre 2009 wurdesie von der Willi-Bredel-Gesellschaftdem
Fritz-Hüser-InstitutalsDauerleihgabeübergeben.
Bredelverstand seine literarischenArbeitenimmeralsTeil des Klassenkampfes. Erbegann seine literarischeLaufbahnalsArbeiterkorrespondent.
Seine journalistischenArbeitenbildetendannauch die Grundlage seines
ersten Romans Maschinenfabrik N.&K. Wenner – nacheigenemBekunden –
auch auf seine Erfahrungenbei der Hamburger Fabrik Nagel
&Kaempzurückgriff,
schilderteeraberkeinwirklichesGeschehen,
das
erselbsterlebthatte.
101
Kritikerwie Georg LukácswarfenBredelvor, seine Charaktereseienzuholzschnittartig, keinewirklichen Gestalten, sondernnurChargen, seine
Sprachezusehr die von Referaten, seine literarischeMethode „trotzkistisch“.
Bredelginges in seinenfrühenRomanenMaschinenfabrik N.&K. und
„Rosenhofstraße“ allerdingsnichtdarum, besondereCharakteredarzustellen,
sondernerwollte die gegensätzlichenInteressenverschiedenergesellschaftlicherGruppendarstellen. Deshalbsind die HeldendieserRomaneoftkeineEinzelpersonen, sondernKollektive (einekommunistischeBetriebszelle in der
„Maschinenfabrik“, eineStraßenzelle in der „Rosenhofstraße“).
Боровская Я. гр. ИКТр-62
Рук. Игнаткина И.В.
ВИДЫ ДЕЛОВОЙ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ В АНГЛИЙСКОМ
ЯЗЫКЕ
Английский язык в деловой сфере с каждым днем набирает все
большие темпы развития. Многие современные компании с интересом
относятся к специалистам, владеющими навыками делового общения,
умеющими выстраивать коммуникацию с партнерами, вести деловые
переписки. Именно деловая переписка зачастую является гарантией
уверенных бизнес связей между партнерами. Она помогает выстроить
грамотные отношения между людьми и способствует развитию имиджа всей компании. Именно поэтому на сегодняшний день сложно
представить себе успешного человека в карьерной сфере, который не
владеет деловой перепиской. Английский язык – универсальный язык
общения между коллегами и партнерами из многих компаний и организаций по всему миру.
Особые принципы, на которых строится
умение вести корреспонденцию на английском языке, являются основополагающими в
бизнес индустрии. Сложно найти компанию, которая не ведет деловую
переписку со своими партнерами. Однако даже сейчас, с развитием
отечественного высшего образования, непросто найти грамотного работника, умеющего правильно составить деловое письмо на английском языке. Документооборот на английском языке – это не просто
заполнение шаблонов писем и контрактов. В первую очередь, это
овладение этикой делового общения, следование определенным традициям национальной культуры [1].
В условиях развития официальных контактов, совместных предприятий и частного бизнеса потребность в специалистах в области
экономики, менеджмента, финансов, информационных технологий,
102
владеющих умениями устного делового общения и ведения деловой
переписки на иностранном языке, постоянно растет.
Если раньше термин «международные отношения» применялся
почти исключительно к сфере межгосударственных связей, то сегодня
большинство фирм, организаций и предприятий ведут свою международную деятельность, вступая в деловые отношения с партнерами из
других стран и регионов мира. Как правило, основным способом коммуникации между ними является переписка на английском языке [2, с.
114].
На данный момент умение правильно и грамотно составить деловое письмо является одним из важнейших качеств современного специалиста. Деловой документ - это неотъемлемая часть бизнес индустрии, а с развитием английского языка специалист должен обладать
навыками написания такого письма на иностранном языке. На сегодняшний день насчитывается огромное количество разнообразных
видов деловых писем, которые ежедневно пишутся и рассылаются
между коллегами, партнерами, бизнес специалистами. Но существуют
определенные общие критерии и виды деловой корреспонденции в
английском языке. Именно на основе этих принципов пишутся грамотные деловые переписки, которые в частности, способствуют
успешной работе в целом. Можно выделить несколько основных видов
деловой корреспонденции в английском языке:
- меморандумы (памятная записка или деловое приглашение)
- рекомендательные письма
- резюме
- счета
- договоры
Эти деловые письма составляют исходя из определенных целей и
правил их написания. Так например, деловые приглашения, как правило краткие и содержат лишь точную информацию о месте и времени
проведения определенного события. Начинается такое письмо с обращения «dear mr or mrs”, а заканчиваются подписью отправителя
«sincerely, office».
Рекомендательные письма или как в английском языке letter of
reference по объему не занимают больше страницы и пишутся с целью
написания какого-то отзыва или рекомендации о том или ином сотруднике. В конце письма обязательна подпись от руки.
Резюме или сокращенно cv(curriculum vitate ) является неким описанием профессиональной жизни сотрудника, пытающегося утроиться
на работу. Существуют общепринятые правила составления такого
письма:
103
· в начале полностью указываются имя соискателя и контактные
данные
· далее следует перечисление профессионального опыта, если
есть
· указывается имеющееся образование
· другие сведения о профессии и образовании, например, курсы
повышения квалификации
· публикации, выступления на конференциях, участие в проектах
(если это имеет отношение к желаемой должности)
· хронология выстраивается в обратном порядке, то есть вы начинаете с последнего по времени события
· кратко перечисляются достоинства, то есть обосновывается ваша профессиональная пригодность
· резюме должно быть удобно для чтения, то есть отформатировано по ширине, с отступами, позволяющими легко читать текст
· объем резюме не должен превышать 1-2 страниц
· название – cv или résumé – пишется, но не является обязательным
Очень важным является серьезный и грамотный подход к составлению таких писем. Следует помнить кому и с каком целью вы пишете
деловое письмо. Излишне длинных фраз стараются избегать в любом
виде делового письма. Текст должен строиться на четких и кратких
предложениях, выражающих основную идею вашего обращения в
письме. Деловая корреспонденция отличается высокой регламентированностью речи и официальностью изложения.
На наш взгляд владение основными принципами написания делового письма, грамотно выстроенная структура теста и понимание основных специфик каждого вида деловой корреспонденции в английском языке является базовой частью успешного делового общения.
Список литературы
1. Е.А. Евсеев. Обучение деловому письму на английском языке студентов
вуза// Интернет-журнал «Мир науки» http://mir-nauki.com/ 2016, Том 4, номер
2 (март - апрель)
2. Г.Ф.Устинина. Обучение письменным формам делового общения// Вестник
казанского государственного университета культуры и искусств.2010. № 3. С.
113-117
104
Боровская Я. гр. ИКТр-62
Рук. Игнаткина И.В.
ЗНАЧЕНИЕ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА В ФОРМИРОВАНИИ
КОНКУРЕНТОСПОСОБНОГО СПЕЦИАЛИСТА
На сегодняшний день с развитием всех сфер жизни общества на
рынке труда требуется увеличение числа специалистов, владеющих
иностранными языками. Наблюдается динамика развития новых условий профессиональной деятельности, которые включают в себя умение оперировать и обмениваться иноязычной информацией на профессиональной платформе. Конкурентоспособными специалистами остаются люди, освоившие комплексный подход в подготовке к будущей
профессиональной деятельности. В условиях растущей глобализации
человек не может оставаться узконаправленным специалистом, и обязан развивать не только свои личностные качества, но и всесторонне
увеличивать уровень своей профессиональной деятельности с использованием профессиональных терминов на иностранном языке.
Профессиональная культура представляет собой спектр качеств,
обладание которыми дает возможность будущему специалисту развиваться, проявлять себя в сфере профессиональной занятости. Широкая
образовательная среда вузовского обучения помогает получать необходимый набор знаний, который будет способствовать росту профессионализма.
К основным требованиям, которые предъявляются к выпускникам
технических вузов, относятся:
- способность устанавливать связи между профессиональными
знаниями и другими сферами (т.е. международные связи в своей отрасли);
- умение работать с зарубежной прессой, научными статьями зарубежных ученых и специалистов, с информацией на Интернет-сайтах;
- владение навыками и умениями устной и письменной речи в одном/двух иностранных языках [1,с.10].
Именно курс «Иностранного языка», включенный в изучаемые
студентами дисциплины, способствует лучшему развитию навыков
общения на иностранном языке, но уже в качестве будущего специалиста определенной области.
Задача высшего учебного заведения подготовить студента к
быстро сменяющимся условиям сферы труда. Владение иностранным
105
языком определенно способствует поддержанию уверенного продвижения будущего специалиста.
В нашем университете дисциплина «Иностранный язык» относится, в основном, к циклу Б.1. дисциплин и базовой части основной
профессиональной образовательной программы бакалавриата и адресована студентам 1-2 курса (1-4 семестры), очной формы обучения.
Общая трудоемкость дисциплины, для примера, по специальности
09.03.01 – Информатика и вычислительная техника (прикладной бакалавриат) составляет 8 зачетных единиц или 288 час.
Современные реалии и открытость рынка труда в мире выявляет
большую потребность в специалистах, владеющих иностранными языками, что, безусловно, требует больших изменений в технологии обучения иностранными языками.
Все это приводит к увеличению потребности в специалистах,
знающих свою специальность, и активно оперирующих иностранной
лексикой в своей профессиональной области.
Говоря о рациональных приемах обучения студентов, следует
учитывать тот факт, «что количество учебных часов, необходимых для
усвоения образовательного материала в условиях нарастающего потока информации, во многом определяется не столько объемом и содержанием учебного материала, сколько образовательными технологиями, применяемыми в учебном процессе» [2, с. 179].
Одним из видов таких технологий является объединения информационных и концептуально-методических моделей обучения.
Разработка и использование таких моделей обучения иностранным языкам в техническом вузе предполагает определенные технологические этапы:
1. Разработка и внедрение новых образовательных технологий в
целях интеграции и улучшения образовательного пространства.
2. Разработка методов и технологической модели интерактивных
учебников.
3. Внедрение практики дистанционного обучения иностранным
языкам.
4. Применение компьютерных обучающих и контролирующих
программ.
5. Использование таких методов, как работа в малых группах,
«круглые столы», дискуссии при обучении иностранным языкам.
Использование каждого этапа ведет к достижению определенного
уровня владения иностранным языком, а их реализация позволяет оптимизировать учебный процесс, придать ему целенаправленный харак-
106
тер, приблизив к реальным потребностям специалистов в иностранном
языке.
Однако для более качественного обучения целесообразно использовать все этапы в замкнутом цикле обучения, с возвратом на предыдущие этапы в случае невыполнения задач текущего этапа.
В настоящее время иностранные инвесторы не снизили активности на российском рынке. И, безусловно, специалисты обладающие
знанием иностранного языка будут обладать большим преимуществом
перед другими. Сегодня к будущим специалистам в техническом вузе
необходимо предъявлять определенные требования, чтобы быть конкурентным на рынке труда:
- иметь фундаментальные знания в своей профессиональной области;
- иметь способность осуществлять коммуникации между своими
профессиональными знания и знаниями из других областей;
- владеть профессиональной иностранной лексикой в своей отрасли занятости;
- уметь читать на иностранном языке специальную литературу.
Безусловно, чтобы добиться таких успехов в области подготовки
специалиста со знанием иностранного языка технический вуз должен
способствовать в следующем:
- внедрение новейших концептуально-методических технологий в
обучении иностранному языку;
- расширение доступа к интернет-сети и спектра образовательных
ресурсов на иностранном языке;
- предоставлять возможность стажировки будущих инженеров за
границей;
- привлечение иностранных специалистов для чтения лекций в
профессиональной области.
На наш взгляд с ростом международных рыночных отношений
будущие специалисты, обладающие не только профессиональными
знаниями в своей области, но владеющие иностранной лексикой будут
в большей степени востребованы на рынке труда.
Список литературы:
1. Е.М. Воронова Роль иностранного языка в подготовке инженеров XXI-века // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2005. С 9-11
2. Оплетина Н.В. Модернизационные риски отечественной системы высшего образования // Историческая и социальнообразовательная мысль. 2015. Т. 7. № 4. С. 178–181.
107
108
Горобец Е., гр. ПИвЕ 61,
Рук. доцент Фурер О.В.
DAS DIGITALE ZEITALTER
Vor uns liegt das digitale Zeitalter, und das Zusammenwachsen von
Fernsehen, PC und Internet erfordert eine grundlegende Überarbeitung der
Fernsehrichtlinie mit dem Ziel eines europäischen Rechtsrahmens zur Verbreitung audiovisueller Inhalte mit abgestufter Regulierungsdichte.
Wir müssen in das digitale Zeitalter eintreten und dazu alle Bereiche
und jeden digital integrieren.
Sätze wie die letzten beiden in Deutschland erklärt der illegalen
Bildes Google Bilder zeigt uns erneut, dass das europäische Recht hat auf
das digitale Zeitalter anzupassen.
Telefon- und Videokonferenzen, E-Mail und Messaging sind
hilfreich, aber können Sie sich das digitale Zeitalter wirklich leisten?
Das digitale Zeitalter hat begonnen.
Telefonbücher überleben das digitale Zeitalter
Mittlerweile hätte das Internet das gedruckte Telefonverzeichnis
schon längst verdrängen können. Doch das Telefonbuch überlebt.
Die Anfangseuphorie hielt sich in Grenzen: „Buch der 99 Narren“
nannten die Berliner ihr erstes Telefonbuch, als dies 1881 auf den Markt
kam - in Anspielung auf die knapp 100 dort aufgelisteten Personen. Die
Skepsis war groß. Bekanntermaßen traten die Telekommunikation und das
dazugehörige Telefonbuch trotzdem ihren Siegeszug an. Auf der Suche
nach einem Klempner oder der Sommerliebe aus dem Mallorca-Urlaub
durchblätterten im Lauf der Jahre Millionen Menschen die dünnen Seiten.
Heute reicht ein Blick ins Internet. Niemand muss mehr mit dem Finger die
Einträge entlangfahren, während er das Alphabet vor sich hin murmelt.
Trotzdem stapeln sich in den Hausfluren von Mehrfamilienhäusern,
im Supermarkt oder in eigens dafür errichteten Abholstationen jedes Jahr
wieder die Telefonbücher, die dann irgendwie auch mitgenommen werden.
Nur, warum?
Gewohnheit am Land
„Ich selbst gucke ja eher selten ins Telefonbuch“, meint der Geschäftsführer des Verbands Deutscher Auskunfts- und Verzeichnismedien
(VDAV) mit dem nachschlagenswerten Namen Rhett-Christian Grammatik. „Je älter der Nutzer und je ländlicher seine Wohngegend, desto mehr
aber greift er zu Telefonbuch“, fasst Grammatik eine Nutzerstudie seines
Verbands von 2015 zusammen.
Regional gebe es riesige Unterschiede. In Berlin benutzen gerade mal
28 Prozent der Menschen das gedruckte Telefonbuch noch. In ländlichgeprägten Bundesländern wie Brandenburg oder Sachsen-Anhalt sind
es dagegen noch ganze 70 Prozent. So eine rechte Erklärung hat auch Uwe
Calm vom Braunschweiger Oeding Verlag für den Gebrauch der gedruckten Bücher nicht. „Das Buch ist einfach zur lieben Gewohnheit geworden,
ohne dass man registriert, dass es da auch noch andere Möglichkeiten
gibt“, meint er.
Mit Ablaufdatum
„Für eine Seite Anzeige zahlt Ihnen heute niemand mehr 15 000 Euro“, sagt Heiko Hanslik vom Verband vft, der die freien Telefonbuchverlage vertritt. „Aber gerade Telefonbücher für den lokalen Raum werden
noch zehn Jahre und vielleicht mehr existieren.“
Viele in Deutschland werden sich freuen. Denn laut einer repräsentativen Umfrage von YouGov unter Internetnutzern plädiert nicht einmal
jeder Vierte für die Abschaffung des Telefonbuchs, obwohl fast die Hälfte
der Befragten die Telefonbuch-Seiten im Internet für Auskünfte nutzt.
„Sie können blättern und stöbern“, sagt Calm über den altmodischen
Touch des Buches. „Vielleicht entdecken Sie etwas, was sie gar nicht gesucht hatten und verlieren sich ein bisschen. Das hat doch was.“ Er glaube
an das Telefonbuch. Die Zahlen geben Calm recht: Mit einer Auflage von
100 Millionen Stück hat das Telefonbuch es geschafft, den gleichen
Bekanntheitsgrad wie Bundeskanzlerin Angela Merkel zu erreichen - 97,5
Prozent. Es könnte also noch etwas dauern, bis die Bücher ganz
verschwinden.
Сагадеева Ю., гр. УИ – 61.,
Рук. доцент Фурер О.В.
ПЕРЕВОД КАК ОСОБЫЙ ВИД КОММУНИКАЦИИ
Перевод - это особый вид общения людей, говорящих на разных
языках. Общение людей при помощи языка называется языковой
коммуникацией, а каждый единичный случай такого общения - актом
коммуникации.
Процесс перевода является сложным коммуникативным актом,
совершающимся одновременно на разных уровнях.
Семантически и функционально языковые знаки двух языков,
как правило, не совпадают. Поэтому невозможно установить прямую
эквивалентность между словами и конструкциями двух языков. Такая
110
эквивалентность устанавливается лишь между словом, словосочетанием, грамматической конструкцией плюс контекст в исходном языке
и словом, словосочетанием, грамматической конструкцией плюс контекст в языке, на котором совершается перевод.
Говоря о переводе, следует различать процесс деятельности и ее
результат. Процесс перевода – текст перевода. Перевод может быть
представлен в рамках одного языка, например, с древнеанглийского
на современный английский – языки разные в данный момент истории. Это означает, что перевод можно рассматривать как акт коммуникации путем передачи информации от отправителя к реципиенту.
Перевод является одним из многих способов передачи информации,
поэтому может быть рассмотрен в теории передачи информации, к
нему могут быть применены принципы этого научного направления.
Элементы процесса передачи информации: - источник информации; передающее устройство, преобразующее информацию в приемлемую
для передачи форму; - канал коммуникации – среда, в которой осуществляется передача сообщения; - принимающее устройство, приводящее сообщение в форму, которую может воспринять реципиент.
Код – еще одна важная составляющая акта коммуникации. Это некая
система знаков и правил их комбинирования с целью передачи сообщения по каналу связи. В качестве кодов для обмена информацией
использую естественные и искусственные языки. Вербальная информация: - человек, отправляющий информацию; - реципиент; - канал –
лингвистические единицы (буквы, звуки, слоги, морфемы, слова и
т.д.), формирующие среду передачи информации (письменную, устную); - Код – язык. В нем заданы определенные ограничения на сочетаемость, а также вероятность появления тех или иных единиц в данном типе речи. Все это реализуется в конкретном произведении речи
– тексте. В зависимости от того, пользуются отправитель информации
и ее реципиент, соединенные общим речевым каналом, одним и тем
же кодом (языком) или разными, можно говорить об одноязычной и
двуязычной (многоязычной) коммуникации.
Содержание текста перевода должно быть эквивалентно содержанию текста на ином языке. При этом эквивалентными должны быть
не только два сообщения в целом, но и отдельные их части. Однако,
как это ни парадоксально, несмотря на то, что в реальном существовании переводов нельзя усомниться, в истории переводческих учений
значительное место занимает спор о том, возможен ли перевод вообще. Одни авторы утверждали, что перевод невозможен, и приводили
примеры непереводимых слов, идиом, игры слов. Противники тезиса
непереводимости цитировали мастерски выполненные переводы, в
111
которых все эти трудности успешно преодолевались, указывали на
возможность описания значений слов, не имеющих соответствий, разработали приемы компенсации потерь при переводе, способы передачи значения более крупных отрезков текста при невозможности перевода отдельных деталей. Несмотря на многочисленные доводы за и
против переводимости, участники спора не смогли прийти к единодушному решению, т.к. сама проблема была сформулирована некорректно. К переводу предъявлялось требование полноценности или
адекватности, т.е. исчерпывающая передача смыслового содержания,
включая его функционально – стилистические особенности. Текст
перевода претендует на то, что он полностью репрезентирует текст
оригинала, что он и есть оригинал только на ином языке. В процессе
перевода происходит замена знаков одного языкового кода знаками
другого кода. Каждый знак имеет свой план содержания. Из самого
существа языковых кодов, участвующих в процессе перевода следует,
что переводимость не заключается в абсолютном тождестве оригинала и перевода. Любой процесс коммуникации сопровождается некоторыми потерями информации. Эти потери не препятствуют процессу
общения при условии, что достаточная часть передаваемой информации принимается рецептором. Он активно участвует в извлечении
этой информации, используя данные обстановки, свой опыт и знания.
Таким образом, проблема переводимости сводится к вопросу о степени подобия оригинала и перевода как максимально возможного теоретически, так и реально достижимого в конкретных условиях. Фактически речь идет о выяснении сущности перевода, о том, что значит
перевести, в чем заключается переводческая равнозначность, каковы
формальные и смысловые отношения между двумя отрезками речи,
один из которых является переводом другого.
Слипуха В. гр. ИБТС-52
Рук. Игнаткина И.В.
АНГЛИЦИЗМЫ В СОВРЕМЕННОМ РУССКОМ ЯЗЫКЕ
Появление интернета, стремительное развитие различных отраслей человеческой жизни, культурных связей – все это повлекло за
собой появление новых заимствованных слов и оборотов речи.
В настоящий момент, по мнению многих филологов и лингвистов, заимствования чужеродной лексики достигли верхней точки.
Все чаще и чаще современная молодежь начала использовать иностранные слова в своей речи. Это, с одной стороны, значительно уве112
личивает словарный запас человека, а с другой – приводит к утрате
самобытности языковой культуры и потере неповторимой красоты
языка.
Сленг – комплексное, сложное и неизбежное языковое явление.
Его возникновение всегда обусловлено социальными, культурными и
историческими тенденциями жизни того или иного языкового сообщества.
С помощью сленга можно выразить окраску различных слов и
словосочетаний. Большое количество выражений непонятны или малопонятны для основной прослойки населения, так как были заимствованы из различных диалектов и жаргонов.
Свое распространение сленг получил, по большей части, среди
молодежи. Это живой, подвижный, яркий, экспрессивный слой нелитературной лексики, который является абсолютно противоположным
заформализованной речи. Он неоднороден и находит применение почти во всех сферах жизни молодых людей.
Заимствование иностранных слов идет в основном из английского, немецкого и французского языков.
Английский язык, несомненно, занимает лидирующую позицию
в молодежном обществе, так как является интернациональным. Слова,
заимствованные из этого языка, называются англицизмами. Интересен тот факт, что эти англицизмы понятны даже для человека, который ни разу в жизни не учил английский язык, так глубоко в нашу
речь проникли заимствованные слова.
По мнению Э. Партриджа существует тринадцать причин, почему молодежь употребляет заимствованные слова:
Для развлечения;
Как проявление чувства юмора;
С целью подчеркнуть свою оригинальность, непохожесть;
Для придания речи большей яркости и образности;
С целью удивить;
Во избежание многословия и клише;
Для обогащения своего словарного запаса;
Для придания конкретики абстрактным явлениям;
Для преуменьшения печали, трагедии;
Для того, чтобы стать «своим» в компании;
Для создания дружеской атмосферы;
Для демонстрации принадлежности к какой-либо социальной
группе, классу, следования моде;
С целью сокрытия предмета общения.
113
Изучив большое количество англицизмов, мы привели классификацию по сферам их частого употребления:
Интернет. Современная молодежь проводит за компьютером 1/3
своего времени, это повлекло за собой появление большого количества компьютерной лексики: сайт, чат, хакер, файл и др.
Спорт. В связи появлением новых молодежных видов спорта появилась новая лексика: сноуборд, дайвинг, фитнес, серфинг и др.
Мода. С развитием и этой сферы в нашей стране появилось также много новых заимствованных слов: топ-модель, мейкап, тренд,
мастхэв, фэшионист, принт, лук и др.
Косметология. В погоне за красотой наши специалисты в этой
области заимствовали несколько слов англоязычного происхождения,
таких как лифтинг, пилинг и др.
Экономика и бизнес: менеджер, дистрибьютор, бизнесмен,
прайс-лист, промоутер, офис и др.
Техника. В связи с развитием современных высокотехнологичных средств можно отметить следующие заимствования: гаджет, девайс, ноутбук, смартфон, ксерокс и др.
СМИ. Большую роль здесь играет телевидение, оно вносит
огромное количество новой заимствованной лексики, которую очень
часто употребляют в своей речи подростки: ток-шоу, реалити-шой,
прайм-тайм, масмедиа. кастинг и др.
Сфера развлечений. Зарубежная музыка и кино, в особенности
американская, получили огромную популярность среди российской
молодежи, и это привело к появлению и употреблению ими новой
англоязычной лексики, такой как, сингл, ремикс, ремейк, саундтрек,
анимация, ситком, экшн и др.
Профессии. Если открыть газеты с предложениями о работе, мы
зачастую увидим много вакансий, смысл которых не всем понятен:
фрилансер, мерчендайзер, провайдер, риэлтор, хэндмейкер и др.
В ходе разбора данной темы было проведено исследование среди
трех групп студентов различных курсов. Нами был использован метод
опроса и анкетирования. Выходные результаты помогли выяснить
откуда современная молодежь узнает слова англоязычного происхождения, а также выяснить где и как часто студенты нашего вуза употребляют их в своей речи.
Вопросы:
1. Откуда вы узнаете англицизмы?
- Интернет 35%
- Телевидение 10%
- Друзья 45%
114
- Средства массовой информации 10%
2. Где вы наиболее часто употребляете англицизмы?
- Дома 30%
- В университете 30%
- В общении с друзьями 40%
3. Слышите ли вы англицизмы в речи других студентов?
- Да 60%
- Нет 30%
- Не обращаю внимания 10%
4. Можете ли вы обойтись в своей речи без англицизмов?
- Да 30%
- Нет 70%
5. Почему вы употребляете англицизмы?
- Красивое звучание 40%
- Пополнение словарного запаса 30%
- Веяние моды 20%
- Упрощение общения 10%
Нами была проделана интересная работа, в ходе которой оказалось, что в большинстве случаев использование англицизмов оправдано, так как придает нашей речи яркость и убедительность, а также
помогает выразить свои мысли и способствует изучению английского
языка. Мы в этом убедились, проведя опрос среди студентов нашего
вуза.
Базунов М. УИТС 71
Рук. к.ф.н., доцент Дукальская И.В.
ФОРМИРОВАНИЕ ЯЗЫКОВОЙ КОМПЕТЕНЦИИ У
СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
В связи с расширением границ деятельности человека владение
иностранными языками становится одной из необходимых компетенций образованной личности. Несомненно, она увеличивает кругозор,
позволяя более плодотворно вести профессиональную деятельность.
Иностранный язык способствует развитию мышления и творчества, а
так же повышает осведомленность в коммуникативной, информационной и других сферах.
В наше время возрастает потребность в высококвалифицированных специалистах технической сферы со знанием иностранного язы115
ка, которые должны уметь не только свободно владеть им, но и в тоже
время применять его в решении профессиональных задач.
На сегодняшний день мы можем видеть насколько возросли требования к языковой компетенции, поэтому перед нами становится
проблема формирования и развития языковой компетенции у студентов в вузе. Главная задача обучения иностранному языку в техническом вузе состоит в формировании навыков присущих определенной
профессиональной сфере. Формирование языковой компетенции в
техническом вузе является достаточно трудным и затратным по времени процессом. Существует достаточное количество причин: малое
количество часов, уделяемое на подготовку иностранной дисциплины,
недостаточная мотивация, а также большая загруженность обширным
предметным выбором по специальности. Для решения данных проблем студенты должны осознавать, что помимо занятий в вузе, необходимо отводить время для самостоятельной подготовки.
Как показывает практика преподавания иностранного языка в вузе, уровень его освоенности не является достаточным и не способен
обеспечить готовность студентов к активному общению и действиям
на иностранном языке. Зачастую студентам свойственны проблемы с
затруднением выражения собственной мысли, неуверенностью в выборе языковых средств. Для того чтобы успешного устранить выше
перечисленные проблемы и будущем выполнять профессиональные
задачи, студентам необходимо освоить навыки, прежде всего в понимании речи, письме и говорении. Целесообразной в таком случае является профессионально-коммуникативная подготовка по иностранному языку, которая подразумевает обучение студентов профессионально-ориентированному общению. Согласно этому подходу предусматривается развитие возможности иноязычного общения у обучающихся в определенных профессиональных, научных и деловых областях.
Студентам могут быть предложены подходы, которые связаны:
1. с вопросом о видах речевой деятельности;
2. со способностью создания речевого взаимодействия;
3. с практическим набором социальных ролей.
Выполнение данных подходов вызывает формирование умений в
аудировании и говорении.
Подбор материала для обучения иностранному языку и метод
обучения должен соответствовать целям развития будущего специалиста. Выбор текстов должен совпадать с интересами студентов и
содержать как профессиональную, так и гуманитарную информацию.
Профессионально-ориентированный метод обучения требует созда116
ния всевозможных комплексов, включающих в себя учебники по
профессиональной деятельности, интрернет и аудио материалы.
Большинство различных материалов предполагают самостоятельную
работу.
Немаловажную роль в достижении студентами языковой компетенции играет преподаватель. Его задача состоит в том, чтобы создать
условия для практического изучения языка для всех студентов, а так
же выявить определенные методы обучения для каждого из учащихся,
для возможности их активной и творческой деятельности.
Огромное значение для профессионального роста будущих специалистов является умение прочтения и перевода технической литературы на английском языке. Но этот навык становится доступным
при достаточном уровне владения языка.
Подводя итог, можно сказать что обучение иностранному языку
в техническом вузе требует нового и тщательного подхода. Его содержание должно быть ориентировано на последние достижения человеческой деятельности, так же предоставлять возможность для
профессионального роста студентов. Обучающиеся должны усвоить,
что качество и уровень владения иностранным языком, совпадали с
их запросами и целями. Стоит заметить, что сегодня под высококлассным специалистом подразумевается специалист со знанием
иностранного языка.
Белов Н.
Рук. к.ф.н., доцент Дукальская И.В.
THE FUTURE OF INFORMATION TECHNOLOGY
Let's start with the definition of information technology. Information
technologies is a set of methods and means used to collect, store and disseminate information.
In my opinion, the main problem of IT in the future is security. Security is needed everywhere. Every country has secrets from other countries,
so these secrets need to be protected. It is because of the term information
security has emerged, because over time, secrets appear not only in countries, but also in companies and individuals. It is clear that countries do not
want other countries to know their secrets. Similarly, with companies and
people. In connection with the development of innovative technologies,
computers become more powerful and protection becomes more relevant.
Because computers become more powerful not only for servers with important information, but also for ordinary users. Among these users there
117
are hackers who can violate the confidentiality of this information and disclose very valuable information for the country(company/person). For this
purpose, in the present and future it is necessary to develop such direction
in the IT sphere as information security. In addition, now many people use
payment systems that are installed on their smartphones, carry out transactions on the Internet. For these purposes, information security is also necessary, for the safe transfer of funds exactly where the person wants.
But no matter how secure the information storage systems are, local
threats will still remain unresolved. Now I say that it is often easier to
crack a person than a system. To do this, there are many methods of human
manipulation, and there is even a science that studies these methods. It's
called social engineering. In many cases, when a hacker cannot crack a
particular system, he can "hack" a person closely associated with that system. In the future, the security of information systems is not so much important (they will not be ideal in any case) we need to do something with
people. Hackers can not only manipulate people through social engineering, they can play on simple human qualities – curiosity, confidence, and
so forth.
Due to the fact that information technology does not stand still, soon
all people will switch to online transactions and social networks, which are
now firmly entrenched in our lives. I think in the future it will become an
integral part of us.
Now crypto-currencies are developing very actively. Their essence
lies in the fact that a person does not know the name of the person to whom
he sends the money or address, but only knows the sequence of numbers
(public key). These operations are both anonymous and transparent - the
blockchain (is the program where all transactions take place) records both
the sender's key and the recipient's key, but it is practically impossible to
track the owners of these keys.
Increasingly in recent times we hear that the neural network in many
systems has improved. In my opinion, in the future in the field of information technology, everything will be built on neural networks. To begin
with, let me explain what the neural networks are: It is a mathematical
model based on biological neural networks. Because of the fact that the
artificial neural network was invented we can see the early models of an
artificial intelligence. Neural networks cannot be programmed, they are
trainable, just like humans are teachable through biological neural networks. I am sure that at some point artificial intelligence will reach such a
level that it will be able to replace a person, and it will happen very soon
because of the fast-growing technological process.
118
Горчаков Г., гр. ИБТС-71
Рук. к.ф.н., доцент Дукальская И.В.
HIGHER EDUCATION IN GREAT BRITAIN
The academic year in Britain's universities, Polytechnics, Colleges of
education is divided into 3 terms, which usually run from the beginning of
October to the middle of December, the middle of January to the end of
March, from the middle of April to the end of June or the beginning of July.
There are 46 universities in Britain. The oldest and best-known universities are located in Oxford, Cambridge, London, Leeds, Manchester,
Liverpool, Edinburgh, Southampton, Cardiff, Bristol, and Birmingham.
After three years of study, a university graduate will leave with the
Degree of Bachelor of Arts, Science, Engineering, Medicine, etc. Later he
may continue to take Master's Degree and then a Doctor's Degree.
The 2 intellectual eyes of Britain- Oxford & Cambridge Universitiesdate from the 12 & 13 centuries. They are known for all over the world and
are the oldest and most prestigious universities in Britain. They are often
called collectively Oxbridge, but both of them are completely independent.
Only education elite go to Oxford and Cambridge, most of their students
are former public leavers.
The normal length of the degree course is 3 years, after which the students take the Degree of Bachelor of Arts or B.A.. Some courses, such as
languages and medicine, may be one or two years longer. The students may
work for other degrees as well. The degrees are awarded at public degree
ceremonies. Oxbridge cling to their traditions, such as the use of Latin at
degree ceremonies. Full academic dress is worn at examinations.
Oxbridge universities consist of a number of colleges. Each college is
different, but in many ways they are alike, each has its name, its coat of
arms, each is governed by a Master and offers teaching in a wide range of
subjects. The largest ones have more than 400 members, the smallest onesless than 30. Within the college one will normally find a chapel, a dining
hall, a library, rooms for undergraduates, fellows, the Master and teaching
purposes.
Oxford is one of the oldest universities in Europe- the second largest
in Britain, after London. The town of Oxford is first mentioned in the Anglo-Saxon Chronicle in 911 AD and it was popular with the early English
kings. The university's earlier charter is dated to 1213.
119
There are now 24 colleges for men, five for women and another five
both for men and women. Among the oldest colleges are University College (founded in 1249), All Souls (1438), and Christ Church (1525). The
university also operates the world's oldest university museum, as well as
the
largest university
press in
the
worldhttps://en.wikipedia.org/wiki/University_of_Oxford
cite_note-publishing-16 and the largest academic library system in
Britain.
Gifted men and women have studied or taught at the University
throughout its history. Among them are 27 British Prime Ministers, at least
30 international leaders, 50 Nobel Prize winners, and 120 Olympic medal
winners.
Cambridge University started during the 13th century and was grown
until today. Now there are more than 30 colleges.They line the right bank
of the Cam. There are beautiful college gardens with green lawns and lines
of tall trees. The oldest college is Peterhouse (1284) and the most recent is
Robinson College (1977), the most famous is King's College.
The University was only for men until 1871, when the first women's
college was opened.That was the first time in Britain women could get
good education officially. In the 1970s, most colleges opened their doors to
both men and women. Almost all colleges are now mixed.
Many great men studied at Cambridge, among them Desiderius Erasmum (1469-1536), the great Dutch scholar, Roger Bacon (1214-1292), the
philosopher, Milton, the poet Oliver Cromwell (1599-1658), the soldier,
Newton, the scientist, and Kapitza, the famous Russian physicist.
The universities have over a hundred societies and clubs, enough for
every interest one could imagine. Sport is a part of students' life at Oxbridge, the most popular ones are rowing and punting.
Student unions should definitely be mentioned. Cambridge University
Students' Union (CUSU) is the university-wide representative body for
students at the University of Cambridge, England. CUSU is a federal body
made
up
of
individual
college
student
unions
(known
as JCRs and MCRs).The Oxford University Student Union, better known
by its acronym OUSU, exists to represent students in the university's decision-making, to act as the voice for students in the national higher education policy debate, and to provide direct services to the student body. Reflecting the collegiate nature of the University of Oxford itself, OUSU is
both an association of Oxford's more than 21,000 individual students and a
federation of the affiliated college common rooms, and other affiliated organizations that represent subsets of the undergraduate and graduate students. The OUSU Executive Committee includes six full-time salaried sab120
batical officers, who generally serve in the year following completion of
their Final Examinations.
The Scottish universities of St.Andrews, Glasgow, Aberdeen & Edinburgh date from the fifteenth and sixteenth centuries.
In the nineteenth and the early part of the twentieth centuries the socalled Redbrick universities were founded. These include London, Manchester, Leeds, Liverpool, Shetfield, and Birmingham. During the late sixties and early seventies some 20 'new' universities were set up. Sometimes
they are called 'concrete and glass' universities. Among them are the universities of Sussex, York, East Anglia and some others.
During these years, the government set up 30 Polytechnics. The Polytechnics, like the universities, offer first and higher degrees. Some of them
offer full-time and sandwich courses (for working students). Colleges of
Education provide two-year courses in teacher education or sometimes
three years if the graduate specializes in some Particular subjects.
Some of them who decide to leave school at the age of 16 may go to a
further education college where they can follow a course in typing, engineering, town planning, cooking , or hairdressing, full-time or part-time.
Further education colleges have strong ties with commerce and industry.
There's an interesting form of studies which is called the Open University. It's intended for people who study in their own free time and who
'attend' lectures by watching TV and listening to the radio. They keep in
touch by phone and letter with their tutors and attend summer schools. The
Open University students have no formal qualifications and would be unable to enter ordinary universities.
Some 80,000 overseas students study at British universities or further
education colleges or train in nursing, law, banking or in industry.
The final aspect of higher education in Great Britain to be mentioned is
studying fees. Until the academic year 2011-2012 most undergraduates
paid fees that were set at a maximum of £3,375 per year. These fees are
repayable after graduation, contingent on attaining a certain level of income, with the state paying all fees for students from the poorest backgrounds. UK students are generally entitled to student loans for maintenance.
Different arrangements apply to English students studying
in Scotland, and to Scottish and Welsh students studying in England. Students from outside the UK and the EU attending English universities are
charged differing amounts, often in the region of £5,000 - £20,000 per year
for undergraduate and postgraduate degrees. The actual amount differs by
institution and subject, with the lab based subjects charging a greater
amount.
121
In conclusion, higher education in Great Britain has a long history and
the degree obtained in one of the British universities is approved of by the
majority of employers. That is why so many local and foreign school leavers are eager to enter one of those establishments.
Ештокина К. ИСТ-61
Рук. к.ф.н., доцент Дукальская И.В.
РАЗВИТИЕ КУЛЬТУРНО-ЯЗЫКОВОЙ ЛИЧНОСТИ
СТУДЕНТА
В современном мире изучение иностранных языков в высшей
школе приносит студентам не только возможность общаться с людьми из любой точки мира, но и непосредственно даёт возможность получать ценные знания о культуре страны изучаемого языка. В процессе обучения английскому языку человек получает не только новые
навыки в разделах грамматики, синтаксиса и пунктуации, которые он
сможет использовать в дальнейшем диалоге с носителем языка, но и
знакомится с традициями, культурными особенностями и менталитетом.
Для более подробного изучения этого вопроса сначала стоит
ознакомиться с самим понятием «культура» и что оно в себе несёт.
Само по себе слово «культура» не может быть истолковано только
лишь одним предложением, это сложная культура, несущая в себе
сразу несколько понятий. Культура есть совокупность устойчивых
форм человеческой деятельности, без которых она не может существовать. Культура — это набор характеристик, которые предписывают человеку определённое поведение с присущими ему переживаниями и мыслями, оказывая на него, тем самым, управленческое воздействие. Источником происхождения культуры мыслится человеческая деятельность, познание и творчество.
Например, на занятиях английского языка преподаватель может
предложить студенту ознакомиться с текстом, содержание которого
гласит о какой-либо английской традиции, этот текст поможет студенту не только усовершенствовать свои навыки в чтении и переводе,
но и даст новые знания об одной из национальных особенностей
представителей Англии. Задание, которое предоставляется студентам,
может содержать полноценный рассказ о какой-либо известной традиции в Англии, о популярном американском празднике или вообще
о классификации мировых религий.
Таким образом, изучение английского языка способствует развитию культурно-языковой личности студента, ведь текст на англий122
ском языке может содержать рассказ не только про жизнь англичан,
но и про представителя абсолютно любой другой страны, что является
хорошей возможностью для культурного обогащения человека в целом.
В качестве иного примера можно привести статью «Современные тенденции в обучении иностранному языку в Европе» А.Л. Бердичевского, доктора педагогических наук и профессора Высшей школы международных экономических отношений в Айзенштадте (Австрия). В данной статье автор пишет: «В связи с культурообразующей
концепцией обучения иностранным языкам в настоящее время
наблюдается отход от абсолютизации коммуникативного подхода и
чисто коммуникативной компетенции в качестве цели обучения и говорится только о коммуникативной ориентации учебного процесса. В
качестве цели обучения выдвигается межкультурная (социальная)
компетенция. Результатом обучения иностранному языку должна
быть не только и не столько коммуникативная компетенция, сколько социальная компетенция, а сам процесс обучения иностранному
языку должен превратиться в межкультурное обучение, в «обучение
пониманию чужого», направленное на преодоление ксенофобии и
существующих стереотипов и воспитанию толерантности в отношении представителей других культур». Данное высказывание является
хорошим примером того, что при знакомстве с чужой культурой человек, желающий понять её, должен в первую очередь быть заинтересованным в самом знакомстве с чем-то новым, не воспринимать полученную информацию критично и ни в коем случае не пренебрегать
ей, что и является хорошим показателем толерантности.
Например, в Европе всё большей популярностью обзаводится
американский праздник Хэллоуин, ежегодно отмечающийся 31 октября. Не секрет, что поначалу большинство европейцев к этому
празднику относились довольно скептично, с недопониманием и недоверием, однако сейчас он пользуется заметным спросом и костюмы
на вечеринку для Хэллоуина охотно исчезают с прилавков магазинов.
Это явление является свидетельством того, что культура одного народа может быть адаптирована или перенята вполне успешно другим
народом.
При должной заинтересованности и погружении в процесс обучения студент прекрасно усваивает информацию о национальных
особенностях народа, язык которого изучается. Подобная информация
всегда хорошо запоминается не только при чтении, но и на слух, потому что, как правило, она является одной из самых интересных частей при изучении какого-либо иностранного языка.
123
Изучая английский язык, русский студент подсознательно сравнивает какие-либо культурные особенности представителей Англии
или Америки с культурой своей Родины. Культура – это практическая
реализация общечеловеческих и духовных ценностей. Духовные ценности представителей разных стран не так уж и разнятся, как может
это показаться на первый взгляд, однако и много нового и интересного можно открыть для себя в процессе обучения.
Именно погружение в «суть вещей» и является прямой дорогой к
успешному культурно-языковому обогащению студента. Занятия не
могут просто состоять из постоянного трафаретного совершенствования своих познаний, например, в грамматике, отчего у учащегося может постепенно пропадать заинтересованность в изучении предмета.
Занятия английского языка могут быть творческими и интересными,
необязательно проводить их постоянно, но они должны непосредственно присутствовать в учебной программе.
Понятие «творческое занятие» может содержать большой спектр
заданий, выполнение которого будет казаться студенту в первую очередь интересным. Например, этим спектром может быть: просмотр
классического английского фильма на родном языке с русскими субтитрами и дальнейшее его обсуждение; написание эссе на интересующую студента проблему или популярную тему; проведение тематических занятий, на которых студент может готовить материал по какой-либо известной английской традиции; совместный разбор текстового материала о самых красивых монументах Англии и историческая
справка по ним.
Таким образом, студент сам потянется за новыми знаниями, ведь
процесс обучения будет казаться ему ненавязчивым, интересным и
увлекательным. Каждое задание будет выполняться с энтузиазмом и
без напряжения, что будет являться показателем успешного развития
культурно-языковой личности студента.
В качестве заключения хотелось бы отметить, что в процессе
изучения иностранной культуры, совершенствуется и знания английского языка, которые могут сыграть огромную роль в дальнейшей
жизни студента, ведь не секрет, что в настоящее время английский –
самый популярный язык в мире, он изучается во всех странах и является связующим звеном между иностранцами. Английский язык
окружает нас везде: компьютерные игры, песни по радио, вывески на
магазинах, надписи на продуктах и вещах. Вот почему так важно не
забывать не только культурно обогащаться, но и быть грамотным человеком, никогда не игнорируя и практические занятия.
124
Рябова Е., гр. УИТС -61
Рук. к.ф.н., доцент Дукальская И.В.
ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕВОДА ИНФИНИТИВНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
При переводе английских текстов, содержащих инфинитив и инфинитивные конструкции, на русский язык следует помнить о различиях в грамматических конструкциях. Инфинитив в английском языке— это безличная форма глагола, лишенная признаков времени, лица, числа, но выражающая какое-либо действие и имеющая вид и залог. Английский инфинитив имеет три формы: простую, перфектную
и продолженную; обладает более разнообразными функциями, чем
инфинитив в русском языке. Поэтому при переводе важно учитывать
требования языка перевода и требования отображения содержания
текста в совокупности с элементами формы, смысл которых определяют по единству с содержанием и направляют выбор средств. Также
необходимо определить функцию инфинитива в данном контексте,
так как от нее зависит способ перевода.
Инфинитив в перфектной форме имеет две основные функции:
1) Предшествие по отношению к моменту сообщения. Зачастую
не требует специального выражения при переводе и передается общим контекстом повествования. 2) Функция неосуществившегося
действия. В этом случае обычно употребляется с модальным глаголом.
Better to have loved and lost than never to have loved at all. – Лучше
любить и потерять, чем вовсе никогда не любить.
Простой инфинитив, как и перфектный, не выражает абсолютного времени, но обозначает предшествование в прошедшем, настоящем
или будущем, в зависимости от времени глагола-сказуемого:
To have achieved such perfection will prove his extraordinary
progress in fencing. – Если он добьется такого успеха, это будет доказательством его больших достижений в области фехтования.
Абсолютный инфинитивный оборот иногда рассматривается как
эквивалент абсолютного причастного оборота, который относится к
будущему времени, обосновывая тем, что причастия будущего време125
ни не существует. Чаще такой оборот употребляется в функции обстоятельства цели:
The old building is to be pulled down, a new school to be built in its
place. – Старое здание будет снесено для того, чтобы на этом месте
построить новую школу.
Естественно, мы не можем точно передать значения какой-либо
грамматической формы английского языка, но можем компенсировать
с помощью разнообразных лексических и грамматических преобразований.
Теперь перейдем подробнее к построению перевода инфинитива
в различных случаях: 1. Инфинитив как подлежащее употребляется с
частицей to, часто используется в официальной речи. Такой инфинитив необходимо переводить как неопределенную форму глагола
(н. ф.) или существительное, например:
To eat at night is harmful— Кушать ночью вредно.
2. Инфинитив как часть сказуемого необходимо переводить
как неопределенную или личную форму глагола, а также как существительное. Возможны несколько случаев употребления инфинитива
как части сказуемого:
-может выступать как часть глагольного сказуемого, например,
при создании сослагательного наклонения или будущего времени:
They will take part in the school football competition. — Они примут участие в школьном футбольном соревновании.
3.Инфинитив как дополнение в основном переводят как неопределенную форму, иногда как существительное. Таким формам инфинитива в русском языке соответствуют придаточные предложения:
They are going to visit their Dad tomorrow. — Они собираются
навестить отца завтра.
These troubles were so easy to solve. — Эти проблемы было так
легко решить.
4.Инфинитив как определение переводят определительным
придаточным предложением, сказуемое которого имеет оттенок возможности, желания или будущего времени. Модальный оттенок в
данном случае определяется общим смыслом всего предложения. В
предложении инфинитив может располагаться после:
- существительного:
The problem he to solve next is directly related to our house. — Проблема, которую ему предстоит решить, имеет непосредственное отношение к нашему дому.
126
5.Инфинитив как обстоятельство зачастую переводят с помощью русского инфинитива или существительного, иногда — с помощью деепричастия или глагола.
- Как обстоятельство цели инфинитив обычно стоит в начале и
в конце предложения. В обоих случаях его переводят сочетанием:
«чтобы + инфинитив». Либо возможно наличие союза in order (для
того, чтобы). Приведем пример:
To earn a lot of money you must work hard. — Для того, чтобы хорошо зарабатывать, вы должны усердно работать.
Можно утверждать следующее: существуют известные закономерности между инфинитивными конструкциями и способами их
воспроизведения при переводе. Например, такие, как: постоянное отклонение от дословного и точного перевода; однозначность в раскрытии термина; конкретные формы употребления особых элементов инфинитивных конструкций при передаче на русский язык; использование принятых устойчивых сочетаний как в английском, так и в русском языках.
Тимошенко Вероника, гр. УИТС – 71
Рук. доцент Фурер О.В.
EINE MODERN KÜCHE
In Deutschland gibt es viele internationale Restaurants. Viele
Deutsche mögen die internationale Küche lieber als das traditionelle
deutsche Essen. Die italienische, die türkische und die asiatische Küche
sind besonders beliebt. Auch amerikanische Fast-Food-Restaurants sind
sehr beliebt.
Allerdings ist in den letzten Jahren das biologische Essen immer begehrter geworden. Ökologisches Gemüse und Vollkorn sind Mode. Es gibt
aber auch die traditionelle deutsche Küche. Es ist wahr, dass in Deutschland viele Kartoffeln gegessen werden: bekannte Kartoffelgerichte sind
Kartoffelbrei, Kartoffelknödel und Kartoffelsalat. Typisch deutsche Gemüse sind Sauerkraut und Rotkraut. Das deutsche Bier ist in der ganzen
Welt bekannt. Weniger bekannt ist, dass in Süddeutschland auch Wein
angebaut wird. Im Rheinland gibt es einen richtigen Weinbau. Die Würste
kommen aus Süddeutschland: Bratwurst, Frankfurter Würstchen und
Weißwurst.
127
In Norddeutschland gibt es Fischereihäfen und daher viele Fischgerichte. Berühmt sind die Nordseekrabben und der Bismarckhering, dieser
Fisch nach dem berühmten Politiker benannt wurde.
Die österreichische Küche ähnelt der bayrischen Küche. Wien ist
berühmt für Kuchen und Torten (Wiener Bäckerei) und für das Wiener
Schnitzel.
Die Schweiz dagegen ist berühmt für ihren Käse und für ihre Schokolade.
Die grundlegenden Veränderungen im Lebensstil vieler Deutscher
haben die traditionellen deutschen Essgewohnheiten beeinflusst. So nehmen, zum Beispiel, viele Deutsche jetzt auch eher abends als mittags ihre
Hauptmahlzeit ein, und das klassische deutsche Frühstück wird vielerorts
von einem Frühstück amerikanischer Art, also Cornflakes mit Milch,
abgelöst. Anders als die Franzosen und Italiener essen die meisten
Deutschen gern ein größeres Frühstück und nehmen sich dafür Zeit. In
Deutschland ist es nicht ungewöhnlich, von Freunden zum Frühstück
eingeladen zu werden. Viele junge Deutsche frühstücken auch gerne mit
Freunden in einem Café. Die meisten deutschen Cafés haben ein großes
Frühstücksangebot und servieren Frühstück oder Brunch bis drei Uhr.
Obwohl man in Deutschland noch immer relativ viel Fleisch isst,
bevorzugen die meisten Deutschen jetzt eine etwas leichtere und gesündere
Art des Kochens. Ausländische Gerichte sind ein integraler Bestandteil der
Ernährung geworden, und italienische Klassiker wie Pizza und Nudelgerichte sind in Deutschland genauso beliebt wie anderswo. Durch die vielen
Gastarbeiter aus Süd- und Osteuropa sind ausländische Spezialitäten
weitverbreitet. So findet man in fast allen, auch kleineren deutschen Orten,
ein italienisches Restaurant und eine italienische Eisdiele und einen Stand,
der türkische Spezialitäten wie Döner Kebab und Börek anbietet. In
größeren Städten gibt es häufig auch jugoslawische und griechische Restaurants. Asiatische Spezialitäten sind ebenfalls sehr beliebt. Weniger
auffällig aber trotzdem typisch für Deutschland sind die vielen Schnellimbiss-Stände, die deutsche Schnellgerichte wie Currywurst, Pommes Frites,
Kartoffelsalat, Frikadellen, usw. anbieten.
Allgemein kann man sagen, dass die deutsche Küche stark von der
mitteleuropäischen Kochtradition geprägt wurde, wie man unter anderem
an der Verwendung eingelegter Spezialitäten wie Sauerkraut, Gewürzgurken, usw. und den vielen gehaltvollen Backwaren sehen kann. Auch die
vielen Gastarbeiter aus der Europäischen Union, insbesondere aus den Mittelmeerländern, haben die deutschen Ess- und Kochgewohnheiten wesentlich beeinflusst. Trotzdem haben die verschiedenen Regionen des Landes
ihre eigenen charakteristischen Essgewohnheiten und Kochtraditionen be128
wahrt. In Norddeutschland ist die Küche schwerer als in anderen Regionen
und wird von Fleisch, Kartoffeln und verschiedenen Wurzelgemüsearten
bestimmt. Viele der typisch norddeutschen Gerichte wurden von der skandinavischen, polnischen oder russischen Küche beeinflusst. An den Küsten
der Nord- und Ostsee gibt es viele Fischspezialitäten. Westfalen ist besonders für seine Aufschnitt- und Wurstsorten bekannt. Diese werden oft
mit Pumpernickel serviert, das aus dieser Gegend stammt. In Süddeutschland spielen Kartoffeln nicht so eine bedeutende Rolle. Statt dessen gibt es
mehr Getreideprodukte. Spätzle, eine besondere Nudelart, sind ein typisches Gericht in Schwaben. Das gute Klima und die fruchtbaren Böden haben
dazu geführt, dass die bayrische Küche wesentlich reichhaltiger und gehaltvoller ist als die westfälische. Während man in Bayern täglich Fleischgerichte aß, waren diese in Westfalen etwas Besonderes und kamen oft nur
sonntags auf den Tisch. Die gewaltigen Kalbshaxen, die in Bayern serviert
werden, sind fast ein Nationalsymbol. Milch und Milchprodukte spielen
ebenfalls eine wichtige Rolle in Süddeutschland, und im Alpenvorland
werden viele köstliche Käsesorten produziert. Die regionale Küche in den
südwestlichen Bundesländern Saarland und Baden-Württemberg weist viele Elemente der französischen Cuisine auf. Man sagt, dass hier die besten
Restaurants Deutschland zu finden sind. Zu den Delikatessen dieser Region
gehören Schwarzwälder Schinken sowie Hechtpaste.
Тихонова М., гр. ИСТ-62
Рук. Игнаткина И.В.
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ
ЗАПАДНЫХ СТРАН НА СИСТЕМУ ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ
Образование — это единый целенаправленный процесс воспитания и обучения, являющийся общественно значимым благом и осуществляемый в интересах человека, семьи, общества и государства, а
также совокупность приобретаемых знаний, умений, навыков, ценностных установок, опыта деятельности и компетенции определенных
объема и сложности в целях интеллектуального, духовнонравственного, творческого, физического и (или) профессионального
развития человека, удовлетворения его образовательных потребностей и интересов, то можно сделать вывод о том, что образование играет очень большую и главную роль в жизни каждого человека нашей
страны [1].
129
В последнее десятилетие российское образование постоянно
находится в стадии реформирования, при этом, на наш взгляд, трудно
оценить эффективность изменений.
Реформы охватывают основные сферы жизни общества: политическую, духовную, социальную и экономическую. Образование, относится к духовной и социальной сфере, так как эти два направления
тесно взаимосвязаны.
В нашей стране особое вниманию уделяется образованию, так
как оно, в конечном счете, влияет на благосостояние всей страны и
каждого человека в отдельности.
В современных условиях возрастает доля умственного труда в
производстве, уменьшается потребность общества в малоквалифицированном труде, остро встает вопрос о поиске дополнительных источников, внутренних резервов экономического роста страны. Одним
из таких источников является уровень образования населения [3].
С первых дней существования советской власти проблема образования была проблемой первостепенной важности. В истории не
было другого случая такого рода, сопоставимого по масштабам,
быстроте и результатам с советским прецедентом. И это было общепризнанно во всем мире [2]. Советская система образования была обязательной, плановой, фундаментальной и , что немаловажно, бесплатной для всей слоев населения.
Была выстроена четкая преемственность между ступенями образования
(начальная
школа,
средняя
школа, техникум,
вуз, аспирантура, докторантура). Для каждой ступени были выработаны единые программы и требования. Учебники в школьной библиотеке выдавались бесплатно и были доступны абсолютно всем. Для занятия творчеством ученикам бесплатно предоставлялась возможность
заниматься в различных кружках и секциях.
В 90-х годах после развала Советского Союза мы «копируем»
систему образование у западных стран. Из этой системы образования
в постсоветскую систему вошло:
- образование негосударственных учебных заведений, платность
обучения, социальная дифференциация (включая социальное неравенство учебных заведений, образование привилегированных заведений, поступление в которые зависит от социального положения родителей, распределение в зависимости от социальной группы выпускников, и т.д.),
- ориентация на текущие потребности общества (включая ослабление фундаментального «непрактичного» образования),
130
- крайний прагматизм, ослабление или полное отсутствие плановости, невмешательство в распределение выпускников учебных заведений и т.п.
В современной истории Российской Федерации реформа образования началась в 2010 году с подписания законопроекта о комплексе
мероприятий по модернизации системы образования. Среди основных
изменений стоит отметить следующее:
- Введение единого государственного экзамена (ЕГЭ) и государственной итоговой аттестации (ГИА) с увеличением числа экзаменов
после 9 класса. В этом году из заданий ЕГЭ исключена тестовая часть
еще по четырем предметам: истории, обществознанию, географии и
информатике.
- Новый стандарт для детей с ограниченными возможностями
здоровья. Этот стандарт уже действует с 1 января 2016 года. Он учитывает разные группы особенных учеников — глухих, слабослышащих, слепых, слабовидящих, детей с нарушением опорнодвигательного аппарата. Переход на эти условия должен совершаться
плавно, с учетом материальной готовности школы, а также педагогических работников.
- Раньше оценить успехи ребенка в школе можно было, только
ориентируясь на оценки. Новые стандарты предписывают ученику
обязательное наличие портфолио, где помещаются грамоты, дипломы,
результаты тестов и другие работы. Благодаря этому нововведению
достижения ребенка становятся более наглядными.
- Одним из нововведений стал принцип обучения через игру. Игровые моменты в прежних ФГОС были минимальны, приоритетом в
обучении являлось заучивание правил.
- Образовательные стандарты прошлого не затрагивали внеурочную деятельность ребенка. Новые ФГОС определяют 10 часов в неделю на посещение кружков, спортивных секций, экскурсий, участие в
семинарах.
- На смену лабораторным работам прежней учебной программы
пришли индивидуальные проекты, где каждый ученик может проявить себя.
- Новые стандарты вводят профильный принцип образования.
Для старшеклассников определены пять профилей обучения: социально - экономический, технологический, естественно - научный, гуманитарный и универсальный.
Из вышесказанного следует, что наше образование не стоит на
месте. Мы наблюдаем многочисленные изменения, которые критикуются специалистами и обычными людьми. Нельзя однозначно сделать
131
вывод о том, что все плохо или хорошо. Пытаясь решить проблемы,
существующие в системе образования России, многие эксперты стараются применить позитивный опыт других стран. Но прежде чем
внедрить какое-либо новшество, с ним стоит внимательно ознакомиться и проанализировать все его плюсы и минусы.
Список литературы:
1. Ботнева Н.Ю., Филаткин В.Н. Образование и его влияние на
рост экономики [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.ibl.ru/konf/021210/105.html 2. Экономика образования
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://
utmagazine.ru/posts/10178-ekonomika-obrazovaniya
2. Зиновьев А. А. Русская трагедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://public.wikireading.ru/52192
3. Об образовании в Российской Федерации (с изменениями и
дополнениями): ФЗ от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ // Российская газета.
2012. 31 декабря.
Чусова Тамара, гр. ИСТ-73,
Рук.доцент Фурер О.В.
DIE DEUTSCHE MUSIKWELT
Deutschlands Ruf als bedeutende Musiknation stützt sich noch immer auf Namen wie Bach, Beethoven und Brahms, wie Händel und Richard Strauss. Studenten aus aller Welt strömen an die Musikhochschulen,
Musikliebhaber besuchen die Festivals – von den Bayreuther WagnerFestspielen bis zu den Donaueschinger Musiktagen für zeitgenössische
Musik. 80 öffentlich finanzierte Musiktheater gibt es in Deutschland, führend sind die Häuser in Hamburg, Berlin, Dresden und München sowie in
Frankfurt am Main, Stuttgart und Leipzig.
Die Weltweite Wirkung deutscher Musik erreicht in Klassik und Romantik ihren zweiten Höhepunkt: Ludwig van Beethoven vollendet die
Wiener Klassiker von Joseph Haydn und Wolfgang Amadeus Mozart. Die
Oper der Romantik findet in Carl Maria von Weber, das Lied in Franz
Schubert und Robert Schumann, die Symphonik in Johannes Brams ihre
Meister.
Die deutsche Musik steigert sich im Barockzeitaler zu ihrem ersten
Höhepunkt, den die norddeutsche Orgelschule des 16. – 17. Jahrhunderts
132
vorbereitet hatte. Doch die großen Drei finden ihre uneigene Sprache: Johann Sebastian Bach, Georg Friedrich Händel und Georg Filipp Telmann.
Von Beethofen bis Stochhausen, von Claudio Abbado bis Marius
Müller-Westerhagen, von der „Zauberflöte bis zu „Cats“, vom großen
Konzertsaal bis zum Konzert in der Scheune: Musik liegt in Deutschland
immer in der Luft. Viele Großstädte verfügen über eigene Orchester und
Opernhäusern. Dirigenten, Orchester und Solisten aus aller Welt schätzen
die deutsche Musikszene nicht nur wegen ihter Experimentierfreudigkeit.
Das Repertoire
Die Musik der großen Klassiker wird vielerorts gepflegt, auch im
Rahmen schon traditioneller Festspiele, die denWerken einzelner Komponisten gewidmet sind. So Ludwig van Beethoven (dessen Geburthaus in
Bonn die Besucher aus aller Welt aufsuchen) beim internationalen Beethovenfest in Bonn oder Georg Friedrich Händel in Göttingen und Halle. Die
Bayrreuther Festspiele mit den Inszenierungen der Opern Richard Wagners
sind nach wie vor eine Attration erster Ranges. Der Musik von Johann Sebastian Bach haben sich Helmut Rilling, Gründer und Leiter der Gächinger
Kantorei und der „Internationalen Bachakademie“, sowie Spezial–
Ensembles in Leipzig und Dresden verschreiben. Unter den Opern nimmt
Mozarts „Zauberflötte“ mit über einen halben Million Besuchern die
Spitzenstellung ein, während bei den Operetten Strauß „Fledermaus“ den
stärksten Anklang findet.
Im Konzertangebot haben auch die Klassiker der Moderne einen festen Platz, z.B Paul Hindemith, Igor Strawinsky, Arnold Schönberg und
Bella Bartok. Dazu zählen aber auch Boris Blacher, Wolfgang Fortner,
Wegner Egk und Karl Orff. Bernd Alois Zimmermann, ein kühne
Avangardist, hat sich sehr früh mit seiner Oper „Die Soldaten“ einen Platz
in der Musikgeschichte gesichert.
Die von dem britischen Stardirigenten Sir Simon Rattle geleiteten
Berliner Philharmoniker gelten als bestes der rund 130 Kulturorchester in
Deutschland. Das Frankfurter „Ensemble Modern“ ist wesentlicher Motor
der zeitgenössischen Musikproduktion. Es erarbeitet sich jährlich etwa 70
neue Werke, darunter 20 Uraufführungen. Neben international bekannten
Pultgrößen wie Kurt Masur oder Christoph Eschenbach haben sich bei den
jüngeren Dirigenten Ingo Metzmacher und Christian Thielemann besonders hervorgetan. Bei den Interpreten gehören die Sopranistin Waltraud
Meier, der Bariton Thomas Quasthoff und die Klarinettistin Sabine Meyer
zur Weltspitze. Die Geigerin Anne-Sophie Mutter findet ein riesiges Publikum auch jenseits der Klassik-Klientel und ist „der“ deutsche Weltstar
schlechthin.
133
Die 95 Musiktheater– sie sind heute staalich subventioniert– und 195
Beruforchester haben zum Teil eine lange Tradition. Das älteste Opernhaus
steht in Hamburg und wurde 1678 erbaut. Die modernsten Opernhäusern,
die mit modernen Bühnentechnik ausgestattet sind, finden sich in Köln und
Frankfurt am Main. Berlin hat allein drei Opernhäuser. Architektonische
Kostbarkeiten sind das Nationaltheater in München und die Semper–Oper
in Dresden, beides Gebäude im Stil der italienischen Hochrenaissance.
Bie den Orchestern geben die Berliner Philarmoniker, die Meister des
perfekten Klangs, den Ton an. Auch die Münchener Philarmoniker, die
Bamberger Symphoniker, das Gewandhausorchester Leipzig, die
Staatskapelle Dresden sowie einige Rundfunk Sinfonieorchester sind international geschätzte Ensembles.
Die deutsche Musikwelt pflegt einen regen Austauch mit international
anerkannten Künstlern und jungen Talenten. Konzerte und Opernaufführungen sind oft mit Stars aus aller Welt besetzt. Die Berliner Philarmoniker
werden von dem Italierner Claudio Abbado, dem Nachfolger des 1989 verstorbenen Herbert von Karajan geleitet. Andererseits sind die deutschen
Künstlern in vielen Ländern tätig. So leitet Kurt Masur die New Yorker
Philarmonie, und Christoph von Dohnänyi ist als Chefderigent des Cleveland Orchester tätig. Deutsche Solisten wie die Geigenvirtuosin Anne–
Sophie Mutter, der Trompeter Ludvig Güttier, Sänger und Sängerinnen wie
Hildegard Behrens, Dietrich Fischer–Dieskau, Peter Hofmann, Rene Kollo,
Peter Schreier, Hermann Prey und Edda Moser gehören weltweit zu den
Besten ihres Fachs.
Im Bereich der modernen populären Musik wurde auf der deutschen
Musikszene lange Zeit wenig zugetraut. In den achtziger Jahren erlebte die
„Neue deutsche Welle“ mit oft skurrillen Songs in deutscher Sprache ihren
Höhepunkt. Die schrille Punklady Nina Hagen oder Udo Lindenberg mit
seinen „Panikorchester“waren nicht mehr zu überhören. Die deutsche
Jazzszene, die in den fünfziger Jahren eher eoner Protestbewegung war, hat
heute Musiker von Rang. Der Posaunist Albert Mangelsdorf ist einer der
weltweit Besten des Free Jazz. Klaus Doldinger sucht mit seiner Gruppe
„Passport“ die Verbindung zwischen Rock und Jazz. Die Kölner Gruppe
BAP fällt mit ihren Dialektttexten auf.
Der Schlager, in den fünfziger und sechziger Jahren mit pfiffigen
Texten in aller Munde, ist heute dagegen fast ganz von der Bühne
abgetreten. Tanz- und Unterhaltungsorchester wie von Bert Kaempfert,
James Last, Max Greger oder Paul Kühn haben sich indessen ein Publikum
über die Grenzen Deutschlands hinaus erobert. Jenseits von Schlager und
Rock profilierten sich Sänger wie Peter Maffay oder Marius Müller–
134
Westerhagen und Nena. Bekannte Gruppen von heute sind „The Scorpions“ und „Die Prinzen“.
Deutsche Elektronik-Pioniere, wie Karlheinz Stockhausen und sein
traditionalistischer Antipode, der Opernkomponist Hans Werner Henze,
haben die Entwicklung der zeitgenössischen Musik international seit Mitte
des 20. Jahrhunderts ganz maßgeblich mitgestaltet. Heute stellt sie sich
stilistisch weit aufgefächert dar: Heiner Goebbels verbindet Musik mit
Theater, Helmut Lachenmann treibt die instrumentalen
Вахрамеева Д.Д., Кондрашева П.П.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
Искусственный интеллект (ИИ)— это способ сделать компьютер-контролируемого робота или способную также разумно мыслить
как человек программу.
Исследования в области ИИ осуществляются путем изучения умственных способностей человека, а затем полученные результаты этого исследования используются как основа для разработки интеллектуальных программ и систем.
Искусственный интеллект программируется на языках: Lisp,Java,
Prolog, Python .
Робототехника и искусственный интеллект служат совсем разным целям. Однако люди часто путают их. Многие люди задаются
вопросом, является ли робототехника подмножеством искусственного
интеллекта или это одно и то же.
Первое, о чем следует сказать, — это то, что робототехника
и искусственный интеллект — это совсем не одно и то же самое. Фактически, эти две области практически полностью разделены.
Можно сделать предположение, что люди путают эти два понятия из-за общего перекрытия между ними: искусственно интеллектуальных роботов.
Робототехника — это отрасль технологии, которая занимается
роботами. Роботы — это программируемые машины, которые обычно
могут выполнять серию действий автономно или полуавтономно.
Можно выделить три важных фактора, которые определяют робота:
• Роботы взаимодействуют с физическим миром с помощью
датчиков и исполнительных механизмов.
• Роботы программируются.
• Роботы обычно автономны или полуавтономны.
135
Существует много мнений о том, что представляет собой «робот». Некоторые эксперты говорят, что робот должен уметь «думать»
и принимать решения. Однако стандартного определения «робототехнического мышления» нет. Требование к роботу «думать» предполагает, что у него есть определенный уровень искусственного интеллекта.
Робототехника включает в себя проектирование, создание и программирование физических роботов. Лишь небольшая его часть связана с искусственным интеллектом.
Наработки в области ИИ применяются во многих сферах деятельности в современном мире. Например, алгоритмы ИИ используются в поиске Google, в программе рекомендаций Amazon и в поисковых системах SatNav. Большинство программ ИИ не используются
для управления роботами.
Даже когда ИИ используется для управления роботами, алгоритмы ИИ являются лишь частью более крупной роботизированной системы, которая также включает в себя датчики, исполнительные механизмы и программирование без ИИ.
Часто ИИ предполагает определенный уровень машинного обучения, когда алгоритм «обучен» реагировать определенным образом
на определенный вход, используя известные входы и выходы.
Ключевым аспектом, который отличает ИИ от обычного программирования, является слово «интеллект». Программы без ИИ просто выполняют определенную последовательность инструкций. Программы с ИИ имитируют некоторый уровень человеческого интеллекта.
Сферы применения искусственного интеллекта ограничены лишь
творческими способностями человека. В настоящий момент машины
учатся читать различные шаблонные документы (юридические, финансовые и др.), сочинять музыку, понимать эмоции людей по выражению лица, писать литературные произведения и делать многое другое. Так, сотрудник компании IDC Media Innovation Lab Гай Хоффман
представил робота, самостоятельно занимающегося сочинением различных музыкальных произведений.
Искусственный интеллект используют не только в мирных целях. Значительные средства вкладываются в создание боевых роботов, беспилотной техники и военных игр, и это происходит во многих
странах мира. Среди них и Россия. Правительство нашей страны выделяет колоссальные средства в оборонную промышленность, достаточно важным направлением которой является военная робототехника. Основная задача данной отрасли заключается в создании роботов,
136
способных работать в наиболее опасных для жизни человека условиях.
1. Квасный Р. Искусственный интеллект – [ресурс Интернета]
http://neural.narod.ru/, 2001. с.111 (16.02.2018);
2. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика:
Учебное пособие для средней школы. - М.: АСТ-ПРЕСС, Инфорком –
ПРЕСС, 2002. – С. 549,1203.
3. Соколов Е. Н., Вайткявичус Г.Г. Нейроинтеллект: от нейрона к нейрокомпьютеру – М.: Наука, 2009. с. 96
Миначтдинова Ю.Ф.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И.
РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ КОМПАНИИ,
ИНТЕГРИРОВАННОЙ С ХРАНИЛИЩЕМ ДАННЫХ
Моделирование — это исследование объектов познания на их
моделях; построение и изучение моделей реально существующих
объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих
явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.
Имитационное моделирование (ситуационное моделирование) —
метод, позволяющий построить модели, которые показывают процессы так, как они проходили бы в действительности. На такой модели
можно провести испытания как для одного, так и для заданного множества. По данным можно получить достаточно устойчивую статистику.
Понятие имитационное моделирование появилось в середине 50ых годов ХХ века, когда только начали появляться первые ЭВМ. На
тот момент количество предприятий очень быстро стало возрастать.
Моделирование нужно для того, чтобы рассмотреть небольшое предприятие с различных сторон и оценить его возможности. В нашем
случае это компания по изготовлению автомобильных запчастей
«АВТОритет».
Основная цель имитационного моделирования компании состоит
в том, чтобы описать поведение исследуемой компании, ссылаясь на
результаты статистических анализов наиболее важных связей между
её частями или, другими словами, — разработке симулятора исследуемой организации для проведения различных исследований над ней.
Для того, чтобы принимать обоснованные решения, компании
необходима надежная система данных. Такая система должна вклю137
чать как текущие, так и исторические данные из операционных систем, чтобы можно было выявлять тенденции и прогнозировать будущие результаты. Технология интеграции данных является ключевым фактором для объединения этих данных и создания информационной инфраструктуры, которая включает хранилища данных. Создание хранилища данных существенно упростит доступ компании к необходимым данным. Сбор и консолидация данных, необходимых для
хранилища и периодическое пополнение их содержимого новыми
значениями при сохранении более ранних величин является практическим приложением технологии интеграции данных. Целью интеграции данных для компании является получение общей картины для
бизнес-данных.
1. Архипенков С., Голубев Д., Максименко О. Хранилища Данных. От
концепции до внедрения - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002.
2. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. Эволюция
и стандарты. Инфраструктура. Терминология. – Москва: "Финансы и статистика", 2002.
3. Спирли, Эрик. Корпоративные хранилища данных. Планирование,
разработка, реализация. Том 1. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2001.
Филиппов Н. В.
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ QR-КОДА В МЕДИЦИНСКОЙ СФЕРЕ
QR-код — двухмерный штрих-код, содержащий определенную
информацию. Аббревиатура QR означает «quick response», что
в переводе с английского — «быстрый отклик».
Самое главное достоинство QR-кода, благодаря которому он получил широкое распространение, это легкое и быстрое распознавание
сканирующим оборудованием. Это привело к активному использованию QR-кодов в различных сферах жизни человека: в производстве,
торговле и даже в медицине [3]. Так, можно выделить несколько
наиболее популярных способов использования QR-технологий в медицине.
Некоторые клиники используют QR-код для хранения и дальнейшего использования медицинской информации в цифровом виде.
Эта услуга поможет избежать утери важных медицинских данных о
пациенте и позволит получить быстрый, своевременный доступ к
жизненно необходимой информации о больном.
138
Примерно для этого же в последнее время изображения двухмерных штрих кодов все чаще можно встретить на упаковке лекарственных препаратов и медицинских назначениях. К примеру, QR-код
используется для контроля качества и регистрации вакцины в Единой
системе медицинских записей (EHR) в США. Двухмерный штрих код
помогает собрать важную информацию о самой вакцине, ее производителе, дате производства и сроке годности и автоматически загрузить эти данные в единую систему. А в Австралии QR-код на рецептах, выписанных врачом для конкретного пациента, помогает им
предварительно заказать необходимое лекарство в аптеке и забрать
его в удобное время, используя возможности своего смартфона [2].
В нашей стране введение обязательных QR-кодов позволят внести лекарства в единую базу данных и получать о них информацию
любому потребителю максимально быстро, что должно сократить
число подделок продукции на фармацевтическом рынке. На сегодняшний день при покупке лекарств граждане рискуют приобрести
препарат в аптеке, который может нанести вред их здоровью.
Учитывая высокую популярность QR-кодов сами разработчики
мобильных предложений готовы предоставить вниманию современных пользователей ряд мобильных решений, которые связаны с медициной. Например, есть специальные напоминающие метки, считываемые программами, которые помогут пациенту придерживаться необходимого графика приема лекарств и не забывать принимать их в указанное время. Пользователь смартфона может самостоятельно указать
предписанную ему периодичность приема медицинского препарата и
время, в течении которого его необходимо использовать, создать QRкод и получать своевременные уведомления [1].
Также двухмерный штрих код может помочь в экстренной ситуации спасти жизнь человека. В нем может быть зашифрованная информация о группе крови человека, его заболеваниях и аллергии на
определенные медикаменты, а также другие медицинские особенности владельца современного аксессуара. Для того, чтобы оказать человеку необходимую первую помощь и не нанести ему вреда, спасателю или врачу необходимо отсканировать изображение QR-кода на
браслете и он тут же сможет просмотреть медицинский профайл пациента. Это гораздо быстрее обычной идентификации и позволяет
допускать меньше ошибок.
Также поступают и многие производители устройств для медицинских процедур, которые стали наносить двухмерные штрих коды
на медицинское оборудование для того, чтобы пациенты правильно
использовали его для улучшения здоровья и не могли нанести себе
139
вред. Как правило, QR-код содержит руководство по эксплуатации,
которое пользователь может просмотреть в удобном виде прямо у
себя на мобильном устройстве, а также ссылку на видео инструкцию в
интернете.
QR-код на тренажерах поможет человеку понять какое правильное исходное положение ему необходимо принять для того, чтобы
получить нагрузку на необходимую группу мышц и не получить
травму в ходе выполнения физического упражнения. Видео материал,
созданный опытными инструкторами, поможет пользователю смартфона стать здоровым и сильным [1].
Легкость получения информации с использованием QR-кода
привлекает и производителей питания. Еда имеет большое значение
для нашего здоровья. Использование QR-кодов на продуктах питания,
помогает потребителям контролировать свой рацион питания и употреблять в пищу только свежие, качественные продукты, производители которых могут открыто предоставить информацию об их происхождении и процессе производства.
QR-код в меню ресторанов поможет клиентам самостоятельно
контролировать продукты входящие в состав блюд и их калорийность. Эта информация пригодится для тех, у кого есть пищевая аллергия или кто вынужден придерживаться диеты.
Это самые популярные способы применения QR-технологий в
медицинских целях, которые еще раз подчеркивают их универсальность и популярность.
Список литературы
1. Леонид Бугаев Мобильный маркетинг. Как зарядить свой бизнес в мобильном мире [Текст] // — М.: Альпина Паблишер, 2012. — 214 с.
2. Материал из Википедии — свободной энциклопедии [Электронный ресурс]//
Электрон.
текстовые дан. – 2017. – Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/QR-%EA%EE%E4
3. Читаем QR код [Электронный ресурс]// Электрон. текстовые дан. – 2017. –
Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/127197/
4. Расшифровываем информацию [Электронный ресурс]// Электрон. текстовые дан. – 2017. – Режим доступа:
http://toptodoc.ru/rasshifrovivaeminformaciyu.html
Аглотков А.В.
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
ИНФОРМАЦИОННАЯ, ГУМАНИТАРНАЯ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРЫ — СПОСОБ РЕШЕНИЯ
ЦИВИЛИЗАЦИОННЫХ ПРОБЛЕМ
140
С течением времени, проходя путь развития от дикарей до крупных государств и формируя свою культуру, общества, находясь в
условиях ограниченной территории, встречаются друг с другом и изза различий своих культур могу вступать в конфликты. Такие конфликты, появляющиеся на уровне государственных отношений, либо
сами могут стать причиной проблем, оказывающих соответствующие
влияние на все человечество (международная изоляция стран, отсутствие реальных действий, направленных в сторону процессов глобализации), либо стать причиной неразрешения таковых проблем (политические конфликты, снижение уровня экономического взаимодействия стран) — цивилизационных проблем.
Таковые проблемы призваны решать специально для этого существующие органы государства, которым население государства (если
сильно утрировать и говорить теоретически) отдало эту задачу, как
требующую специальных знаний и умений. В этих органах работают
самые обычные люди, которые, как и все остальные, росли и “впитывали” в себя культурные особенности своего времени и которые используют полученный опыт как основу для своих действий. Иначе
говоря, на их действия влияет та культура, в среде которой они выросли и прожили молодость, именно наша культура посредством таких выбранных людей влияет через их поступки на судьбы всей цивилизации. А это значит, что именно изменения культуры или, как ктото мог бы сказать, развитие будет оказывать прямое влияние на факт
разрешимости цивилизационных проблем.
Так как, “культура” достаточно растяжимое понятие, то условно
можно описать его как совокупность всех материальных и нематериальных достижений. Однако в дальнейшем будем обращаться именно
к нематериальной части нашей культуры, которая собственно и формируется у людей (чтобы можно было корректно использовать в ее
отношении слово “развитие”). Условно, из-за своего абстрактного и
всеобъемлющего понимания “культуру” можно делить на более мелкие и, если можно так выразиться, специализированные “культуры”.
В данном случае выделим три компонента культуры: информационную, гуманитарную и технологическую, так как решение проблем
(вообще любых) в первую очередь строится на взаимодействии людей
между собой и методах решения возникающих проблем, а эти три
составляющие достаточно описывают наше участие в них.
И так, информационная культура. Что можно понимать под ней?
По мнению автора, информационная культура характеризует наши
коммуникативные навыки, она характеризует то, как мы общаемся
141
друг с другом, и то, посредством чего это общение происходит (совещания, конференции, интернет и др.).
Гуманитарная культура сложнее. Ее труднее всего описывать в
контексте “разделения” все культуры на части, так как гуманитарной
культуре я отвожу место именно структурированного опыта, сформированного представления и том, как должно быть, или, как это может
быть (можно даже сказать, что это и есть наша духовная культура). То
есть это именно представление человека о мире, о том, что правильно,
а что нет. Наше мировоззрение, на основе которого мы и выстраиваем
“необходимость” и “возможность” поступков.
Технологическая культура. Из названия уже становится ясно о
непосредственно прикладном направлении. Да, это так. То, что я
назвал технологической культурой, составляет наших знания о механизмах и методах преобразования тех или иных процессов и умения
эти знания применить для достижения поставленных целей.
Объединим эти три компонента в один, который назовем культурой преобразований (или изменений, как хотите). Эта культура целостно характеризует и “регулирует” наше поведение и характер последующих действий в случае возникновений глобальных проблем,
имеющих цивилизационный масштаб. А именно: информационная
культура определят само наше взаимодействие, гуманитарная — помогает принять правильное решение, исходя из опыта, а технологическая — претворить поставленные в ходе взаимодействия и “согласованный” с нашим мировоззрением задачи, который направленны на
решения возникшей проблемы. Таким образом, развитие (речь же
идет именно о нематериальной составляющей) каждого из трех этих
компонентов, описанных выше, позволит развить (улучшить — как
вам удобнее) описанную мной культуру преобразований, которая и
“отвечает”, по моему мнению, за наши действия при возникновении
цивилизационных проблем.
Акпер Т.Д.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ
КРЕДИТОСПОСОБНОСТИ ЗАЕМЩИКОВ БАНКА НА
ОСНОВЕ СКОРИНГОВОЙ МОДЕЛИ
От качества оценки кредитоспособности потенциального заемщика кредитной организации зависит как ее репутационные показате142
ли, так и материальные. Невозврат денег выданных в кредит, говорит
о том, что фирмой плохо организован анализ данных по клиентам.
На сегодняшний день не существует точного и качественного
алгоритма, который мог бы вычислить надежного клиента со 100%
вероятностью. Но все уважающие организации непременно стремятся
к «таковым цифрам».
Использование дополнительных источников информации о клиенте является сейчас наиболее популярным и актуальным. Социальные сети как средство для лучшего анализа и понимания человека физического лица, чтобы узнать выгодность предложенной для него
ценности.
Система описываемая автором, представляет собой программу
поддержки принятия решений относительно выдачи кредита потенциальному заемщику с помощью дополнительного анализа клиента по
сведениям из альтернативных источников. Помощь системы осуществляется в виде рекомендательной информации сотруднику банка
относительно вероятностной кредитоспособности физического лица.
Разрабатываемая система должна состоять из двух частей - двух
шагов оценки кредитоспособности клиента. Первая часть или первый
шаг к оценке конкретного физического лица осуществляется путем
получения непосредственно от самого лица (обычно) основных сведений о себе , а именно ФИО, возраст, место работы, должность и т.д.
Вышеперечисленные сведения подвергаются обработки с помощью разрабатываемой системы. Анализ и проработка производится с
применением формулы Байеса, где происходит переопределение
априорных вероятностей в апостериорные.
По завершению переопределения вероятностей, системой формируется основной коэффициент kосн, который имеет количественно
идентичен апостериорной вероятности. Данный коэффициент играет
фундаментальную роль в оценке кредитоспособности заемщика банка.
После анализа основной информации система будет производить
дополнительный анализ данных о потенциальном заемщике. Эти сведения заемщик будет предоставлять самостоятельно. Под дополнительным анализом поднимется сбор и обработка данных о клиенте
банка со страницы в социальной сети.
Обработка вышеописанного материала будет осуществляться в
автоматическом режиме. Автоматизация данного шага разделена на
уровни.
На первом уровне происходит считывание информации со страницы пользователя в социальной сети. В данной процедуре задей143
ствована программа краулер, которая является одной из модульных
частей всей системы в целом.
На втором уровне уже осуществляется непосредственно сама обработка информационного контента, который был представлен программой краулер. Системой предварительно будут заготовлены вопросы и ответы для манипуляций с полученными данными, и при
сверке данных она будет вычислять, какой ответ анкеты соответствует данным с социальной страницы пользователя. Каждый ответ на
вопрос анкеты, в соответствии с применением скоринговой методики,
будет иметь свой балловый вес. «Вес» выдается ответу сообразно его
влиянию на качественную оценку клиента в данном районе страны
Итоговый результат скоринговой оценки представляется в виде
суммарного значения весовых значении ответов пользователя на вопросы анкеты, в соответствии с которым система формирует еще один
коэффициент. Данный вид коэффициента называется дополнительным
Эти два коэффициента будут складываться и на основании конечной суммы коэффициентов создается рекомендация. Чем выше
вычисленное значение вероятности потенциального заемщика, тем
больше вероятность отнесения его к соответствующему классу
надежности – надежный плательщик или ненадежный плательщик.
Представленная автором система помогает улучшить качество
распознания физического лица со стороны кредитоспособности, за
счет увеличения информационной базы о клиенте для более точного
ее понимания и его действий а также уменьшения рисков невозврата
денежных средств.
1. Акпер Т.Д. Многокритериальная рейтинговая оценка потенциальных
заемщиков банка (скоринговые системы).[Текст] «Прикладная математика и
информатика: современные исследования в области естественных и технических наук./Материалы III научно-практической всероссийской конференции
(школы-семинара) молодых ученых», г.Тольятти, апрель 2017 г
Ашпетова М.В., гр. ПИвЭ-61
Рук. ст. преподаватель кафедры ИСТ Тучкова А.С.
СОЦИАЛЬНЫЕ СЕРВИСЫ Web 2.0
Всего несколько лет назад термина Web 2.0 даже не существовало, а сейчас поисковая система выдает 871 миллион ссылок на документы, где упоминается это понятие. Web 2.0, по определению Тима
О’Рейли, – это методика проектирования систем, которые путем учета
144
сетевых взаимодействий становятся тем лучше, чем больше людей
ими пользуются.
Cоциальные сервисы - это сетевое программное обеспечение,
поддерживающее групповые взаимодействия. Эти групповые действия включают: персональные действия и коммуникации участников
между собой, то есть, обмен сообщениями. Возможности социальных
сервисов различны: использование открытых бесплатных и свободных электронных ресурсов; освоение новых форм деятельности; сотрудничество с другими людьми. Социальные сети и поддерживающие их сервисы оказались очень эффективным методом обеспечения
посещаемости сайтов, обратной связи и постепенно стали одним из
средств генерации контента. На основе такого подхода появилось и
быстро набрало популярность довольно большое количество социальных Web-сервисов, объединенных общим названием сервисы Web
2.0.
Web 2.0–это второе поколение сетевых сервисов, которые позволяют пользователям не только путешествовать по сети, но и совместно работать и размещать в сети текстовую и медиа-информацию.
Принципами Web 2.0 являются: коллективизм, кооперация, открытость, доступность, дружественность интерфейса, легкость в использовании.
Говоря о версии Web 2.0, следует вспомнить о предыдущей версии Web 1.0. Сдвиг от Web 1.0 к Web 2.0 особенно заметен в результате технологических улучшений, которые включали такую адаптацию Интернет-технологий как широкополосная сеть, улучшенные браузеры, увеличение платформ приложений Flash и массовое
развитие виджетов.
Примерами Web 2.0 являются: социальные сет; блоги; вики-вики;
медиа; хранение закладок; социальные сервисы ДОБРБОБР, ФЛИРК,
сервисы создания ресурсов.
Рассматривая их подробнее, стоит отметить возможности каждого:
Блог (weblog) - это пополняемая через веб-интерфейс коллекция
записей, напоминающих личный дневник Характерные черты блогов:
обратный порядок записей, самые последние и свежие записи публикуются сверху; отзывы; единственный автор; возможность объединения; устойчивые ссылки, где каждое сообщение, опубликованное
внутри блога, имеет свой URL – адрес; редактирование при помощи
обычного браузера.
Проект Летописи. Летописи.ру – это сайт общенационального
образовательного проекта с международным участием. Вики (Wiki) –
145
средство для быстрого создания и редактирования взаимосвязанных
между собой записей.
Социальный сервис БОБРДОБР позволяет пользователям хранить коллекцию своих закладок-ссылок на веб-страницы. Возможности сервиса: создание аннотированного списка ссылок по темам проекта; структурирование ссылок по группам.
Социальный сервис ФЛИРК предназначен для хранения и дальнейшего использования цифровых фотографий. Возможности: размещение фотоматериалов по проекту; поиск и сравнение фотоматериалов по темам проектов; создание карт знаний с пояснениями; создание базы с GPS-координатами.
В стадии разработки находятся следующие версии: Web 3.0 и
Web 4.0 с более широким спектром возможностей.
Барсукова М.А., гр. ИСТ-51
Рук. ст. преподаватель кафедры ИСТ Тучкова А.С.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ, СИСТЕМЫ
СЧИСЛЕНИЯ
Обработка информации в ЭВМ основана на обмене электрическими сигналами между различными устройствами машины.
Эти сигналы возникают в определенной последовательности.
Признак наличия сигнала обозначают цифрой 1, признак отсутствия – цифрой 0. Значит, в ЭВМ реализуются два устойчивых состояния [2].
С помощью определенных наборов цифр 0 и 1 можно закодировать любую информацию. Каждый такой набор нулей и единиц называется двоичным кодом. Количество информации, кодируемое двоичной цифрой 1 или 0, называется битом. Бит является единицей измерения количества информации.
На практике чаще работают с байтом – единицей измерения объема данных [1].
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки [1].
Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С
распространением IBM PC международным стандартом стала таблица
кодировки ASCII (American Standart Code for Information Interchange)
– Американский стандартный код для информационного обмена.
146
Широкое распространение получила кодировка ASCII (American
Standard Code for Information Interchange – американский стандартный
код для обмена информацией).
Это семиразрядный код (каждый символ кодируется семью двоичными разрядами). Таким образом, можно закодировать 128 символов 27=128.
Обычно пользуются восьмиразрядным кодом, с помощью которого можно закодировать 256 символов. Стандартной в этой таблице
является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0
(00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита,
цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы [2].
Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.
В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для
русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).
В настоящее время получил широкое распространение новый
международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (2 16= 65536
) различных символов [1].
Цифры кодируются по стандарту ASCII в двух случаях – при
вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой
двоичных код.
Возьмем число 57.
При использовании в тексте каждая цифра будет представлена
своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе
это – 00110101 00110111. При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и
получим – 00111001.[2]
В ЭВМ находят широкое применение системы счисления с основанием, являющимся целой степенью числа 2, т.е. двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная.
Система счисления – символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков [3].
Информация в ЭВМ представляется в виде цифр, каждой букве,
символу, команде сопоставлен определенный набор цифр. На физическом уровне цифры представлены только 0 (отсутствие напряжения) и
1 (наличие напряжения). Таким образом, основной системой счисления ЭВМ является двоичная, т.е. нули и единицы. При выводе информации она переводится не редко в десятичную наиболее привычную людям. компьютеры используют двоичную систему потому, что
147
она имеет ряд преимуществ перед другими системами: для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями, а не, например, с десятью, — как в десятичной; представление
информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво; возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации; двоичная арифметика намного проще десятичной.
Список литературы
1. Агальцов В.П., Титов В.М. Информатика для экономистов: Учебник. – М.:
ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2006. – 448 с.
2. Информатика для экономистов: Учебник / Под общ. ред.В.М. Матюшка. –
М.: ИНФРА-М, 2007. – 880с.
3. Информатика. Общий курс: Учебник / Под ред. В.И.Колесникова. – М.:
Издательско-торговая корпорация «Дашков и К◦»;Ростов н/Д: Наука-Пресс,
2008. – 400 с.
Бровкина А.С., гр. ИСТ-51
Рук. ст. преподаватель кафедры ИСТ Тучкова А.С.
СОЦИАЛЬНЫЕ СЕТИ КАК СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
ПРИБЫЛИ
Заработок в социальных сетях – наиболее простой и доступный
способ заработка в интернете. На сегодняшний день очень много людей, которые активно пользуются соц.сетями, и при этом размышляют
на тему: «Как бы заработать в интернете?». В данном докладе будут рассмотрены способы заработка на популярных площадках: Instagram, Youtube, VK.
Социальная сеть (англ. Social network) — социальная структура,
состоящая из группы узлов, которыми являются социальные объекты
(люди или организации), и связей между ними.
Какие наиболее популярные способы заработка в соц.сетях?
1. Заработок на лайках, ссылках, отзывах или статусах.
Для этой цели существуют специальные, так называемые, биржи
социальных сетей, которые платят деньги за лайк, приглашение друзей в определенную группу, за отметки «мне нравится» и так далее.
2. Размещения рекламы в группе или сообществе.
При наличии своей раскрученной группы с определенным количеством участников можно получать хорошие денежные средства за
размещение на ее страницах рекламы. В зависимости от тематики со148
общества можно найти рекламодателя, который будет заинтересован
разместить свой баннер или информацию о своем продукте.
Список сайтов:
LIKED
VKSERFING
V-LIKE
SMMOK-YOUTUBE
3. Продажа своего продукта
Это могут быть результаты физического труда или же продукты,
имеющие интеллектуальную ценность. Например, почти каждая
женщина, будучи в отпуске по уходу за ребенком, занимается различным видом рукоделия, рассказывая на своих страницах об изделиях,
можно найти огромное количество покупателей.
Но для того чтобы у вас покупали товар или предлагали вам рекламу, нужно создать очень хороший контент. Контент сайта – это его
информационное содержание.
4. Группа для продажи
Продвижение товаров, услуг и других вещей с помощью социальных аккаунтов набирает все больше популярности. Сейчас легко
можно найти заказчика, который согласен заплатить немалые деньги
за создание и раскрутку группы с информацией о его деятельности.[1]
Финансовая сторона этих популярных площадок.
Instagramm: Есть три варианта заработать денег, размещать свой
товар, размещать рекламы, и проставлять лайки или подписываться на
пользователей.
Например, чтобы разместить рекламу у известной модели, у которой 500.000 подписчиков стоит 20-30 тысяч. Но говорить только о
моделях не стоит, и аккаунты у которых 10-15 тысяч подписчиках
просят за рекламный пост от 3-20 тысяч, в среднем в месяц можно
получать от 100.000 до 1 млн рублей. Самое главное это создать как
говорится «годный контент». Чтобы зарабатывать на сайтах, приведенных выше, нужно просто выполнять задание, которые вам будут
предложены. Цены на каждое задание варьируется от 0.20 копеек до 1
рубля за лайк и от 0.50 копеек до 5 рублей за подписку.
Youtube: Что, говоря о Youtube, тут дела обстоят чуть сложнее.
Все же мы знаем, что это видеохостинг, тут преимуществом пользует
направление видеоблогинг. Через данную площадку можно узнать
очень многое, как информативный материал, так и просто развлекательный. Но на любые видео мы кликать не будем, а мы заходим на
определенный канал, к определённому человеку, который нам интересен, и те люди которые смогли раскрутить свой канал, имеют
149
огромные аудитории, они сотрудничают с Youtube и с различными
рекламодателями и получают неплохие деньги.
Для того чтобы Youtube стал вашим партнером, вам нужно соблюдать некие требования:
 Вы должны создать оригинальное и качественное видео.
 Вы должны быть владельцем аудио и видео контента, который вы загружаете.
 Регулярно загружать видео
 У вас должно быть не менее 1000 подписчиков (subscribers)
 И у всех ваших видео должно быть не менее 1000 просмотров.
Вопрос, который наверно самый важный «Сколько же платит
Youtube?». YouTube платит 50% процентов или более от дохода с рекламы
расположенной
на
видео.
Допустим на 1.000 просмотров, 10 человек кликали на рекламе стоимостью 0.6$ это 6$ YouTube, забирает себе 50%, а остальное отдает
пользователю - это 3$ и если подсчитать то:
1,000 просмотров = $3
10.000 просмотров = $33
100.000 просмотров= $330
1.000.000 просмотров = $3300
Если
не
рассматривать
популярных
видеоблоггеров,
то максимальный заработок, который сможет получить пользователь — это 200$ в сутки или 6000$ в месяц. Конечно, добиться такого
уровня трудно, а еще труднее его поддерживать. Однако если взять
планку поменьше, что можно заработать на Youtube примерно 35004000 долларов в месяц [3].
Вконтакте: Заработок VK делится на несколько типов это: продвижение своего товара, продвижение группы и реклама [2]. Администратор ВКонтакте – это специалист, ответственный за ведение сообщества в этой социальной сети. За ведение одного сообщества вы можете просить от 2000 до 10000 рублей в месяц. Так же можно одновременно вести несколько групп. Соответственно, зарплата будет
больше в несколько раз. В интернете очень много объявлений где
требуется администратор в группу VK. Работа там заключается в ведение группы: с услугами, товарами или просто группу по интересам,
следить за порядком в комментариях, добавлять вовремя посты, и
везде указано, что работа всего 3-4 часа в сутки.
По статистике, большинство людей впустую тратит свое время в
социальных сетях. Исходя из вышеперечисленного, можно сделать
150
вывод о том, что на своем хобби можно получать не плохой заработок.
Список литературы
1. Работа в декрете. Электронный ресурс [https://work-woman.ru/socialnyeseti/64-vidy-zarabotka-v-socialnyh-setjah.html]
2. Заработок
в
интернете…
Электронный
ресурс
[https://www.achupryna.com/заработок-в-социальных-сетях/]
3. Все о бизнесе в интернете и за его пределами… Электронный ресурс
[http://yakonkurent.com/skolko-platit-yutub-za-1000-prosmotrov/]
Варданян Д.А.
Рук: доцент каф. ИСТ Салмин А.А.
МЕТОДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ
ИАД - это процесс обнаружения в «сырых» данных ранее неизвестных, нетривиальных, практически полезных и доступных интерпретации знаний, необходимых для принятия решений в различных
сферах человеческой деятельности.
В основе методов технологии ИАД лежит «концепция шаблонов». На основе исходных данных выявляются закономерности (шаблоны), которые преобразуются в понятную обычному человеку форму. Особенностью ИАД является «нетривиальность разыскиваемых
шаблонов». Под этим понимается то, что с помощью методов ИАД
должны выявляться, неожиданные регулярности в данных, составляющие так называемые скрытые знания.
Выделяют пять стандартных типов закономерностей, которые
можно выявить с помощью методов ИАД:
 Ассоциация – означает, что несколько событий связаны друг
с другом, т.е. определяется наличие высокой вероятности связи между
событиями.
 Последовательность – означает существование цепочки событий, связанных между собой во времени.
 Классификация – помогает выявить признаки, характеризующие группу, к которой принадлежит тот или иной объект.
 Кластеризация – позволяет в отличие от классификации выделять различные однородные группы данных, когда классификационные группы заранее не известны (они выявляются автоматически в
процессе обработки данных).
151
 Прогнозирование – позволяет находить в исторической информации, представленной в виде временных рядов, такие шаблоны,
которые отражают динамику поведения целевых показателей.
Сфера применения ИАД не имеет ограничений: методы ИАД
можно использовать в любой сфере, подразумевающей наличие каких-либо объемных массивов данных. Применение методов ИАД
имеет смысл, когда в компании накоплено очень большое количество
данных. При этом крайне желательно, чтобы эти данные находились в
грамотно спроектированном хранилище данных.
Примеры практических применений методов ИАД:
 биржевые трейдеры;
 банковское дело;
 маркетинг;
 телекоммуникация и энергетика;
 медицина;
 управление производством и др.
Процедура выполнения интеллектуального анализа данных не
зависит от предметной области и может считаться универсальной. Эта
процедура выражается в определенной последовательности действий,
которые требуется выполнить пользователю, чтобы извлечь из сырых
данных значимую информацию (т.е. знания). При этом не имеет значения, какие именно методы будут применяться для обработки данных и получения результата
1. Университет Синергия [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.ebiblio.ru/book/bib/01_informatika/inform_analit_system/sg.html#_Toc357087838,
свободный. - Загл. с экрана.
2. Университет Синергия [Электронный ресурс].– Режим доступа:
http://www.ebiblio.ru/book/bib/01_informatika/inform_analit_systemy/posob/332.2.6.html,
свободный. - Загл. с экрана.
3. Портал искусственного интеллекта [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://www.aiportal.ru/articles/neural-networks/advantages.html, свободный. - Загл. с экрана.
Гаврилов В.И., гр. РПИС-41
Рук. ст. преподаватель кафедры ИСТ Тучкова А.С.
ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМ MULTIROOM СО
СТРИМИНГОВЫМИ СЕРВИСАМИ
152
В качественной системе мультирум звук должен передаваться на
несколько колонок моментально, синхронно и без задержек. В 2002
году не существовало технологий для реализации системы с такими
качествами. При разработке такой системы, команда разработчиков
Sonos выбрала модель, при которой в сети присутствует одно главное
(ведущее) устройство, принимает входящий сигнал, а затем, распространяет его далее по остальным устройствам в сети. Для предотвращения любых задержек, команда разработала и запатентовала технологию, позволяющую “на лету” менять роли динамиков в сети. Вместе с новым подходом разметки аудио пакетов, это позволило в теории исключить работу компонентов системы в асинхронном режиме и
обеспечило гибкость при добавлении новых устройств в сеть.
Но проблему синхронной работы элементов сети удалось устранить только в сети, последовательно соединенных по проводу компьютеров. Основной задачей теперь было добиться аналогичного результата в беспроводной сети.
При создании беспроводной реализации, Sonos обратили внимание на ячеистую топологию. Это топология сети, построенная на
принципе ячеек, в которой рабочие станции соединяются друг с другом и способны принимать на себя роль коммутатора для остальных
участников. Настроить такую сеть крайне сложно, но она обеспечивает высокую степень отказоустойчивости, что не удивительно, так как
изначально такая топология была разработана для военных нужд. Отказоустойчивость обеспечивается за счёт большого количества связей,
то есть, обрыв одного соединения не нарушит работоспособность
всей системы, так как велик выбор маршрута следования трафика
внутри сети. Ячеистая топология применялась в военных полевых
условиях, но никогда в домашних, в системах мультирум [2].
К 2003 году, был готов первый прототип, основанный на ячеистой топологии. Как в случае с любыми прототипами, работоспособность была далека от идеальной. А ячеистая топология показала свою
полную непригодность при таких сценариях применения.
Для решения проблемы Ник Милигтон обратился за помощью в
университет Санта-Барбара, где шесть недель разбирался в тонкостях
устройства ячеистой топологии. Далее, применяя полученные знания,
он взялся за новую архитектуру “с чистого листа”. Его менеджер, Энди Шулерт вспоминает: “На тот момент существовала только теория
ячеистой топологии и ни одной реализации для аудио проектов. Также, почти никто не работал с распределенными системами через WIFI и не существовало драйверов на Linux. Нам пришлось строить новое железо с нуля. И то, как Ник отдавал себя работе над проектом, я
153
ещё никогда не видел, он - лучший разработчик, с которым мне приходилось работать”.
К 2004 году система была уже готова, предстояло перейти к, пожалуй, самой скучной части работы программиста - поиск и устранение “багов”. Стабильность работы системы была далека от идеальной,
а дополнительно осложняло ситуацию отсутствие инструментов для
дебага. Ни один из членов команды не характеризует этот период как
хоть сколь-нибудь романтичным или захватывающим.
К лету 2004, Sonos выявили и устранили все баги, прототипы
функционировали с достаточной стабильностью и настало время
представить свою разработку другим участникам рынка. На тот момент ничего подобного ещё никто не делал.
Первая демонстрация произошла на конференции D: All Things
Digital, где компании удалось заявить о себе. В особенности на фоне
нового продукта Apple - Airport Express. Технология Sonos была гораздо более проработанной и гибкой. Сейчас, с рассветом умных колонок и бума стриминговых сервисов, идеи заложенные в самом
начале разработки позволяют Sonos добавлять поддержку как умных
ассистентов, так и музыкального стриминга. [1]
Список литературы
1. [https://www.sonos.com/en-us/sonos-innovation-history]
2. [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D1%87%D0%B5%D0%B8%D1%81
%D1%82%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB
%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F]
Головин А.В.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О. И.
РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ «MOBILE
CREDIT SCORE»
Мобильное приложение будет включать в себя анализ дополнительной информации со страницы потенциального заемщика (информация о странице в социальных сетях предоставляется пользователем
добровольно) путем многокритериального скоринга. Данное приложение будет написано на языке программирования Swift. Это новый
язык программирования от Apple.
Назначение разработки:
 Пользователь скачивает мобильное приложение себе на
смартфон;
154
 Запускает установленное приложение;
 Запуск приложения. Загружается экран, где пользователю
предлагается зарегистрироваться через номер мобильного телефона
(для «личного кабинета»). Пользователь вводит номер телефона и ему
моментально приходит SMS-сообщение с кодом для авторизации.
Полученный код надо ввести в специальное поле в мобильном приложении. После чего загружается «личный кабинет» пользователя;
 После успешной регистрации пользователь может пройти
анализ кредитоспособности;
 Пользователь нажимает кнопку «Анализ данных»;
 Прогружается окно с анкетой;
 На первом этапе пользователю предлагается ввести свои
«личные данные» (ФИО, пол, дата рождения, место рождения, данные
паспорта);
 Далее следует пункт «адрес прописки» (место жительства,
место прописки, квартира);
 Следующим шагом пользователь заполняет «данные о работе» (настоящее место работы, должность, стаж, доход);
 Заполнение данных о «собственности» (квартира, земельный
участок и иное);
 Заполнение данных о «транспорте» (наличие наземного или
водного транспорта и их характеристики: модель, марка, год выпуска);
 Данные о «социальной сети». Пользователь указывает ссылку
на страницу соцсети и ставит галочку «Согласен на предоставление и
обработку данных социальной страницы». Не указав ссылку, пользователю не будут начисляться дополнительные баллы при анализе
данных системой CRM;
 После всех заполненных данных анкеты у пользователя запрашивается необходимая сумма кредита, срок кредита и дата погашения кредита;
 Мобильное приложение, после заполнения всех необходимых
полей отправляет данные в виде запроса в систему CRM. CRM обрабатывает данные и отправляет ответ мобильному приложению. Приложение, в свою очередь, выводит результат на экран (все эти операции происходят в течении 1-2 минуты);
 В результате положительного анализа пользователю показывается список кредитных организаций (мфо), готовых предоставить
требуемую сумму (в противном случае, ответ может быть отрицательным и кредит будет не одобрен – в таком случае мобильное при155
ложение выдаст сообщение «Попробуйте использовать рекомендации
с целью повышения кредитоспособности для одобрения и выдачи
кредита»);
 Пользователь выбирает, из доступных ему вариантов кредитную организацию, вводит номер карты и ему зачисляется запрашиваемая сумма.
1. APP-GLOBAL. 7 этапов разработки мобильного приложения в сервисе AppGlobal. Блог AppGlobal/[Электронный ресурс].– Режим доступа:
http://app-global.ru/blog/7-etapov-razrabotki-mobilnogo-prilozheniya-v-serviseappglobal/
Горюгин Е.Е.
Рук. доцент каф. ИСТ Никитин К.А.
ОБЗОР WEB-СЕРВИСОВ ДЛЯ ВЕДЕНИЯ ПРОЕКТОВ В СФЕРЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ
Уже давно не секрет, что информационные технологии нашли
отражение во всех сферах жизни человека, в том числе и в бизнесе.
Одними из таких проявлений являются корпоративные информационные системы (КИС).
КИС – это составная часть ИТ-инфраструктуры, которая включает в себя информационные центры, базы данных, системы связи и
совместной работы [1]. КИС бывают разных видов: системы планирования ресурсов предприятия (ERP), системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), системы управления персоналом
(HRM), система электронного документооборота, система управления
контентом предприятия (ECM) и так далее.
Современные КИС имеют широкий спектр возможностей, который не ограничивается одним или двумя направлениями, они устанавливаются на сервера предприятий и включаются в их локальные
сети, становясь опорной точкой, через которую будут проходить все
основные процессы. Но нынешняя действительность вносит новые
факторы, такие как глобализация и децентрализация, адаптироваться
к которым помогают облачные технологии.
Web-сервисы предоставляют пользователям возможность использовать систему, установленную на внешнем сервере. Это позволяет решить вопросы создания и обеспечения собственной инфраструктуры компании, а также открывает возможность получения доступа к системе из любой точки Земли.
156
Перейдём к специфике ведения проектов в области безопасности.
К ней можно отнести привлечение широкого круга специалистов, в
том числе – из сторонних организаций.
Представим ситуацию, при которой компания получает заказ на
проектирование и разработку охранно-пожарной сигнализации в старом здании. Сотрудники компании после выезда на место убеждаются
в том, что существующая инфраструктура не сможет поддерживать
работу сигнализации, поэтому к проекту подключают подрядчика на
выполнение определённых работ по модернизации существующей
инфраструктуры, на выполнение которых сама компания не имеет
нужных специалистов. В такой ситуации важно обеспечить постоянный контакт подрядчика с нанимателем, а также оперативно выдавать
все сопутствующие проекту материалы.
В этом заключается вторая особенность – коллективная работа с
массивом данных. Важно дать подрядчику доступ к нужной документации и чертежам, а в обратном направлении необходимо получать
все изменения и новые файлы. При этом доступ к файлам должен
быть разграничен, необходим контроль версий и возможность предварительного просмотра файлов до их скачивания.
Чтобы удовлетворять всем потребностям, web-сервис должен
иметь следующие функции: создание задач, назначение ответственных, контроль выполнения с использованием диаграмм (диаграммы
Ганта), возможность оперативного пересмотра поставленных сроков,
единый информационный массив, разграничение доступа.
Существующий рынок web-сервисов КИС очень развит, поэтому
трудно указать конкретных лидеров. В данной работе были рассмотрены продукты Битрикс-24 [2], Мегаплан [3] и CRM Простой бизнес
[4]. Все они достаточно развиты для выполнения поставленных задач,
но наиболее предпочтительными выглядят первые два варианта в виду наличия дополнительных функций, упрощающих работу.
При всех преимуществах web-сервисов открытыми остаются вопросы стабильности и безопасности. Простой в несколько часов может нанести значительный ущерб, а возможность кражи файлов проекта может нанести ущерб репутационный.
Список литературы:
1. ИТ-решения для бизнеса. Инфраструктурные решения. ITинфраструктура
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
https://www.lankey.ru/kis, свободный. – 20.03.18.
2. Битрикс24 помогает бизнесу работать [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.bitrix24.ru, свободный. – 20.03.18.
157
3. Мегаплан - CRM система автоматизации бизнеса и управления клиентами [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://megaplan.ru, свободный. – 20.03.18.
4. CRM-система. Скачать бесплатно или купить CRM, внедрение
CRM. Возможности: учет клиентов, управление проектами и задачами, система управления персоналом, электронный документооборот, бухгалтерия,
создание сайта и система коммуникаций [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.prostoy.ru, свободный. – 20.03.18.
Ерофеева Н.А.
Рук. доцент каф. ИСТ Куляс О.Л.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В ЗАДАЧАХ
РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ
Искусственные нейронные сети представляют собой математическую модель функционирования биологических нейронных сетей –
сетей нервных клеток живого организма. Как и в биологической
нейронной сети, основным элементом искусственной нейронной сети
является нейрон. Соединенные между собой нейроны, образуют слои,
количество которых может варьироваться в зависимости от сложности нейронной сети и решаемых ею задач. Одной из актуальных задач
является распознавание визуальных образов.
Образ – группировка в системе классификации, объединяющая
определенную группу объектов по некоторым признакам. Образы
обладают характерным свойством, проявляющимся в том, что ознакомление с конечным числом явлений из одного и того же множества
дает возможность узнавать сколь угодно большое число его представителей. В классической постановке задачи распознавания универсальное множество разбивается на части-образы. Каждое отображение какого-либо объекта на воспринимающие органы распознающей
системы, независимо от его положения относительно этих органов,
принято называть изображением объекта, а множества таких изображений, объединенные какими-либо общими свойствами, представляют собой образы.
Методика отнесения элемента к какому-либо образу называется
решающим правилом. Еще одно важное понятие - метрика, способ
определения расстояния между элементами универсального множества. Чем меньше это расстояние, тем более похожими являются объекты (символы, звуки и др.) - то, что мы распознаем. Обычно элементы задаются в виде набора чисел, а метрика - в виде функции. От вы158
бора представления образов и реализации метрики зависит эффективность программы, один алгоритм распознавания с разными метриками
будет ошибаться с разной частотой.
Использование пакета MATLAB и набора специализированных
функций Neural Network Toolbox (NNTool) значительно облегчают
задачу моделирования нейронных сетей от базовых моделей персептрона до самых современных ассоциативных и самоорганизующихся
сетей [1, 2].
Задача моделирования нейронной сети для распознавания символов английского алфавита решалась поэтапно.
Перед началом моделирования необходимо выбрать и сформировать дескрипторы каждого символа. Для формирования дескрипторов используем функцию regionprops MATLAB [2]. Из 19 дескрипторов, возвращаемых этой функцией, используем только 4, которые
можно считать инвариантными при искажениях символов:
 Eccentricity – скаляр, равный эксцентриситету эллипса,
который имеет те же вторые моменты, что и исходная область.
Эксцентриситет равен частному расстоянию между фокусами и
длины большой оси. Величина расположена в интервале от 0 до 1;
 MajorAxisLength – длина, в пикселах, большой оси эллипсоида,
который имеет те же вторые моменты, что и исходная область;
 MinorAxisLength – длина, в пикселах, малой оси эллипсоида,
который имеет те же вторые моменты, что и исходная область;
 Solidity – скаляр, пропорциональный числу пикселов выпуклой
оболочки, которые лежат и в области.
Для создания нейронной сети, которая должна распознавать символы английского алфавита вне зависимости от угла их поворота и
наклона, мы будем использовать нейронную сеть с прямым распространением сигнала с применением обучения методом обратного распространения ошибки. Структура этой сети, созданной с помощью
NNTool, показана на рис.1.
159
Рис.1 – Структура моделируемой нейронной сети
Обучение нейронной сети проводилось также с использованием
средств NNTool и показано на рис.2.
160
Рис.2 – Окно обучения нейронной сети
После обучения нейронная сеть распознает символы подаваемые
на ее вход в виде дескрипторов с ошибкой менее 1 процента.
1. Потемкин, В., Медведев, В. Нейронные сети. MATLAB 6 [Текст] /
В. Потемкин, В. Медведев - Диалог-МИФИ, 2002. – 496 с.
2. 2.Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB
[Текст]: учеб. пособие для вузов/ Р . Гонсалес, Р. Вудс, С. Эддинс - Техносфера, 2006. - 616 с.
Завьялова М. Е., Калячкин Н. А.
161
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
БАЗОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.
ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Искусственный интеллект — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных
программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров
для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами. Определение
искусственного интеллекта, данное Джоном Маккарти в 1956 году на
конференции в Дартмутском университете, не связано напрямую с
пониманием интеллекта у человека. Согласно Маккарти, ИИисследователи вольны использовать методы, которые не наблюдаются
у людей, если это необходимо для решения конкретных проблем. Поясняя своё определение, Джон Маккарти указывает: «Проблема состоит в том, что пока мы не можем в целом определить, какие вычислительные процедуры мы хотим называть интеллектуальными. Мы
понимаем некоторые механизмы интеллекта и не понимаем остальные. Поэтому под интеллектом в пределах этой науки понимается
только вычислительная составляющая способности достигать целей в
мире».
Несмотря на наличие множества подходов как к пониманию задач ИИ, так и созданию интеллектуальных информационных систем,
можно выделить два основных подхода к разработке ИИ:
 нисходящий - создание экспертных систем, баз знаний и систем логического вывода, имитирующих высокоуровневые психические процессы: мышление, рассуждение, речь, эмоции,
творчество и т. д.;
 восходящий — изучение нейронных сетей и эволюционных
вычислений, моделирующих интеллектуальное поведение на основе
биологических элементов, а также создание соответствующих вычислительных систем, таких как нейрокомпьютер или биокомпьютер [1].
В работе рассматривается два направления развития ИИ:
 решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека
 создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать
проблемы человечества. Мы рассматриваем этот пункт на примере
нейроподобных сетей [2].
162
Искусственные нейронные сети - вид математических моделей,
которые строятся по принципу организации и функционирования их
биологических аналогов - сетей нервных клеток мозга [3]. В основе
их построения лежит идея о том, что нейроны можно моделировать
довольно простыми автоматами, а вся сложность мозга, гибкость его
функционирования и другие важнейшие качества определяются связями между нейронами.
Отдельные нейроны, соединяясь между собой, образуют новое
качество, которое, в зависимости от характера межнейронных соединений, имеет различные уровни биологического моделирования:
- группа нейронов;
- нейронная сеть;
- нервная система;
- мыслительная деятельность;
- мозг.
Еще одним важным аспектом нашего рассказа является проект
«Голубой мозг». В 2009 году Генри Маркман, являющийся ведущим
исследователем и директором проекта «Голубой Мозг», выступил с
сенсационным заявлением, сказав, что в рамках данного проекта достигнуты впечатляющие результаты, и к 2020 году создание искусственного интеллекта будет завершено.
Разработки, связанные с нейронными сетями, конечно же, засекречены, поскольку представляют стратегические интересы развитых
стран. Поэтому информация по этим направлениям очень скупа. Известно, что проект «Голубой мозг» стартовал в 2005 году, а официальной его целью являлась расшифровка алгоритмов работы мозга
млекопитающих. Согласно имеющейся информации, особое внимание
было уделено новым областям коры головного мозга – так называемому неокортексу. Именно эти области связаны с обучением всему
новому и адаптацией в окружающей среде.
Наше обыденное понимание разумного слишком очеловечено, и,
подобно тому, как в XIX веке многим казалась нелепой сама мысль о
преемственной связи между человеком и обезьяной сегодня многих из
нас смущает мысль о возможности нечеловеческого интеллекта. В
частности, сами того не замечая, мы часто связываем представление о
мышлении со способностью осознавать своё собственное «я», и это
мешает нам более широко взглянуть на феномен мышления. Правда,
связь между мышлением и чувством «я», по-видимому, действительно существует. Можно думать, что в условиях прихотливо изменяющейся внешней обстановки сложная система будет устойчивой лишь
в том случае, если она обладает способностью ощущать своё состоя163
ние, а в этом и состоит суть нашего «я». Анализ показывает, что подобное чувство необходимо уже многим роботам-автоматам. Ведь
робот, да и вообще всякая сложная самообучающаяся и активно общающаяся с человеком машина должна сообщать ему о состоянии
своей памяти, о том, что ей понятно, а что - нет и почему. А для этого
автомат должен ощущать и быть способным выразить своё состояние.
Это нужно роботу и для того, чтобы вовремя заметить неполадки в
своём «организме». Не осознающий себя робот едва ли сможет долго
просуществовать в сложной, быстро меняющейся и воздействующей
на него обстановке.
Список литературы
1. Стюарт Рассел, Питер Норвиг, «Искусственный интеллект: современный
подход (AIMA)» 2-е издание.: Пер. с англ. [Текст] // – М. : Издательский
дом «Вильямс», 2006. – 1424 с.
2. Люгер Джордж Ф. «Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем», 4-е издание. : Пер. с англ. [Текст] // – М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. – 864 с.
3. Хайкин Саймон. Нейронные сети. Полный курс - 2-е изд., испр.: Пер. с
англ. [Текст] // – М.: ООО «И. Д. Вильямс», 2006. – 1104 с.
Иванов К.Н.
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.
ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
Виртуальная реальность - созданный техническими средствами
мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух,
обоняние, осязание. В реализации построения виртуального мира лежит ряд технических средств на разработку которых потребовались
многие годы для того, чтобы обеспечить мобильность, автономность
и удобство использования. Факт того, что данная технология начала
развиваться еще в середине XX века, но так и не достигла совершенства в наши дни может говорить о том, что на ее усовершенствование
потребуется еще много времени и эта область изучения наиболее интересна. В ближайшие несколько лет могут появиться совершенно
новые компании, которые будут ориентированы только на виртуальные миры и при этом занимать лидирующие позиции на рынке.
Особенности технологии разработки:
 актуальность;
164
 использование самых современных технических компонентов;
 постоянное усовершенствование программного обеспечения;
 творческая свобода в разработке продуктов для виртуальной
реальности.
Анализируя любую технологию, которая плотно закрепилась за
современным обществом, можно выявить ряд положительных и отрицательных сторон. С этой точки зрения ниже укажем достоинства и
недостатки.
Недостатки:
1. На сегодняшний момент реализация проектов в виртуальной
реальности требует серьезных мощностей от персональных компьютеров
2. Цена на профессиональные устройства от крупных компаний
3. Большинство контента представлено только в сфере развлечений
4. Возможное негативное влияние на психику и общее самочувствие пользователя
Достоинства:
1. Всестороннее развитие и возможность использовать творческий подход к работе
2. Постоянное развитие технологии и ее каждодневное усовершенствование
3. Взаимодействие с виртуальными объектами и получение
опыта, который не всегда можно получить в реальном мире
4. Нахождение единомышленников, заинтересованных в реализации новых проектов в данной среде
Сейчас представлено не так много проектов, занимающихся
применением технологии виртуальной реальности. Это происходит
из-за того, что технология в данном виде еще слишком непривычна и
не вызывает у потребителей полного доверия. На современных медиа
площадках представлен лишь развлекательный контент, но его роль
не только в самом развлечении, но и в привлечении внимания новых
пользователей и рекламы различных гарнитур виртуальной реальности. Активно в индустрии виртуальной реальности развиваются такие
сферы, как:
 медицина;
 искусство;
 наука;
 обучение.
165
Повсеместное использование виртуальной реальности поможет
не только украсить досуг, но и помочь освоению нового материала в
обучении, сделать новые открытия, дать свободу творческому мышлению.
Список литературы
1. Марк Смикиклас. Инфографика. Коммуникация и влияние при помощи
изображений [Текст] // Перевод.: А. Литвинов. М.: Питер. 2012. C. 152
2. В. Д. Курушин. Дизайн и реклама. От теории к практике [Текст] // М.:
ДМК Пресс. 2017. C. 308
3. А. А. Холин, Е. И. Холена. Журнал: Медицинский совет. Статья: Кинетозы, или синдромы укачивания: лечение т профилактика [Текст] // М.: Группа
Ремедиум. 2011. С. 45
4. Н. А. Носов. Виртуальная психология [Текст] // М.:Аграф. 2009
5. Информационный новостной портал в сфере компьютерных технологий
[Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.nwpro.ru
6. Форум [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.rb.ru
7. Независимое издание – компания Rusbase. Статья: Всё, что нужно знать
про VR/AR-технологии [Электронный ресурс] / Решим доступа:
https://rb.ru/story/vsyo-o-vr-ar/
Качура А.В.
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ВИРТУАЛЬНОГО МУЗЕЯ
Первая система виртуальной реальности – Aspen Movie Map –
была получена в результате многолетней научно-исследовательской
работы в Массачусетском технологическом институте в 1977 году.
Она представляла собой систему, позволяющую выполнять перемещения внутри некоторого ограниченного пространства – уличного
или специально построенного. В первые годы своего существования
эта программа носила достаточно примитивный характер, но в дальнейшем оказалось, что за ней стоит большое будущее.
Впоследствии разработанная технология распространялась всё
больше, появлялись разнообразные варианты её конструктивных особенностей и возможных сфер применения. Целью работы является
популяризация музея университета ПГУТИ в интернете с помощью
разработки элементов виртуального музея.
Для проведения качественного анализа предметной области было
изучено большое количество источников информации отечественных
и зарубежных авторов, в которых раскрываются теоретические аспекты виртуализации музея [2, 3]. Подробно рассматриваются методоло166
гии и технологии создания и реализации виртуальных музеев [1, 4],
алгоритм создания виртуального мини-музея [5], технические рекомендации по созданию виртуальных музеев [6], инструменты для создания виртуального музея [7, 8].
Понятие «виртуальный музей» не имеет однозначного определения. Во-первых, нет единой семантической трактовки слова «виртуальный». По одной из версий оно происходит от латинского слова
«virtual», однако лат. «virtual» есть не что иное, как «настоящий, истинный, подлинный». В соответствии с этим следует, что виртуальный музей – это и есть истинный музей. Но наиболее вероятно, что
«виртуальный» произошло от совершенно другого латинского слова
«virtus», которое обозначает «мнимый, кажущийся». Следовательно,
виртуальное – это нечто, созданное искусственно, что совершенно не
может являться истинным.
Виртуальный музей – это отдельное приложение, размещённое в
сети Интернет с использованием аппаратных средств. Оно состоит из
двух основных частей: серверной и клиентской. При подготовке серверной части виртуального музея рекомендуется задействовать решения, хорошо зарекомендовавшие себя в сети Интернет. Например, для
систем управления базами данных такими решениями являются
«MySQL» и «PostgreSQL», а для серверных языков программирования – PHP, Java, JavaScript и Ruby.
При разработке клиентской части виртуального музея для улучшения доступности результата рекомендуется прибегать к использованию технологического набора создания веб-страниц, среди них:
HTML, CSS и JavaScript.
Виртуальные музеи включают в себя в большинстве случаев
компоненты, которые условно можно разделить на три уровня:
 каталоги экспонатов: применяются для поиска, фильтрации и
сортировки экспонатов по разнообразным параметрам;
 виртуальные туры: состоят из набора сферических панорам с
точками переходов, размещённых на схеме помещения музея;
 виртуальный музей в формате 3d – объёмная модель здания
или отдельных помещений музея с возможностью свободного перемещения, в которую включены дополнительные области с интерактивными и мультимедийными элементами.
Виртуальный тур используется чаще всего и является основой
виртуального музея. Каноничный алгоритм создания такого тура был
рассмотрен на примере использования программного продукта PTGui.
Однако существуют и многие другие решения, позволяющие добиться
аналогичных результатов.
167
Перечисленные комплексы обладают, в целом, сходным основным функционалом, но имеют и своеобразные особенности работы.
Многие этапы создания панорамы можно осуществлять автоматизированными методами, однако нередко результат их работы не даёт
желаемых результатов, полученные ошибки, дефекты и неточности
требуется в таком случае исправлять вручную. Среди наиболее «слабых» мест автоматической обработки фотографий – создание контрольных точек, по которым производиться сшивание фотографий в
единую панораму. При этом зачастую на фотопанораме заметны невооружённым глазом разнообразные дефекты, особенно на мелких
деталях. В таком случае необходимо прибегать к ручным вариантам
работы, которые дают возможность свести к минимуму возможное
появление искажений и получить достойный результат, однако при
этом время создания панорамы сильно увеличивается и для определённого класса проектов бывает нецелесообразным.
Трёхмерная модель применятся значительно реже, разрабатывается с помощью средств трёхмерной графики и технологий, широко
распространённых в игровой индустрии.
Средства для реализации модели конкретного виртуального музея необходимо выбирать в зависимости от поставленных целей, ожидаемых характеристик результата и доступных ресурсов, которые могут быть задействованы в процессе работы.
Для разработки в работе выбрана MODX, так как она предоставляет добротную и надежную CMS, предлагающую гибкость, которая
нужна при выполнении поставленных задач.
В соответствии с целью работы проведен обзор теоретических
источников информации и анализ предметной области; проведен обзор существующих виртуальных музеев; выполнен анализ и выбор
инструментальных средств разработки виртуальных музеев; разработан сайт музея для ФГБОУ ПГУТИ.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты разработки позволят популяризировать музей университета ПГУТИ в интернете с возможностью виртуального тура по
музею. Таким образом, тема данной работы является актуальной с
практической точки зрения.
Список литературы
1. Бурлакова Ю.С., Быкова Н.С. Виртуальный музей: технология создания и
реализации [Текст] // Ю.С. Бурлакова, Н.С. Быкова // NovaInfo.Ru. – 2016. –
№48. – Том 1. – С. 202-209.
2. Лебедев А.В. Виртуализация музея или новая предметность? [Текст]//
Музейное проектирование. М.: РИК, 2009
168
3. Лебедев А.В. Виртуальные музеи и виртуализация музея [Текст]// Мир
музея. 2010, № 10, с. 5-9
4. Максимова Т.Е. Виртуальные музеи: анализ понятия [Текст] // Т.Е. Максимова // Вестник Московского государственного университета культуры и
искусств – 2012. – №2. – С. 196-200.
5. Матвеев В.А., Супрун Д.Е. Алгоритм создания виртуального мини-музея
[Текст] // В.А. Матвеев, Д.Е. Супрун // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.
«Приборостроение». – 2013. – №48. – С. 67-78
6. Технические рекомендации по созданию виртуальных музеев [Текст] //
Министерство культуры Российской Федерации. – 2014.
7. Ивахненко А. Инструменты для создания виртуального музея: часть первая, вступительная – панорамы и софт [Электронный ресурс] // А. Ивахненко.
–
Электрон.
текстовые
дан.
–
2017.
–
Режим
доступа:
https://bitrixcomponents.ru/2017/09/07/preparation-3d-virtual-tour/
8. Ивахненко А. Инструменты для создания виртуального музея: часть
третья – фото в 3D [Электронный ресурс]// А. Ивахненко. – Электрон. текстовые дан. – 2017. – Режим доступа:
https://bitrixcomponents.ru/2017/09/07/photo3d-in-your-site/
Мазниченко Л.В., Садовник Н.О.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И.
ТЕХНОЛОГИИ ОБЛАЧНОГО ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ
Облачные хранилища данных – сервисы, предоставляющие возможность хранить свои файлы на удаленных серверах, а также получать к ним доступ из любой точки мира, где есть доступ в Интернет. В
условиях стремительно растущих объемов хранимой и передаваемой
информации данные сервисы стали популярны и востребованы пользователями.
Даже сейчас большинство пользователей полагают, что хранить
информацию надо на жестком диске ПК, а если нужно взять ее с собой, то скопировать на портативные носители. С появлением облачных хранилищ такой подход уже далеко не лучший: гораздо проще и
выгоднее разместить файлы в облаке и спокойно менять местоположение, зная, что в любой момент к ним есть доступ при наличии канала в Интернет.
Так же удобно хранить архивы. Для того чтобы избежать потери
важной информации (например, при выходе из строя жесткого диска),
достаточно скопировать ее в облако и периодически обновлять.
Плюсы и минусы:
К плюсам можно отнести, как уже было сказано ранее, легкий и
быстрый доступ к данным (при наличии интернета) и, практически,
169
исключение потери данных, если, например, у вас сломался жесткий
диск на компьютере, ваши данные сохранились в «облаке».
К минусам можно отнести:
 Конфиденциальность хранимой в облаках личной информации оставляет желать лучшего. Хотя справедливости ради стоит сказать, что обычный компьютер, подключенный к Интернету, также
легко может стать жертвой информационных мошенников.
 Если у нас НЕ будет доступа в Интернет, то все наши наработки и документы, хранящиеся в «облаках», станут нам недоступны.
 Если хозяин «облака» введет ежемесячную плату за использование своего облака, то при просрочке платежа все «нажитое непосильным трудом» может безвозвратно исчезнуть.
Виды «облаков»:
Существует 3 вида так называемых «облаков» — частное, публичное (общественное) и гибридное «облака».
Частные «облака» предназначены для использования в пределах
компании.
Публичное «облако» предоставляется провайдером данных услуг
и может, в отличие от частного, свободно использоваться широкой
публикой (Например, Google Диск, Облако Mail.ru).
Гибридные «облака» комбинируют в себе инфраструктуры выше
указанных моделей.
Большие данные в таких облачных хранилищах хранить – дело
дорогое. А что если создать домашнее «облако»? Такое реально возможно. И называется такая система NAS.
NAS (от англ. Network Attached Storage) — сетевая система
хранения данных, сетевое хранилище информации. NAS - это не
очень мощный компьютер в компактном корпусе с некоторым дисковым массивом (RAID). Главная специфика подобных устройств заключается в возможности подключения сетевого хранилища к локальной или глобальной сети и работа по собственным настройкам.
Развитию этой идеи и разработке своего облака будет посвящена
дальнейшая научная работа в рамках студенческой научной деятельности кафедры информационных систем и технологий.
1) https://1cloud.ru/blog/oblachnoe-hranilische
(Дата
обращения:
06.02.18)
2) https://abdullinru.ru/pk/oblachnoe-hranilishhe-fajlov.html (Дата обращения: 06.02.18)
3) https://mediapure.ru/matchast/chto-takoe-dlya-chego-nuzhen-i-kakvybrat-nas-sovety-po-ispolzovaniyu-setevogo-xranilishha/ (Дата обращения:
07.02.18)
170
4) https://www.youtube.com/watch?v=DmX81hDDMgc&t= (Дата обращения: 07.02.18)
Маслов В.М.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О. И.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА СТРАНИЦ В
СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ
Сбор данных, требуемый для многокритериальной рейтинговой
оценки потенциальных заемщиков банка ведется в социальных сетях
с помощью специальных программ, которые позволяют отслеживать
активность требуемого пользователя (потенциального заемщика банка) с целью добычи информации о его платежеспособности, социальной активности, образе жизни, месте работы, месте проживания, и
прочим. Вся информация, собранная со страницы клиента, помогает
банку определить по заданным, и интересующим ими критериям
одобрять кредит или нет.
Программы, позволяющие выполнить данную операцию, называются краулерами. Данные программы в чистом виде применяются в
основном для определения содержания различных сайтов, и в случае
необходимости их блокировки, если краулер нашел контент, который
является недопустимым, или запрещенным. Также краулер можно
применить для банковской отрасли, то есть, для обработки страницы
социальной сети потенциального клиента банка.
Для корректной работы функций, которая должна выполнять
программа, требуется, алгоритм способный быстро и максимально
точно сканировать страницы социальной сети потенциального клиента банка. Следовательно, алгоритм должен быть последовательным и
выполнять сначала быстрый анализ страницы по основным критериям, для предварительной оценки. В последствии программа будет переходить на более сложные элементы социальной сети, такие как раздел «Фотографии» или «Группы».
Серьезную проблему представляют так называемые страницы
«фейки», то есть не настоящие страницы пользователей социальной
сети, где может указываться не корректные данные о потенциальном
заемщике банка. Для страниц такого типа характерны такие признаки
как: фотографии, или картинки, взятые с различных интернет источников, загруженные в одно время, в один день, в большинстве случаев
в большом количестве, рекламная информация, ссылки на стене, ми171
нимум информации на самой странице. По данным критериям, программа будет определять фейк страница, или нет.
Также существует проблема с закрытыми страницами пользователями социальной сети. Так как в социальных сетях есть возможность изменять настройки конфиденциальности, на свое усмотрение,
то у многих пользователей заблокирована страница для просмотра
незнакомым или неавторизированным людям. Нет никакого решения
данной проблемы на данный момент. Если система видит заблокированную страницу, то сможет отсканировать только самую базовую
информацию страницы. И соответственно не проведет даже минимальную базовую проверку.
Так как, сбор данных пользователя без разрешения самого пользователя не представляется возможным, в виду политики конфиденциальности, и законе о защите личной информации, данная система
не будет, и не может быть использована, без ведома потенциального
клиента банка. Клиент по желанию может подписать графу «О согласии обработки персональных данных в социальной сети», которая
будет добавлена, в основную анкету.
Соответственно система на данный момент представляет собой
дополнительную возможность проверки клиента банка на платежеспособность, и дает дополнительную уверенность банку. Если клиент
успешно проходит проверку, то ему дается дополнительные набор
привилегий.
Мухутдинова Д.Т.
Рук. доцент каф. ИСТ Пальмов С.В.
ОБЗОР ОСНОВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ANYLOGISTIX
В настоящее время число структур и объектов, которые подпадают под определение «сложная система», стремительно увеличивается. Причина этого состоит в усложнении человеческого общества:
появляются новые потребности, создаются новые технологии, возникают новые сообщества, проблемы и т.д. Как следствие, увеличивается цена ошибки за принятое решение. Например, торговый центр, построенный «вслепую», рискует оказаться без достаточного количества
покупателей. Для выполнения анализа, который поможет принять
решение в ситуации подобной упомянутой выше, могут быть использован разные подходы. Один из самых эффективных – имитационное
моделирование. Создано достаточно много программных средств,
реализующих те или иные методики моделирования, однако в данной
172
работе речь пойдёт об одной из последних разработок в этой области
– пакете имитационного моделирования anyLogistix.
Данный программный продукт предназначен для проектирования, анализа и оптимизации цепей поставок. anyLogistix. позволяет: 1)
осуществлять аналитическое и динамическое моделирование; 2) детально моделировать цепи поставок; 3) создавать детальное описание
каждого узла цепи поставки; 4) вносить неопределенности в модель и
анализировать риски и т.д.
Перечисленные возможности позволили реализовать следующие
функции:
1. Оптимизация сети (определение наиболее выгодной конфигурации сети и ограничений с возможностью последующего преобразования аналитической оптимизации в имитационную модель).
2. Гравитационный анализ (определение оптимального количества узлов цепи поставок и их расположения на основе минимальных
входных данных с возможностью последующего преобразования аналитической оптимизации в имитационную модель).
3. Оценка страхового запаса
4. Сравнение прогонов
5. Анализ рисков и др.
Как следствие, имеем эффективный инструмент, позволяющий
производить широкий спектр аналитических манипуляций и, что
очень важно, имеющий доступную для бесплатного использования
демонстрационную версию с несколько урезанным функционалом.
Разработчиком anyLogistix является отечественная компания
AnyLogic, однако упомянутый программный продукт обладает исключительно англоязычным интерфейсом, в отличие от другого гораздо более широко известного – AnyLogic. Этот факт, а также практически полное отсутствие справочных материалов на русском языке,
в значительной мере затрудняют быстрое освоение anyLogistix (материалов на английском языке в открытом доступе также не очень много). Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что данный продукт
является полезным инструментом для бизнеса, а кроме этого он, безусловно, будет полезен при внедрении в учебный процесс профильных вузов.
Попов А.В.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И.
ЦИФРОВАЯ КОМПРЕССИЯ ДАННЫХ
173
Данная статья является продолжением работы по разработке алгоритма унификации представления хранимой информации перед
записью на носитель или передачей по каналу связи. Ознакомиться с
идеей можно с помощью ссылок в конце статьи.
Изначально языком для реализации был выбран c# (для ОС семейства Windows NT фреймворк.net, для Linux-based ОС фреймворк
mono). Дальнейшим развитием разработки была выбрана реализация
на языке с++, компиляция под ОС Windows и Linux-based и выпуск в
продакшн отдельного модуля компрессии/декомпрессии данных.
Программа на стадии первичной разработки представляла собой консольное приложение. Такое решение обеспечивало простоту компиляции без использования графических фреймворков, достаточно легкую переносимость между тестируемыми Осями и в целом способствовало весьма продуктивному течению работы над проектом.
В качестве кодирующей структуры был выбран switch-case,
пример кода представлен на рис.1. Данный подход решал задачу «в
лоб». На каждый символ был назначен шифрующий ключ, преобразование так же производилось отдельно для каждого символа.
Для
кодирования латинского алфавита требуется 26 свитчей, а для кодирования с учетом строчных и прописных символов — в два раза
больше. И это влекло бы за собой бесполезное «разбухание» кода,
делающего его абсолютно нечитаемым и непригодным для рефакторинга. Помимо неудачного выбора конструкции для кодирования возникли проблемы с приведением типов и операциями над ними. Так
для кодирования слова необходимо было парсить строку на наличие
спецсимволов, разбивать строку на отдельные слова по логичному
разделению пробелом (проблема разделителя в тексте до сих пор
остается открытой), затем передавать каждое слово в массивхранилище кодируемого текста, далее брать из этого массива каждое
слово и кодировать его посимвольно. Во время шлифовки алгоритма
речи об оптимизации кода еще не шло. От кода требовалась работоспособность «любой ценой», в дальнейшем необходимо было бы искать оптимальные пути решения.
Компиляция под целевые платформы также доставила немало
проблем. Дело в том, что поддержка фреймворков на ряде ОС различна. Если основанные на ядре Linux операционные системы поддерживают большинство версий фреймворка mono, то с ОС семейства
Windows дела обстоят несколько иначе. Так, скомпилированный модуль для winXP может не запуститься на win7, с тем же успехом можно скомпилировать программу и под более новую версию ОС, тогда
на старых версиях она не будет функционировать. Как итог: на целе174
вую ОС требуется компилировать с детальным учетом спецификации
компонентов каждого экземпляра ОС.
Для выхода из сложившейся ситуации ставка была сделана на
некомпилируемые языки. Стоит сразу отметить, что выбор пал на
всем известный python версии 3.х, из-за богатой библиотеки и общей
тенденции писать небольшие процедуры именно на этом языке. С
использованием языка python ушла необходимость в использовании
жесткой типизации данных при инициализации переменных. Да, c#
позволяет создавать переменные типа var, и хранить в них данные без
объявления типа. Однако, такое решение было отвергнуто на ранней
стадии тестирования алгоритма. Причины будут описаны ниже.
Наиболее очевидным преимуществом python в этом проекте стал
компактный код. 26 латинских и 33 кириллических «свитча» были
упакованы в словарь. Теперь для кодируемого символа ключ подбирается из структуры, а не по условию в switch-case.
Рисунок 1 - Демонстрация компактности структур python и c#
Так же плюсом работы с python стало представление строк в качестве символьных массивов. Теперь для перебора кодируемых символов достаточно обращаться к ним по индексу в строке до последнего символа. Больше не нужно создавать дополнительные массивы для
хранения отдельных слов. Для разделения слов в строке в условный
оператор if передается условие, что при встрече одного из множества
разделителей („\s“,“\t“,“,“…) проиндексированные символы считаются словом и дальше идет кодирование последнего слова. Индексация
строки и обращение по индексу к символам значительно сократило
число итераций и преобразований, что в свою очередь экономит бесценное время выполнения. Улучшилась переносимость, за счет совместимости языка и интерпретатора целевой ОСи. В настоящий момент поддержка ведется только по ветке python 3.x версии. Однако,
стоит заметить, что при такой реализации алгоритма не обязательно
пересобирать ее из исходников для каждой ОС в случае включения ее
в стандартный набор утилит, скажем в свободно распространяемые
системы, такие как OpenSuse или Ubuntu. Достаточно будет просто
включить.py файлы в стандартную библиотеку скриптов операционной системы. Дальнейшая работа скриптов обеспечивается вызовом
встроенного интерпретатора с путем до скрипта. Таким образом, для
175
актуализации версии кодера достаточно будет в режиме суперпользователя заменить файл на более новый, что в разы проще, чем обновлять скомпилированный модуль, который может быть и не совместим
с обновлениями системы, может конфликтовать со средой исполнения
и вызывать подобные проблемы. Также пользователи вольны сами
вносить правки в код, оптимизировать алгоритм и создавать на его
основе форки, повышая производительность и эффективность своих
накопителей.
Возникло желание сравнить производительность кода версий
программы написанной на c# и python. На вход алгоритму подавался
текст в 1М строк, строки заполнялись случайно. Для чистоты эксперимента файл генерировался до начала обработки и подавался один
для обоих алгоритмов. Для оценки времени выполнения задач арифметического характера был предложен алгоритм расчета тригонометрической функции. Коды c# и python идентичны. Результаты тестов
были несколько неожиданными. Скомпилированная программа требовала порядка в 1.5-2 раза больше времени на решение идентичных
задач. Ответ на данный вопрос кроется в технологии реализации используемых языков. Хоть с# и является компилируемым языком, но
средой исполнения для него выступает фреймворк mono или.net. Таким образом, язык использует ресурсы среды CLR, являющейся частью фреймворка для c#, что в свою очередь за счет увеличения числа
задействованных модулей среды увеличивает и время исполнения
программы. Python же, напротив, является языком в строго определенной среде исполнения — интерпретаторе языка, который использует только свои ресурсы. Плюсом к быстродействию так же выступает и реализация python — в разработке используется cpython, в основе
которого лежат библиотеки, написанные на си. Данная реализация
языка считается эталонной.
Ниже представлены ссылки на репозиторий проекта на github, а
также на статью, с которой все и началось.
Ссылка на репозиторий github
Ссылка на статью «Компрессия
цифровых данных…»
176
Роговой П. А., гр. ИСТ-73
Рук. доцент каф. ИСТ Бедняк С.Г.
НЕЙРОННЫЕ СЕТИ
В наше время задачи высокой сложности требуют применения не
одного, а нескольких методов решения или их синтеза. В этом на помощь человеку приходят искусственные нейронные сети. Нейронные
сети используются для решения сложных задач, которые требуют
аналитических вычислений подобных тем, что делает человеческий
мозг.
Самыми распространенными применениями нейронных сетей является классификация — распределение данных по параметрам.
Например, на вход дается набор людей и нужно решить, учитывая
определенные критерии , кому из них возможно выдать кредит, а кому нет. Эту работу может сделать нейронная сеть, анализируя такую
информацию как: возраст, платежеспособность, кредитная история и
т.д.
При рассмотрении данной темы важным термином является
термин предсказание — возможность предсказывать следующий шаг,
например, рост или падение акций, основываясь на ситуации на фондовом рынке.
Самым широким применением нейронных сетей в настоящее
время является распознавание образов. Используется в Google, когда
вы ищете фото или в камерах телефонов, когда оно определяет положение вашего лица и выделяет его и многое другое. Нет никаких сомнений в дальнейшей интеграции методов искусственного интеллекта
между собой и с другими методами решения задач. Вообще нейронная сеть в биологии это – совокупность нейронов головного и спинного мозга центральной нервной системы, которые связаны или функционально объединены в нервной системе и выполняют специфические физиологические функции.
Нейронная сеть это — математическая модель, а также ее программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей —
сетей нервных клеток живого организма. Сам термин «искусственная
нейронная сеть» появился в середине XX века.
Сегодня нейронные сети используются для работы в относительно узких областях, и неизвестно, доверят ли им когда-нибудь решение
вопросов, которые требуют понимания социального контекста, но
несомненно, за ними большое будущее [2].
Список литературы:
177
1. Технологический портал [Электронный ресурс]// – Электрон. текстовые дан. – 2017. – Режим доступа: www.stevsky.ru
2. Нейронные сети: на пороге будущего [Электронный ресурс]// – Электрон.текстовые дан. – 2017. – Режим доступа:
http://compress.ru/article.aspx?id=9663] -.
3. Искусственная нейронная сеть [Электронный ресурс]// – Электрон. текстовые дан. – 2017. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/
Рузманов Е.Ю.
Рук. доцент Назаренко П.А.
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ GRAPHVIZ ДЛЯ РАБОТЫ С
ГРАФАМИ
Широкое применение графов для решения самых разных задач, в
том числе в сфере информационных технологий, предполагает наличие, во-первых, высокой квалификации у специалистов, занимающихся применением графов, и, во-вторых, удобных программных средств
работы с графами. В обоих случаях может найти применение система
автоматического отображения графов Graphviz, которая представляет
собой пакет специализированных программ, распространяемый по
лицензии EPL (Eclipse Public License) [1].
В состав пакета входят программы и библиотеки, использующие
как интерфейс командной строки, так и графический интерфейс пользователя, и обеспечивающие генерирование графов на основе нескольких моделей, в частности, «пружинной», радиальной, круговой и
других. Могут генерироваться ориентированные и неориентированные графы. Одной из основных программ пакета является dot – средство генерирования произвольного графа с выводом изображения в
одном из выбранных графических форматов, среди которых PNG,
SVG, PDF, PostScript и другие [2].
Важное преимущество системы Graphviz заключается в использовании специализированного языка описания графов DOT [3], имеющего очень простой синтаксис [4]. Этот язык позволяет достаточно
просто описать любой требуемый граф, который затем будет автоматически визуализирован программой dot.
Пакет программ Graphviz может применяться как для изучения
графов и алгоритмов работы с ними, например, в курсе «Алгоритмы и
структуры данных» и других, так и для исследований в области теории графов и их применения в таких областях, как семантические сети и концептуальные графы. В частности, представляет интерес ситуация, когда на языке DOT описывается семантическая сеть (или кон178
цептуальный граф) в отдельных узлах которой размещаются описания
на языке DOT фрагментов этой же сети. Затем по этим описаниям
генерируются требуемые фрагменты сети с помощью программы dot
или другого программного обеспечения, причём команды вызова программ также хранятся в специальных узлах сети в виде простого текста. Процесс запуска на исполнение подобных команд отработан и не
представляет сложности.
1. Welcome to Graphviz [Электронный ресурс] / Graphviz – Graph Visualization Software – Режим доступа: http://www.graphviz.org/, свободный. –
Загл. с экрана.
2. Graphviz – Википедия [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Graphviz, свободный. – Загл. с экрана.
3. DOT_(язык) – Википедия [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/ DOT_(язык), свободный. – Загл. с экрана.
4. The DOT Language [Электронный ресурс] / Режим доступа:
https://graphviz.gitlab.io/_pages/doc/info/lang.html, свободный. – Загл. с экрана.
Тарасова Е. А.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О. И.
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
ООО «СВГК» ФИЛИАЛА «НОВОКУЙБЫШЕВСКГОРГАЗ»
ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ДОКУМЕНТООБОРОТА
В век инфокоммуникационных систем и технологий невозможно представить предприятия, государственные учреждения, фирмы и другие организации без современной вычислительной техники.
Сегодня на одном предприятии могут находиться порядка ста, а то и
более компьютеров. А если компьютеров на предприятии много, то
они образуют локальную компьютерную сеть, которая представляет
собой совокупность компьютеров и других устройств, соединенных
линиями связи и обменивающихся данными между собой в соответствии с определенными правилами – протоколами.
Наиболее широкое распространение в нашей стране компьютерные сети получили в конце пятидесятых годов прошлого века, и
естественно, что наиболее развитые предприятия стремились использовать все преимущества автоматизации и информатизации процессов. Так произошло и в ООО «СВГК» филиале «Новокуйбышевскгоргаз», руководство которого примерно в это же время создало локальную вычислительную сеть на своём предприятии.
179
Однако время идёт, объём данных увеличивается с каждым
днём, и локальная сеть перестаёт отвечать современным требованиям
и нормам. Поэтому руководством предприятия было принято решение
о модернизации существующей локальной вычислительной сети.
Этой теме и посвящено данное исследование.
Модернизации локальной вычислительной сети представляет
собой обновление, улучшение ранее существующей сети, приведение
её в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими
условиями, показателями качества.
Исходя из этого тема данного исследования: «Модернизация
локальной вычислительной сети ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» для оптимизации документооборота» является одной
из самых актуальных в настоящее время, так как проблема модернизации локальной вычислительной сети предприятия стоит сегодня как
никогда остро.
Целью исследования являлось: модернизация существующей
локальной вычислительной сети ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» для оптимизации документооборота.
Для достижения указанной цели необходимо было решить
следующие задачи:

изучить теоретические аспекты области локальных вычислительных сетей;

рассмотреть организационную структуру предприятия
ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз»;

изучить структуру существующей локальной вычислительной сети, выявить её возможности и недостатки;

проанализировать существующий алгоритм работы документооборота предприятия, выявить его достоинства и недостатки;

проанализировать современные среды моделирования сети
и определить наиболее оптимальную среду моделирования;

провести модернизацию локальной вычислительной сети
предприятия;

разработать новый алгоритм работы документооборота.
Объектом исследования в данной работе являлось предприятие ООО «СВГК» филиал «Новокуйбышевскгоргаз».
Предметом исследования – существующая локальная вычислительная сеть ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» и
существующий алгоритм работы документооборота предприятия.
Существующая ранее структура локальной вычислительной
сети филиала «Новокуйбышевскгоргаз» не обеспечивала требуемого
уровня пропускной способности и надёжности для обрабатываемого
180
количества данных, поэтому было решено провести анализ существующей корпоративной сети и внутреннего документооборота, выявить возможности и недостатки и построить проект их модернизации.
Сегодня известно множество программ для моделирования
локальных вычислительных сетей, которые предоставляют пользователю возможность быстрого и удобного развертывания прототипов
компьютерных сетей традиционной архитектуры. А также позволяют
оценить изменение параметров функционирования сети при заданной
активности сетевых приложений и сервисов.
Построение модернизированной локальной вычислительной
сети в рамках модернизации было осуществлено в многофункциональной программе моделирования сетей Cisco Packet Tracer, которая
позволяет экспериментировать с поведением сети, настраивая её под
поставленные задачи, и создавать сеть с неограниченным числом оборудования.
Научная новизна результатов исследования заключается в
модернизации локальной вычислительной сети ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» и предложении нового алгоритма работы
документооборота предприятия с целью увеличения эффективности
деятельности предприятия, сокращения бумажного документооборота
внутри подразделения, уменьшения времени, требуемого на обработку данных, увеличения скорости передачи данных на предприятии,
повышения пропускной способности сети и уменьшения нагрузки на
сеть.
Практическая ценность полученных результатов заключается
в предложении новой идеи модернизированной локальной вычислительной сети ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» и её
практическом применении предприятием с целью увеличения эффективности деятельности предприятия, сокращения бумажного документооборота внутри подразделения, уменьшения времени, требуемого на обработку данных [1].
1. Тарасова, Е. А. Модернизация локальной вычислительной сети
ООО «СВГК» филиала «Новокуйбышевскгоргаз» для оптимизации документооборота [Текст] / Е. А. Тарасова, О. И.Захарова // XVII Международная
научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций-2016» (ПТиТТ-2016) / Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ). – Самара, ноябрь 2016.
Артюшкина Е.С.
Рук. доцент каф. ИСТ Захарова О.И
181
СКОРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ КРЕДИТОВАНИЯ
НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Продолжающийся бурный рост рынка кредитования физических
лиц неизбежно влечет за собой принятие дополнительных кредитных
рисков, как на отдельное кредитное учреждение, так и на банковскую
систему в целом. Выдача кредита целесообразна при высокой доле
уверенности в кредитоспособности потенциального заемщика. Именно задаче выбора кредитоспособных заемщиков в основном служат
скоринговые системы.
В связи с этим цель работы: разработка системы оценки кредитоспособности заемщика. Предмет – использование персептрона для
оценки кредитоспособности заемщика. Цель исследования обусловила постановку и решение следующих конкретных задач:
 применить персептрон для оценки кредитоспособности заемщика;
 определить входные и выходные параметры сети;
 обучить персептрон;
 интерпретировать результаты работы персептрона.
В данной работе для оценки кредитоспособности заёмщика были
использованы нейронные сети. Идея нейронных сетей возникла в результате попыток смоделировать поведение живых существ, воспринимающих действия внешней среды и обучающихся на собственном
опыте. Нейронные сети дают возможность по обучающей выборке
объектов (массиву данных по заемщикам с закрытыми кредитными
договорами и с известным результатом погашения кредита) конструировать структуру, состоящую из нейронов и связей и предназначенную для отнесения предъявляемого объекта (потенциального заемщика) к одному из классов: "надежные заемщики" или "проблемные заемщики".
Самый простой вариант применения искусственных нейронных
сетей в задачах бизнес-прогнозирования – использование обычного
персептрона с одним, двумя, или (в крайнем случае) тремя скрытыми
слоями. При этом на входы нейронной сети обычно подается набор
параметров, на основе которого (по мнению эксперта) можно успешно прогнозировать. Выходом обычно является прогноз сети на будущий момент времени.
В данной работе для определения входных параметров были
просмотрены различные сайты интернета, посвященные кредитованию и скорингу, а также опрошены ряд людей (родственники, знако182
мые), компетентных в данном вопросе и получавших кредиты в банках.
В скоринговых системах оценка кредитоспособности заемщика
бинарная: "выдать кредит" (или "заемщик кредитоспособен") либо
"отказать в выдаче кредита" (или "заемщик некредитоспособен"). Поэтому в данной работе, ответами нейросимулятора являются да(Y1)
или нет(Y2). Таким образом, в моем примере будет 12 входных параметров(X1-X12) и 2 выходных параметра(Y1, Y2).(Таблица 1).
Было принято решение использовать персептрон с одним скрытым слоем сигмоидных нейронов. Персептрон должен не только правильно реагировать на примеры, которые были в обучающей выборке,
но и уметь обобщать приобретенные знания, т.е. правильно реагировать на примеры, которых в обучающей выборке не было.
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
X11
X12
Y1
Y2
18
0
0
0
2
0
1
0
0
0
1
0
0
1
18
0
2
1
0
1
2
1
1
1
4
1
0
1
20
1
0
0
2
2
3
2
2
0
0
0
1
0
20
1
3
3
1
3
1
3
3
1
0
1
0
1
21
0
2
0
0
0
4
0
4
0
3
2
1
0
21
1
3
2
1
2
3
1
5
1
1
0
0
1
22
0
1
1
2
1
2
2
0
0
0
1
0
1
22
1
3
0
0
2
4
3
1
0
4
1
1
0
25
0
1
0
2
0
3
0
2
0
1
2
1
0
Обучение
Таблица 1. Обучающая выборка
В целом, каждый рассмотренный параметр значим в совокупности с остальными параметрами, так как при принятии решения о кредитоспособности заемщика, банк рассматривает все параметры в совокупности, и если заемщик проходит по большему количеству параметров, то у него большие шансы для того, чтобы банк считал его
кредитоспособным. На рисунке 1 показано, какой параметр является
наиболее значимым, а какие менее. Из данного графика можно
сделать вывод, что самым значимым параметром оказался параметр
Судимость, на втором месте – параметр Стаж работы, на третьем –
Среднемесячный доход.
183
В данной работе был разработан пример скоринговой системы с
помощью персептрона. Были определены входные параметры, обучен
персептрон, найдено оптимальное число нейронов, при котором он
выдает ответы с наименьшей погрешностью, проверены все параметры на значимость, и в результате с помощью данной системы можно
оценивать кредитоспособность заемщиков.
Рисунок 1- Значимые параметры
Рассмотренный метод оценки кредитоспособности заемщика с
помощью персептрона, показывает, как с его помощью можно добиться облегчения работы банка. Внедрение персептрона как метода
скоринга для принятия решения о кредитоспособности позволяет банку, повысить доходность кредитных операций за счет снижения кредитных рисков.
Е.Н. Французова
Рук. доцент каф. ИСТ Пальмов С.В.
ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ ANYLOGIC 8
В настоящее время имитационное моделирование помогает безопасно и разумно решать проблемы реального мира. Это удобный
инструмент для анализа: он нагляден, прост для понимания и провер184
ки. В разных областях бизнеса и науки имитационное моделирование
помогает найти оптимальное решение и дает четкое представление о
сложных системах. Компьютерное моделирование используется в
бизнесе, когда проведение экспериментов на реальной системе невозможно или не практично, чаще всего из-за их стоимости или временных ограничений.
AnyLogic является единой платформой для имитационного моделирования любых бизнес-систем. Данная платформа позволяет создавать модели с помощью трех современных подходов:
 Дискретно-событийного.
 Агентного.
 Системной динамики.
Эти три метода могут использоваться в любой комбинации на
базе одного программного обеспечения для моделирования бизнессистем любой сложности. В AnyLogic имеются различные визуальные
языки моделирования: диаграммы процессов, диаграммы состояний,
блок-схемы и диаграммы потоков и накопителей. AnyLogic – первый
и единственный инструмент, который предполагает возможность
многоподходного имитационного моделирования.
Для анимации и визуализации в AnyLogic используются: фильмы
с эффектной 3D и 2D-графикой, обширный набор графических объектов для визуализации транспортных средств, персонала, оборудования, зданий, других объектов и процессов, связанных с проектируемым бизнесом.
AnyLogic предоставляет уникальную возможность использовать
ГИС-карты в имитационных моделях. Начиная с версии 8, используются ГИС карты проекции Меркатора.
AnyLogic позволяет напрямую работать с любыми базами данных включая Oracle, MS SQL, MySQL, PostgreSQL, MS Access, а также MS Excel и текстовыми файлами. Интеграция баз данных дает
возможность точно настроить модель под бизнес, позволяя моделировать любые сценарии дальнейшего развития в любой точке времени.
Выходные данные полученные в процессе моделирования возможно
вновь загружать в ту же базу данных, для формирования чек-листов и
корректировки данных.
Есть возможность экспорта моделей в AnyLogic Cloud – облачную платформу для выполнения моделей, которая предоставляет современный доступ к моделям, их выполнение и совместное использование в сети, работающую на основе облачных вычислений, что позволяет радикально ускорять выполнение моделей.
185
Новые возможности AnyLogic Cloud: улучшена анимация модели, возможность отправлять пользователю сообщения, комментировать модели и ставить отметки «Нравится», улучшен интерфейс страницы публичных моделей.
AnyLogic – инструмент имитационного моделирования новейшего поколения. Он основан на результатах, полученных в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие. Это одна из немногих российских разработок в области имитационного моделирования получивших признание за рубежом.
Чупахина Е.А.
Рук. доцент каф. ИСТ Никитин К. А.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТОКОЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
СЕТЕВЫХ УСТРОЙСТВ ONVIF
Сейчас всё больше устройств в области систем физической защиты используют открытые протоколы для взаимодействия между
собой по локальной сети. Разработка таких протоколов вызвана
несовместимостью на программном уровне оборудования разных
производителей, используемого в одной системе.
Одним из таких протоколов является Onvif, опубликованный одноимённым форумом производителей. Родоначальниками форума
являются три производителя радиоэлектронной техники:
 Sony;
 Bosch Security Systems;
 Axis Communications.
В ноябре 2008 года эти компании основали международный форум ONVIF (Open Network Video Interface Forum) с целью разработки
и распространения открытого стандарта для систем сетевого видеонаблюдения. В последующем область интересов форума расширилась
до систем контроля доступа. Членство в ONVIF открыто для производителей оборудования, разработчиков программного обеспечения,
системных интеграторов, конечных пользователей и других заинтересованных групп, желающих участвовать в деятельности ONVIF.
Протокол Onvif описывается в ряде документов:
 базовой спецификации, которая регламентирует сетевую модель взаимодействия, интерфейсы, типы и шаблоны обмена данными;
 технические спецификации по каждой компоненте общей системы (например, управление PTZ-камерой, управление дверью, видеоаналитика и др.).
186
На начальном этапе внедрения протокола Onvif возникли определенные трудности, вызванные несовместимостью различных версий
протокола. В этой связи была принята концепция профилей (profiles),
которая подразумевает разделение версий протокола Onvif на определенные группы для упрощения проверки соответствия оборудования
без необходимости анализа технических деталей устройств. На данный момент существует несколько профилей протокола Onvif:
 Onvif профиль S – определяет требования к потоковой передаче видеоданных;
 Onvif профиль C – описывает взаимодействие с системами
контроля доступа. Благодаря данному профилю, например, можно
узнать информацию о состоянии двери (открыта или закрыта);
 Onvif профиль G – задаёт требования к взаимодействию с системами хранения данных. С его применением стала доступна
настройка фильтров, что упрощает эффективный поиск данных;
 Onvif профиль Q – предназначен для поддержки быстрого
подключения и настройки устройств, а также обеспечения защищённой передачи данных;
 Onvif профиль A – устанавливает интерфейс для клиентов
контроля доступа и расширяет параметры конфигурирования для
совместимых с Onvif систем контроля доступа;
 Onvif профиль T (кандидат в релиз) – расширяет использование потоковой передачи видеоданных.
Принятие профилей Onvif позволило легко определять функции,
поддерживаемые тем или иным устройством без необходимости анализа совместимости между версиями Onvif [1].
Протокол Onvif строится на базе платформонезависимых webсервисов (SOAP 1.2, WSDL1.1) и XML-схем. XML используется как
синтаксис описания данных, SOAP используется для передачи сообщений, а WSDL используется для описания служб. Все сервисы конфигурации, описанные в протоколе, выражаются в виде операций вебслужб и определены в WSDL с помощью HTTP в качестве основного
транспортного механизма.
В 2014 году спецификации Onvif были включены в стандарт
МЭК 62676-2-3 Video Surveillance Systems for Use in Security Applications – Part 2-3: Video Transmission Protocols – IP Interoperability Implementation Based on Web Services для систем видеонаблюдения, а в
2016 в стандарты МЭК 60839-11-31:2016 Alarm and electronic security
systems – Part 11-31: Electronic access control systems – Core interoperability protocol based on Web services и IEC 60839-11-32:2016 Alarm and
electronic security systems – Part 11-32: Electronic access control systems
187
– Access control monitoring based on Web services, что делает Onvif
официальным международным стандартом.
Список литературы:
1. ONVIF протокол: основные возможности и преимущества [Электронный
ресурс].
/
Режим
доступа:
http://proumnyjdom.ru/programmnoeobespechenie/onvif-protokol.html, свободный – 19.03.2018.
Гулевский Н.А
Рук. ст. преподаватель каф. ИСТ Лошкарев А.С
АВТОМАТИЗАЦИЯ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ
Основной проблемой системных администраторов является,
большие затраты времени для мониторинга состояния ПК, находящихся под его контролем. Системы автоматизации мониторинга
корпоративных сетей, оцениваются в 1000 EUR. Такие расходы не
каждая крупная компания готова потратить такие суммы на программное обеспечение, не говоря о маленьких компаниях. Поэтому я
решил разработать подобное ПО на базе C++, при условии минимальных затрат. Приложение разбито на 2 блок модуля. Первый
блок модуль отвечает за сбор информации с основной драйверной
системы пк. Собранная информация отправляется в текстовый документ.
Второй блок модуль, подразумевает под собой приложение клиент-сервер. Данное приложение отправляет созданный первым блоком документ, приложению серверу. Работа данного приложения
основана на базе протоколов TCP/IP. Приложение клиент передает
информацию приложению серверу, только при условии работы приложения клиента, и приложения сервера. При условии соединения
приложения клиента и приложения сервера, осуществляется передача пакетов данных. Приложение весьма удобно для системных администраторов с навыками программирования на c++, поскольку
они смогут модифицировать приложение под себя.
188
Пример документа изображен на рисунке 1
Рис.1
Список литературы:
1 Программирование c++ tcp ip [Электронный ресурс] Режим доступа:
https:// http://www.realcoding.net/articles.html/
Сейидов Р.Х.
Рук. ст. преподаватель каф. ИСТ Лошкарев А.С.
ИГРОВОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ. СТАТИЧЕСКИЕ И
ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Графическое моделирование – позволяет создавать модели, в
том числе и 3D-модели, разных объектов (предметов), тщательнее их
продумывать.
Основная составляющая картинки для фотореалистичного рендера – освещение. Если с освещением плохо, убедить игрока в реализме игры полностью не получится. Субъективно, ощущение от
189
освещения – 40% ощущения от картинки. Для понимания, как это работает, проще рассмотреть пошаговое изменение картинки, при
включении всех возможностей, которыми мы хотели бы воспользоваться.
Рис. 1. Базовое освещение.
Здесь нет ничего, кроме контуров геометрии. Включаем один источник света без теней:
Рис. 2. Освещение без теней
Добавим мягкие тени:
190
Рис. 3. Базовое освещение с мягкими тенями
Меняем небо на более реалистичное и видим, как изменилось
изображение для восприятия.
Рис. 4. Измененное освещение
Модели – текстуры и геометрия.
Создание хорошей и качественной геометрии и текстур –задачка
тоже не из легких. Однако если раньше требовалось специально оптимизировать набор вершин и многоугольников, определяющих форму трёхмерного объекта и соединения вершин, то сейчас все несколько упростилось.
Объекты условно разделяются на категории: статические (стены,
крыша, балки, корпус оборудования, лестницы и т.д.), динамические
и/или анимированные (взаимодействующие с пользователем и движущиеся и/или трансформирующиеся объекты).
191
Для создания моделей часто используются префабы. Префабы это набор заранее установленных игровых объектов и компонентов,
которые используются более одного раза за всю игру.
Для примера приведем префаб для построения стены из кирпичей, написанный на JavaScript:
var brick : Transform;
function Start () {
for (var y = 0; y < 5; y++) {
for (var x = 0; x < 5; x++) {
Instantiate(brick, Vector3 (x,y,0), Quaternion.identity);
} }}
Префабы приходятся очень кстати, когда вы хотите создать экземпляры сложных игровых объектов во время игрового процесса.
Альтернативой создания экземпляров префабов является создание с
нуля используя код. Создание экземпляра префаба имеет много преимуществ над альтернативным подходом:
 Вы можете создать экземпляр префаба с полным функционалом при помощи одной строчки кода. Создание эквивалентного
GameObject из кода в среднем занимает 5 строк кода, а обычно всё же
больше.
 Вы можете легко и быстро настраивать, тестировать и модифицировать префабы в сцене и инспекторе.
 Вы можете изменять префаб, экземпляр которого будет создан, без изменения кода, отвечающего за призыв. Простая ракета
может быть превращена в супер-заряженную ракету без изменения
кода.
Список литературы:
1. Unity User Manual [Электронный ресурс] Режим доступа:
https://docs.unity3d.com/Manual/
Раков Н.С.
Рук. ст. преподаватель каф. ИСТ Лошкарев А.С.
ИГРОВОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ. РАЗРАБОТКА
СКРИПТОВ С#
Игровой проект на движке Unity состоит из множества объектов.
Каждый объект имеет различные компоненты, которые отвечают за
состояние объекта и определяют, как объект будет себя вести. Однако
встроенных компонентов движка зачастую недостаточно, что приво192
дит к необходимости создания собственных компонентов, которые
позволят задать объекту желаемое поведение. Такие компоненты, создаваемые пользователем, называются скриптами. Для создания
скриптов в Unity используются языки программирования C#, JavaScript и Boo, данном докладе мы рассмотрим язык С#. Напишем простой пример скрипта:
public class Example1 : MonoBehaviour {
private Color rcolor = Color.red;
private Color bcolor = Color.black;
void Update () {
if (Input.GetKey (KeyCode.R)) {
GetComponent<Renderer> ().material.color = rcolor;
} else {
GetComponent<Renderer> ().material.color = bcolor;
}}}
Теперь опишем работу скрипта показанного в примере. В созданном скрипте Expample1 создается класс c таким же именем. Далее
мы объявляем внутренние переменные rcolor и bcolor в которых будут
храниться данные типа Color (цвет). Далее используем функцию Update с типом возвращаемого значения Void. Update вызывается каждый раз перед тем как игровой движок рендерит кадр.[1] Внутри
функции воспользуемся оператором If для определения условий, влияющих на состояние объекта, в данном случае проверяем нажатие
клавиши “R”. Если клавиша нажата, Input.GetKey [1] вернет значение
True и произойдет срабатывание функции GetComponent [1] для получения компонента Renderer и задания параметра material.color равным
переменной rcolor (красный). В случае если условие не выполняется
переходим к оператору Else и меняем цвет объекта на bcolor (черный).
Результатом работы данного скрипта будет изменение цвета объекта
на красный, если клавиша “R” нажата и черный, если клавиша была
не нажата.
Создадим новый проект в котором реализуем несколько скриптов: скрипт перемещения, скрипт стрельбы и скрипт смены цвета объекта при попадании.
Скрипт перемещения основан на функциях изменения положения объекта в пространстве Translate и Rotate.[1] Воспользуемся
функцией Translate, укажем направление Vector3.forward (эквивалент
Vector3(0,0,1)) и зададим скорость передвижения. Для поворота объекта используем функцию Rotate. Исходный код представлен ниже.
193
public class Move : MonoBehaviour {
public float speed;
public float turnSpeed;
void Update ()
{
Movement();
}
void Movement ()
{
float forwardMovement = Input.GetAxis(“Vertical”) * speed * Time.delt
aTime;
float turnMovement = Input.GetAxis(“Horizontal”) * turnSpeed * Time.
deltaTime;
transform.Translate(Vector3.forward * forwardMovement);
transform.Rotate(Vector3.up * turnMovement);
}}
Следующим создадим скрипт стрельбы. Используем функцию
GetButtonDown [1] для отслеживания нажатия левой кнопки мыши.
Воспользуемся функцией Instantiate, клонирующей основной объект,
для того чтобы создать снаряды, зададим направление и позицию,
откуда полетит снаряд из позиции и направления стреляющего объекта. Для того чтобы снаряды летели воспользуемся функцией
AddForce, зададим ей направление вперед и добавим скорость снаряда. Исходный код скрипта стрельбы представлен ниже.
public class PewPew : MonoBehaviour
{
public Rigidbody bullet;
public Transform firePosition;
public float bulletSpeed;
void Update ()
{
Shoot();
}
void Shoot ()
{
if(Input.GetButtonDown(“Fire1”))
{
Rigidbody bulletInstance = Instantiate(bullet, firePosition.position, firePosition.ro
tation) as Rigidbody;
194
bulletInstance.AddForce(firePosition.forward * bulletSpeed);
}}}
Теперь создадим скрипт, который заменит цвет нашей мишени (в
данном случае стандартный 3D объект цилиндр) при попадании по
нему снарядом. Здесь нам понадобится функция OnCollisionEnter [1],
отслеживающая соприкосновения объектов. В функции Update, непосредственно изменяем цвет мишени. Воспользуемся оператором If и в
качестве условия возьмем булеву переменную. Исходный код скрипта
смены цвета при попадании приведен ниже.
public class Col : MonoBehaviour {
private Color newColor = Color.red;
bool changecolor = false;
void OnCollisionEnter (Collision col){
if (col.gameObject.name == “Bullet(Clone)”) {
changecolor = true;
}}
void Update () {
if (changecolor) {
transform.GetComponent<Renderer> ().material.color = newColor;
changecolor = false;
} else {
transform.GetComponent<Renderer> ().material.color = Color.white;
}}}
В итоге у нас имеется перемещающийся объект, выпускающий снаряды, и каждый снаряд в момент попадания по мишени изменит её
цвет.
Список литературы:
1. Unity User Manual{ TA \l "Unity User Manual" \s "Unity User Manual" \c 1 }
[Электронный ресурс] Режим доступа: https://docs.unity3d.com/Manual/
Воронцов А.А.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНОЛОГИИ BLOCKCHAIN
На сегодняшний день в технологическом (да и не только) мире
одной из самых обсуждаемых технологий является blockchain (блокчейн). Но, зачастую, она рассматривается в рамках создания крипто195
валют. Однако сфер применения данной технологии можно найти
множество, главное – чтобы существовал аналог сделки или подобного взаимодействия, партнерства между сторонами. Поэтому на технологии blockchain сейчас работают биткоин и лайткоин, к blockchain
весьма активно присматриваются банки (осенью 2016-го Bank of
America и Microsoft заявили о начале разработки финансовой блокчейн-платформы). Первая реальная сделка с реальными деньгами состоялась осенью 2016 года – израильский стартап (Wave), британский
банк (Barclays) и ирландский производитель молочных продуктов
(Ornua) провели аккредитив на 100 000 долларов. И, если ранее процесс занял бы неделю или более из-за бюрократии и проверки всех
документов, то благодаря криптографии и автоматизированной верификации на все ушло около четырех часов. 21 декабря 2016 г. сделкуаккредитив через блокчейн провели Альфа-Банк и S7. ЦБ РФ вместе с
крупными банками страны создали платформу “Мастерчейн”, цель
которой повысить прозрачность и эффективность существующих финансовых систем.
Это говорит о том, что данная технология уже используется,
правда не в полном объёме и затрагивает далеко не все сферы жизни
современного человека, но многие игроки в сфере IT-технологий уже
делают ставку на blockchain.
В феврале 2018 года компания IBM объявила, что видит в
blockchain огромный потенциал – причем не только в отношении
криптовалют. Теперь компания желает убедить правительства в том,
что использование blockchain снизит риск, а также затраты времени и
средств во многих областях производства и услуг.
IBM — один из поставщиков, предлагающих blockchain как
услугу, которая позволяет предприятиям использовать эту технологию без значительных затрат на разработку и оборудование.
Учитывая масштаб применения и уровень игроков, которые уже
начали использовать технологию в деле, считать blockchain каким-то
странным подозрительным новшеством, о котором все забудут через
некоторое время, уже нельзя.
Вполне возможно, что сейчас – именно то время, когда данная
технология проходит обкатку вживую на весьма значимых областях
общественной жизни, и в скором времени мы увидим все больше и
больше проектов и платформ, использующих blockchain. Уже сейчас
банки пытаются активно внедрять ее (в том числе и для снижения
операционных расходов), на рынке появляются все новые и новые
игроки, стремящиеся популяризовать использование технологии
blockchain.
196
Всего за несколько лет blockchain уже прошел путь от новинки в
технологическом мире до инструмента, которым начинают пользоваться крупные банки, корпорации и государства. Масштабы и возможности применения данной технологии очень обширны. Данные
факторы укрепляют уверенность в том, что в будущем технология
раскроет свой потенциал еще сильнее.
Карнаухов К.В.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
ВНЕДРЕНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ИНТЕГРАЦИИ
В ПРОЦЕСС РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Жизненный цикл программного обеспечения (ПО) — это период
времени от момента принятия решения о необходимости создания
программного продукта до момента его полного изъятия из эксплуатации. Минимально необходимые стадии жизненного цикла, со стороны разработчика: постановка задачи, программирование и внедрение (деплой) на тестовое и рабочее окружение.
Система контроля версий (СКВ) — это система, регистрирующая
изменения в одном или нескольких файлах. СКВ даёт возможность
возвращать отдельные файлы к прежнему виду, возвращать к прежнему состоянию весь проект, просматривать происходящие со временем изменения, определять, кто последним вносил изменения во внезапно переставший работать модуль, кто и когда внёс в код какую-то
ошибку, и многое другое. Наиболее популярной системой контроля
версий является Git. Примерами проектов, использующих Git, являются Ядро Linux, Swift, Android, Drupal, Chromium, jQuery, PHP,
MediaWiki, DokuWiki, Qt и т.д. Самая популярная площадка для проектов под управлением Git является Github, на которой находится более 57 миллионов проектов. Github отлично подойдет для opensource
проектов и не только. Но для работы над проектами клиентов лучше
подойдет Gitlab, который можно установить на свой сервер, интегрировать с LDAP/Active Directory. А так же Gitlab из коробки предоставляет решение для непрерывной интеграции. Отладка процесса
внедрения часто откладывается на самый конец проекта. Тесты и демонстрации делаются в окружении, при необходимости настроенным
вручную, чтобы все работало. А в результате реальной информации о
197
процессе не поступает вплоть до того момента, когда может быть уже
слишком поздно.
Непрерывная интеграция или Continuous Integration — это практика разработки программного обеспечения, которая заключается в
выполнении частых автоматизированных сборок проекта для скорейшего выявления и решения интеграционных проблем. В обычном
проекте, где над разными его частями разработчики трудятся независимо, стадия интеграции является заключительной. Она может непредсказуемо
задержать
окончание
работ.
Переход
к Continuous Integration позволяет снизить трудоёмкость интеграции и
сделать её более предсказуемой за счет наиболее раннего обнаружения и устранения ошибок и противоречий.
Лушин А.В.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ
АЛГОРИТМОВ
Муравьиные алгоритмы исследуются учеными с середины 90-х
годов.
На сегодняшний день уже получены хорошие результаты для оптимизации таких сложных комбинаторных задач, как задача коммивояжера, задача оптимизации маршрутов грузовиков, задача раскраски
графа, квадратичная задача о назначениях, задача оптимизации сетевых графиков, задача календарного планирования и многие другие.
Генетические алгоритмы (ГА) – это способ решения задач оптимизации, в котором особи представлены в виде строк заданной
длины (обычно это битовые строки) и основной особенностью алгоритма является комбинирование (скрещивание).
Процесс работы ГА можно изобразить в виде схемы (рис.1):
198
Рис. 1 Алгоритм работы ГА
По результатам разработанного приложения можно говорить об
успешности разработанного алгоритма, применительно к задачам муравьиных алгоритмов, поскольку применение ГА в значительной степени оптимизирует процесс получения результата.
1. Лушин А.В. Генетическое программирование и генетические алгоритмы /
А.В.Лушин, С.В.Пальмов // », Наука и мир. -2017г. -№3. –С. 69-70 /Режим
доступа:
http://scienceph.ru/d/413259/d/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf свободный
2. Чураков Михаил, Якушев Андрей, «Муравьиные алгоритмы», 2006г. Режим доступа http://rain.ifmo.ru/cat/data/theory/unsorted/ant-algo-2006/article.pdf
свободный.
Морозов Д.А.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ
НА БАЗЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
В основе работы лежат исследования в области нейронных сетей
и их возможностей для моделирования адаптивного поведения иссле199
дуемых объектов. Сфера и рынок основного применения моделей:
медицина, моделирование военных действий, боты в компьютерных
играх и т.д. Проведенные исследования являются актуальными, так
как дают возможность предугадывать поведение исследуемого объекта по заданным параметрам, использовать нейронные сети в качестве
основы для моделирования индивидуального разума исследуемого
объекта, и, наконец, они расширяют возможности для создания искусственного интеллекта.
Известно моделирование эволюции и обучение без учителя на
основе нейронных сетей с эндогенной оценкой целенаправленного
поведения, существуют нейронные сети, основанные на гомеостатических нейронах, обладающие самоорганизацией и целенаправленным поведением.
В работе ставились следующие задачи:
 описание и построение информационной модели;
 реализация модели и объектов на языке программирования;
 реализация основных свойств разумного поведения;
 реализация мыслительного аппарата и механизма «восприятия» окружающего мира объектом модели;
 реализация механизма взаимодействия объекта с окружением.
Информационная модель, реализованная в данной работе, включает в себя:
 наличие механизмов восприятия окружающего мира;
 наличие механизма взаимодействия с окружающим миром;
 наличие памяти;
 наличие мыслительных систем (какие бы они ни были);
 возможность принимать решения о взаимодействии с окружающим миром на основе информации, которая воспринимается, и
опыта. Под окружающим миром подразумевается пространство на
плоскости с евклидовой метрикой.
Для реализации данной модели использовался язык С#. В процессе разработки нейронной сети применялся Encog Machine Learning
Framework.
Нуйкин М.В.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОГО ПОИСКА
В БАЗАХ ДАННЫХ
200
Анализ текстовой информации сочетает в себе подходы разнообразных областей знаний, и является частью направления "компьютерной лингвистики". Сегодня это направление имеет все основания для
развития. Постоянно расширяющийся доступ к ресурсам глобальной
сети предоставляет людям необозримые просторы для обмена различными видами информации. Нетрудно представить, что подавляющее
большинство этой информации представлено в виде текста, и бóльшая
часть этого текста, предназначена для восприятия человеком, но не
имеет достаточного уровня структуризации для использования традиционных видов машинного анализа.
Область применения алгоритмов нечёткого поиска велика и разнообразна. Данные алгоритмы успешно применяются в формах заполнения информации на сайтах и полноценных поисковых системах,
таких как Google или Yandex. Например, эти алгоритмы используются
при вводе поисковых запросов для функций наподобие «Возможно,
вы имели ввиду …» в тех же поисковых системах и для обнаружения
опечаток в полях ввода программ. Эта возможность оказывается особенно полезной при составлении договоров для заключения сделок,
где одна лишняя буква или символ могут впоследствии стать решающими при разрешении споров или иных конфликтных ситуаций между сторонами.
Также данные алгоритмы активно используются в биоинформатике для сравнения генов, белков, хромосом, для работы с базами,
обработки массивов данных в интересах кредитных организаций и
многих других областях. Именно поэтому так важно знать особенности основных применяемых на сегодняшний момент времени алгоритмов [1].
В работе проведен анализ различных алгоритмов нечеткого поиска, включая такие алгоритмы как: Soundex, алгоритм расширения
выборки, алгоритм на основе кода Хэмминга, Bitap, алгоритм Вагнера-Фишера, алгоритм на основе поиска расстояния ДамерауЛевенштейна [2] и другие.
Предложен алгоритм, позволяющий выполнять автоматизированный поиск строк в базах данных на основе нечеткого сравнения.
Реализованные модули дают возможность проводить интеллектуальное сравнение двух похожих строк или чисел с учётом возможных
неточностей или ошибок ввода. Данные модули могут применяться
везде, где требуется полнотекстовый поиск с нечётко заданными
входными данными.
201
1. Желудков А. В, Макаров Д. В., Фадеев П. В. / Особенности алгоритмов
нечёткого поиска [Текст]/ – М.: Инженерный вестник МГТУ им.
Н.Э.Баумана, 2014. – С. 501-502.
2. Limanova N., Sedov M. Proceedings of the Institute for System Programming
Volume 27 (Issue 3). 2015 y. pp. 329-342.
Ткаченко А.А.
Рук. зав. кафедрой ИСТ Лиманова Н.И.
ПРИБОР ДЛЯ АНАЛИЗА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА
В ПОМЕЩЕНИИ
Недостатком известных устройств для анализа степени загрязнения воздуха в помещении является отсутствие оповещения жителей
дома об утечке газа и загрязнении воздуха, опасного для жизни человека. Оперативное извещение об утечке газа и загрязнении воздуха,
попадающего в атмосферу контролируемого помещения, даст возможность оперативно отреагировать, выполнить спасательные действия и проинформировать людей, находящихся в контролируемом
помещении, об опасности, даже находясь далеко за пределами помещения. Предлагаемое устройство позволяет не зависеть от сети электропитания и, даже при его отсутствии, исправно работать.
Технический результат, достигаемый прибором, состоит в создании компактного, эффективного, несложного в использовании, универсального устройства для обнаружения загрязнителей воздуха и
оповещения людей звуковыми, световыми сигналами, а также оповещениями на телефон в случае наличия их опасных концентраций.
Задачей работы являлось создание возможности непрерывного
круглосуточного контроля атмосферы помещений на наличие горючих газов и загрязнений воздуха, опасных для жизни человека.
Рассмотрим пример практического применения прибора. Детектор загрязнителей воздуха крепится на месте эксплуатации на горизонтальную поверхность, либо с помощью шурупов на стену или других вертикальных поверхностях. При выборе места расположения
детектора загрязнителей воздуха учитывают следующее:
- природный газ (метан) легче воздуха и, в случае утечки,
наибольшая концентрация его будет выше места утечки;
- пропан и бутан (баллонные газы), наоборот, тяжелее воздуха и,
соответственно, в случае утечки, наибольшая концентрация газа будет
ниже места утечки;
202
- угарный газ по плотности примерно одинаков с атмосферным
воздухом, поэтому рекомендуемая высота установки для его обнаружения 1,5 метра над уровнем пола,
- нежелательно располагать детектор рядом с приточной вентиляцией или выходным потоком кондиционеров: это может препятствовать обнаружению загрязнителей воздуха. При необходимости,
подключают прибор к модулю заряда от USB.
В нормальном рабочем режиме сигналы тревоги отсутствуют. В
этом режиме устройство работает со «спящим режимом» и проверяет
уровень опасных веществ в воздухе каждые 2 секунды, круглосуточно
в течение длительного времени. В случае срабатывания датчика, выясняют причину и принимают необходимые меры для устранения
опасности здоровью и жизни людей.
Барсукова М.В.
Рук. д.т.н., проф..Маслов О.Н
ВЕРОЯТНОСТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
С «ТЯЖЁЛЫМИ ХВОСТАМИ»
Цель работы: краткое представление о вероятностных распределениях с «тяжелыми» хвостами, способах их моделирования и применения.
Описание события: Предельные теоремы представляют собой
важнейшие теоремы статистики и определяют взаимосвязь между
случайностью и необходимостью, их можно разделить на две группы,
объединяющие следующие теоремы: "Закон больших чисел" (ЗБЧ) и
теоремы, описывающие распределение сумм большого числа случайных величин. Существуют такие распределения, которые не всегда
можно описать с помощью предельных теорем.
Распределения с «тяжёлыми хвостами» – это такие распределения, для которых вероятность случайной величины отклониться от
средних значений будет значительно выше, чем, например, для нормального распределения. В распределениях этого вида средние значения, которые были посчитаны по выборкам, являются неустойчивыми
и малопредставительными, так как не соблюдается закон больших
чисел (ЗБЧ).
Причины возникновения «тяжёлых хвостов» и пути их устранения:
1. Методические и инструментальные погрешностей при проведении экспериментов: предлагается даже отбрасывать оговоренное
203
число минимальных и максимальных значений X, искусственно «подгоняя» эксперимент под условия ЦПТ ТВ.
2. Если целью моделирования является воспроизведение вероятностных свойств X в интересах исследования, проектирования и
предсказания, главным образом, будущего поведения важных задач,
к центральной части кривой предполагается «пришить» тяжёлые хвосты.
3. Формирование X в условиях применимости обобщённой ЦПТ
ТВ, приводящей в качестве предельных распределений к семейству
одномерных устойчивых законов. Устойчивые законы могут быть
использованы и для аппроксимации гистограмм, и для моделирования
поведения объектов.
Распределения с «тяжёлыми хвостами» встречаются в таких областях, как страхование, финансовая деятельность, экономические и
компьютерные исследования, телекоммуникации, лингвистика, экономика, социология, биология и т.д. Примером данного распределения в области ИТ технологий является распределение дефектов при
реализации проекта.
Литература
1. Предельные теоремы теории вероятностей. – [Электронный ресурс] – режим доступа URL:
http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/informatika/lectures_stud/ru/pharm
/tpkz/ptn/высшая%20математика/1/06.предельные%20теоремы%20теории%20
вероятности.htm, свободный
2. Маслов О.Н. Моделирование вероятностных распределений с «тяжелыми
хвостами» // «Инфокоммуникационные технологии» Том 9, № 1, 2011, с. 8 –
15
Ашпетова М.В., гр. ПИвЭ-61
Рук. декан ФИСТ Богомолова М.А.
АНАЛИЗ ОПЫТА ВНЕДРЕНИЯ «1С: УНИВЕРСИТЕТ ПРОФ»
В ВУЗАХ
"1С: Университет ПРОФ» - это программный продукт, поддерживающий многопользовательскую работу в локальной сети, через
Интернет с использованием веб-браузеров или тонкого клиента и позволяющий автоматизировать многие виды деятельности вуза.
Причины внедрения "1С:Университет ПРОФ" в ВУЗах: устаревание используемых технологий; невозможность расширения суще204
ствующего функционала; отсутствие специалистов; несоответствие
средств автоматизации требованиям нормативных актов; отсутствие
интеграции между существующими информационными системами.
Южный федеральный университет-один из первых федеральных
университетов
России,
организованный
путем
объединения нескольких университетов, который в 2013 году начал проект
комплексного внедрения продукта "1С:Университет ПРОФ".
Этапы внедрения:
1) В рамках первого этапа внедрения была автоматизирована работа приемной комиссии вуза. Прием заявлений абитуриентов с использованием программного продукта "1С:Университет ПРОФ" реализовывался в режиме одного окна. Это позволило сократить время
на заполнение информации.
2) В рамках второго этапа внедрения были выполнены работы по
автоматизации учета контингента обучающихся. С 2014 года ведется
учет контингента обучающихся, учет успеваемости исключительно в
программном продукте "1С:Университет ПРОФ".
3) В рамках третьего этапа внедрения проведено внедрение подсистемы планирования учебного процесса, которое позволило на основании сведений о количественных показателях контингента студентов.
Таблица 1. Проблемы, возникшие при внедрении и их решения
Результаты: проект автоматизации процессов Южного федерального университета является одним из самых масштабных проектов
внедрения программного продукта "1С:Университет ПРОФ". По состоянию на декабрь 2014 года в вузе создано более 1 000 рабочих
мест пользователей. Максимальное количество одновременных соединений с системой - более 200. Оперативно изменялись адаптиро205
ванные и разработанные отчеты, а также интерфейсные формы. Были
выявлены и устранены участки кода, замедляющие работу системы.
Казанский медицинский университет
Для автоматизации управленческой деятельности учреждения в
2013 году руководство университета приняло решение о создании
единой информационной системы.
Этапы внедрения:
1)Сбор и анализ требования к автоматизированной системе;
2) Автоматизация учебно-методического отдела;
3)Автоматизация деятельности деканатов
4) внедрение в отделе кадров подсистемы формирования профессорско-преподавательского состава.
Таблица 2. Проблемы, возникшие при внедрении и пути решения
В результате проекта внедрения в Казанском медицинском университете начала функционировать единая информационная система,
в которой объединилась работа основных подразделений ВУЗа: кафедр, учебно-методического отдела, кадрового отдела и бухгалтерии.
Самарские
университеты,
перешедшие
на
систему
«1С:Университет ПРОФ»: Самарский государственный университет
путей сообщения; Самарский государственный социально – педагогический университет; Самарский юридический институт ФСИН России; Самарский государственный медицинский университет.
Выводы по проведенному анализу:
Поскольку, нашему университету предстоит перейти на систему
«1С:Университет ПРОФ», нам необходимо знать, с какими проблемами мы можем столкнуться. Опираясь на опыт других ВУЗов, данный
анализ может позволить предотвратить некоторые проблемы.
206
Синицын Ю.В., гр. ПИвЭ-71
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
НАУКОЕМКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
С совершенствованием информационных технологий (ИТ) в
умах людей возник вопрос о более эффективной организации труда
людей, занятых обработкой и хранением информации. В веке информации одно из мест занимают наукоемкие информационные технологии.
1. ИТ, имитирующие мышление человека. Главная проблема таких ИТ заключается в том, чтобы создать компьютерную модель,
производящую сложные преобразования информации, аналогичные
осуществляемым человеческим мозгом. В ходе создания такой модели решаются следующие задачи: зрительное распознавание пространственных ситуаций; распознавание речевого общения с использованием естественных и искусственных форм языка; построение процесса
обучения на условиях образного мышления с использованием опыта;
выработка новых понятий, открытие новых свойств и закономерностей; обучение компьютера возможности ставить новые задачи и
находить алгоритмы их решений; разработка самим компьютером
научных концептов (концепций, теорий, доктрин и т.д.).
2. ИТ экспертных систем (ЭС). ЭС — прикладная диалоговая система искусственного интеллекта, способная получать, накапливать,
корректировать знания в какой-либо предметной области, получать
новые знания и на основе этих знаний находить решения практических задач. Такие системы призваны решать сложные многоуровневые аналитические задачи. Основным направлением использования
ЭС является поддержка принятия решений, в ходе которой решаются
следующие аналитические задачи: анализ ситуаций и проблем; выработка вариантов их решения; проведение сравнительного анализа вариантов решений; учет и анализ различных критериев и индексированных параметров конкретных сложных жизненных ситуаций; поддержка выбора управленческого решений на основе многокритериального анализа и экспертных оценок.
В зависимости от сложности решаемых проблем экспертные информационные технологии подразделяются на два уровня. Первый
уровень предназначен для повышения эффективности и качества работы специалистов в различных областях человеческой деятельности
(науке, медицине, биологии, истории и т.д.) в особенности там, где
требуются знания неформализованного свойства и человек сталкивается со значительными затруднениями междисциплинарного характе207
ра, например, когда биолог вынужден решать проблему из области
нейрофизиологии и т.д. Такие экспертные технологии применяются и
при определении диагнозов наиболее сложных видов болезней, как
правило, комплексного характера, и, например, при выполнении технически сложных инженерных задач. Информационные технологии
экспертных оценок могут также применяться при проведении судебных экспертиз по сложным юридическим вопросам правоприменительной деятельности. Второй уровень экспертных информационных
технологий является более интеллектуальным и связан с процессом
выработки управленческих решений на уровне составления долгосрочных прогнозов либо принятия особо важных стратегических решений. Технологии этого уровня применяются для решения стратегических задач и принятия важных государственных решений с использованием прогностических программных комплексов.
3. Ситуационные системы и технологии — рациональные приемы и способы выработки стратегических решений и принятия мер,
направленных на решение стратегических задач в сфере управления
любой системой. Для использования подобных систем создаются специализированные информационные центры или ситуационные центры, которые представляют собой комплексы программноаппаратных и визуально-информационных средств, предназначенных
для коллективной интерактивной работы руководителей в различных
сферах управления. Ситуационные центры создаются, в федеральных
органах исполнительной власти: администрации Президента РФ, Совете Безопасности РФ, Правительстве РФ, в крупных министерствах
(МЧС России, Минфине России, Минэкономразвития России и др.).
Такие же ситуационные центры создаются в органах исполнительной
власти крупных субъектов РФ, а в последние годы — и в крупных
промышленных компаниях. Основу ситуационных центров составляют информационные автоматизированные аналитические системы,
которые включают в себя: огромные массивы информации, базы данных и банки знаний; специальные выделенные и защищенные каналы
связи; информационные технологии аналитического характера; технологии быстрого поиска вводимой по запросу и определенному критерию информации, подлежащей анализу (документов, событий, персон, проблем и типичных ситуаций) и ее автоматической индексации;
сложную вычислительную технику с обязательным использованием различных визуальных технологий, в том числе дистанционных
систем видеоконференции.
208
Как правило, ситуационные центры функционируют как мощные
технологические системы и используются как инструмент принятия
управленческих решений.
4. Биоинформационные технологии
Достижения науки последних лет позволили для решения проблем создания искусственного интеллекта использовать биотехнологии, среди которых выделяются нейронносетевые информационные
технологии (на основе биоэлектроники). Они формируются на базе
новых принципов и архитектуры построения ЭВМ: структуры и процессов человеческого мозга; нейронных сетей; методов получения
биологических проводников электрического тока; создание искусственных нейронных сетей в виде специализированных электронных
схем, и др.
Биометрические информационные технологии в основном связаны с идентификацией личности. Наиболее известными направлениями применения биометрических информационных технологий являются: сканирование отпечатков пальцев; сканирование радужной оболочки глаз; сканирование геометрии кисти рук; технологии распознавания особенностей и черт лица; распознавание голоса; распознавание
по рисунку вен тыльной стороны кисти рук. Несмотря на то что в этой
области еще много нерешенных проблем, биометрические технологии
широко применяются в области обеспечения безопасности, расследовании преступлений и других сферах человеческой деятельности.
Попова Е.А. гр. ПИвЭ-71
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Стремительное развитие информационно-коммуникационных
технологий приводит к острой дискуссии о месте и роли социальных
сетей в современном образовательном процессе. Сегодня речь ведется
уже о мобильном обучении, виртуальном обучении, то есть о смене
образовательной парадигмы в целом, о наступлении так называемой
эпохи электронной педагогики. Самыми «продвинутыми» Интернетпользователями являются представители молодого поколения. К сожалению, их больше привлекают не учебные материалы, а сайты,
имеющие развлекательную направленность, к которым по праву можно отнести и всевозможные социальные сети.
Так что же такое социальная сеть или, по-другому, виртуальное
(сетевое) сообщество? Социальную сеть можно определить как он209
лайн-сервис, позволяющий создавать социальные связи, строить взаимоотношения, распространять разнообразную информацию. «Виртуальные сообщества являются социальными объединениями, которые
вырастают из Сети, когда группа людей поддерживает открытое обсуждение достаточно долго и человечно, для того чтобы сформировать сеть личных отношений в киберпространстве».
Сегодня сетевые сообщества являются важным элементом
структуры и жизнедеятельности современного, продвинутого общества, а их влияние простирается во многие сферы нашей жизни.
По гендерному распределению социальные сети женский пол
использует чаще, чем мужской. Большая часть молодежи предпочитают социальную сеть «ВКонтакте» не только для общения, но и для
использования в учебном процессе. Применение социальных сетей в
учебном процессе позволяет использовать следующие факторы:
- популярность социальных сетей постоянно растет, большинство;
- мгновенная передача информации и, соответственно, доступность отчетов и заданий для изучения;
- все версии документов доступны одновременно и преподавателю и учащемуся, что решает проблему резервного копирования и отсутствия проблем с потерей электронной версии отчетов.
Социальные сети в первую очередь могут быть полезны преподавателям дисциплин, в которых предусмотрены:
- рефераты;
- семинары;
- лабораторные работы;
- курсовые работы;
- выпускная квалификационная работа.
С помощью социальных сетей преподаватель может упрощать
следующие процедуры:
- информирование студентов;
- предоставление методических пособий;
- доведение до сведения дополнительных инструкций;
- прием работ в электронном виде для проверки;
- простейший способ резервного копирования.
Одной из положительных черт социальных сетей является то, что
преподаватели и студенты могут контактировать в любой момент
времени. Информационная поддержка учебной программы в социальной сети позволяет обучающимся, пропустившим занятие, студентамзаочникам или детям на домашнем обучении не отставать от образовательного процесса, получать консультацию учителя и самостоя210
тельно выполнять задания. Темы и вопросы, которые не были раскрыты полностью во время лекции, могут найти продолжение в совместном диалоге, что позволяет по инициативе обучающихся переходить к
углубленному изучению конкретного предмета.
Среди недостатков использования социальных сетей в образовательном процессе можно указать неготовность некоторых преподавателей отдавать значительное количество своего свободного времени и
сил с целью организации непрерывности обучения, слабая, затрудненный доступ к социальным сетям через ПК в провинциальных и
сельских учебных учреждениях, недостаточная безопасность социальных сетей на предмет проникновения информации, не допустимой
для восприятия несовершеннолетними гражданами.
В качестве примера использования социальных сетей в учебном
процессе была рассмотрена группа социальной сети «ВКонтакте»
«ПГУТИ кафедра физики Матвеев И.В.».
В группе размещены следующие материалы:
- методические указания и полезные материалы;
- расписание занятий;
- инструкции по работе с лабораторными работами;
В группе выполнялась регулярная публикация новых материалов с целью напомнить о выполнении работы, проинформировать о
текущем этапе выполнения и выдать задания для выполнения. На
случай отсутствия регистрации у учащегося в выбранной социальной
сети, реализована возможность пользоваться материалами без регистрации.
Как показала практика, практически все студенты в кратчайшие
сроки были обеспечены методическими указаниями. Благодаря социальной сети, качество выполнения лабораторных, курсовых работ повысилось. А также, ни одна работа не была потеряна в результате невнимательности или выхода из строя оборудования.
Проведенный эксперимент показал, что социальные сети могут
быть очень удобным и эффективным инструментом, дополняющим
стандартные средства обучения. Появляется возможность повысить
разнообразие и наглядность учебных материалов, оставаясь при этом
в рамках привычной для учащегося среды общения. В итоге ученики
начинают с повышенным интересом относиться к предмету и показывают более высокие результаты обучения.
211
Моисеев В.П., Калашникова А.В., гр. ПИвЭ-61
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА WINDOWS 10:
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ В СРАВНЕНИИ С
WINDOWS 8
Windows 10 — Это, чем должна быть Windows 8. Отказ от так
называемого «современного интерфейса» и признание того факта, что
подавляющее большинство всё еще использует традиционные клиентские компьютеры в своей повседневной работе.
Чтобы понять, что хочет предложить Microsoft в лице своей новой ОС, мы зашли на сайт Windows 10 Technical Preview, установив
ее в виртуальную машину Fusion на системе с Mac OS X Mavericks.
Кое-что из обнаруженного в новой Win10 выглядело совсем как в Mac
OS.
Сравнение Windows 8 и Windows 10
Тест
Windows 8 x64
Windows 10 x64
Время запуск, сек
17
10
Время выключения, сек
9,9
3,7
Группа файлов в 500 МБ, сек
Перемещение большого файла, сек
Обработка виде, мин:сек
29,2
21
46,8
40,5
1:11
0,9:10
Geekbanch 2,3 x64-тесты
8187
8978
Geekbanch v2,3 x32-тесты
6122
6927
PCMark 7
2701
2690
Sunspider, мс
144
82
Psychedelic Browsing
5292
9251
Вот десять важных отличий новой ОС от Windows 8.
Меню «Пуск»
Меню «Пуск» снова вернулось, на этот раз по-настоящему. Оно
появилось с приклеенной сбоку уменьшенной версией Начального
экрана в стиле Win8 вместе с его тайлами. С левой стороны начиная
сверху показаны логин текущего пользователя и кнопка питания системы (включая переход в спящий режим, перезапуск и выключение).
212
Ниже идет список недавно использованных приложений, который
создает сама Windows исходя из предыстории действий пользователя.
Еще ниже - список приложений, который может заполнить сам пользователь.
Тайлы в меню «Пуск»
Кто использует клавиатуру и мышь, размещение тайлов рядом
с меню «Пуск» создает больше удобств для продуктивной работы.
Windows спрашивает, не включить ли «режим планшета», если обнаружит, что в наличии только сенсорный интерфейс, и спросит, отключить ли его, когда вновь обнаружит клавиатуру и мышь. В режиме
планшета по умолчанию используется Start Screen вместо «рабочего
стола», но между ними можно переключаться вручную с Панели задач и через меню «Пуск» (Панель управления> Свойства).
Task View
Windows 10 дает теперь несколько десктопов, в которых можно
запускать приложения и открывать файлы — очевидный кивок
в адрес Mac OS X. Чтобы это сделать, нужно включить новый режим
Task View с помощью кнопки на Панели задач либо скольжением
пальца от левого края. Task View. Как и в Dock у Apple, все работающие приложения показаны в Панели задач Win10 независимо от того,
в каком десктопе они запущены.
Панель поиска
Результаты из Web, найденные поиском Bing, выводятся сверху
и при щелчке мышью будут показаны через Internet Explorer или
браузер по умолчанию, если он иной.
OneDrive по умолчанию
Позаимствовав еще один пункт из репертуара Apple, во время
установки Windows 10 Microsoft предупреждает, что некоторые данные из новой системы будут автоматически скопированы
в бесплатный аккаунт пользователя на OneDrive и что все новые документы будут сохраняться туда же по умолчанию.
Windows значит «окна»
На клиентских системах с Win10, отключающих Start Screen,
приложения в стиле Metro будут запускаться в окне. В полноэкранном
режиме эти приложения сохраняют строку заголовка. Можно вручную переключаться в Start Screen в Панели задач и через меню
«Пуск» (Панель управления> вкладка Свойства) либо активировать
его при входе в Tablet Mode.
Никакого Metro
На форуме с обсуждением Win10 нам встретилась критика того,
что новая версия всё же не до конца стерла Metro с лица Земли.
213
Администрирование
Microsoft заявляет, что Win10 будет более нацелена
на потребности организаций, включая усиленную защиту данных
и регистрационной информации пользователя и более простые возможности разработки и администрирования. Сюда входит отказ
от сценариев «стереть и сделать перезагрузку», использующих существующую
инфраструктуру
администрирования,
говорится
на вводной странице Windows 10.
Для того чтобы оценить возможности новой операционной системы от корпорации Майкрософт - Windows 10, журналисты из PC
Magazine, журнал Chip и Сотрудники PCWorld Labs провели сравнительные тесты по производительности систем Windows 10 и Windows
8.
Параметры
Время установки (OS
Win 8 BUILD, OS
Win 10), мин.
Производительность
видео карты при обработке 3D графики
(в программе
3DMark), балл
Конвертация видео,
Кбит/сек
Время загрузки, сек
Время завершения
работы, сек
Запуск громоздких и
тяжеловесных программ (на примере
Photoshop CS 5.5),
сек
Результаты тестов:
Windows Windows Windows
8
10
8
Windows
10
30
45
-
-
904
605
-
+
1940
2509
+
+
45
38
+
+
8
5,6
+
+
4
2
+
+
Анализируя результаты тестирований, можно сделать вывод, что
ОС Windows 10 обогнала свою предшественницу – Windows 7, по
всем параметрам. По «показателю скорость установки» новая ОС
устанавливается дольше, но это маловажно, т.к. ОС Windows 10 уста214
навливается раз и на всегда. В связи с заявлением компанией
Microsoft о прекращении нумерации своих продуктов. Т.к. все последующие разработки будут обновлениями для продукта Windows 10.
Булдаков Д.О., гр. ПИвЭ-71
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
ПУТИ РАЗВИТИЯ И ВНЕДРЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО
ИНТЕЛЛЕКТА
На сегодняшний день исследования в области искусственного
интеллекта ведутся по различным направлениям.
1. Нечёткая логика и теория нечётких моментов
Нечёткая логика – набор нестрогих правил, в которых для достижения поставленной цели могут использоваться радикальные
идеи, интуитивные догадки, а также опыт специалистов, накопленный
в соответствующей области. Нечёткой логике свойственно отсутствие
строгих стандартов. Чаще всего она применяется в экспертных системах, нейронных сетях и системах искусственного интеллекта. Вместо
традиционных значений Истина и Ложь в нечеткой логике используется более широкий диапазон значений, среди которых Истина, Ложь,
Возможно, Иногда, Не помню (Как бы Да, Почему бы и Нет, Ещё не
решил, Не скажу…). Нечеткая логика просто незаменима в тех случаях, когда на поставленный вопрос нет чёткого ответа (да или нет; «0»
или «1») или наперёд неизвестны все возможные ситуации. Искусственный интеллект – это попытка смоделировать на компьютере поведение человека. А так как люди редко видят окружающий мир лишь
в чёрно-белом цвете, возникает необходимость в использовании нечёткой логики.
2. Эволюционные вычисления
Эволюционные вычисления – это довольно широкий и расплывчатый «зонтичный» термин, объединяющий в себе множество различных, хотя и похожих техник. Если конкретнее, мы сосредоточимся
на эволюционном программировании: повторяемый алгоритм будет
постоянным, но его параметры открыты для оптимизации. С биологической точки зрения мы используем естественный отбор только для
мозга существа, но не для его тела. Эволюционное программирование
заключается в простой имитации механизма естественного отбора.
Эволюционное программирование было применено к различным инженерным задачам, включая маршрутизацию трафика, фармацевтические дизайны, эпидемиологию, выявление рака, военное планирова215
ние, системы управления, системы идентификации, обработки сигналов, энергетику, обучение в играх и т. д.
3. Многоагентные системы
Многоагентная система – это система, образованная несколькими взаимодействующими интеллектуальными агентами (интеллектуальный агент – программа, самостоятельно выполняющая задание,
указанное пользователем компьютера, в течение длительных промежутков времени). Многоагентные системы могут быть использованы
для решения таких проблем, которые сложно или невозможно решить
с помощью одного агента или монолитной системы
Многоагентные системы применяются в нашей жизни в графических приложениях, например, в компьютерных играх. Агентные системы также были использованы в фильмах. Теория МАС используется в составных системах обороны. Также МАС применяются в
транспорте, логистике, графике, геоинформационных системах, робототехнике и многих других. Многоагентные системы хорошо зарекомендовали себя в сфере сетевых и мобильных технологий, для обеспечения автоматического и динамического баланса нагруженности,
расширяемости и способности к самовосстановлению.
4. Экспертные системы
Экспертная система – компьютерная система, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Экспертные системы воспроизводят осознанные мыслительные
процессы человека. Это системы, которые используют логику принятия решения человеческого эксперта.
Главные фрагменты экспертной системы – создатель заключения
и интерфейс пользователя. Создатель заключения – логический каркас, который автоматически проводит линию рассуждения и который
обеспечен правилами заключения и параметрами, вовлеченными в
решение. Таким образом, один и тот же создатель заключения может
использоваться для многих различных экспертных систем с различными базами знаний.
Диагностические системы используются для установления связи
между нарушениями деятельности организма и их возможными причинами. Наиболее известна диагностическая система MYCIN, которая
предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите и бактериальных инфекциях. Прогнозирующие системы предсказывают возможные результаты или события на основе
данных о текущем состоянии объекта. Планирующие системы предназначены для достижения конкретных целей при решении задач с
большим числом переменных. Системы, основанные на знаниях, мо216
гут применяться в качестве интеллектуальных систем контроля и
принимать решения, анализируя данные, поступающие от нескольких
источников. Такие системы уже работают на атомных электростанциях, управляют воздушным движением и осуществляют медицинский
контроль. Они могут быть также полезны при регулировании финансовой деятельности предприятия и оказывать помощь при выработке
решений в критических ситуациях.
5. ИНС (Искусственные нейронные сети)
В то время как экспертные системы пробуют ввести опыт людей
в компьютерную программу, нейронные сети пытаются создать значимые модели из большого количества данных. Нейронные сети могут распознавать модели, слишком не ясные для людей, и адаптировать их при получении новой информации. Нейросетевые технологии,
в отличие от экспертных систем, предназначены для воспроизведения
неосознанных мыслительных усилий человека (например, человек
плохо знает, как он распознает цвет предмета). Такого рода технологии используются для распознавания каких-либо событий или предметов. С их помощью можно воспроизвести многочисленные связи
между множеством объектов. Принципиальное отличие искусственных нейросетей от обычных программных систем, например, экспертных, состоит в том, что они не требуют программирования. Они
сами настраиваются, т.е. обучаются тому, что требуется пользователю.
Известны следующие сферы применения нейросетей:
- экономика и бизнес: прогнозирование временных рядов, автоматический трейдинг, оценка рисков невозврата кредитов, предсказание банкротств и т.д.;
- медицина и здравоохранение: диагностика заболеваний, обработка медицинских изображений, мониторинг состояния пациента,
анализ эффективности проведённого лечения;
- авионика: обучаемые автопилоты, распознавание сигналов радаров, адаптивное пилотирование сильно поврежденного самолета,
беспилотные летательные аппараты;
- связь: сжатие видеоинформации, быстрое кодированиедекодирование, оптимизация сотовых сетей и схем маршрутизации
пакетов;
- интернет: ассоциативный поиск информации, электронные секретари и автономные агенты в интернете, фильтрация и блокировка
спама и т.д.;
- автоматизация производства;
- робототехника;
217
- политологические и социологические технологии: предсказание
результатов выборов, кластеризация электората и т.д.;
- безопасность, охранные системы;
- ввод и обработка информации.
Сударушкина Е.В., гр. ПИвЭ-71
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
МОБИЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СФЕРЕ
Использование смартфонов и планшетов в повседневной жизни,
в работе натолкнуло на развитие информационных технологий применяемых в образовательной деятельности – мобильное обучение
(англ. mobile learning) или м-обучение (англ. m-learning). Мобильное
обучение активно начинает развиваться с 2003 г. на базе сервисов
sms, e-mail, web, iTunes и др.
Можно выделить две объективные причины необходимости
применения мобильных технологий в ВУЗе:
1) Высокий уровень и динамика проникновения мобильных
устройств в повседневную жизнь в целом и в среду высшей школы в
частности. В качестве иллюстрации отметим, что, согласно данным
Mediascope, ежемесячная аудитория интернета в октябре 2016 - марте
2017 года достигла 87 млн. человек в возрасте 12 - 64 лет, что составило 71% от всего населения страны (рисунок 1).
Рис. 1 - Прирост количества пользователей интернета
218
2) Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» определяет возможность реализации образовательных программ
с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий, что подразумевает: обеспечение студентов и
преподавателей технологиями и средствами коммуникаций; организацию доступа к электронным образовательным ресурсам; оказание
индивидуальной учебно-методической помощи, в том числе удаленно. При этом местом осуществления образовательной деятельности
является местонахождение организации независимо от местонахождения обучающихся.
Стоит отметить, что аудитории с компьютерной техникой представляют в высших учебных зеведениях некоторую финансовую проблему: затраты на оборудование, ПО, ремонт и оплата работ системных администраторов. Одним из решений поставленной проблемы
является применение мобильных устройств вместо компьютеров.
Специалисты отмечают следующие преимущества мобильных
устройств:
- отпадает потребность в компьютерных классах, больше свободных аудиторий, не расходуются деньги на содержание и ремонт
компьютеров;
- мобильные устройства легче и занимают меньше места, чем
файлы, бумаги и учебники, и даже ноутбуки;
- совместную работу и обмен заданиями можно производить через беспроводные сети (Wi-fi, Bluetooth, 3-G и 4-G);
- экономия времени при распределении заданий, сбора ответов,
обработки результатов, проведению дискуссий по теме исследования
и т.п;
- мобильные устройства могут использоваться почти в любом
месте, в любое время.
Наряду с достоинствами существуют и недостатки:
- маленькие экраны КПК накладывают ограничение на количество и тип отображаемой информации;
- маленькая емкость батареи и потребность в постоянной подзарядке;
- при большом количестве пользователей, применяющих беспроводные сети, пропускная способность может снижаться;
- рынок мобильных телефонов быстро меняется, и устройства
могут очень быстро устареть.
Ведущие мировые университеты используют мобильные сервисы: мобильный сайт учебного заведения; доступ с мобильных
219
устройств к учебным курсам и расписанию занятий, к ресурсам электронной библиотеки университета, и т. д.
В России проекты по использованию мобильных технологий в
образовательной и научной среде пока находятся на стадии инноваций. При этом отдельные энтузиасты создают интересные проекты
(например, проект «Школа мобильного обучения», издательство
«Дрофа»). Но, к сожалению, URL-и из этой работы уже недоступны, а
на сайте издательства необходимая информация не была найдена. Это
еще раз подчеркивает, насколько мало внимания уделяется направлению м-обучения в России, и как быстро завершаются подобные проекты в условиях отсутствия государственного или академического
финансирования.
Мобильный телефон позволяет выходить в Интернет и получать
мгновенный доступ к информации разного рода, в том числе и собирать материал. Энциклопедические, словарные и прочие материалы
часто доступны в виде удобных мобильных приложений, есть возможность работать с графической информацией, ее анализом, создавать, сохранять или отправлять по электронной почте; получить доступ к специализированной мобильной обучающей и исследовательской среде в сети Интернет (например, портал MoLeNet — Mobile
Learning Net). Одновременно студенты могут общаться друг с другом,
обмениваться мнениями с сокурсниками, получить консультацию педагога или научного руководителя с помощью стандартных средств:
SMS, MMS или через Интернет и социальные сети: Twitter, Facebook
и т. п.
Таки образом, мобильные технологии активно развиваются и используются в процессе организации образовательной среды в вузах.
Они обладают большим потенциалом дальнейшего развития. Использование мобильных устройств на разных этапах обучения, от сбора
материала до оформления работы, укладывается в рамки практически
любой формы обучения и «традиционной», и современных дистанционных, индивидуальных форм. Мобильные устройства и в дальнейшем будут проникать во все сферы нашей жизни, и мобильность станет одним из ключевых требований к учащимся. Нетрадиционные
формы обучения с помощью мобильной связи приобретут огромный
потенциал. Процесс обучения посредством мобильных приложений
перспективен, за ним будущее образования и включает в себя развитие технологий, которые будут обеспечивать доступа к необходимым
ресурсам там, где они больше всего нужны.
220
Басов А.Ю., гр. ПИм-61
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ
РЕШЕНИЙ УПРАВЛЕНИЯ РЕСТОРАННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Процесс в форме «КАК БУДЕТ» начинается с прихода клиента в
ресторан. На каждом столе имеется планшет, с помощью которого
клиент может сам, без помощи официанта, заказать те или иные блюда и напитки. Для этого ему предоставляется электронный вариант
меню, и он может отметить галочкой одно или несколько блюд, используя при этом либо строку поиска, либо непосредственно заходя
во вкладки меню. Во время формирования заказа система просит
уточнить заказанные блюда. Для подтверждения формирования заказа
клиент нажимает кнопку «Готово» и в системе автоматически создается заказ и ему присваивается ID, он получает статус «Создан» и отправляется на кухню. Повар получает заказ, достаточно посмотреть на
монитор и переводит его в состояние «Принят». Затем он готовит заказанные блюда и напитки и заказ находится в состоянии «Готовится»
(если повар в данный момент готовит именно его) или «Временно
отложен» (если повар занят другим заказом). После приготовления
блюд повар подтверждает их готовность и заказ получает статус «Готов». Дальше официант приносит блюда клиенту и пока клиент обедает, статус заказа не меняется. После того, как клиент изъявил желание расплатиться, происходит стандартная процедура оплаты. Он может оплатить заказ как наличными, так и картой. В случае безналичного расчета имеются также варианты: непосредственно картой или с
помощью сервисов Apple Pay (только для пользователей iOS),
Samsung Pay (только для пользователей Samsung) и Android (для всех
пользователей Android, в т.ч. Samsung). После подтверждения успешной оплаты заказ переходит в состояние «Оплачен» и через некоторое
время отправляется в БД заказов, получая окончательный статус «Отправлен в архив». При этом, система учитывает следующие основные
данные, подлежащие анализу: вид и количество заказанных блюд и
напитков, сумму заказа, затраты на производство блюд и напитков.
Такова классическая схема работы системы. Аналитический инструментарий администратора позволяет рассчитать спрос на конкретные
блюда и напитки за период от 1 дня до 1 года и подсчитать его как в
количественном, так и в выражении. В дальнейшем предполагается
ввести инструментарий подобного рода и для поваров, чтобы осу221
ществлять оптимальные закупки исходя из спроса на уже реализованные блюда и напитки.
Сливкин Н.Н., гр. ПИвЭ-71
Рук. к.т.н., доцент Коныжева Н.В.
ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
На сегодняшний день исследования в области информационных
технологий ведутся по различным направлениям. Ниже перечислены
наиболее интересные на мой взгляд пути развития:
- машинное зрение;
- нейрокомпьютерный интерфейс;
- 3D-Принтеры;
- виртуальная реальность.
Машинное зрение – это способность компьютера «видеть». Система машинного зрения использует одну или несколько видеокамер,
устройство аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки
сигналов. Полученные данные поступают в компьютер или роботаконтроллера. По степени сложности машинное зрение похоже на распознавание голоса.
Двумя важными характеристиками в любой такой системе являются чувствительность и разрешение. Чувствительность – это способность машины видеть в тусклом свете или различать слабые импульсы в спектре невидимых длин волн. Разрешение – это степень, с которой система различает объекты. Чувствительность и разрешение являются взаимозависимыми параметрами. При увеличении чувствительности, разрешение, как правило, уменьшается, и наоборот, хотя
все остальные факторы обычно остаются при этом неизменными. Человеческие глаза могут различать электромагнитные волны с длиной
волны, находящейся в диапазоне от 390 до 770 нанометров. У видеокамер этот диапазон значительно шире, чем это. Например, есть системы машинного зрения, которые могут видеть в инфракрасной, ультрафиолетовой и рентгеновской областях длин волн.
Машинное зрение используется в различных промышленных и
медицинских областях, осуществляя компонентный анализ; идентификацию подписи; оптическое распознавание символов; распознавание почерка; распознавание объектов.
Интерфейс «мозг-компьютер», также известный, как нейрокомпьютерный интерфейс, представляет собой систему, которая позволя222
ет пользователю взаимодействовать со своим окружением с помощью
управляющих сигналов, генерируемых его мозговой деятельностью.
Перспективные проекты с применением нейрокомпьютерного интерфейса позволят адаптировать кресла-коляски к командам от сигналов,
извлекаемых из мышц, моргания глаз и движений глазного шара. Этот
интерфейс использует запись электрической активности мозга пользователя, при условии, что его когнитивные способности не нарушены. Помимо этого, нейрокомпьютерный интерфейс имеет возможность встраивать пользователей в виртуальную среду, способствуя
прямой связи с монитором, мышью или клавиатурой без мышечной
активности. Имеются проекты устройства для воссоздания речевых
способностей с использованием синтезатора речи. В его основе два
подхода: инвазивный – у пользователя с трудностями в устном общении и неинвазивный – у пользователей без нарушения устной коммуникации. Если станет возможным использование мобильного телефона на основе BCI, можно будет реализовать несколько других проектов в этой отрасли, включая беспроводные технологии (управление
контактами силой мысли).
3D - Принтеры.
3D - Принтер - это устройство для трехмерной печати, посредством которого можно генерировать объемные предметы, дублирующие заранее подготовленную виртуальную модель объекта. По сравнению с традиционными принтерами, которые выводят электронный
текст на бумагу, 3D-устройства обеспечивают вывод трехмерной информации, то есть создают объекты с реальными физическими параметрами. Данная технология уже применяется для быстрого изготовления прототипов моделей, литейных форм и зубных протезов. Потенциальное развитие технологии 3D – принтеров может произвести к
использованию данных устройств во всех сферах нашей жизни. Так
же разрабатываются принтеры способные на частичную саморепликацию. Уже сейчас принтеры проекта RepRap могут воспроизводить
более половины собственных запчастей. В будущем это поможет сделать эту технологию более доступной для повсеместного использования. Так же эта технология нашла себя в области медицины, где ведутся исследования возможности печати полноценных человеческих
органов.
Виртуальная реальность
Виртуальная реальность - это искусственно созданная среда,
позволяющая нам воспринимать ее как реальность. Эти инновации
используют массу технологий и разработок, которые учитывают не
только техническую часть, но и человеческое восприятие, чтобы
223
обеспечить наибольший комфорт и удобство в использовании. Сегодня виртуальная реальность достигается с помощью компьютерных
технологий. Есть ряд систем и вспомогательных гарнитур, таких как
шлемы, наушники, беговые дорожки, костюмы, джойстики и т. д.,
которые используются с этой целью. Все эти вспомогательные системы и технологии воздействуют на органы чувств и восприятие человека, чтобы создать иллюзию действительности. Эта технология широко используется в обучающих симуляторах, интерактивных компьютерных играх и кинематографе. С улучшением знаний в данной области станет возможно создание богатого инструментария для различных профессиональных областей. Возможно скоро станет возможным создание искусственной среды, в которой пользователь будет чувствовать себя точно так же, как он обычно чувствует себя в
реальности.
В настоящее время информационные технологии подошли к
принципиально новому этапу своего развития. Информационные технологии не только затронули все сферы нашей жизни, но существенно
расширили свои возможности за счёт разработки новых типов логических моделей, появления новых теорий и представлений. Постепенно
компьютеру будут передаваться все новые функции: контроль за состоянием здоровья пользователя, управление бытовыми приборами,
вычисления успешности тактических или управленческих манёвров и
т. д. Другими словами информационная среда станет частью окружающей человека среды.
Список использованных источников
1. https://dic.academic.ru/
Иванова В.А.
Рук. д.т.н, проф. Маслов О.Н.
УПРАВЛЕНИЕ КОРПОРАЦИЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ
КРИТЕРИЯ ОЖИДАЕМОЙ ПОЛЕЗНОСТИ
Теория субъективных вероятностей – это теория вероятностей,
изучающая оценки человеком достоверности уникальных событий.
Субъективную вероятность можно разделить в зависимости от формы
представления на качественную и количественную.
Методы получения количественной субъективной вероятности
можно поделить на две группы: методы с конечным множеством событий (метод прямой оценки вероятности событий, метод отношений,
224
метод собственного значения) и методы с бесконечным множеством
событий (метод переменного интервала, метод фиксированного интервала, графический метод).
Для качественной субъективной вероятности выбирается преимущественный, наиболее вероятный объект. К методам получения
качественной вероятности можно отнести экспертные методы (метод
Дельфи, метод разработки сценариев, морфологический анализ).
Рассмотрим применение на практике. Перед руководством поставлена задача: провести качественное полное тестирование модуля
с покрытием всех возможных кейсов. Для решения такой задачи
необходимо правильно подобрать ресурсы, выбрать наиболее оптимальный способ тестирования и в тоже время получить прибыль для
компании.
1 этап: Необходимо определить варианты действий, т.е. сценарии
развития событий. Для такой задачи хорошо подходит качественный
метод – метод сценариев.
2 этап: Получить вероятности затрат, прибыли, привлекательности по каждому сценарию, используя методы количественной субъективной вероятности с конечным множеством.
3 этап: Рассчитать функционал ожидаемой полезности сценариев, на основе полученных вероятностей, и выявить наиболее оптимальный вариант.
1. Теория систем и системный анализ / Э.М. Димов, А.Р. Диязитдинова, А.Б.
Скворцов: учебное пособие. — Самара: ООО «Офорт», ГОУВПО «ПГАТИ»,
2006. — 255 с.: ил.
2. Маслов О.Н., Фролова М.А. Функционал ожидаемой полезности в задачах
управления сложными системами организационно-технического типа // «Инфокоммуникационные технологии» Том 14, № 2, 2016, с. 168-178
Кузнецов Р.О.
Рук. доцент Сивков В.С.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕРЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ ПРИ
СОЗДАНИИ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ WEB - ПРИЛОЖЕНИЙ
Термин NoSQL расшифровывается как Not Only SQL и переводится как «не только SQL». NoSQL это термин, обозначающий ряд
подходов, направленных на реализацию хранилищ баз данных, имеющих существенные отличия от моделей, используемых в традиционных реляционных СУБД с доступом к данным средствами языка
SQL. Вследствие данного определения термину NoSQL были присво225
ены следующие синонимы: огромные объемы данных, линейная масштабируемость, кластеры, отказоустойчивость и нереляционность.
Данный термин приобрел свою известность в 2009 году и стал активно развиваться и продвигаться. NoSQL базы данных приобрели свою
популярность в следствии потребности в более быстрой обработки
больших объёмов данных.
Вопросы и задачи, подлежащие рассмотрению и выполнению:
поиск информации о высоконагруженных web - системах; сбор информации о нереляционных БД и их применении в web - приложениях; выбор типа нереляционной базы данных из предложенных; выбор
программных средств и аппаратного обеспечения для разработки собственного web - приложения с применением нереляционной базы
данных.
Обобщенно о высоконагруженных web - системах можно сказать
следующее: высоконагруженными называют системы безостановочного доступа, т.е. те структуры, запрос данных из которых позволяет
получать информацию без длительной задержки при беспрерывной
работе. Обычно для такой работы используются мультисерверные
решения.
Нереляционная модель хранения информации включает в себя
такие типы баз данных, как хранилище «ключ - значение», базы данных на основе графов, хранилище семейств колонок и документо ориентированную базу.
В процессе исследования существующих типов нереляционных
баз данных, было выявлено, что самой популярной и самой удобной в
практическом применении считают документо - ориентированную
базу, поэтому акцент будет произведен именно на ней. [1]
Документо - ориентированная система управления базой данных
хранит информацию в виде иерархической структуры документов. В
свою очередь данные документы хранятся в коллекциях, которые все
вместе взятые образуют нереляционное документо - ориентированное
хранилище. В практическом применении данные хранилища используются в системах управления содержимым, например, в блогах, издательском деле, документальном поиске, веб - аналитике, аналитике
в реальном времени и т.д. То есть основным направлением документо
- ориентированного хранилища является хранение и управление данными в веб - приложениях. [2], [3]
Программные средства, которые будут использоваться в процессе разработки web - приложения и нереляционной базы данных:
1. Фреймворк для разработки web-приложения.
226
2. Нереляционная документо - ориентированная система
управления базой данных MongoDB.
3. GUI программное обеспечение для работы с нереляционной
базой данных Robomongo.
В процессе разработки web - приложения, список используемых
программных средств будет пополняться и изменяться.
Аппаратные средства, которые будут использоваться в процессе
разработки web - приложения и нереляционной базы данных:
1. Персональный компьютер или ноутбук.
Результатом использования данных средств будет являться реализованное web - приложение с использованием нереляционной
NoSQL базы данных.
Достоинства документо - ориентированной базы данных:
1. Высокая скорость обработки данных.
2. Масштабируемость.
3. Гибкость JSON - формат документов.
Недостатки документо - ориентированной базы данных:
1. Привязанность к СУБД.
2. Специфичный язык запросов.
Таким образом документо - ориентированная БД подтверждает
свою актуальность и востребованность в разработке высоконагруженных web - приложений.
Структурная схема разрабатываемого web - приложения представлена на Рисунке 1.
Разрабатываемое web - приложение будет состоять из следующих элементов:
1. Web - сервер (с установленным серверным программным
обеспечением и ПО, необходимым для работы NoSQL базы данных).
2. Сервер базы данных (необходим для хранения и обработки
данных нереляционной БД).
3. Файловый сервер (хранение различных необходимых файлов
web - приложения).
4. Компьютер администратора с установленными СУБД, FTP клиентом и прочим необходимым ПО.
Итак, в процессе рассмотрения вопроса по использованию
NoSQL баз данных в web - приложениях была собрана вся необходимая информация по нереляционным БД, был выбран тип NoSQL базы,
который будет использоваться в процессе реализации web - приложения, были рассмотрены достоинства и недостатки данного типа
NoSQL БД, были выбраны программные и аппаратные средства для
227
разработки web - приложения и демонстрации работы NoSQL БД в
данном приложении.
Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема web - приложения
1. Когда следует использовать NoSQL и SQL [Электронный ресурс]
//URL:https://docs.microsoft.com/ru-u/azure/documentdb/documentdb-nosql-vs-sql
2. NoSQL для архитектора веб-проекта [Электронный ресурс] // URL:
https://dev.1cbitrix.ru/learning/course/?COURSE_ID=38&LESSON_ID=3251
3. The Little MongoDB Book [Электронный ресурс] // URL:
http://jsman.ru/mongo-book/Glava-1-Osnovy.html
Гаврилов А.А.
Рук. доцент Сивков В.С.
АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ
ПРИЕМА И ДЕКОДИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ RDS
Целью работы является разработка аппаратно-программного
комплекса, позволяющий обеспечивать прием и обработку сигналов
FM-частоты, для обеспечения массового управления устройствами,
удаленными от центра управления на большое расстояние, и располагаемые в зоне покрытия FM-сигнала.
Данную разработку можно применять в различных системах, где
необходимо управлять устройствами, удаленными от центра управления на большое расстояние. Примером таких устройств могут быть
228
системы оповещения населения о чрезвычайных ситуациях, нефтегазовые магистрали, освещение, светофоры… Главным условием работы такой системы является наличие питания 12-220В и прием хотя бы
слабого FM-сигнала. Так как наша область на 95% покрыта FM сигналом, а приемник не потребляет большое количество энергии, то можно считать, что данный комплекс можно расположить в любой точке,
без дополнительных коммуникаций, и затрат.
Для реализации аппаратной части комплекса будет использоваться платформа Arduino MEGA, с модулями расширения SI4703x и
Ethernet W5100. SI4703x — играет роль приемника сигнала на FM
частоте, Arduino MEGA — применяется как центральное устройство,
которое будет принимать данные и передавать команды на подключенные к нему модули, Ethernet W5100 — будет применяться для связи с устройством, на котором установлен данный комплекс.
Рисунок 1.
На рисунке 1 представлена схема управления устройством. На
антенну, подключенную к модулю SI4703x поступает FM-сигнал, который содержит в себе цифровой сигнал RDS. Сигнал обрабатывается
Arduino MEGA, и в зависимости от того, что зашифровано в сигнале
RDS, выбирается дальнейшее действие для передачи команды конечному устройству при помощи модуля Ethernet W5100.
В информации о FM-RDS есть упоминание, о том, что этот стандарт предполагает использование дополнительной функции EWS
(Emergency Warning System(система аварийного оповещения)) – она
предназначена для обеспечения кодирования предупреждающих сообщений. Эти сообщения передаются только в критических ситуациях
и определяются только специальными приёмниками. Исходя из этого,
229
можно быть уверенным в том, что передача сигнала возможна при
помощи уже существующей сети радиовещания.
В данный момент комплекс находится в разработке. Необходимо
дать четкое понимание того, на сколько надежным, дешевым, и целесообразным является использование устройств, которыми удаленно
можно управлять при помощи FM-RDS. После того, как модуль будет
запущен, и оттестирован, данные о результатах разработки будут отправлены в Научно Исследовательский Центр, для дальнейшего решения о развитии проекта.
Сурков Д.О.
Рук. доцент Сивков В.С.
РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ С
ЭЛЕМЕНТАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Загрузив n-ное количество приложений, вы можете «научить»
свой смартфон «думать» как вы, действовать за вас, предугадывать не
только ваши мысли, но и желания. Разработчики мобильных платформ и приложений помогли смартфонам «научиться» анализировать
данные различных форматов (текст, изображение, звук, местоположение), объединять их и выдавать ответы на запросы и даже предугадывать ход человеческой мысли. Сегодня представления об искусственном интеллекте (далее ИИ) не расходятся с реальностью, порой он
является ей самой и умещается в человеческой ладони. Темп, с которым ИИ внедряется в нашу повседневную жизнь, становится интенсивнее, а вкладываемые IT-гигантами человеческие и финансовые
ресурсы в изучение и развитие этой области недоступны для восприятия среднестатистическим человеком.
Вопросы и задачи, подлежащие рассмотрению и выполнению:
анализ рынка мобильных приложений, для выяснения потребностей
пользователей мобильных устройств, выбор аппаратно-программных
средств для разработки мобильного приложения, выбор типа ИИ из
предложенных с открытым API с последующей интеграцией.
В процессе анализа рынка мобильных приложений, было выявлено, что самой перспективной для разработки мобильных приложения платформой, является Android. Количество загружаемых приложений в Google Play, а так же количество скачиваний со стороны
пользователей на сегодняшний день, является самым большим на ряду с конкурентами.
230
В процессе исследования существующих типов аппаратнопрограммных средств для разработки мобильных приложений, было
выявлено, что самой популярной и самой удобной в практическом
применении считают Android Studio.[1] Android Studio интегрированная среда разработки производства Google, с помощью
которой разработчикам становятся доступны инструменты для создания приложений на платформе Android OS. Android Studio можно
установить на Windows, Mac и Linux. Учетная запись разработчика
приложений в Google Play App Store стоит $25. Android Studio создавалась на базе IntelliJ IDEA.
Android Studio обладает следующими основными преимуществами:
1. Google inc.
2. Встроенный SDK
3. Удобный конструктор интерфейсов
4. Структура проекта
5. Удобный дизайн
6. Логи
7. Является бесплатной.
Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема мобильного приложения
Анализируя ИИ с открытым API выбор был сделан в пользу API
«Ассистента на русском». Помимо распознавания речи, API «Ассистента на русском» решает задачу распознавания смысла, установки и
поддержания диалогового контекста, отображения интерфейса и синтеза речи для обратной связи с пользователем. Все это доступно разработчикам, кто не имеет знаний в технологиях ASR, TTS и NLP. API
231
открывает возможность по внедрению голосового искусственного
интеллекта в собственные приложения под Android. [2]
Программные средства, которые будут использоваться в процессе разработки мобильного приложения с элементами ИИ:
1. Android Studio - интегрированная среда разработки (IDE)
для работы с платформой Android.
2. API Ассистента на русском позволяет Androidразработчикам создавать мобильные системы с голосовым
управлением на основе технологий искусственного интеллекта.
В процессе разработки мобильного приложения, список используемых программных средств будет пополняться и изменяться.
Аппаратные средства, которые будут использоваться в процессе
разработки мобильного приложения:
1. Персональный компьютер или ноутбук.
2. Мобильное устройство.
Результатом проделанной работы будет являться разработанное
мобильное приложение под операционную систему Android, способное взаимодействовать с пользователем посредством искусственного
интеллекта, а обучаться в процессе взаимодействия.
Структурная схема разрабатываемого мобильного приложения
представлена на Рисунке 1.
В процессе рассмотрения вопроса по разработке мобильного
приложения был проведен анализ рынка мобильных приложений, был
произведен выбор аппаратно-программных средств для разработки,
исследованы доступные ИИ с открытым API для интеграции в приложение.
1. Стоит ли переходить на Android studio ? [Электронный ресурс] // URL:
http://awesomedevelop.blogspot.ru/2014/12/android-studio.html
2. Обзор российских голосовых помощников: «Дуся», «Ассистент на
русском», Speaktoit и «Собеседник HD»[Электронный ресурс] // URL:
https://vc.ru/16208-voice-assistant
Данилов В.И.
Рук. доцент Сивков В.С.
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВЫМ РОБОТОМ
Использование мобильных роботов и средств, ведущих оперативное наблюдение, позволяет оптимизировать производственный
232
процесс, организовать охрану и слежение за территорией объектов,
осуществить разведывательную операцию в труднодоступные места, а
иногда - сохранить жизнь и здоровье людей, заменив их в опасных
условиях на подобные механизмы.
Одним из приоритетных направлений в организации разведки, либо охраны объектов, является разработка и внедрение роботовразведчиков (они же поисковые роботы), которые позволяют вести
дистанционное аудио, видео-наблюдение, либо наблюдение с помощью различных датчиков и прочих модулей. Такие аппараты успешно
применяются военными, правоохранительными органами и различными спецслужбами.
Целью данной работы является создание двухколёсной модели поискового робота с датчиками движения и датчиками препятствия.
Основой для работы самого устройства является Arduino
Nano [1].
Рисунок 1.
К достоинствам данного решения можно отнести:
1) Возможность самостоятельного управления устройством;
2) Простота сборки;
3) Дешевизна деталей.
К недостаткам можно отнести:
1) Отсутствие возможности видеонаблюдения;
233
2) Небольшая дистанция обнаружения.
Результатом работы планируется получить готовое устройство,
способное передвигаться и поворачиваться в пространстве с помощью
колёс. Устройство должно управляться с помощью смартфона посредствам bluetooth-соединения.
В данной работе была описана постановка задачи создаваемого
объекта. Описаны необходимые компоненты. Предложена обобщенная схема и описаны принципы работы объекта.
1. Arduino.ru
(электронный
http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardNano
ресурс)
URL:
Орлов С.Н.
Рук, доцент Сивков В.С.
ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
СЛОЖНЫМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ
Начиная с середины XX столетия в ходе научнотехнического прогресса и роста масштаба производственных процессов назревает острая необходимость в универсальных и гибких технических средствах, с помощью которых можно было осуществить
комплексную автоматизацию производства. Эти требования объяснялись его растущей номенклатурой и частотой смены выпускаемой
продукции. Возникла историческая потребность в гибкой автоматизации с возможностью устранения человека из непосредственного
участия в производстве. Появились первые универсальные манипуляционные машины-автоматы, с помощью которых можно было на расстоянии управлять объектами, которые представляли опасность для
жизни человека. Так началась зарождаться современная робототехника.
В наше время роботы стали неотъемлемой частью различных
сфер деятельности человека. Они используются в строительстве, медицине, в исследовании космоса и т.д. В связи с этим робототехника
становится всё более доступной. Дешевые компоненты и открытый
доступ к различному программному обеспечению открывают огромный простор для творчества. Теперь различные робототехнические
устройства можно создавать в домашних условиях.
Целью данной работы является разработка гексапода - платформы,
которая будет передвигаться в пространстве с помощью шести конечностей, каждая из которых имеет три степени свободы.
234
Основой для вычисления положения конечностей гексапода
будет использоваться контроллер Arduino Uno, выполненный на базе
процессора Atmega328p с тактовой частотой 16 МГц, обладающей
памятью 32 кБ и имеющий 20 контролируемых контактов ввода и
вывода для взаимодействия с другими компонентами. Arduino Uno
считается самой популярной платформой из всех других видов контроллеров Arduino.
Рисунок 1.
Для передачи команд контроллеру Arduino Uno используется
bluetooth-модуль HC05 JY-MCU. Модуль работает в режиме
Master/Slave. Управление движением гексапода выполняется с помощью смартфона, соединенного с контроллером через беспроводное
bluetooth-соединение. Для движения конечностей будут использоваться сервоприводы - приводы с управлением через отрицательную
обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Будем использовать сервоприводы Tower Pro sg90, они предназначены для управления небольшими механизмами, угол поворота
ограничен диапазоном от 0 до 180 градусов. Управление происходит
посредствам ШИМ сигнала. Для всех шести конечностей будет использоваться 18 сервоприводов, по три на каждую. Ресурсов Arduino
Uno будет недостаточно для управления всеми сервоприводами. Поэтому было принято решение использовать два ШИМ контроллера на
235
основе микросхемы PCA9685. Этот контроллер имеет 16 раздельных
каналов, в качестве управляющего сигнала применяется ШИМ. Контроллер управляется по шине I2C. В качестве питания всей схемы
будут использоваться два Li-iоn аккумулятора с напряжением 3.7 В
стандарта 18650 соединённых последовательно. Каркас гексапода
смоделируем в графическом редакторе и напечатаем с помощью 3дпринтера на основе пластика PLA. Для разработки, отладки и прошивки программы в контроллер будем использовать среду разработки Arduino IDE с C-подобным языком программирования Wiring.
Принцип работы гексапода основан на вычислении углов повороте
сервоприводов с помощью инверсной кинематики, на вход подаются
координаты крайней точки, до которой должны дотянуться одна из
конечностей, на выходе получаем углы поворотов сервоприводов.
Результатом работы планируется получить готовое устройство,
способное передвигаться и поворачиваться в пространстве с помощью шести конечностей, каждая из конечностей имеет три степени
свободы. Устройство должно управляться с помощью смартфона посредствам bluetooth-соединения.
1. Юревич Е.И. Основы робототехники БХВ-Петербург, 2-е издание 2005 –
252 с.
2. GameDev
[Электронный
ресурс]
//
URL:
http://www.gamedev.ru/code/articles/?id=4182
3. Radikot
[Электронный
ресурс]
//
URL:
http://www.radiokot.ru/konkursCatDay2017/26/
Прокофьева А.А.
Рук. доцент Сивков В.С.
WEB ПРИЛОЖЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УЧЕБНЫМ
ПРОЦЕССОМ
В современном обществе интенсивно совершенствуются вычислительная техника и техника связи, развиваются информационные
технологии, в связи с этим применение прикладных информационных
систем в разных областях растет.
Достижения прикладной информатики заняли ведущее место
в организационном управлении любого учреждения. Процесс информатизации охватил и социальную сферу: образование, науку, культуру, здравоохранение.
236
Информатизация и компьютеризация — это отрасль человеческой деятельности, которая развивается столь стремительно и одновременно порождает разнообразие проблем.
Информация, которая нас окружает, бесконечна и в любой организации возникает необходимость применения автоматизированной
обработки данных, которая обеспечила бы наиболее эффективную
работу.
В современных условиях в образовательных организациях существует необходимость использования компьютера при анализе результатов образовательного процесса. Обучение учащихся сопровождается ростом объема различной информации и поэтому обработка ее
превращается в главную область трудозатрат администрации учреждения.
Одной из важнейших проблем качественной организации
учебного процесса в образовательной организации является задача
создания автоматизированного учебного расписания. Правильно и
точно составленное расписание обеспечивает равномерную загрузку
школьных классов и учительского состава.
Решению этой проблемы посвящены программы «1С: ХроноГраф Расписание», «Астра», «АВТОРасписание»; также свой существенный вклад в теорию и практику этого вопроса внесли работы
авторов, таких как А. М. Вендров, В. И. Грекул, Н. Л. Коровкина, Г.
Н. Смирнова, С. С. Диго, А. А. Емельянов, Г. Н. Денищенко, М. И.
Семенов, И. Т. Трубилин, В. И. Лойко, В. В. Бойко, И. О. Губенко.
Но в современном экономическом кризисе образовательной организации довольно проблематично приобрести готовую программную продукцию. Более реалистичной является подготовка хотя
и частной, однако принципиальной важной системы, позволяющей
планировать и составлять расписания занятий, обучающихся
и учителей, что обуславливает актуальность выбранной темы исследования «Разработка информационной системы „Расписание“
и внедрение её в работу образовательной организации.
Разработка программы для составления расписания требует учёта специфики образовательного учреждения. Для этого необходимо
выявить объект исследования
данного
дипломного
проекта,
им является ГБОУ СОШ №12 города Сызрани.
Объект исследования – автоматизированная система расписания занятий образовательной организации.
Предмет исследования – применение современных информационных технологий и средств веб-программирования для создания
автоматизированных информационных систем.
237
Цель работы – проектирование и разработка автоматизированной системы расписания занятий образовательной организации.
Методы исследования и технология разработки: описательно-аналитический, экспериментальный, анализ проблем
автоматизации работы образовательного учреждения, разработка системы школьного расписания. В качестве системы управления базами
данных выбрана СУБД MySQL. Средством разработки являются
Python, инструментарий для разработки и администрирования вебпроектом – фреймворк Django.
Теоретическая и практическая значимость заключается в
том, что разработанную автоматизированную систему расписания
занятий можно будет применять как в деятельности конкретной образовательной организации, так и использовать другими учебными заведениями для анализа результатов образовательного процесса. А
также данное исследование может быть использовано в качестве методических рекомендаций при разработке информационных систем.
Поверина А.В.
Рук. доцент Сивков В.С.
ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ
В современном мире первое место в развитии промышленности занимает автоматизация производства. С ростом автоматизации
технологий повышается эффективность промышленной индустрии,
растет качество изготавливаемой продукции.
В связи с быстрым темпом развития и применения автоматизированных технологий, в частности роботов-манипуляторов, данная
тема дипломной работы в настоящем и будущем времени довольно
актуальна, и основной целью является разработка опытного образца
манипулятора с интеллектуальной системой управления.
Роботизированный робот или промышленный робот – автоматическая машина, стационарная или подвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько
степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления, которое формирует управляющие воздействия, задающие требуемые движения исполнительных органов манипулятора [1].
Основной частью ВКР является написание программы. Программная часть будет выполняться в программе Arduino IDE.
238
Интегрированная среда разработки Arduino (она же IDE
Arduino) содержит текстовый редактор для написания кода, область
для сообщений, текстовую консоль, кнопочную панель инструментов
(для самых ходовых функций), а также несколько меню. Кроме того,
IDE Arduino умеет подключаться к платам Arduino и Genuino, и это
нужно, например, для загрузки скетчей и коммуникации между пользователем и аппаратной составляющей Arduino. [2]
Рисунок 1.
С помощью DOF 1 манипулятор совершает вращательные
движения вокруг основания. При работе DOF 2, DOF 3 или DOF 4
робот выполняет вертикальные движения, т.е. сгибание и разгибание.
DOF 5 как и DOF 1 отвечает за вращательные движения, но не всего
робота, а только захватывающего устройства, которое в свою очередь
является 6 звеном (DOF 6) и осуществляет сжимание и разжимание
клешней.
1. Козырев Ю.Г. Применение промышленных роботов: учебное пособие. –
М.: КНОРУС, 2010. – 488 с.
2. GameDev
[Электронный
ресурс]
//
URL:
http://www.gamedev.ru/code/articles/?id=4182
3. Radikot
[Электронный
ресурс]
//
URL:
http://www.radiokot.ru/konkursCatDay2017/26/
239
Поручикова Е.Д.
Рук. доцент Сивков В.С.
МАЛОГАБАРИТНАЯ АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Важной частью при производстве во многих отраслях промышленности является правильное дозирование сыпучей продукции и материалов. Для этих целей используется система распределения компонентов. Такие системы применяются как в пищевой промышленности (хлебозаводы, пекарни, и т.д.), так и на любых производствах,
требующих дозирования сыпучих или гранулированных материалов.
[1]
Целью моей работы является проектирование малогабаритной
системы распределения на примере автоматической системы подачи
корма. Принцип работы устройства будет базироваться на основе работы дозатора сыпучих материалов.
Для проектирования будут использоваться следующие детали:
плата Arduino Nano, сервопривод Micro Servo Towerpro SG90, контейнеры, светодиод. Прибор будет работать от сети через USB зарядку.
Основной исполняемый код для Arduino будет реализован на языке
программирования Wiring в программной среде ArduinoIDE. [2]
Ключевую роль в механизме составляет сервопривод, который
будет регулировать угол дверцы прибора в открытом и закрытом положениях в соответствии с таймером. Светодиод является индикатором работы устройства. Для контроля яркости светодиода используем
резистор.
К достоинствам данного решения можно отнести простоту проектирования, низкую стоимость и доступность материалов, малогабаритную конструкцию.
В ходе исследования также будут рассмотрены несколько вариантов проектирования механизма данного устройства, и на их основе
будут описаны достоинства и недостатки. По итогу будет выбрано
оптимальное решение для корректного функционирования автоматической системы распределения сыпучего материала
240
Рис.1 [3]
Итак, в результате проделанной работы, будет сконструирован малогабаритный прибор, предназначенный для распределения
компонентов, работа которого будет происходить автономно. На примере моего исследования можно убедиться, что механизм дозирующего устройства может быть полезен не только на производствах для
соединения и дозирования компонентов, но и в быту - для автоматизации процесса кормления домашних животных, а также скота в сельскохозяйственной промышленности.
1.
И. С. Еремеев, “Автоматическая система распределения сыпучих
материалов по бункерам”;
2.
Программирование Arduino [Электронный ресурс] // URL:
http://arduino.ru/Reference;
3.
Fritzing [Электронный ресурс] // URL: http://fritzing.org/
Касаткин Т.В.
Рук., стар. препод Часов Е. А.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ГЕНЕРАЦИИ РАСПИСАНИЯ
ЗАНЯТИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ПГУТИ
Сегодня в учебных заведениях различного уровня – школах,
ссузах, вузах – стоит регулярная задача по составлению расписания
занятий учащихся. Зачастую этот процесс составления расписания
241
проводится вручную работниками соответствующих структурных
подразделений. Этот подход почти всегда обусловлен тем, что мало
просто составить расписание, нужно при составлении учитывать характерные особенности работы сотрудников из числа преподавательского состава: в учреждении могут работать внешние и внутренние
совместители, которые, к примеру, не могут проводить занятия в
определенные дни. Также задача усложняется ограниченным аудиторным фондом, что делает сложнее задачу разрешения «накладок»
и/или невозможности провести занятия у большинства учащихся
(разделенных по классам или группам) в один период времени. Частично задача решается разделением времени на первую и вторую
смены, но это не всегда является эффективным подходом.
Разумеется, существуют различные системы и программное
обеспечение, решающее задачи составления расписания. Однако почти всегда эти решения облегчают процесс путем проверки расписания на конфликты или ошибки, но не обладают функциональностью
автоматической генерации расписания – данные по-прежнему вводятся вручную.
Анализ существующих решений привел к выводу, что необходимо разработать максимально возможно универсальное программное
средство, которое бы позволило генерировать расписание занятий в
автоматическом режиме, основываясь на введенных данных об объемах нагрузки учащихся, сотрудниках преподавательского состава и их
особенностях режима работы.
При этом решение должно иметь простой, понятный и максимально универсальный интерфейс, одинаково отображающийся на
разных рабочих системах. Исходя из подобных требований можно
определить, что приложение должно иметь, к примеру, вебинтерфейс.
В задачах разработки веб-приложений с пользовательским интерфейсом в виде веб-страниц, а также приложений, имеющих многозвенную архитектуру, подходит язык Java. На нем планируется разработка прототипа решения, отвечающего требованиям задачи.
1. Эккель, Б. Философия Java [Текст] / Б. Эккель. : пер. с англ. – Питер, 2014.
– 656 с.
242
Ивлиев А. А.
Рук, стар. препод Часов Е. А
РАЗРАБОТКА КЛИЕНТ-СЕРВЕРНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ
СИНХРОНИЗАЦИИ ШРИФТОВ
На сегодняшний день существует множество различных прикладных задач, в которых работа со шрифтами является очень важной
характерной особенностью. Например, веб-дизайн, проектирование
пользовательских интерфейсов, полиграфия и пр. печать: все эти задачи требуют соответствующего программного обеспечения, способного предоставить возможность с различным набором шрифтов.
Специалисты, занимающиеся дизайном или какой иной подобной деятельностью, зачастую имеют несколько личных или служебных устройств, с помощью которых выполняют свою работу. В качестве таких устройств могут выступать служебные и/или домашние
компьютеры и/или мобильные устройства. Отсутствие нужных шрифтов на хотя бы одном из рабочих устройств может сказаться как на
времени, затрачиваемым специалистом на работу, так и на ее качестве. При этом на рынке ПО отсутствуют решения, обеспечивающие
синхронизацию шрифтов между устройствами, оставляя вопрос обеспечения ими все устройства самостоятельно.
Решением этой проблемы служит разработка клиент-серверного
приложения, например, на языке Java. Язык предоставляет возможность разработки клиентов под все используемые платформы, что
сделает приложение максимально применимым для специалистов любого профиля и уровня. Приложение позволило бы на основе информации в зарегистрированной учетной записи синхронизировать
шрифты между устройствами подобно облачному хранилищу с клиентскими приложениями, например, Яндекс.Диск или Google Drive.
Приложение можно функционально расширить, предлагая пользователям шрифты для синхронизации на выбор, находящиеся в собственной коллекции на сервере, но пока недоступные для пользователя. Этот функционал имеет явный потенциал для монетизации идеи:
продаваемые шрифты по подписке или полностью предоплаченные
пользователь также может использовать по своему усмотрению на
любых устройствах, имеющихся в распоряжении. При этом, разумеется, идея монетизации требует тщательного анализа рынка и лицензионных соглашений, по которым распространяются многие шрифты.
243
1. Эккель, Б. Философия Java [Текст] / Б. Эккель. : пер. с англ. – Питер, 2014.
– 656 с.
Слепнев Д. А.
Рук., стар. препод Часов Е. А
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПОИСКА ЗАИМСТВОВАНИЙ В
ИСХОДНОМ КОДЕ НА ЯЗЫКЕ JAVA
В соответствии с приказом Министерства образования и науки
РФ от 29 июня 2015 г. № 636 "Об утверждении Порядка проведения
государственной итоговой аттестации по образовательным программам высшего образования - программам бакалавриата, программам
специалитета и программам магистратуры" в вузах проводится проверка выпускных квалификационных работ учащихся на объем заимствований. Для решения этой задачи применяются автоматизированные системы проверки работ, автоматически вычисляющие объем
заимствований, основываясь на базе данных собственных документов,
формирующихся на основе анализа веб-страниц в сети Интернет, баз
РИНЦ, ВАК, диссертаций и т.д. Алгоритмы, задействованные в подобных системах, анализируют текст на естественном языке, проводя
сравнения различных вхождений строк и имеющимися документами в
базе данных.
При этом в выпускных квалификационных работах студентов ITнаправлений, темы которых связаны с разработкой алгоритмов или
сколько угодно иных различных программных решений, зачастую
содержат описание кода на одном или нескольких языках программирования. Ввиду того, что исходный код, разумеется, принципиально
отличается от текста на естественном языке, автоматизированные системы проверки на объем заимствований зачастую помечают исходный код в тексте ВКР как попыткой автора обойти систему проверки,
обманув алгоритмы и искусственно завысить процент оригинальности
работы. Это при том, что сама работа может быть полностью оригинальной.
Проблема предполагает разработку решения, которое бы в автоматическом режиме позволяло проверять текст документов на содержание кода на ЯП, и в случае его наличия проверять отдельным образом исходный код на объем заимствований в тех же базах данных.
Подобное решение будет полезно и в учебном процессе студентов IT-направлений: внедренное решение позволит проверять исход244
ный код лабораторных и/или курсовых работ студентов на объем заимствований у других студентов, из сети Интернет, собственных БД.
При этом решение должно учитывать различные возможные манипуляции с заимствованным кодом на любом из используемых ЯП.
1. Thomas, L. Introduction to Latent Semantic Analysis [Text] / L. Thomas, W.
Peter, Foltz, L. Darrell // Discourse Processes. – 1998. –№ 25. – P. 259-284.
Чуйков В. А.
Рук., стар. препод Часов Е. А
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗАЦИИ
ДОКУМЕНТООБОРОТА ППС ПГУТИ
Система автоматизации документооборота, система электронного документооборота (СЭДО) — автоматизированная многопользовательская система, сопровождающая процесс управления работой
иерархической организации с целью обеспечения выполнения этой
организацией своих функций. При этом предполагается, что процесс
управления опирается на человеко-читаемые документы, содержащие
инструкции для сотрудников организации, необходимые к исполнению.
В рамках разработки прототипа подобной системы специфически под нужды университета предлагается реализовать автоматическую генерацию отчетной документации для профессорскопреподавательского состава ПГУТИ, а именно составление так называемого отчета по нагрузке за два семестра учебного года. Работа такого компонента сводится к анализу расписания преподавателя на
семестр обучения, генерации предварительного отчета по нагрузке.
Далее сотрудник в ручном режиме должен самостоятельно скорректировать отчет в случае, если его занятия попадали на праздничные
дни, период больничного при его наличии, различные мероприятия и
события, в результате которых занятия переносились на другое время.
После этого сотрудник может завершить работу, а компонент сформирует окончательный отчет, готовый для сдачи в соответствующие
структурные подразделения.
Следующим этапом является разработка компонента, генерирующего расписание. Задача является много сложнее и ее решение основывается на автоматическом анализе учебных планов, графиков и
распределении нагрузки на кафедрах.
245
При этом должны учитываться такие особенности как наличие
внешних и внутренних совместителей, ограничения аудиторного
фонда, ограничение на максимальное количество возможных часов
как у сотрудника, так и у студентов в день; существования так называемых «поточных лекций» и многое другое.
Компонент должен корректно считывать информацию из имеющихся документов в существующих форматах и экспортировать сгенерированную информацию в удобном для сотрудников виде.
1. Система_автоматизации_документооборота [Электронный ресурс] / Режим
доступа: https:// ru.wikipedia. org/ wiki/ Система _автоматизации
_документооборота, – свободный. [Загл. с экрана]
Григораш М. В.
Рук., стар. препод Часов Е. А
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРОВЕРКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПРИКЛАДНОЕ
ПРОГРАММИРОВАНИЕ»
Прикладное программирование – одна из дисциплин по выбору
на втором курсе потоков ИВТ и ПИ. Суть дисциплины – обучение
известным структурам и алгоритмам обработки данных при решении
прикладных задач промышленного уровня. С приоритетом на правильную реализацию алгоритмов составлены лабораторные работы по
программированию в рамках этой дисциплины.
Поскольку различные задачи в промышленной разработке носят
характер высоконагруженных систем, то студенты должны уметь разрабатывать алгоритмы, способные выдерживать высокие нагрузки и
обрабатывать различные наборы входных данных. При этом студенты
должны уметь оценивать асимптотическую сложность алгоритмов и
проводить их тестирование.
В соревнованиях по программированию применяются решения
для тестирования алгоритмов, способные на некотором наборе тестов
оценить время работы алгоритма и его корректность. Например, реальный запуск алгоритма сортировки на наборе элементов в количестве 109 будет работать продолжительное время, в то время как тестирующая система способна за короткий промежуток времени оценить время работы алгоритма и сделать соответствующий вывод о
пригодности алгоритма (правильности решения задачи).
Нечто подобное предлагается реализовать в рамках соответствующей дисциплины, используя такую же концепцию, но при этом оце246
нивая не только время работы алгоритма и правильность результата,
но и объем потребления памяти, как асимптотический, так и в абсолютном эквиваленте. Также предлагается реализовать автоматическую генерацию тестовых наборов и юнит-тестов для исходного кода,
написанного при выполнении лабораторных работ.
Система должна анализировать не только работу самих алгоритмов, но и их работу с различными компонентами приложений, разрабатываемых студентами, например, оценивать корректность работы с
базой данных, работы с жестким диском и оперативной памятью, сетью с целью выявить узкие места.
Наглядный результат работы такой системы позволит студентам
обучаться эффективнее, повышая их компетенции в разработке ПО.
1. Thomas, L. Introduction to Latent Semantic Analysis [Text] / L. Thomas, W.
Peter, Foltz, L. Darrell // Discourse Processes. – 1998. –№ 25. – P. 259-284.
Котиков К.В., Усинов В.Р.
Рук. асс. Ахметшина Э.Г.
МОНИТОРИНГ ОШИБОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ТЕКСТОВОГО АНАЛИЗАТОРА
В настоящее время почти все инфраструктуры зависят от компьютеров и соответствующего для их целей программного обеспечения.
Программы достигают огромных размеров, а их функционал становится незаменимым. Большинство технологий в плане компьютерной
науки пришли с запада, в связи с этим большинство разработанных
программ идет именно оттуда. Однако, отечественный производитель
не стоит на месте и разрабатывает множество программ. Эти программы объединяются для удобства в огромные кластеры. Кластер не
всегда обладает всем желаемым функционалом и для этого создаются
вспомогательные программы, которые облегчают процесс взаимодействия между программами и человеком.
Данная программа разработана для внесения удобства и своевременного устранения ошибок при работе с системой программного
обеспечения. В ходе работы со стороны программного обеспечения
оператора создается лог-файл с важной информацией в виде: оповещений, предупреждений, ошибок. Однако, при критических ситуациях в виде ошибок нет никаких оповещений о том, что они произошли,
кроме записи в этот самый лог-файл. Наша программа отслеживает
появление этих ошибок в лог-файле и в случае выявления подобных
247
оповещает оператора ПК по средствам Windows Forms, а также звукового сигнала. В дальнейшем он предпринимает какие-либо действия
для устранения возникшей проблемы.
Программа обладает графическим интерфейсом по средствам
Windows Forms. Благодаря ему достигается удобство и плавность в
использовании.
Для работы программы необходимо указать:
1. Путь до рабочей папки
2. Таймер, по истечении которого будет выполнятся запрос на
контроллер базовой станции и последующий анализ полученного логфайла
3. Максимально допустимый размер лог-файла (в килобайтах).
1. Скит. Д. C# inDepth/C#. Программирование для профессионалов. [Текст] /
Джон Скит. – ИД «Вильямс», пер. с анг2014. –602 с. Ульяновск, 2016. – 170 с.
Надирадзе И.Г.
Рук., доцент Мезенцева Е.М.
WEB-СЕРВИС ГОРОДСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ WHERE2GO
Каждый хочет хорошо и продуктивно провести свои выходные и
будни, отдохнув от работы и рутины. Кто-то ходит в клубы, кто-то - в
театры, музеи, кинотеатры, а кто-то ходит на конференции. У всех
свои интересы.
Сейчас для того, чтобы найти интересное мероприятие, затрачивается много времени: приходится просматривать массу интернет
страниц, заходить на различные сайты, группы в социальных сетях в
поисках нужного, да и все эти мероприятия будут показаны сплошным списком без анализа интересов пользователя, что очень печально.
Проанализировав выше сказанное, было решено разработать
web-сервис городских мероприятий по интересам пользователя
Where2Go. При помощи данного сервиса можно быстро найти интересующее мероприятие, а также зарегистрироваться на него.
Данный продукт будет выводить интересные события, проходящие в городе. Помимо этого, сервис будет не просто показывать мероприятия, а располагать их в зависимости от удаленности от пользователя (реализовано при помощи встроенной системы геолокации) и
интересов пользователя, предварительно выставленных в личном кабинете, чтобы ему было легче в них ориентироваться. Кстати, после
248
регистрации на мероприятие юзер сможет быстро проложить маршрут к месту его проведения, а также рассчитать приблизительную
стоимость поездки на него.
Летом 2018 года Самару ожидает важное событие: Чемпионат
Мира по футболу 2018, что повлечет за собой тысячи туристов со
всей планеты. Именно для них будет создана отдельная страница, на
которой будет указана краткая история города и места, которые им
стоило бы посетить. При прибытии туриста на одно из этих мест, он
сможет ознакомиться с его историей при помощи специально встроенного в web-сервис аудиогида.
При создании этого проекта мы соблюдаем главные ценности
потребителя, поскольку экономим его время и деньги, а также указываем ему на цель.
В результате анализа рынка, выяснилось, что в интернет поступает около 128 тысяч запросов от пользователей по поиску мероприятий в городе, и нет единого сервиса, проанализировав все эти данные
было выявлено, что данный продукт действительно актуален.
Что же касается монетизации проекта, то, она будет происходить
при помощи встроенной в сервис рекламы и 8-10% агентстких
средств в месяц, получаемых от использования API таких популярных
поисковиков мероприятий как TimePad и Афиша.
В случаи успешной полной реализации и деятельности продукта
у нас в регионе, планируется его вывод на межрегиональный и интернациональный уровни, патент технологии поиска мероприятий и возможная франшиза или аренда технологии другими разработчиками
при помощи разрабатываемого в дальнейшем API ключа.
Для разработки web-сервиса планируется использовать следующие инструменты: клиентская часть будет состоять из языка разметки
html, каскадных таблиц стилей css. Динамика страниц будет достигаться с помощью java script и jquery. Логика сервиса будет написана
на языке ajax в связке с php.
Коваль М.А.
Рук. ст. преп. Коняева О.С.
РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ
«ИНТЕРАКТИВНЫЙ ПОИСК ФИЛЬМОВ»
Ежегодно в мире появляется большое количество новых фильмов. Это могут быть фильмы, как развлекательного характера, так и
научного. Большинство из них так и не попадут на экраны кинотеат249
ров или же не обретут большой популярности, особенно это может
касаться фильмов научной тематики, фильмов с глубокой идеей,
сложной для понимания широкой публики. Хотя для кого-то эти
фильмы могут показаться интересными, но отобрать то что будет интересно каждому по отдельности, учитывая большое количество однотипных сюжетов достаточно сложно.
Для того, чтобы найти выход из данной ситуации нужно определенной решение. Им может стать приложение «Интерактивный поиск
фильмов».
Это приложение должно будет помочь пользователю найти то,
что будет интересно именно ему. Для этого оно должно соответствовать следующим требованиям:
 большая база фильмов;
 поиск по большому числу критериев (год, жанр, режиссер и
т.д.);
 возможность оценивать эмоциональную составляющую
фильма, или то какие эмоции вызвал фильм после его просмотра;
 поиск по тегам;
 возможность создания собственной подборки фильмов.
Перед тем, как принять решение о написании приложения, был
произведен поиск готовых решений. Подобных приложений было
найдено малое количество. Все они в большинстве своем не отвечали
описанным требованиям.
Одним из таких приложений было «Movie Expert – рекомендации
фильмов». В нем есть возможность подобрать фильм, по ранее оцененным фильмам, но нельзя посмотреть список фильмов по нужным
критериям. Отсутствуют рейтинги, как внутренние, так и рейтинги
кинокритиков.
Для реализации цели был выбран язык разработки Java и среда
разработки IntelliJ IDEA.
В разрабатываемом приложении будут исправлены недочеты,
найденные в других решениях.
Арисова Д. А., Баринова Е. С.
Рук. ст.преп. Коняева О.С.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПГУТИ В «ИНТЕГРА-ПЛАНЕТА-4D»
«Интегра-Планета-4D» — это разработка компании «Интегра-С».
Она представляет собой интеграционную платформу, которая вмещает в себя средства для работы с объектами, датчиками, видеокамерами
250
и т.д. При этом перед пользователем предстает 3D мир, за которым он
может наблюдать в реальном времени (отсюда и появилось 4 измерение – измерение Realtime). В докладе рассказывается о возможном
представлении ПГУТИ в рамках данной платформы.
Одной из сфер применения «Интегра-Планеты» являются ВУЗы,
поскольку она позволяет осуществлять комплексную систему безопасности для учащихся и самого университета в целом. На данный
момент уже реализованы проекты с СамГУ, СамГУПС и СГЭУ. В
планах реализация проекта с ПГУТИ.
Далее будут рассмотрены несколько подсистем «ИнтеграПланеты-4D», которые могут эффективно использоваться в ВУЗе.
С помощью системы видеонаблюдения можно контролировать
состояние объекта, в рассмотренном случае университета, а это включает в себя мониторинг учебных корпусов, аудиторий, общежитий,
парковки и т.д. Платформа позволяет наложить видеоизображение на
3D макет объекта и получить реальное объемное изображение происходящего. Также «Планета» позволяет пользователю отслеживать
любое количество объектов в одно и то же время, в независимости от
их географических координат.
Охранно-пожарная сигнализация координирует ситуацию на
объекте и в случае возникновения пожара немедленно производит
меры по устранению чрезвычайной ситуации, подключая устройства
для нейтрализации очага возгорания. Информация об инциденте передается в рамках системы оповещения как лицам, контролирующим
состояние объекта, так и соответствующим службам, предоставляя им
полную информацию о произошедшем. Оперативные действия системы помогают сократить возможную угрозу для здоровья и материальный ущерб. Также система автоматически проверяет состояние датчиков и устройств, предупреждая о возможном возникновении опасных ситуаций.
Дистанционный контроль освещения позволяет осуществлять
простой контроль энергопотребления. Датчики движения позволяют
отслеживать активность, например, в аудиториях или компьютерных
классах, и в случае его отсутствия выключать свет, что позволяет сокращать расходы на электроэнергию.
Система контроля за инженерными системами производится в
автоматическом режиме, позволяя вовремя сообщить об ошибках в
работе ряда систем: отопительных, водоснабжения, кондиционирования и т.д. Как и в случае контроля за электроэнергией, здесь возможно наблюдение и управление на расстоянии, что разрешает нам вовремя применить меры в случае неполадок.
251
СКУД – система контроля и управления доступом отслеживает
активность на КПП и других точках входа в любой момент времени.
Полученные данные помогают контролировать доступ в здание, удаленно управлять пропуском лиц. Также все данные заносятся в журнал. Такой подход позволяет тщательнее контролировать поток посетителей и вести базу посещения.
1. Консорциум Интегра-С: [Электронный ресурс]: Консорциум “Интегра-С” Интеллектуальные системы безопасности / Интегра-Планета-4D: Интеграционная платформа / Год обращения: 2018. – Режим доступа:
https://www.integra-s.com/integratsionnaia-platforma/
2. Консорциум Интегра-С: [Электронный ресурс]: Консорциум “Интегра-С” Интеллектуальные системы безопасности / Презентация консорциума Интегра-С / Год обращения: 2018. – Режим доступа: https://www.integras.com/media/files/Презентация_Интегра-Планета-4D_j0bwusp.pdf
3. Консорциум Интегра-С: [Электронный ресурс]: Консорциум “Интегра-С” Интеллектуальные системы безопасности / Комплексная система безопасности для вузов и учебных заведений: ВУЗы / Год обращения: 2018. – Режим
доступа: https://www.integra-s.com/vuzy/
Бучнев И.П.
Рук. ,доцент Вержаковская М.А.
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
«ВЫЯВЛЕНИЕ, ОЦЕНКА И КОРРЕКЦИЯ РАЗВИТИЯ
ШКОЛЬНОЙ ДЕЗАДАПТАЦИИ У ДЕТЕЙ, ПРИСТУПАЮЩИХ
К ШКОЛЬНОМУ ОБУЧЕНИЮ»
Программа позволяет в автоматизированном варианте выявлять
наличие риска развития школьной дезадаптации у детей, приступающих к школьному обучению, предлагает варианты режимной и медикаментозной коррекции адаптационного периода, с учетом выявленных факторов риска развития школьной дезадаптации с помощью
специально разработанного опросника.
ПО было создано в среде разработки Microsoft Visual Studio 2017
на языке С# и состоит из двух элементов: приложение, в котором
осуществляется создание и открытие файлов(тестов), и непосредственно сами файлы тестирования.
Приложение имеет два возможных режима работы: создание и
прохождение (открытие). В режиме создания, инициализируются необходимые формы, в которые и будет заноситься информация о тесте,
вопросы, и в конечном итоге - реализации блоков условий. Блоки
252
условий в свою очередь состоят из полей, которые содержат в себе
условия выборки со значениями (устанавливаемые автором), и текстовое поле (результат), текст которого будет выводиться при полном
прохождении теста. Важно отметить, что кол-во блоков соответствует
возможному кол-ву прохождений данного теста, и иметь разные результаты, в зависимости от введенных втором данных.
Во втором режиме программы – прохождение (открытие), пользователю предлагается выбрать тест из файловой системы, и ответить
на вопрос, о прохождении кол-ва раз данного теста. В случае, если
число прохождений будет больше кол-ва блоков условий, то будет
выбран последний из них. По прохождении теста, данные полученные
путем сложения значений выбранных ответов, будут сверяться с
условиями выбранного блока, и в итоге, будет выведена форма содержащая результат.
1. Мостовой, Я. А. Лекции по управлению сложными техническими системами : учебное пособие / Я. А. Мостовой ; ПГУТИ, каф. ПОУТС. - Самара:
ИУНЛ ПГУТИ, 2014. - 192 с.
Юсупова Д.Г.
Рук., доцент Вержаковская М.А.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОМПАНИЙ НА
ОСНОВЕ ПРОГРАММЫ 1С:ПРЕДПРИЯТИЕ
В век информационных технологий возрастает потребность
предприятий в специальных компьютерных программах и информационных системах, предназначенные для решения многозадачности
автоматизации учета и управления, стоящих перед быстроразвивающимися современными предприятиями.
«1С:Предприятие» - это система программ которая включает в
себя платформу и прикладные решения, разработанные на ее основе,
для автоматизации деятельности организаций и частных лиц.
Платформа «1С:Предприятия» для всех прикладных решений
независимо от отраслевой специфики и фирмы разработчика обеспечивает:
- возможность использования системы от локального компьютера до десятков пользователей в локальной сети;
- использование файлового варианта или варианта "клиентсервер" (MS SQL Server);
253
- возможность развертывания работы на нескольких территориально удаленных точках с периодическим обменом информацией;
- возможность использования современных технологий (WEB,
XML, интеграция с другими программными системами и различным
торговым оборудованием) [1].
Так же не мало важным фактором является то что
«1С:Предприятие» является открытой системой, т.е. специалист, осуществляющий поддержку системы в организации, использует тот же
инструмент, что и разработчики фирмы "1С". Возможности
«1С:Предприятия» позволяют уменьшить усилия по изменению системы автоматизации и ее последующему сопровождению.
Использование программы 1С: Предприятие, рентабельно поскольку данный программный продукт предназначен для автоматизации деятельности предприятия в самых разных отраслях, таких как
автоматизация производства, торговых и сервисных предприятий,
ведения бухгалтерского учета, расчета зарплаты и управления кадрами.
1. Хрусталева Е. Ю. Язык запросов "1С:Предприятия 8". М.: ООО "1СПаблишинг", 2013.
Мальцева Е.С.
Рук. ст. преп. Коняева О.С.
РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЯ «ДОМАШНИЙ БУХГАЛТЕР»
В современном мире человек сталкивается с огромным количеством всевозможных трат. Это может быть, как запланированные, так
и не запланированные расходы.
В число запланированных можно отнести такие расходы, как:
оплата коммунальных платежей, сотовой связи, интернета, налогов,
кредитных платежей, детских садов, школ, различных кружков или
занятий. Например, спортзалы, бассейн, художественные школы, мастер-классы, курсы повышения профессиональной квалификации.
К числу незапланированных трат относятся совершенно различные вещи. Штрафы, развлечение: кино, театры, выставки и т.д., замена внезапно вышедшей из строя нужной техники, срочный ремонт
автомобиля, лечение, лекарственные препараты и сопутствующие
товары, покупки, произведенные по сиюминутному желанию.
Многим людям достаточно сложно контролировать себя и свои
расходы. В конце месяца может оказаться, что на самом деле затраче254
но было гораздо больше, чем планировалось. И куда делись эти денежные средства, по прошествии времени, очень трудно вспомнить.
Для того, чтобы не оказаться в такой ситуации необходим строгий контроль и учет всех трат и покупок. Например, используя специальное программное обеспечение.
Поиск готовых решений не дал нужных результатов. Либо приложения требовали ежемесячной платы, чего хотелось бы избежать.
Либо не соответствовали выдвинутым критериям.
Одним из таких решений было приложение «Домашняя бухгалтерия». Существенным минусом данной программы была достаточно
высокая стоимость. Так же данное приложение обладает интерфейсом
сложным для понимания с первого раза.
Рис.1 – Окно приложения «Домашний бухгалтер»
Поэтому было принято решения о разработке собственного приложения под названием «Домашний бухгалтер», которое будет отвечать всем необходимым требованиям:
 хранение данных введенных пользователем не менее полугода;
 возможность группировать расходы по группам определенными пользователем;
 составление отчета по группам в виде диаграмм за вы выбранный пользователем период;
 возможность экспорта данных в формате xls;
 приложение должно быть свободно распространяемым.
255
Для реализации проекта было принято решение использовать
язык программирования С# и среду разработки Visual Studio, так как в
нее встроен интерфейс программирования приложений (API), отвечающий за графический интерфейс пользователя и являющийся частью Microsoft .NET Framework. – Windows Form, который облегчает
написание графической части проекта.
При создании графического отображения приложения было решено минимизировать количество данных на главном окне и прибегнуть к переходам между окнами для облегчения интерфейса.
Итогом стало окно, показанное на рисунке ниже.
Классический вид приложений от Microsoft, минимальное число
элементов должно стать понятным и удобным даже для самого неподготовленного пользователя.
Медведев М.Н.
Рук., стар.препод.Часов Е.А.
ТУПИК ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
В начале 60-х в технологии программирования был совершен
тяжелый просчет - были введены и массово распространились современные языки высокого уровня (ЯВУ). Последующее печальное развитие событий (прогресс скорости CPU составил более чем шесть
порядков, тогда как производительность труда программистов возросла едва ли на порядок) было следствием ряда характерных черт
ЯВУ, не преодоленных по сей день.
Можно выделить много второстепенных черт ЯВУ, затеяв
дискуссии о преимуществах C над Pascal, Java над C++, или наоборот,
но все это будут бесполезные споры. Порочен сам принцип современных ЯВУ: вместо инструментов познания, записи, накопления и расширения человеческого опыта в конкретных предметных областях,
ЯВУ представляют собой громоздкие, противоречивые, нелепые и
ограниченные системы обозначений, придуманные, в основном, для
удобства разработчиков компиляторов.
Вся многотрудная деятельность ANSI и ISO, в принципе, почти
бесполезна, так как является полным аналогом кампаний по наведению порядка в мире молекулярного хаоса идей, подходов и принципов разработки ЯВУ, основной смысл которых состоит не в том, чтобы гарантировать решение реальных задач в желаемые сроки, а построить очередную систему для обеспечения случайного блуждания
256
программиста в пространстве состояний решаемой задачи.
Все существующие ЯВУ были построены в результате логически не обоснованного "озарения" их разработчиков разными видами титанических
идей. При этом разработчики ЯВУ полностью игнорировали суть
проблем.
Даже если не обращать внимания на темноту, провалы и противоречивость семантики ЯВУ, есть еще одна печальная закономерность, свойственная почти всем им: они имеют синтаксис и этот синтаксис - ужасен! Мы так привыкли к хитрым значками и их сочетаниям типа () - Lisp, *++->+= - С/С++, :=@= - Pascal и т.д., - что даже не
задаемся вопросом: а зачем все это нагорожено? Ведь, несмотря на
все хитросплетения, Pascal и C, например, семантически тождественны в 95% своих возможностей и не имеют никаких преимуществ друг
перед другом, являясь оба одинаково плохими (или одинаково хорошими) языками. ЯВУ уже 30 лет водят программистов по одному и
тому же порочному кругу проблем, ничуть не приближая решение ни
одной из них. Более того, проблема ошибок в программах с появлением ООП просто усугубилась, и любой знающий человек сразу скажет,
что отлаживать объектные программы куда труднее, чем обычные
процедурные.
Осанов В.А.
Рук., доцент Вержаковская М.А.
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ ДЛЯ
ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ НА СТАНКАХ С ЧПУ
Станок с числовым программным управлением стал одним из
важнейших достижений XX века в промышленности. Появление
станков с ЧПУ позволило сократить время обработки детали, повысить точность обработки, снизить затраты на специальные приспособления, сокращение времени на производительность, контроль и
транспортирование детали. В первые станок с ЧПУ был разработан
профессором Массачусетского технологического института Джоном
Т. Парсонсом. Он разработал оборудование для кодирования управляющей программы на металлических перфокартах.
С тех пор станки с ЧПУ получили широкое применение не только в промышленности, но и при изготовлении изделий для быта.
Примером этого может послужить процесс производства телефонов,
детских игрушек и даже пластиковых бутылок. Но одной из главных
сфер применения станков с ЧПУ остается металлообработка.
257
В связи со стремлением производителей улучшить качество готовых изделий появилась необходимость улучшения и ускорения механической обработки деталей. Данную проблему можно решить путем внедрения программного модуля, который в свою очередь позволит сократить затраты на инструмент, благодаря упрощенной и более
гибкой траектории.
При разработке программного модуля была использована система CAD/CAM NX-Unigraphics, учтены все недостатки его предшественника и добавлены новые функциональные возможности. В частности, разработанный программный модуль позволяет учитывать
твердость обрабатываемого металла, все движения инструмента сгенерированы с помощью специальных вспомогательных кодов, в конце
каждой управляющей программы указывается время ее выполнения.
Главной особенностью разработанного модуля является тот
факт, что кадры записываются циклами. При циклической работе увеличивается скорость движения инструмента. Повышается гладкость,
уменьшается шероховатость обрабатываемой детали. Циклы заставляют двигаться инструмент плавно по заданному радиусу.
Программный модуль является универсальным и подойдет для
любых фрезерных станков с ЧПУ.
1. Бигелоу, С. Сети: поиск неисправностей, поддержка и восстановление
[Текст] / Стивен Дж. Бигелоу; пер. с анг. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. –
1200 с.
Мисяков Э.Ш.
Рук. ст. преп. Коняева О.С.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ
БАТАРЕЕЙ
В настоящее время солнечные батареи стали доступнее для приобретения и люди стали использовать их повсеместно, начиная с портативной электроники и заканчивая энергообеспечения населенных
пунктов. Изначально солнечные батареи устанавливали на неподвижные платформы или плоские поверхности перпендикулярно солнечному свету, но в таком случае они были не очень эффективны, так как
солнечные лучи не всегда попадали прямо на солнечную батарею и
тем самым батарея не накапливала заряд. Поэтому ученые озадачились вопросом по повышению эффективности и начали пробовать
разные методы. Одним из методов является управляемая платформа,
258
на которой закреплена солнечная батарея. Управление может быть
как ручным, так и автоматическим. В этом методе используется различные системы слежения за перемещением солнца (солнечный трекер) или вовсе системы ориентации солнечных батарей. За счет этих
систем повышается КПД солнечной батареи и позволяет ей накопить
больше энергии.
Задача трекера — установить углы наклона рабочей поверхности
нагрузки, сориентировав, её строго на солнце. Проще говоря, солнечные лучи должны падать перпендикулярно плоскости солнечной батареи. Существует несколько способов достижения такой ориентации,
но рассмотрим один из самых простых.
Этот способ, основан на фотоприемниках. Задача фотоприемника или фоторезистора заключается в том, что он определяет освещенность при разных положениях трекера и передает управляющие сигналы на устройство управления до момента, когда поток света на всех
фотоэлементах будет одинаков. Разбалансировка системы из-за движения солнца даст импульс для активации нового перемещения, в
направлении солнцу.
Принципиальные схемы таких устройств несложные и недорогие. Но у них есть один существенный недостаток. В пасмурную погоду, при осадках и загрязнении фотоприёмников система неработоспособна.
Прототип солнечного трекера собирался на базе Arduino. Для
вращения платформы в горизонтальной и вертикальной оси используются сервоприводы, угол поворота которых зависит от мощности
падающего на фоторезисторы света.
При построении данного трекера было использовано следующее:
1. Контроллер Arduino Uno.
2. Сервопривод MG996R – 2x.
3. Солнечная батарея (3 Вт, 12 В).
4. Фоторезистор GL5528 (100 мВт, 8-20кОм/1,0 МОм) – 4x.
5. Резистор выводной 10 кОм; 0,25W; 5% — 4x.
6. Паяльник и провода.
Схемы устройства управления представлены на рис. 1 и рис. 2:
259
Рис. 1 – Принципиальная схема
Рис. 2 – Схема устройства построенная с помощью программы Fritzing
Программная часть была реализована с помощью бесплатной
программной оболочки Arduino IDE. Используемым языком программирования является C++. На рис. 3 и рис. 4 представлен собранный
прототип солнечного трекера.
Рис.3 - Прототип солнечного трекера (вид спереди)
260
Рис. 4 - Прототип солнечного
трекера (вид сзади)
Результатом построения получился двухосевой солнечный трекер, который устанавливает углы наклона рабочей поверхности, сориентировав ее строго на солнце. Тем самым происходит наибольшее
накопление энергии от солнечной батареи, а значит, ее КПД увеличивается.
1. Система слежения за Солнцем для солнечных батарей [Электронный ресурс]//
Режим
доступа
URL:
[http://ukrelektrik.com/publ/sistema_slezhenija_za_solncem_dlja_solnechnykh_bat
arej/1-1-0-1643]
2. Что такое Ардуино? [Электронный ресурс] // Режим доступа URL:
[http://amperka.ru/page/what-is-arduino]
3. Поворотное устройство слежения за Солнцем? [Электронный ресурс]//
Режим
доступа
URL:
[http://energomir.biz/alternativnayaenergetika/solnce/ustrojstvo-slezheniya-za-solncem.html]
Акулов И. О., Фартушнов Н. С.
Рук. ст. преп. Коняева О.С.
DREAMLAND
Многие граждане недостаточно удовлетворены условиями жизни
в городе Самара, они желают привлечь внимание властей к беспокоящим их проблемам. На сегодняшний день взаимодействие с властями
очень затруднительно.
Поиск решения данной проблемы весьма актуален, т. к. в 2018
году в городе Самара проходит чемпионат мира по футболу и, вероятно, в городе будут проводиться мероприятия подобного масштаба.
Для того, чтобы город выглядел достойно в сравнении с европейскими, понадобится провести некий апгрейд.
Рис.1 – Прототип сайта
261
Для решения указанной проблемы предлагается разработать webресурс "DreamLand" (рис.), аналогом которого является “Активный
гражданин”.
Данный сайт позволит пользователям высказывать их предложения, которые будут рассмотрены органами власти. Также пользователи смогут участвовать в голосованиях и просматривать результаты
реализаций прошлых идей.
Для разработки web-ресурса были выбраны следующие компоненты:
 CSS и HTML для фронтенда;
 PHP и JS для бэкенда.
Создание такого сайта должно ускорить процесс рассмотрения
идей по улучшению благосостояния города Самара, и улучшить взаимодействие граждан с органами управления.
Гайфутдинова Е. В.
Рук., доцент Градинарь И.М.
ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ТЕСТИРОВАНИЯ И СИСТЕМЫ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ОШИБОК
На настоящий момент автоматическое тестирование набирает
популярность у производителей ПО. Автоматическое тестирование
понимает под собой использование специальных инструментов автоматического тестирования (Automation Test Tool). На ряду с этим подавляющее большинство компаний в процессе тестирования ПО используют системы отслеживания ошибок (bug tracking system). Что
представляют собой эти два инструмента и как они помогают разработчикам выпускать качественное программное обеспечение?
Если говорить о том, зачем нужно автоматизированное тестирование компании то, прежде всего это инвестиции в будущее. Переход
с ручного на автоматическое тестирование требует корректировок в
бизнес-процессах, а также больших затрат времени и денег, но все эти
затраты быстро окупаются, когда фирма начинает делать более качественное ПО и намного быстрее чем конкуренты.
С помощью AT можно автоматизировать функциональные, регрессионные и нагрузочные тесты, но следует помнить, что не все что
можно автоматизировать стоит того. Принятие решения об автоматизации исходит из понятий выгоды.
Если вы рассчитываете выгоду автоматизации для компании, то
можно использовать такую формулу:
262
где K - коэффициент выгоды; N - количество версий программного продукта, которое планируется выпустить в ходе реализации
проекта; T - время на ручное выполнение тест-плана тестировщиком;
P - зарплата тестировщика; L - стоимость лицензии на средство автоматизации; T` - время на разработку, поддержку и выполнение автотестов специалистом по АТ; P` - зарплата специалиста по АТ.
Автоматизация имеет смысл, если K > 1. Как видно, это условие
будет выполняться только в том случае, если величины N или T достаточно велики. То есть если в компании хорошо поставлен процесс
производства ПО (выпускается и предполагается, что и в дальнейшем
будет выпускаться, много версий программного продукта) либо специфика производимого ПО такова, что тестировать его вручную
сложно (например, какие-нибудь банковские приложения со множеством полей для ввода критических данных). Однако эти условия
смягчаются, если вдруг окажется, что L = 0.
Первое в чём хороша автоматизация – АТ экономит время. Программа намного быстрее "щелкает по кнопкам" или посылает запросы
по протоколу, чем любой человек. Значит, программисты быстрее
узнают об ошибках и исправят их. И компания получит преимущество
перед конкурентами.
Во-вторых, исключается человеческий фактор. Тестировщик целый день выполняете одни и те же или очень похожие действия, то
вероятность ошибок к вечеру резко возрастает.
В-третьих, АТ дает возможность работать без графического
пользовательского интерфейса. Часто бывает так, что на ранних этапах развития программного продукта этот интерфейс еще не согласован и ПО представляет собой по сути набор каких-то модулей и элементов, которые тем не менее должны правильно работать. Или,
например, добавляют новую функцию в почти готовый продукт, но
доступа через интерфейс к ней нет. Что уж говорить об обмене данными по протоколам, который может происходить вообще незаметно
для пользователя. Хорошие средства АТ могут существенно помочь в
таких случаях.
В-четвертых, средства автоматизации позволяют эмулировать
многопользовательскую работу для нагрузочного тестирования.
Далее обратим внимание на системы отслеживания ошибок и зачем они нужны.
Все мы понимаем, что идеальных программ не существует и все
программисты допускают ошибки в своих проектах. Порой ошибки
263
могут быть трудновоспроизводимыми или непонятна природа ее возникновения. Для того, что эффективно устранять ошибки нужно тщательно собирать о них информацию и тут на помощь приходят системы отслеживания ошибок.
Система отслеживания ошибок — это прикладная программа,
разработанная с целью помочь разработчикам программного обеспечения (программистам, тестировщикам и др.) учитывать и контролировать ошибки (баги), найденные в программах, а также следить за
процессом устранения этих ошибок.
Как правило, такие системы позволяют хранить информацию об
ошибке в следующем виде:
 кто сообщил о проблеме;
 дата и время, когда была обнаружена проблема;
 серьёзность проблемы;
 описание неправильного поведения программы;
 кто занимается устранением проблемы;
 состояние ошибки.
Это минимальный набор требований к БД систем отслеживания
ошибок, на самом же деле многие подобные системы позволяют вести
намного более подробный учет ошибок. В чем то, они напоминают
системы управления проектами. А многие из них интегрированы с
такими системами.
Из выше сказанного выходят, что и автоматизированные тесты, и
системы отслеживания ошибок приносят разработчикам много
удобств. Но если что-то еще, что можно улучшить в этих инструментах. Для этого нужно понимать, как тестируют ПО.
Разработчики выпускают новую версию продукта и передают ее
отделу тестирования. Отдел тестирования запускает автоматизированные тесты для проверки. Представим, что в отчете о прохождении
не прошли некоторые тесты. Инженер должен вручную найти этот
тест в системе отслеживания ошибок и выставить ему статус Failed и
конечно проверить, почему он не прошел, завести баг, подробно описав его. Это не сложно, если новые версии выпускаются не часто и
если тестов мало, но такое встречается крайне редко. Все чаще разработчики используют спиральную модель жизненного цикла ПО и выпускают новые версии каждый день. И в свою очередь все системы
где применимы авто-тесты являются большими и сложными, а это
означает что нужно сотни тестов чтобы покрыть весь функционал. Из
этого следует вывод, что перенос информацию из одного инструмента
в другой это занимает много времени.
264
Для устранения данной проблемы можно автоматизировать взаимодействие этих систем посредством написания собственного модуля. Так как системы отслеживания ошибок, например, JIRA, имеют
API для создания и внесения изменений в задачи (в нашем случае тесты в системе), так и большинство инструментов автоматического
тестирования позволяют пользователям создавать свои надстройки и
расширять функционал.
Пользуясь двумя этими возможностями можно полностью автоматизировать прохождение авто-тестов и перенос информации в систему отслеживания ошибок. Это позволит всегда иметь актуальную
информацию о качестве новой версии ПО в кратчайшие сроки и ускорить процесс выявления и исправления ошибок.
Исаев В.Д.
Рук., доцент Карташевский И.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ МАРШРУТИЗАЦИИ В
РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕРВЕРНЫХ СИСТЕМАХ
Балансировка нагрузки (Load Balancing) применяется для оптимизации выполнения распределённых (параллельных) вычислений с
помощью распределённой (параллельной) вычислительной системы.
Балансировка нагрузки предполагает равномерную нагрузку вычислительных узлов (процессора многопроцессорной ЭВМ или компьютера в сети). При появлении новых заданий программное обеспечение, реализующее балансировку, должно принять решение о том, где
(на каком вычислительном узле) следует выполнять вычисления, связанные с этим новым заданием.
Кроме того, балансировка предполагает перенос (migration – миграция) части вычислений с наиболее загруженных вычислительных
узлов на менее загруженные узлы.
Однако при выполнении распределенного приложения возникает
конфликт между сбалансированным распределением объектов по
процессорам и низкой скоростью обменов сообщениями между процессорами. Если логические процессы распределены между процессорами таким образом, что издержки на коммуникацию между ними
сведены к нулю, то некоторые процессоры (компьютеры) могут простаивать, в то время как остальные будут перегружены. В другом случае, "хорошо сбалансированная" система потребует больших затрат
на коммуникацию. Следовательно, стратегия балансировки должна
быть таковой, чтобы вычислительные узлы были загружены доста265
точно равномерно, но и коммуникационная среда не должна быть перегружена.
Проблема балансировки вычислительной нагрузки распределённого приложения возникает по той причине, что:
• структура распределенного приложения неоднородна, различные логические процессы требуют различных вычислительных мощностей;
• структура вычислительного комплекса (например, кластера),
также неоднородна, т.е. разные вычислительные узлы обладают разной производительностью;
• структура межузлового взаимодействия неоднородна, т.к. линии связи, соединяющие узлы, могут иметь различные характеристики пропускной способности.
Балансировка нагрузки может осуществляться при помощи как
аппаратных, так и программных инструментов, а также на различных уровнях сетевой модели OSI (open systems interconnection
basic reference model — базовая эталонная модель взаимодействия
открытых систем). Процедура балансировки осуществляется при помощи целого комплекса алгоритмов и методов, соответствующим
следующим уровням модели OSI:
• сетевому;
• транспортному;
• прикладному [1, 4]. Балансировка на сетевом уровне предполагает решение следующей задачи: нужно сделать так, чтобы за один
конкретный IP-адрес сервера отвечали разные физические машины.
Такая балансировка может осуществляться с помощью множества разнообразных способов.
DNS-балансировка. На одно доменное имя выделяется несколько
IP-адресов. Сервер, на который будет направлен клиентский запрос,
обычно определяется с помощью алгоритма Round Robin. Построение
NLB-кластера. При использовании этого способа серверы объединяются в кластер, состоящий из входных и вычислительных узлов. Распределение нагрузки осуществляется при помощи специального алгоритма. Используется в решениях от компании Microsoft [1].
Балансировка по IP с использованием дополнительного маршрутизатора [2-4].
Балансировка по территориальному признаку осуществляется
путём размещения одинаковых сервисов с одинаковыми адресами в
территориально различных регионах Интернета. Балансировка по
территориальному признаку также используется во многих CDN
266
(Content Distribution Network, сети доставки контента) [1, 4]. Этот вид
балансировки является самым простым: клиент обращается к балансировщику, тот перенаправляет запрос одному из серверов, который и
будет его обрабатывать. Выбор сервера, на котором будет обрабатываться запрос, может осуществляться в соответствии с самыми разными алгоритмами: путём простого кругового перебора, путём выбора наименее загруженного сервера из пула и т.п.
При балансировке на прикладном уровне балансировщик анализирует клиентские запросы и перенаправляет их на разные серверы в
зависимости от характера запрашиваемого контента. Так работает,
например, веб-сервер Nginx, распределяя запросы между фронтендом
и бэкендом. За балансировку в Nginx отвечает модуль Upstream [1]. В
качестве ещё одного примера инструмента балансировки на прикладном уровне можно привести pgpool — промежуточный слой между
клиентом и сервером СУБД PostgreSQL.
С его помощью можно распределять запросы оп серверам баз
данных в зависимости от их содержания, например, запросы на чтение будут передаваться на один сервер, а запросы на запись — на
другой.
Существует много различных алгоритмов и методов балансировки нагрузки. Выбирая конкретный алгоритм, нужно исходить, вопервых, из специфики конкретного проекта, а во-вторых — из целей,
которые планируется достичь.
В числе целей, для достижения которых используется балансировка, нужно выделить следующие:
• справедливость: нужно гарантировать, чтобы на обработку
каждого запроса выделялись системные ресурсы и не допустить возникновения ситуаций, когда один запрос обрабатывается, а все
остальные ждут своей очереди;
• эффективность: все серверы, которые обрабатывают запросы,
должны быть заняты на 100%; желательно не допускать ситуации,
когда один из серверов простаивает в ожидании запросов на обработку;
• сокращение времени выполнения запроса: нужно обеспечить
минимальное время между началом обработки запроса (или его постановкой в очередь на обработку) и его завершения;
• сокращение времени отклика: нужно минимизировать время
ответа на запрос пользователя.
Очень желательно также, чтобы алгоритм балансировки обладал
следующими свойствами:
267
• предсказуемость: нужно чётко понимать, в каких ситуациях и
при каких нагрузках алгоритм будет эффективным для решения поставленных задач;
• равномерная загрузка ресурсов системы;
• масштабирумость: алгоритм должен сохранять работоспособность при увеличении нагрузки.
1. Балансировка нагрузки: основные алгоритмы и методы [Электронный ресурс] http://habrahabr.ru/company/selectel/blog/250201/
2. Cisco ACE - балансировка приложений. [Электронный ресурс]
http://habrahabr.ru/post/143564/
3. Firewall Load Balancing, Citrix Systems white paper. [Электронный ресурс]
http://docs.citrix.com/content/dam/docs/en-us/netscaler/9-3/downloads/en.
netscaler.ns-flb-gen-wrapper-93-con.pdf
4. Load Balancing and Redundancy. Giritech A/S white paper [Электронный
ресурс] http://www.giritech.de/downloads/pdf/Load%20Balancing_whitepaper.pdf
Антипова Д.А.
Рук., д.п.н. Андронова И.В.
ПРОБЛЕМЫ МЕЖЛИЧНОСТНОЙ КОММУНИКАЦИИ
Коммуникация - это процесс многократной связи между людьми,
включающий в себя взаимодействия и влияния, передачу информации
и процесс восприятия друг друга, поэтому, наш мир невозможно
представить без коммунникации, поскольку все иформационные процессы в нашем обществе завязаны именно благодаря ей. Коммуникацию также рассматривают как особую реальность, в которой зараждаются все психические процессы в сознании человека. Коммуникация раскрывается как сторона общения, представляющая собой передачу информации от одного коммуниканта к другим коммуникантам.
Существуют несколько видов базовых понятий теории межличностного общения. Это такие понятия, как: " межличностный контакт ", "
межличностное взаимодействие ", " межличностные отношения " , "
межличностное общение " и " межличностная коммуникация ". Каждое из них фиксирует разнообразие целей и задач, которые стоят перед людьми в процессе общения. Итак, разберём, что же такое межличностная коммуникация и какие основные проблемы она включает
в себя?
Межличностная коммуникация – это процесс обмена сообщениями и их интерпретация двумя или несколькими индивидами, всту268
пившими в контакт друг с другом. Обратим внимание на следующие
принципиальные моменты этого определения. Во-первых, содержание используемого в нем термина “коммуникация” соответствует как
исходному латинскому слову communicatio (от communico – делаю
общим, связываю, общаюсь), так и пониманию коммуникации в технических (пути сообщения, транспорта, связи) и естественных (сигнальные способы связи у животных) науках. Говоря о межличностной
коммуникации, имеют в виду прежде всего процессы обмена, т. е.
взаимосвязи, обращенности друг к другу, отклику друг на друга
участвующих в общении людей. Во-вторых, коммуникативные действия – это действия, ориентированные на смысловое восприятие их
другими людьми, это связь, в ходе которой происходит обмен сообщениями (или информацией). Информация всегда облекается в форму
каких-то знаков, иначе она не может быть представлена для человека.
Поскольку точного соответствия между различными знаковыми системами не существует, перевод из одной знаковой формы (или системы кодирования) в другую всегда предполагает переформулированные, или интерпретацию. Особенности истолкования и понимания
переданного сообщения (как вербального, так и невербального) в контексте межличностного взаимодействия не просто важный ракурс
рассмотрения межличностной коммуникации, но сам процесс межличностной коммуникации определяется как процесс совместного
созидания и согласования смысла (ов). В-третьих, межличностный
характер коммуникации означает, что имеет место обмен сообщениями между небольшим числом людей; как правило, это непосредственное взаимодействие, когда его участники находятся в пространственной близости, имеют возможность легко осуществлять обратную
связь; это взаимодействие личностно ориентировано, т. е. предполагается, что каждый из его участников признает незаменимость, уникальность своего партнера, принимает во внимание особенности его
эмоционального состояния, самооценки, личностных характеристик и
в свою очередь рассчитывает на встречное внимание.
Теперь рассмотрим основные проблемы межличностной коммуникации. Проблемы, обусловленные восприятием, связаны с тем, что
люди реагируют не на то, что в действительности происходит в их
окружении, а на то, что воспринимается как происходящее. Учет факторов, влияющих на восприятие в процессе обмена информацией,
позволяет обеспечить эффективность коммуникаций, устранив преграды, обусловленные восприятием. Одна из характерных проблем
такого рода возникает по причине конфликта между сферами компетенции, основами суждений отправителя и получателя.
269
Наличие обратной связи как таковой дает возможность установить, действительно ли ваше сообщение, принятое получателем, истолковано в том смысле, который вы изначально ему придали. Неумение слушать. Как показывают статистические исследования, в
среднем человек слушает лишь с эффективностью 25%. Вместе с тем
согласно результатам исследований, эффективное слушание является
важнейшим качеством успешно работающего менеджера.
Основными направлениями совершенствования умения слушать
являются следующие: перестаньте говорить; помогите говорящему
раскрепоститься; покажите говорящему, что вы готовы слушать;
устраните раздражающие моменты; сопереживайте говорящему;
будьте терпеливы; сдерживайте свой характер; не допускайте споров
или критики; задавайте вопросы; перестаньте говорить.
Другими рекомендациями по совершенствованию искусства общения, помимо умения эффективно слушать, являются следующие:
обдумайте и проанализируйте вопросы, проблемы и идеи, которые вы
хотите сделать объектами передачи; проясните свои идеи перед началом их передачи; употребляйте точные слова, вместо слов общего
характера, и выиграете в результативности; будьте восприимчивы к
потенциальным семантическим проблемам; следите за языком собственных поз, жестов и интонациями (постарайтесь взглянуть на себя
и услышать себя так же, как видит и слышит вас собеседник); посылая
гармоничные знаки, которые не содержат противоречивых сообщений, вы добиваетесь большей ясности и понимания ваших слов излучайте эмпатию и открытость (проявляйте эмпатию ,т.е. внимание к
чувствам других людей). Это честная, искренняя попытка увидеть
ситуацию, поднимаемые вопросы и проблемы глазами другого человека; проявляйте открытость в разговоре. Избегайте скороспелых
суждений, оценок и стереотипов. Старайтесь увидеть, прочувствовать
и понять ситуацию и затрагиваемые проблемы в контексте собеседника. Это вовсе не говорит о необходимости соглашаться с собеседником, это должно быть лишь стремлением его понять; добивайтесь
установления обратной связи (задавайте вопросы; заставляйте человека пересказывать ваши мысли; оценивайте язык поз, жестов и интонаций собеседника; контролируйте первые результаты работы и т. д.).
Также, межличностная коммуникация включает в себя некоторые ситуационные трудности, которые вызывают проблемы в процессе общения индивидов. Среди типичных социальных ситуаций межличностного взаимодействия следует выделить так называемые трудные, или стрессовые. Стрессовая ситуация – это ситуация, которая
становится для человека, переживающего или воспринимающего ее,
270
причиной стресса или тревоги.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что проблемы в
межличностной коммуникации часто случаются потому, что, вопервых, люди неверно и неточно воспринимают друг друга, вовторых, не понимают, что их восприятие неточное. Удовлетворённость общением и в кратковременных, и в долговременных отношениях во многом зависит от степени адекватности и глубины межличностного восприятия.
1.
Основы теории коммуникации: Учебник / Под ред. проф. М.А. Василика. - М.: Гардарики, 2003. - 615 с.
Корчина Н.А
Рук., д.п.н. Андронова И. В.
ТЕОРИЯ МАГИЧЕСКОЙ ПУЛИ
Название теории появилось из метафоры Лассуэлла "волшебная
пуля", которая, попадая из мозга одного человека в мозг другого, меняет его идеи, чувства, знания, мотивацию. Человек оказывается беззащитным перед пропагандой или коммуникативным воздействием.
Первые представления о природе и силе массовой коммуникации, существовавшие в Первой Мировой войне назывались теорией
магической пули (Были и другие названия, такие как: «теория инъекций» или «теория приводного ремня»). Основная мысль заключается
в том, что сообщения масс-медиа принимаются всеми членами аудитории одинаково и вызывают мгновенные и непосредственные отклики.
В наше время, когда о процессе массовой коммуникации известно намного больше, теория «магической пули» может показаться
наивной и простой, но она полностью соответствовала теоретическим
воззрениям в социологии и психологии того времени. Так, эффект
воздействия СМИ на сознание средних людей аналогичен пуле. Сообщение проникает в мозг и трансформирует мысли и эмоции человека. Обычные люди не могут сопротивляться данному влиянию. В этом
заключается магическая сила СМИ. Классическим примером правоты
этой теории является эффект от передачи по радио в 1938 году в НьюЙорке текста Г. Уэллса о высадке марсиан на землю. Многие слушатели, не зная, что это литературный текст, восприняли его как сообщение о реальном событии. Возникла массовая паника. Кроме того,
был пример огромного воздействия военной пропаганды. Это каза271
лось надежным доказательством того, что сила средств массовой
коммуникации действительно так велика, как эмоционально описал
Лассуэлл.
Власть пропаганды, по его мнению, связана не столько с содержанием сообщений, сколько с внутренним беспокойством людей. Если жизнь становится нестабильной, тревожной, то в этих условиях
могут сработать даже грубые формы пропаганды.
Гарольд Лассуэлл создал теорию пропаганды, которая предлагает крайне пессимистический взгляд на медиа и их роль. Сила пропаганды объяснялась не столько сутью или привлекательностью сообщений, сколько уязвимостью сознания среднего человека. Ученый
полагал, что экономический кризис и политический конфликт вызвали всеобщий психоз и из-за этого люди становились жертвами грубых
форм пропаганды. Когда конфликт вырастает до такого уровня, как в
Германии в период кризиса, весь народ может стать психологически
неуравновешенным и податливым к манипулированию.
Позднее Лассуэлл признал теорию «магической пули» ложной.
Пропаганда, считал он, это нечто большее, чем простое использование СМИ как инструмента обмана и контроля над людьми. Дело в
том, что людей нужно постепенно готовить к принятию совершенно
иных идей и совершению других поступков. Коммуникатор, полагал
ученый, должен детально разработать стратегию для длительной кампании, в ходе которой можно было бы осторожно внедрять, а потом
культивировать новые идей и образы. Таким образом, эта стратегия
опирается на так называемые коллективные и эталонные символы,
которые ассоциируются с сильными эмоциями. Бакулев пишет в своей книге: «В отличие от понятий «магической пули», теория Лассуэлла предполагала длительный и крайне сложный процесс подготовки.
Один-два раза натолкнувшись на экстремистские идеи, человек едва
ли испытает их воздействие». Лассуэлл считал, что раньше распространение эталонных символов осуществлялось бессистемно, и предлагал передать контроль над пропагандой через медиа новой элите –
научной технократии, которая должна была использовать свои научные знания во благо, а не в зло («идея благотворящей технократии»).
Кроме того, якобы на основе неоспоримых фактов о силе массовой рекламы того времени можно было сделать вывод о том, что медиа способны заставить людей покупать товары в огромном количестве и ассортименте. Это убеждение укрепляло уверенность в огромной силе медиа и усиливало кажущуюся достоверность теории «магической пули».
272
В основе теории «магической пули» лежали предположения, которые теперь отвергаются теоретиками, и, как следствие, исследователям масс-медиа пришлось весьма неохотно от нее отказаться. В
конце 1920-х и начале 1930-х годов у ученых появился интерес к медиа как к предмету исследовании. Они перешли от простых рассуждений об эффектах к подробному изучению влияния конкретного содержания на определенные категории людей.
Пропаганда привлекла внимание первых теоретиков медиа, так
как угрожала подорвать сами основы американской политической
системы и демократического правления где бы то ни было. К концу
1930-х годов многие (если не большинство) американские лидеры
были убеждены, что демократия не выживет, если разрешить свободное распространение экстремистской пропаганды. Но запрет означал
бы существенное ограничение самого важного принципа западной
демократии - свободы коммуникации. Теоретики пропаганды стремились понять и разрешить эту дилемму.
Вначале отдельные специалисты считали, что общественность
можно научить противостоять пропаганде. В конце концов, пропаганда нарушает самые основные правила равноправной демократической
политической коммуникации. Она, беззастенчиво пользуясь ложью и
обманом в целях убеждения. Если бы людей можно было научить
критически оценивать пропагандистские сообщения, они знали бы,
что эти сообщения надо отвергать как бесчестные и лживые. Эти эксперты полагали, что демократию можно спасти путем просвещения
народа. Но оптимизм по этому поводу исчезал по мере того, как в
1930-е годы в Америку из Европы стали проникать новые веяния. Все
больше и больше американцев, особенно иммигранты первого поколения, предпочитали слушать лидеров тоталитаризма, обещавших
социальную справедливость и работу. Они вступали в общественные
движения, которые базировались на пропаганде, более или менее откровенно заимствованной у Европы.
Специалисты в области пропаганды поняли, что даже если просвещение народа поможет противостоять пропаганде, этот процесс
может оказаться слишком длительным. Поэтому теоретики пропаганды отказались от идеализма в пользу идей, которые, как они считали,
реалистичны и основываются на научных фактах. С пропагандой
нужно бороться всеми возможными средствами. Если бы найти способ использовать мощь пропаганды для распространения идеалов
доброты и справедливости, тогда можно было бы не только выдержать ее натиск, но и иметь инструмент создания более совершенного
общественного порядка. Именно это обещала стратегия использова273
ния положительных пропагандистских приемов для борьбы с «плохой» пропагандой и содействия целям, которые элита считала хорошими, так называемая белая пропаганда. После Второй мировой войны эти приемы белой пропаганды легли в основу рекламных кампаний.
1. Основы теории коммуникации: Учебник / Под ред. проф. М.А. Василика. М.: Гардарики, 2003. - 615 с.
Жинжин А.В., Штаку В.И.
Рук. ст. преп. каф. РРТ, к.т.н. Хайруллин М.А.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РВ СИО В СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНЫЙ
ГОРОД
Безопасный город это гибридная автоматизированная система
для решения Безопасный технических задач городского хозяйства.
Это комплекс программно-аппаратных средств и организационных
мер для обеспечения видео охраны и технической безопасности, а
также для управления объектами жилищно-коммунального хозяйства
и другими распределенными объектами в масштабах современного
города.
Целью является повышение уровня информационной поддержки
оперативно-служебной деятельности силовых ведомств и единых дежурных диспетчерских служб (ЕДДС) в муниципальных образованиях. Это позволит оперативно реагировать на нарушения правопорядка
и на чрезвычайные ситуации.
Безопасный город является известной системой обеспечения безопасности городов Российской Федерации, в преддверии чемпионата
мира по футболу. Жизнедеятельность в период наплыва гостей и проведения массовых общегородских мероприятий порождает комплекс
обстоятельств, которые накладывают свой отпечаток на формирование безопасного фона города.
На улицах городов организаторов в рамках подготовки к чемпионату мира, система будет значительно усовершенствована в связи с
требованиями по безопасности ФИФА.
Комплекс систем безопасности при проведении ЧМ 2018 следующие:
1. Система общего видеонаблюдения
2. Система контроля и управления доступом
3. Система охранной сигнализации
274
4. Билетно-пропускная система
5. Система видеонаблюдения чаши стадиона.[1]
Так же предлагается использования радиовещательной системы
информационного обслуживания (РВ СИО) на оконечном оборудовании.
RadioDataSystem (RDS)- название многоцелевого стандарта, который используется с целью передачи информационных данных при
помощи каналов ЧМ-радиовещания в диапазоне УКВ.
RDS позволяет получать и отображать на экране устройства дополнительную информацию: название радиостанции, музыкальной
композиции, имя исполнителя и даже данные об обстановке на дорогах (перекрытия, заторы, ремонтные работы и т.д.).
AeronauticalMobileSatelliteService (AMSS) - спутниковая система
мобильной аэронавигации.
AMSS является одним из фрагментов системы CNS/ATM, который имеет отношение к электросвязи, здесь предусмотрено девять
радиолиний, которые обеспечивают связь «борт-земля».
AMSS включает геостационарные спутники связи, которые
предназначены для подвижной связи, обеспечивают обширную глобальную зону действия и каналы речевой связи и передачи
данных.AMSS - система связи, основанная на спутниковой технологии. В этой системе используются спутники, синхронизированные с
вращением Земли, находящиеся на геостационарной орбите на высоте
36000 км над экватором.
Принцип связи в системе AMSS достаточно прост. Радиосигнал
на частоте 1,6 ГГц, передается с AES на спутник, где принимается и
преобразуется до 4 ГГц. После чего спутник пересылает этот сигнал
на GES. Эта часть связи называется «обратным» каналом передачи
данных.
Подобным образом сигнал с частотой 6 ГГц передается с GES на
спутник, где он принимается и преобразуется до частоты 1,5 ГГц. Далее измененный сигнал со спутника передается на AES. Данная часть
связи носит название «прямой» канал передачи данных.
Двойную часть связи между GES и спутником называются фидерной линией (С-канал: 4/6 ГГц), а двойную часть связи между спутником и AES называют сервисной линией (L-канал: 1,6/1,5 ГГц).
Система аналого-цифрового радиовещания в диапазоне ОВЧ
FMeXtra, в которой для передачи суммарного сигнала левого и правого каналов (А + В) используется полоса частот 0,03 – 15 кГц, для передачи разностного сигнала левого и правого каналов (А – В) используются полосы частота 23 – 38 и 38 – 53 кГц, а для передачи цифрово275
го сигнала дополнительной программы используется полоса частот 62
– 99 кГц. Пилот-тон передается на частоте 19 кГц. представлен спектр
составного стереофонического сигнала в системе радиовещания
FMeXtra. [2]
Закрепление данного предложения о российском стандарте систем оповещении способствовало бы планированию и интенсивному
развитию СО РВ СИО в России с полным обеспечением обслуживанием территорий регионов и интеграцией регионов в рамках межрегиональных сетей различного назначения, а также открытием перспектив российского рынка перед производителями необходимого
оборудования.[3]
Исследованы возможности использования РВ СИО для подачи
дополнительных радиовещательных программ. Обоснованы основные
требования к системе, принципиальные решения, структура и состав.
Показано, что наиболее перспективным вариантом построения подобных систем, как и прочих высокоскоростных РВ СИО, является использование модуляции OFDM. Показана возможность унификации
технических решений между собой
1. Безопасный город - 63.mchs.gov.ru
2. ETSI TS 102 759 V1.1.1 Digital Radio Mondiale (DRM); AMSS DistributionInterface (ASDI). – ETSI – 2008
3. Елисеев С.Н., Радиовещательные системы информационного обслуживания. – М.: Радио и связь. 2003г.
Плакатина Е.С.
Рук. к.т.н., доц. Иванова В.Г.
ШУМОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТОТНОГО ДЕТЕКТОРА
С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ВХОДНОГО СИГНАЛА
В [1] описан цифровой квадратурный частотный детектор (ЧД) с
дифференцированием квадратурных компонент входного сигнала.
Недостаток детектора – большие программные затраты на реализацию
дифференциаторов в случае широкополосных ЧМ сигналов.
Этого недостатка лишён ЧД с преобразованием частоты ПЧ и
дифференцированием низкочастотных квадратурных компонент сигнала [2].
В [1] и [2] отсутствуют сведения о помехоустойчивости этих детекторов, поэтому целью данной работы является исследование шумовых свойств детектора с преобразованием частоты.
276
На рисунке 1 приведена структурная схема ЧД с ПЧ, дифференциаторами и ограничением амплитуды.
xc n-N
ЛЗ
yc n
Дифф
x0cn
xn
xc n
w0n
ФР
ПЧ
X2n-N
wn
x0sn
xs n
ФНЧ
Дифф
ys n
-1
ЛЗ
yn
xs n-N
Рисунок 1 – Структурная схема цифрового ЧД
Сначала рассмотрим случай, когда на входе ЧД действует аналоговый модулированный ЧМ-сигнал и немодулированная синусоидальная помеха. Тогда на выходе 90-градусного фазорасщепителя
получим
x 0 c  X cos 0  X p cos 0 p , x 0 s  X sin 0  X p sin 0 p ,
где   cost , 0 p  (p
 0 )t   p0 ,
X - амплитуда сигнала,
X p - амплитуда помехи,
После преобразования частоты получим
x c  X cos   X p cos  p , x s  X sin   X p sin  p ,
где   cos t    ,  p  (p  0 ) t   ,  г - начальная фаза
г
г
колебаний гетеродина ПЧ.
Тогда выходной сигнал детектора определится следующим соотношением
2
2
X   X X p   p cos  p    X p p
wa
,
2
2
X  X p  2 X X p cos  p  

 



  и  p - первые производные мгновенных фаз сигнала и помехи, a - крутизна характеристики дифференциатора.
При отсутствии помехи выходной сигнал равен w  a   , т.е. выходгде
ной сигнал повторяет закон изменения частоты входного сигнала.
277
При X
p
X  0.1 на выходе детектора действует помеха
Xp

 

 p  0   sin t  cos  p  0   cos t  .
X
Анализ этого соотношения показывает, что на выходе ФНЧ
действуют две составляющие помехи на частотах ΔΩ и Ω- ΔΩ, где
ΔΩ – разность частоты помехи и ближайшей к ней составляющей
спектра ЧМ сигнала.
Суммарная мощность двух гармонических составляющих помехи на выходе детектора равна
1 2 Pp вх
2
2
(1)
Pp  a
 J m       J m1   ,
2
Pвх
где Pp вх и Pвх мощности помехи и сигнала на входе соответственно,
Jm (ψ) – функция Бесселя порядка m.
Это соотношение является исходным для определения приращения шумовой мощности на выходе детектора, создаваемой бесконечно узким участком спектра входного шума
wp  a


dPш вх 
где
ш -


Pш вх
2  ш
d,
ширина спектра шума на входе детектора.
Подставив последнее соотношение в (1) и учитывая наличие
бесконечно узких участков спектра вблизи каждой составляющей
спектра полезного сигнала, найдем приращение шумовой мощности, а
затем после интегрирования полную шумовую мощность на выходе
2 P
3
ш вх  M
a
2
  2 . .
Pш вых 
 J m    J
m

1
2   ш Pвх 3 m0
Мощность сигнала на выходе детектора равна



Pвых  0.5 a   .
2
Определив отношение сигнал/шум на выходе детектора, а затем выигрыш BdB в отношении сигнал/шум на выходе относительно
отношения сигнал/шум на входе, получим



BdB  20 lg  3 
278
ш
2F



   ,
где    1
 J    J   ,
M
2
m
2
m 1
F   (2)
m 0
Для цифрового варианта данного частотного детектора при
отсутствии полосового фильтра на входе шумовая полоса равна половине частоты дискретизации. Учитывая также, что    отличаются
от единицы не более чем на 1.5  104 , получим


,
2 F 
N 

BdB  20 lg 
3
где FN – частота модуляции, нормированная к частоте дискретизации.
Машинный эксперимент показал, что при изменении индекса
модуляции от 0.5 до 4 и отношениях сигнал/шум на входе 20, 30 и 40
дБ экспериментальные данные отличаются от расчётных не более чем
на 0.5%.
1. Р. Лайонс. Цифровая обработка сигналов / - М.: Бином, 2007. - 652 с.
2. Плакатина Е.С. Исследование цифрового частотного детектора, 56 студенческая научная конференция, 13 - 17 марта 2017г. Материалы конференции,
Самара, 2017г., с.174-177
Резяпкина М.И., Аленников Е.М.
Рук. к.т.н., с.н.с., доц. Галочкин В.А.
ТРАНЗИСТОРЫ С ПОВЫШЕННЫМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ
До настоящего времени быстродействие вычислительной техники увеличивалось за счет увеличения плотности размещения транзисторов. Но с развитием нанотехнологий и, в частности, наноэлектроники, были предложены новые методы повышения их быстродействия [1]. Существуют типы транзисторов, принцип действия которых
основан на эффектах разогрева электронного газа: транзисторы с инжекцией горячих электронов и транзисторы с переносом разогретого
электронного газа в пространстве. Транзисторы с инжекцией горячих
электронов (баллистические транзисторы), имеют высокий уровень
энергии инжектируемых в базу электронов. Именно в достижении
короткого времени пролета базы за счет высокой начальной скорости
инжекции электрона и состоит основная идея повышения быстродействия транзистора [2]. В транзисторах с переносом разогретого электронного газа в пространстве, используется структура полевого тран279
зистора с высокой подвижностью носителей заряда (НЕМТтранзистора с использованием гетероперехода). В таком транзисторе
ток течет в канале, образованном двумерным электронным газом. При
увеличении электрического поля в канале температура электронов
возрастает и возникает отрицательная дифференциальная проводимость канала. Этот эффект используется при построении ПТОСтранзисторов (полевых транзисторов с отрицательным сопротивлением). Основное преимущество таких приборов – возможность реализации более быстродействующих режимов работы. В другом типе
транзисторов с переносом разогретого электронного газа в пространстве ток протекает не вдоль тонкого слоя (канала), как в полевых
транзисторах, а поперек тонкого слоя – через базу. Поиски оптимального построения униполярного прибора привели к созданию транзистора на горячих электронах с резонансным туннелированием [3,4].
Цель сообщения - привлечь внимание студентов и инженеров к
перспективным разработкам в области наноэлектроники.
1. Галочкин В.А. Введение в нанотехнологии и наноэлектронику.Конспект
лекций. - Самара: ГОБУВПО ПГУТИ, 2013г - 367
2.http://www.sgu.ru/sites/default/files/textdocsfiles/2014/01/10/fiz_osnovy_nanoele
ktroniki;
3. http://kpfu.ru/docs/F686035527/07_quantum.pdf;
4. https://studopedia.su/10_20222_tranzistori-na-goryachih-elektronah.html.
Субботская А.Ю., Полустарченко Е.Д.
Рук. к.т.н., с.н.с., доц. Галочкин В.А.
КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ
При переходе от микроэлектроники к наноэлектронике проявились количественные и качественные изменения в свойствах элементов. В наноэлектронных приборах поведение электрона основывается
на его волновых свойствах с использованием эффектов размерного
квантования, интерференции и туннелирования через потенциальные
барьеры [1]. Ограничение структуры по пространственным координатам приводит к возникновению квантовых ям, квантовых нитей, и
квантовых точек. Движение электронов в них ограничено потенциальными барьерами. Разработанный на этих принципах двухслойный
туннельный транзистор DELTT, известный, как двухслойный туннельный транзистор, выполнен из пары проводящих потенциальных
ям, разделенных диэлектриком или полупроводником с широкой за280
прещенной зоной. Электроны могут создавать туннель через изолирующий слой. Увеличение смещения затвора, начиная от нуля, дает
сначала состояние «закрыт», затем «открыт» и снова «закрыт» [2]. В
другом типе транзистора - модулированно-легированом транзисторе
с квантовыми точками - формируются два слоя квантовых точек. Изза наличия квантовых точек транспорт электронов в гетероструктурах
с квантовыми точками имеет два компонента. Один компонент формируется подвижными электронами из двумерного газа и соответствует насыщению их дрейфовой скорости. Другой компонент обусловлен электронами, локализованными в квантовых ямах.
http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/42775Транзисторы на
квантовых точках могут обеспечить очень высокое быстродействие,
высокую крутизну и представляют, по существу, новый тип приборов,
весьма перспективный для СВЧ-электроники [3]. Новая память на
основе кремниевых наноточек работает в сто раз быстрее, чем обычная компьютерная память и позволят создавать на ее основе новые
надежные и высокоскоростные устройства долговременного хранения
данных [4].
Цель сообщения - привлечь внимание студентов и инженеров к
перспективным разработкам в области наноэлектроники.
1. Галочкин В.А. Введение в нанотехнологии и наноэлектронику.Конспект
лекций. - Самара: ГОБУВПО ПГУТИ, 2013г - 367
2.HTTP://RADIOPROG.RU/POST/154КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ;
3. http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/42775.
4. https://studfiles.net/preview/5862337/page:6/
Субботская А.Ю., Полустарченко Е.Д.
Рук. к.т.н., с.н.с., доц. Галочкин В.А.
УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ В НАНОЭЛЕКТРОНИКЕ
Традиционная кремниевая технология для изготовления электронных микросхем подошла близко к своему теоретическому пределу по миниатюризации отдельных элементов. Теоретический предел
для миниатюризации кремниевых элементов составляет 12 нм. Для
углеродной нанотрубки (УНТ) такого предела нет, размеры элементов
на их основе могут достигать размеров молекулы [1,2].
Углеродные нанотрубки обладают высоким коэффициентом
прочности, превосходной тепло- и электропроводностью, огнестойкойстью, они хорошо работают на изгиб и растяжения [3].
281
С помощью углеродной нанотрубки можно создать полевой
транзистор, принцип действия которого полностью эквивалентен работе традиционного полевого транзистора. Скорость работы унттранзистора намного превосходит быстродействие кремниевых транзисторов. По некоторым оценкам, нанотрубка может работать на частоте в 1 ТГц, что в сотни раз быстрее, чем скорости современных
компьютеров [4]. Другое интересное применение нанотрубок — это
создание энергонезависимой оперативной памяти NRAM (Nonvolatile
Random Access Memory). Плотность записи информации в устройствах NRAM может достигать 5 млрд. бит на квадратный сантиметр (в
несколько раз больше, чем в сегодняшних микросхемах памяти), а
частота работы памяти — до 2 ГГц [5]. Создаются транзисторы, которые будут использоваться в процессорах следующего поколения. Была создана электронная интегральная схема на базе всего одной углеродной нанотрубки. [6].
Цель сообщения - привлечь внимание студентов и инженеров к
перспективным разработкам в области наноэлектроники.
1.http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/nanotehnologii/tranzistor_na_unt_labor
atornaya_realnost
2. Галочкин В.А. Введение в нанотехнологии и наноэлектронику. Конспект
лекций. - Самара: ГОБУВПО ПГУТИ, 2013г - 367 с
3.https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/uglerodnye-nanotrubki/
4.http://iqrate.com/infotech/tranzistor-na-uglerodnyh-nanotrubkah/
5.http://compress.ru/Article.aspx?id=9661
6.http://www.ixbt.com/editorial/carbon.shtml
Сутулова Т.Б.
Рук. к.т.н., доц. Кирпичникова М.Ю.
ИНТЕРНЕТ ВЕЩАНИЕ IPTV СЕГОДНЯ
IPTV – это интерактивное телевидение с поддержкой функций
отображения телепрограммы, приостановки ТВ-вещания на время и
продолжения просмотра со сдвигом по времени, видеозаписи эфиров
и т.п.
Телевидение межсетевого протокола - система, основанная на
двусторонней цифровой передаче телевизионного сигнала через интернет-соединение посредством широкополосного подключения.
Технологии IPTV и Интернет-телевидение сегодня часто путают.
Так в чём же их разница?
282
IPTV также можно назвать потоковым телевидением, т.е. по интернет-каналу передаётся непрерывным потоком зашифрованная
мультимедиа. Интернет телевидение передается по всемирной паутине именно как цифровые данные выложенные на сервера, и доступ
к ним имеет любой пользователь по стандартным протоколам связи.
Основное отличие, которое можно сразу выявить: по интернеттелевидению передаются все каналы и пользователь может выложить
свои ресурсы, в то время как в IPTV ограниченное число каналов, передающихся со спутников, принадлежащих провайдерам.
Безусловным плюсом Интернет-телевидения является то, что для
распространения контента не нужно менять техническую инфраструктуру, покупать специальное оборудование и прокладывать сети
(как в случае с IPTV). Пользователь с помощью интернет-телевидения
может просматривать каналы в любом месте, где есть доступ в интернет. Также интернет-телевидение не требует дополнительных приобретений в виде антенн, кабелей, специального оборудования, достаточно приёмного устройства и высокоскоростного канала связи.
Для просмотра IPTV требуется интернет-подключение и поддерживающее работу с сетью устройство, на котором возможен запуск программного обеспечения для воспроизведения IPTV-потока;
Интернет-телевидение можно смотреть на компьютерах, планшетах,
смартфонах, телевизорах с функцией Smart TV в комплекте или работающих в связке с медиаплеерами или ТВ-приставками с поддержкой
IPTV.
IP-платформа предоставляет также значительные возможности,
позволяющие сделать просмотр ТВ более интерактивным и персонифицированным. Благодаря интерактивности IPTV абоненту предоставляются некоторые возможности:
- генерация интерфейса пользователя;
- поддержка широкого спектра мультимедийных услуг; предоставление инструментов для управления сервисами в системе IPTV;
- предварительная тарификация услуг и предоставление отчетности;
- защита информации и разграничение прав доступа;
- обеспечение взаимодействия между другими системами комплекса (подсистема «Видео по запросу», связь с абонентскими
устройствами).
Не думаю, что перечисленные функции будут понятны каждому
пользователю IPTV, поэтому можно описать данные услуги проще:
зритель может искать контент по имени и фамилии актёра, просмат283
ривать меню, не выходя из транслируемой программы, возможна синхронизация с компьютером.
J'son & Partners Consulting прогнозируют рост развития IPTV, что
оно будет расти быстрее кабеля, но доля в структуре платного TV
может быть не значительна, потому что кабель проникнут везде и заменять его не целесообразно. Также на смену IPTV приходит OTT как
открытая платформа интернет-телевидения. При высоком проникновении широкополосного интернет-доступа численность пользователей интернет-телевидения сможет соперничать с аудиторией ТВуслуг, сначала по сервисам видео-по-запросу, потом и по вещательным.
Назовем тенденции, которые способствуют выходу IPTV на массовый рынок на Западе:
 Растет тираж HD-телевизоров и широкополосного доступа.
 Снижается стоимость на трансляцию контента по IP-сетям,
падает цена STB.
 Растет спрос на высококачественный контент в удобное время и по любому устройству.
 Пользователь ждет появления новых сервисов, превосходящих те, которые существуют сейчас.
 Конвергенция IPTV и мобильного телевидения, хорошие перспективы развития QuadPlay.
 Адресная реклама - рекламодатели заинтересованы в новых
возможностях.
 UGC - user generated content. В обществе назрела настоятельная потребность в коммуникации внутри своего сообщества. Люди
хотят обмениваться контентом. Следовательно, создание единой
платформы для подобного обмена сразу привлечет большое количество пользователей.
1.Перспективы Развития IPTV в России [Электронный ресурс]: "Электросвязь", №3, 2007. Режим доступа: http://www.oc.ru/media/el_07_maslenikov/
– Загл. с экрана.
2.VoD – видео по запросу [Электронный ресур]: http://iptvmag.ru/VOD.html - Загл. с экрана.
3.Построение мультисервисной сети IPTV [Электронный ресур]:
http://masters.donntu.org/2010/fkita/gordiienko/library/article8.htm - Загл. с экрана.
284
Трифонова Л.Н., гр. ИКТм-73
Рук. д.т.н., проф., зав. каф. РРТ Елисеев С.Н.
КВАЗИОПТИМАЛЬНЫЕ ОЦЕНКИ КАНАЛА В СИСТЕМЕ
OFDM
Метод ортогонального частотного разделения каналов (OFDM)
используется в беспроводных системах связи благодаря своей высокой скорости передачи данных и спектральной эффективности, а также устойчивости к задержкам в линиях.
В системе OFDM расположение пилот-сигналов выбирается в зависимости от доплеровской частоты и длины канала. Таким образом,
наилучшей конфигурацией для расстановки пилот-сигналов является
так называемая «алмазная» конфигурация (рис.1).
Рис.1. «Алмазная» конфигурация расположения пилот-сигналов
На сегодняшний день существует два метода оценки каналов:
метод наименьших квадратов (LS) и метод минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).
LS оценка является простым методом, так как имеет относительную простоту алгоритма и не требует знаний о статистике канала.
При оценке канала методом LS имеется недостаток – высокая среднеквадратическая ошибка.
Оценка MMSE по сравнению с LS дает гораздо лучшую производительность. Однако у данного метода оценки алгоритм реализации
достаточно сложный, требующий знаний о статистике канала.
На сегодняшний день существует большое количество работ, которые пытаются найти оптимальный метод оценки канала, позволяющие уменьшить сложность оптимальной оценки MMSE.
В настоящее время является перспективным построение фильтра
Винера, который бы позволял оценивать канал. Но вместо данного
фильтра разделяют на два (рис.2).
285
LS Оценка
Сглаживающий
фильтр
Фильтр
интерполяции
Рис. 2. Структурная схема сглаживающей и интерполирующей оценки
(SINE)
Сглаживание используется для компенсации шума только на пилотных положениях, путем минимизации среднеквадратических ошибок (MSE). В последствии оценки сглаженных каналов в положениях
пилот-сигналов подаются в фильтр интерполяции, который не зависит
от статистики канала. При этом схеме оценке канала в качестве исходного метода может быть LS.
1. Крейнделин, В. Б. Оценивание параметров канала в системах связи с ортогональным частотным мультиплексированием [Текст] / В.Б.Крейделин, А.В.
Колесников // Учебное пособие / МТУСИ.-М., 2010.-29 с.
2. Coleri, S. Channels estimation techniques based on pilot arrangement in OFDM
Systems [Text] / S.Coleri // IEEE Transactios on Broadcasting. – 2002. – V.28. №3. – Р. 223-229
3. Аuer G., Karipidis E. Pilot aided channel estimation for OFDM: a separated
approach for smooting and Interpolation [Text] / G. Auer, E. Karipidis // IEEE
International Conference on Commununications (ICC). – 2005. – P.2173-2178
Шубина Н.В.
Рук. к.т.н., доц. Иванова В.Г.
ЦИФРОВОЙ ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛА MSK С
ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
Принцип работы демодулятора с параллельно - последовательным преобразователем без детализации блока синхронизации описан
в [1], но там отсутствует детализация блоков, необходимая для реализации демодулятора.
Структурная схема исследуемого демодулятора приведена на рисунке 1.
286
Рисунок 1
В состав демодулятора входит 90-градусный фазорасщепитель на
выходе которого действуют две квадратурные компоненты входного
сигнала, преобразователь частоты, который понижает частоту входного сигнала на величину средней частоты fcp сигнала MSK. Генератором средней частоты является УКСГ1. На выходе ПЧ действуют две
низкочастотные компоненты сигнала MSK. Для повышения помехоустойчивости они фильтруются ФНЧ, а далее каждая компонента
умножается на соответствующую компоненту от УКСГ2. Линии задержки компенсируют задержку сигнала, который создаёт ФНЧ. Выходные сигналы фильтров и задержанные сигналы УКСГ2 перемножаются. Результаты перемножения после интегрирования и формирования в последовательности прямоугольных импульсов поступают на
параллельно-последовательный преобразователь одна последовательность непосредственно, а другая с задержкой на длительность элементарной посылки. Блок сравнения полярностей формирует на выходе
положительную посылку при одинаковых знаках текущей и предыдущей посылок на входе и отрицательную посылку, если знаки противоположны.
На рисунке 2 представлены временные диаграммы работы демодулятора, начиная с передаваемого сигнала, соответствующей ему
фазе входного сигнала демодулятора и двух квадратурных компонент
сигнала на выходе ПЧ и кончая сигналом на выходе демодулятора.
Блок синхронизации, представленный на рисунке 3, обеспечивает подстройку УКСГ1 и УКСГ2, а также вырабатывает единичные
отсчёты для обеспечения работы интеграторов, формирователей,
ППП и БСП. ПЧ формирует колебания с частотами
и
,
где Fм –частота манипуляции. На выходе ФД две низкочастотные
287
компоненты перемножаются, результат сложения после фильтрации
управляет УКСГ1, а вычитания УКСГ2.
Рисунок 2
На рисунке 4 показана зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/шум демодулятора с ППП (p) и демодулятора с ФД
[2] (p0).
288
Рисунок 3
На рисунке 5 приведена зависимость вероятности ошибки от
константы управления R1 при отношении сигнал/шум 2дБ, которая
показывает, что существует оптимальное значение R1, при котором
вероятность ошибки минимальна.
0.1
4
810
0.01
p
p0
3
p
110
4
410
4
110
4
5
110
4
610
0
1
2
S_N
Рисунок 4
3
4
210
4
110
3
110
0.01
R1
Рисунок 5
1.Феер, К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра / -М.: Радио и связь, 2000. -519 с.
2. Иванова В.Г., Шубина Н.В. Цифровой демодулятор сигналов MSK и
GMSK. 56 студенческая научная конференция, 13 - 17 марта 2017г. Материа лы конференции, Самара, 2017г., с.183-186
Батрашев Е.К.
Рук. проф. кафедры РЭС, к.ф.-м.н. Ложкин Л.Д.
АНАЛИЗ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ RGB
Система координат RGB (МКО-31)
Данная система координат является исходной точкой построения других колориметрических систем цветовых пространств и
использует реально существующие цвета, а именно R (Red) – крас289
ный, G (Green) – зелёный, B (Blue) – синий.Данная система построена
на кривых смешения цветов RGB, экспериментально полученной в
1931 году двумя независимыми учеными Райтом (США) и Гилдом
(Англия). Их экспериментальные данные были в хорошем согласование и как следствие их удалось усреднить и интерпретировать как кривые сложения цветов для стандартного наблюдателя. Кривые полученные Райтом и Гилдом обозначаются как
r () ,
g ( ) ,
.Недостатком
b ( )
данной системы было то, что у кривой сложения
красного было отрицательное значение координаты цвета, это видно
из рисунка в диапазоне длины волны 435.8нм- 546.1нм.Также данная
система не охватывает спектральные и пурпурные цвета.
Система координат XYZ МКО-1931
Данная система координат была введена для того, чтобы избежать
отрицательных значений кривых сложений. Для этого кривые сложения RGB были подвергнуты линейному математическому преобразованию, в результате чего были получены новые кривые сложения
Данные кривые получили название кривые
x () , y ( ) , z ().
сложения цветов стандартного колориметрического наблюдателя
МКО 1931г. Цвета X, Y, Z в отличие от R, G, B реально не
существуют и играют лишь вспомогательную математическую роль.
Вычисления в данной системе координат цвета производятся путём измерения интенсивности света в зависимости от длины волны
λ во всем видимом участке спектра Ф(λ).График цветностей системы
МКО XYZ 1931 представляет собой прямоугольный треугольник,
катеты которого координаты x и y, агипотенуза z.. Также на график
наносится линия спектральных и пурпурных цветов, что представляет
собой охват цветного человеческого зрения. Недостатком системы
XYZ МКО 1931г. является то, что в диапазоне длин волн от 380нм
до 460нм значения функции сложения цветов были слишком малыми,
вследствие чего МКО приняла решение повторить эксперименты Райта
и Гилда.
Система координат МКО-1960
Новые кривые сложения были найдены на основе многократных
опытов, которые были проведены Стайлсом и Бёрчем (Англия), Сперанской (СССР). Опыт, проведённый ими, отличался от опыта 1931г.
тем, что угол зрения при уравнивании цветов был не 20, а 100.
Данные полученные в ходе экспериментов были схожи со старыми,
отсюда и было принято решение использовать обе системы. При
этом МКО рекомендовало кривые 1931г. к использованию при оценивании небольших по размеру цветовых образов, а кривые 1960г. при
оценивании больших по размеру цветовых образов.Существенным
290
недостатком цветового пространства XYZ МКО являлось то,
что при изменении координат между двумя соседними точками в
одной области цветового пространства будут более заметны, чем
при изменении координат в другой области цветового пространства.
Из-за этого недостатка ученые начали разработку равноконтрастных
цветовых систем.
Система МКО 1960 (u,v)
Из-за недостатка цветового пространства МКО(x, y)-1931 были
начаты поиски решений для устранения данного недостатка. Впоследствии было выяснено, что избежать этого невозможно, а
лишь свести их к минимуму.В ходе многочисленных дискуссий
МКО в 1960 году временно утвердило равноконтрастный цветовой
график разработанный Мак Адамом и получившим название МКО
1960 (u, v).
Как видно из рисунка данная система также не была лишена недостатков так, желтые, оранжевые и красные линии были заметней сжатей по сравнению с другими.
Система RGB МКО 1964 (u’, v’)
Из-за недостатков системы RGB МКО(u, v) она была подвергнута модификации введением новых координат u’ и v’. В связи с тем, что
цветовое пространство МКО (u’, v’) не полностью решила данную
проблему, было решено подвергнуть её дальнейшей доработки.
Система МКО LAB(u*, v*) и LAB(a*, b*)
В 1960 году МКО приняла решение о расширении системы МКО
(u`,v`) до трёхмерного цветового пространства. Для этого была введена новая координата W*.Полученное цветовое пространство было
равноконтрастным и стало называться МКО LABUV (W*U*V*).
Данная система была принята МКО в 1976г. и получила название Lab.
В модифицированных системах в функцию L* в явном виде был введён коэффициент яркости Y0 белого излучателя, также константа 17
была заменена на 16 с целью того, чтобы при Y0 = 100 значение
функции L* тоже приближалась к 100.Отличие системы LAB(a*,
b*) от системы МКО LABUV состоит в том, что она является криволинейными равноконтрастным преобразованием системы
МКО XYZ, т.е. прямые линии, построенные в системе МКО XYZ,
будут кривыми после переноса в систему LAB(a*, b*).
Эллиптичность рассмотренных систем
При рассмотрении цветовых систем было сказано, что они не
идеальны. Большая часть цветовых систем старалась приблизиться
291
к равноконтрастной, рассмотрим отношения площадей эллипсов Мак
Адама для каждой из систем. Для нахождения площадей эллипсов
были оцифрованы двадцать пять эллипсов Мак Адама и представлены
в таблице:
Таблица 1. Соотношение размеров эллипсов Мак Адама для различных
цветовых систем.
Цветовая
Отношение
Величина порогаЭллиптичность, ε
система
площадей
цветоразличения
МКО 1931 (RGB) эллипсов
158.8
Мак Адама
0.0146
24
МКО 1931 (x,y)
83
0.0059
25.9
МКО 1960 (u,v)
7.2
0.0038
2.2
МКО 1964 (u’,v’)
228.8
4.9275
13.9
МКО LAB (a*,b*)
22.8
3.0624
15.4
Как видно из таблицы наиболее равноконтрастным цветовым пространством является МКО 1960 (u,v), в связи с тем, что её эллиптичность меньше чем у остальных. Отсюда следует ,что эллипсы
Мак Адама наиболее сильно приближены к окружности (при эллиптичности равной 0 эллипсы это окружность, т.е. эллиптичность
это отношение максимального радиуса к минимальному с вычитанием
единицы).
1. Ложкин Л.Д. Цвет в телевидении /учебное пособие
Голохвастова А. И., Юдакова Н. П.
Рук. проф. Арефьев А. С.
ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ НИЗКОЧАСТОТНОГО ПРОТОТИПА
К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ НА
ОСНОВЕ ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
Фильтр нижних частот (ФНЧ) на основе ступенчатых неоднородностей в полосковой линии передачи представляет собой совокупность последовательно включенных низкоомных и высокоомных отрезков направляющей структуры. Волновые сопротивления ZL, ZH и
поперечные размеры полоски aL, aH низкоомных и высокоомных отрезков соотносятся с соответствующими параметрами Z0, a0 основной
линии передачи следующим образом
Z L  Z 0  Z H , a H  a0  a L .
292
Можно выделить фильтры с низкоомным и фильтры с высокоомным
центральными участками звеньев.
Для расчёта частотной характеристики ФНЧ может быть использована модель низкочастотного прототипа фильтра. В рамках
этой модели низкоомные отрезки линии передачи заменяются на сосредоточенные ёмкости, параллельно включенные в длинную линию;
высокоомные отрезки заменяются на сосредоточенные индуктивности, включенные последовательно.
Зависимость модуля коэффициента отражения  от частоты f
(частотная характеристика) фильтра–прототипа, начиная с некоторого
значения f, является монотонно возрастающей функцией, стремящейся к единице при f  . Тем самым, модель низкочастотного прототипа фильтра не описывает высшие (паразитные) полосы пропускания, неизбежно присутствующие на частотной характеристике реального ФНЧ.
В качестве параметра, характеризующего диапазон применимости модели низкочастотного прототипа фильтра выбрана граничная
частота fгр, располагающаяся на левом склоне первой паразитной полосы пропускания однозвенного фильтра, и соответствующая значению модуля коэффициента отражения   0,9. Выявлена существенная зависимость граничной частоты от толщины подложки полосковой линии передачи, а также фактическое отсутствие влияния ширины полоски основной линии передачи на параметр fгр.
Кортунов Н.Д.
Рук. доц. Солдатов А.А.
ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЭКРАНА НА
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕННЫ НА ОСНОВЕ
ПОДМАГНИЧЕННОГО ФЕРРИТОВОГО РЕЗОНАТОРА
На базовой основе подмагниченных ферритовых гиромагнитных резонаторов (ГР) из монокристаллов ферритов возможно создание электрически управляемых частотно-селективных излучателей
электромагнитного поля с вращающейся поляризацией [1]. Подмагниченные ГР определяют уникальные свойства антенн на их основе, а
именно: излучения поля круговой поляризации, высокую частотную
избирательность, электрическую коммутацию направления вращения
поля, электрическую перестройку частоты излучаемого поля. Для
293
увеличения коэффициента усиления исследовалась рупорная антенна
с подмагниченным ГР на металлическом экране , показанная на рис.1.
1 – ЖИГ сферической формы в отверстии; 2 – конический рупор; 3 – фидерная линия; 4 – электромагнит; 5 – металлический экран
Рис.1 - Коническая антенна на основе ГР с экраном
Примем за математическую модель излучателя вращающийся
ток в раскрыве антенны. Векторный магнитный потенциал находится
по формуле:
r r
1
Aм ( r ) 
4
где
 ik r  r'
rм r
e
V r  r' j ( r )dV ,
0


r - определяет вектор радиус точки наблюдения, r ' - те-
кущая координата интегрирования плоскости вращения тока (точки
истока), V0 - объем, в котором находится
м
j . На основании преды-
дущей формулы вычисляется амплитудная диаграмма направленности:
F  ,  
f (  ) f0 (  )
f max f 0max
a2
1  cos 2  , где
f 0 max  .
2
2
294
Трехмерная диаграмма направленности (ДН) представлена на
рис.2.
Рис. 2 –Трехмерная ДН рупорной антенны на основе подмагниченного ГР с экраном в полярной системе координат
Можно сделать выводы, что ДН рупорной антенны на ГР с
экраном близка к ДН рупорной антенны и несколько уже, чем ДН рупора с ГР без экрана. В ДН появились боковые лепестки, интенсивность которых максимальна в направлении    и меньше трети
2
главного лепестка. Появление боковых лепестков обусловлено вкладом экранного множителя (2), обусловленного длиной рупора. Коэффициент усиления несколько больше, чем антенны без экрана и составляет порядка 30, но немного уменьшается коэффициент эллиптичности.
Литература
Солдатов А.А. Экспериментальное исследование антенн на гиромагнитных
резонаторах с различными типами открытых резонаторов. // Физика волновых
процессов и радиотехнические системы. – Т.2, №1. 1999 - С.43. - 45с.
295
Лебедева М. И.
Рук. проф. Арефьев А. С.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИ ДЛИННОЙ ЛИНИИ ДЛЯ
ОПИСАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ВОЛНОВОДА С
ДВУХСЛОЙНЫМ ЗАПОЛНЕНИЕМ
Рис. 1. Поперечное сечение
ПВДЗ.
На рис. 1 изображено поперечное сечение прямоугольного волновода с двухслойным заполнением (ПВДЗ). Было получено следующее выражение для волнового сопротивления ПВДЗ при распространении в нём LE0m–волн
 sin  1 y0
,  y0  y1 ,
Q
 sin  1 y1
ZВ  
2 
Q sin   y 2  y0  ,  y  y .
0
1
 sin  2   y  y 
2
1





Здесь





 

1
1
2 

 0 a 
 tg  y1 2 tg   y2  y1  2 
Q


 ,








1
1
2
2
 

 
  

 – частота колебаний, 0 – магнитная постоянная,  – постоянная
распространения LE0m–волны,
 j  
 c 2  j   j    2 ,  j  1,2,
c – скорость света в свободном пространстве,   j  и  j  ,  j  1,2  –
относительные магнитная и комплексная диэлектрическая проницаемости материала заполнения области j на рис. 1, координата y0 соответствует максимальному значению амплитуды компоненты Ey напряжённости электрического поля волны. Проведено исследование час-
296
тотной зависимости волнового сопротивления ПВДЗ, а также его зависимости от геометрических параметров направляющей структуры.
Никишкина А. Н.
Рук. проф. Арефьев А. С.
СИНТЕЗ ДВУХЗВЕННОГО ЧЕБЫШЁВСКОГО
ТРАНСФОРМАТОРА ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Рабочее затухание L СВЧ–четырёхполюсника определяется как
отношение мощностей прямых волн на его входе и выходе. Параметр
L двухзвенного трансформатора волнового сопротивления на основе
полосковой линии передачи может быть представлен в виде [1]
(1)
L  D0  D1 cos2 l   D2 cos4 l ,
где  – коэффициент фазы основной волны полосковой линии передачи, l – длина звена трансформатора, коэффициенты D j , j  0,2 вы-


ражаются через волновые сопротивления согласуемых отрезков линии передачи Z1, Z4, а также через волновые сопротивления звеньев
трансформатора Z2, Z3
Z  Z 3 2  1  Z1Z 4   Z 2  Z 3  Z 2 Z 4  Z1Z3 ,
D1  2
 Z1Z 4 Z 2 Z 2 
 Z Z 2 Z 2Z 
4
2
2 3 
2 4

 1 3

Z Z2 
Z
1  Z 22 Z 4
1 Z
 2  1 3 , D2   1  4  2   D0  D1.
2
2


4  Z1Z 3
4  Z 4 Z1
Z2 Z4 

Рабочее затухание двухзвенного трансформатора волнового сопротивления с чебышёвской характеристикой задаётся соотношением
[1]
(2)
L  1  h 2T22 cosl  S ,
D0 
где T2 x  – многочлен Чебышёва первого рода второго порядка, h и S
– амплитудный и масштабный множители. Приравнивая коэффициенты при степенях cosl  в выражениях (1) и (2), получаем систему
уравнений для определения Z2, Z3:
S2
S4
D1 Z 2 , Z 3  
D2 Z 2 , Z 3 .
4
4
Амплитудный множитель находится по формуле
D0 Z 2 , Z 3   1  
h  D0 Z 2 , Z 3   1.
297
Литература
1. Фельдштейн А. Л., Явич Л. Р. Синтез четырёхполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. – М.: Связь, 1971.
Свойкина В. А.
Рук. проф. Арефьев А. С.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ
ХАРАКТЕРИСТИК ЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА 2 ИЛИ–НЕ
РЕЗИСТОРНО–ТРАНЗИСТОРНОЙ ЛОГИКИ
Исследуемый логический элемент выполняется на основе двух
биполярных транзисторов, на базы которых относительно эмиттеров
через резисторы R подаются входные сигналы U вх,1, U вх,2 . Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером параллельно друг другу. Выходному сигналу соответствуют коллекторные напряжения
транзисторов U вых  U КЭ,1  U КЭ,2 . В общую выходную цепь транзисторов включены источник напряжения питания U 0 и резистор R0 .
Вычисление выходного напряжения сводится к решению системы из трёх трансцендентных уравнений, в которых в качестве неизвестных, помимо U вых , присутствуют напряжения на эмиттерных p–
n–переходах транзисторов. Эта система выглядит следующим образом:
U вх , j  RI Б, j U ЭБ, j ,U ЭБ, j  U вых  U ЭБ, j  0, j  1,2 ,
(1)




2
U 0  R0
I К , j U ЭБ , j ,U ЭБ , j  U вых   U вых  0.

j 1
(2)
Равенства (1) и (2) представляют собой законы Кирхгофа, записанные,
соответственно, для входных и выходной цепей транзисторов.
Связь между токами в электродах транзисторов I Э , I Б , I К и
приложенными к этим электродам напряжениями U ЭБ , U КБ задавалась в виде
I Э U ЭБ ,U КБ   I1 U ЭБ    i I 2 U КБ , I К U ЭБ , U КБ  
 I1 U ЭБ   I 2 U КБ , I1 U ЭБ   I ЭБ ,0 exp  U ЭБ   1,
I 2 U КБ   I КБ ,0 exp  U КБ   1, I Б  I Э  I К .
298
Здесь I ЭБ,0 , I КБ,0 – силы обратных токов насыщения эмиттерного и
коллекторного p–n–переходов транзистора,  и i – коэффициенты
передачи тока эмиттера и тока коллектора,   ekT 1, e – абсолютное значение заряда электрона, k – постоянная Больцмана, T –
абсолютная температура транзистора.
Шлёнов Н.А.
Рук. проф. кафедры РЭС, д.т.н. Ложкин Л.Д.
ЦВЕТОРАЗЛИЧИЕ ГЛАЗОМ ЧЕЛОВЕКА
1. Строение глаза и цветовое зрение
Рассмотрим строение глаза. На рис. 1.1
приведена схема строения глаза человека. Роговая
оболочка – (а), хрусталик (б), радужная оболочка
(г), сосудистая оболочка (д), сетчатая оболочка
(е), центральная ямка сетчатки (ж), слепое пятно
(з) и зрительный нерв (и). Светочувствительные
клетки сетчатки делятся на две группы: колбочки
и палочки (рис. 1.2). Их размеры: длина палочек
0,06мм, диаметр 0,002мм, длина и диаметр колбочек — 0,035мм и
0,006мм. Число палочек в сетчатке 125–130 миллионов; колбочек 6–7
миллионов.Плотность размещения составляет от 20 до 200 тысяч на
квадратный миллиметр. Резкость зрения обеспечивает жёлтое пятно
овальное формы, состоящее из колбочек. Палочки и колбочки различаются светочувствительными веществами. У палочек — родопсин
(зрительный пурпур) у которого светопоглощение соответствует длине
волны 500нм. У колбочек (йодопсин) состоит из смеси трех веществ,
каждое из которых имеет максимальное поглощение и максимальную
светочувствительность
в
коротко–,
средне– и длинноволновой зонах спектра.
Под действием света светочувствительные вещества диссоциируются на положительно и отрицательно заряженные
ионы, что вызывает импульс тока в нервном волокне. Реакции светового распада обратимы, т.е. устанавливается непрерывный цикл разрушения и последующего восстановления светочувствительных веществ,
что обеспечивает динамическое равновесие между концентрацией веществ.
299
2. Дневное и ночное зрение.
Дневное зрение: при яркости
более 0,1 нт распад родопсина в
палочках идёт настолько интенсивно, что восстановление всё время отстаёт от распада и концентрация его резко снижается – палочки
"слепнут", в итоге в процессе зрения участвуют только колбочки.
Ночное зрение: при яркости менее
нескольких сотых нт колбочки выключаются из процесса зрения и
участвуют только палочки. Палочки и колбочки обладают разной
спектральной чувствительностью. При этом суммарные относительные
чувствительности трёх видов колбочек к однородным излучениям
определяют спектральную чувствительность глаза при дневном зрении,
а у палочек при ночном зрении–коротковолновое излучение (рис. 2.3).
Палочки дают нам впечатление света, а не цвета. Относительная спектральнаячувствительность глаза при дневном зрении - интегральные
характеристики трех групп колбочек. Колбочки каждой из трех групп
имеют наибольшие чувствительности в длинно–, средне– и коротковолновой зонах спектра. Существование в глазу трех видов колбочек и
ощущение различных цветов при действии излучений на различные
типы колбочек являются причиной цветового зрения.
3. Зрительное восприятие излучения
Яркость и светлота.При действии света на глаз возникает раздражение сетчатки, которое передается в зрительный нерв и далее в
мозг. Свойство зрительного ощущения, согласно которому предметы
кажутся испускающими больше или меньше света, называется светлотой. Интенсивность светового раздражения определяется величинами
яркостей (определенные доли всей световой энергии, испускаемой
предметами в окружающее пространство), а интенсивность светового
ощущения — величинами светлот. Чем больше яркость, тем больше
светлота. Поэтому можно сказать, что светлота есть мера ощущения
яркости.
Цветовой тон и насыщенность.Вторым параметром, характеризующим зрительное восприятие излучения, является цвет. Свойство
зрительного ощущения цвета -цветовой тон. Для определенности обозначения цветового тона указывают длину волны. Чистота цвета- отношением яркости спектрального излучения к яркости смеси. Свойство
зрительного восприятия, позволяющее оценивать пропорцию чистого
хроматического цвета в полном цветовом ощущении, называется
300
насыщенностью цвета. Насыщенность цвета можно считать ощущением его чистоты.
Человеческий глаз различает ограниченное количество цветов.
Величины пороговых разностей для
длин волн и количества спектральных
цветов, различающихся по цветовому
тону приведены в таблице 3.1.Изменяя
чистоту цвета смеси, поддерживая яркость смеси постоянной, то можно
определить минимальные разности
чистоты, различаемые глазом. При
данном спектральном цвете и постоянной яркости эти величины разности по насыщенности. Из графика (рис.
3.4) видно, что минимальные числа ступеней насыщенности (около 4)
для желтых цветов, максимальное — для красных (около 25) и синих
(около 22).
Общее число цветов. Из приведенных данных видно, что число
цветов, которые может "видеть" глаз, не является бесконечно большим,
хотя число возможных спектральных составов излучений, действующих на глаз и вызывающих ощущение цвета, бесконечно. Числа порогов показывают, сколько цветов можно видеть, изменяя одну из трех
указанных выше характеристик излучения. Но можно рассчитать число
цветов, которые можно видеть при одновременном изменении всех
трех характеристик во всех их комбинациях, т.е. вообще возможное
число цветов.
Таблица 3.1.
Граница
Средние велиЧисло цветов разВеличина
участков длин
чины пороголичных по цветоучастков длин
волн в спеквой разности
вому тону на данволн, нм
тре, нм
длин волн, нм
ном участке, n
700
1
700-678
22
22
1
678-665
13
13
1
665-659
6
6
1
659-649
9
5
2
649-620
29
3
10
620-596
24
2
12
596-575
21
1
17
575-549
26
2
13
549-521
28
3
9
301
521-505
16
2
8
505-483
22
1
18
483-475
8
2
5
475-427
48
2
23
427-406
21
3
7
Число цветов, различающихся по цветовому тону ~130
Произведя подсчет, мы получим около 210000 возможных цветов.
Произведя коррекцию наших расчетов, мы получим, что общее число
различаемых глазом цветов равно нескольким десяткам тысяч.
Мы установили три объективные характеристики цвета: яркость,
цветовой тон (выраженный длиной волны) и чистоту цвета, а также три
субъективные характеристики: светлоту, цветовой тон и насыщенность
цвета. Каждая из трех характеристик независима от двух других.
1. Ложкин Л.Д. Цвет в телевидении /учебное пособие
БеляевА.В.
Рук. асс. Морозов С.В.
СОВРЕМЕННЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Импульсные источники электропитания (ИИЭ) в зависимости
от структуры делятся на ИИЭ с постоянной и ИИЭ с переменной
структурой силовой части.
К ИИЭ с постоянной структурой силовой части относятся: импульсные стабилизаторы напряжения (ИСН) понижающего типа,
двухтактные преобразователи напряжения (ДПН), выполняемые по
схемам со средней точной, полумостовой, мостовой и однотактный
преобразователь напряжения с прямым диодом (ОПНП).
К ИИЭ с переменной структурой силовой части относятся
ИСН повышающего и инвертирующего типа и их трансформаторные аналоги.
Для ИИЭ с постоянной структурой силовой части всегда
ƒ1(s)=1, а для с переменной структурой силовой части ƒ 1(s) – является неминимально-фазовым звеном, корни которого располагаются
в правой комплексной полуплоскости, что и приводит к неустойчивой работе таких ИИЭ при отсутствии соответствующих цепей коррекции.
302
Как следует из таблицы 1 эквивалентная индуктивность Le=L
только для ИСН понижающего типа и его трансформаторных аналогов, а вот величины эквивалентной ёмкости и эквивалентного
сопротивления дросселя фильтра всех схем одинаковы и равны соответственно C и RL.
Отметим, что в случае применения трансформаторных вариантов ИИЭ, изменение напряжения на их выходе обусловлено не
только коэффициентом передачи трансформатора постоянного тока
таких ИИЭ, но и основным силовым трансформатором таких преобразователей, работающих на переменном токе с частотой переключения их ключевых элементов. Можно объединить эти два трансформатора в один с общим коэффициентом передачи 1:nD, т.е. в
этом случае следует принимать M=n·D, где n=W2/W1 – отношение
числа витков вторичной к первичной обмотке высокочастотного
силового трансформатора ДПН или ОПНП.
Таблица 1
Значения элементов канонической модели для понижающего, повышающего и инвертирующего ИСН
Тип ИИЭ
M(D)
E
f1(s)
Lc
2
Понижающей
1
L
U2 D
D
Повышающий
L
1
L
U
Инвертирующий
1 D
D
1 D
2

U2
D2
1 s
e
Rí
DLe
1 s
Rí
(1  D) 2
L
(1  D) 2
Варданян Д.А.
Рук. доцент, к.ф.-м.н. Вороной А.А.
ИНТЕГРАЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМЕ
«УМНЫЙ ДОМ»
Система «Умный дом» - это программно-аппаратный комплекс,
позволяющий автоматизировать и упростить управление системами и
оборудованием квартиры или дома. Основные опции «Умного дома»
 управление освещением и отоплением;
 контроль и защита от протечек воды;
 вентиляция;
303
 создание интегрированных систем с использованием сигнализации, видеонаблюдения, контроля доступа.
Любая из опций может быть реализована на базе как проводного,
так и беспроводного оборудования. за счет скорости и простоты монтажа системы, а также минимального нарушения дизайна внутренних
помещений дома беспроводная система становится популярнее.
Способы управления работой оборудования без использования
проводов:
o на дистанциях в пределах домовой (придомовой) территории;
o без ограничения расстояний между управляющим устройством и контролируемым оборудованием.
Технологии беспроводной передачи данных: GSM, 3G и 4G каналы связи, WiFi, Z-Wave, EnOcean и др.
Приложения для управления системами «Умного дома» позволяют:
 узнать уровень заряда датчиков, работающих на батарейках;
 получать уведомления о затоплении;
 контролировать открытие двери;
 управлять освещением;
 удаленно наблюдать за помещением контролировать уровень
потребления электроэнергии, при установке опции «умная розетка» и
т.д.
Беспроводная система проще в установке и дешевле по бюджету.
К преимуществам беспроводной технологии можно также отнести
быстрое развертывание сети, легкость настройки и мобильность.
Основной характеристикой любой системы безопасности и
управления является надежность. Проводной канал связи позволяет
осуществлять непрерывный (постоянный) контроль своей целостности и в этом беспроводные системы пока уступают. Беспроводные
технологии можно использовать в тандеме с проводными, к примеру,
для установки дополнительных элементов, чтобы не штробить стены
и прокладывать провода. Дополнением проводной сети может стать
система удаленного доступа с использованием мобильного телефона
или планшета. Такие средств управления очень удобны в использовании. Меню таких сенсорных панелей имеет понятный графический
интерфейс, а в случае возникновения нештатной ситуации пользователь будет оповещен уведомлением на экране.
Систему «Умный дом», на сегодняшний день, лучше всего строить на основе проводной технологии и дополнять для удобства беспроводными пультами управления. Это надежно, многофункционально и безопасно.
304
Список литературы
1. Беспроводной умный дом [https://umniedoma.ru/besprovodnoj-umnyjdom-ot-zigbee-texnologii-i-ustrojstva/]
2. Беспроводные
системы
умного
дома
[https://videopraktik.ru/umnyj_dom_besprovodnoj.html]
Натаров А.В.
Рук. к.ф.-м.н. Вороной А.А.
ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ В СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ ИНФОКОММУНИКАЦИОННОЙ
ОТРАСЛИ
Одним из самых главных элементов безопасности является
охранная и пожарная сигнализация. Эти две системы имеют между
собой много общего – каналы связи, похожие алгоритмы приема и
обработки информации, подача тревожных сигналов и т. д. Поэтому
их часто (по экономическим соображениям) объединяют в единую охранно-пожарную сигнализацию (ОПС). Охранно-пожарная
сигнализация относится к самым старым техническим средствам
охраны. И до сих пор эта система является одним из наиболее эффективных комплексов безопасности.
Анализ отечественной и зарубежной статистики несанкционированных проникновений на различные объекты свидетельствует, что
более 50 % вторжений совершается на объекты со свободным доступом персонала и клиентов; порядка 25 % – на объекты с неохраняемыми элементами механической защиты типа заборов, решеток; около 20 % – на объекты с пропускной системой и только 5 % – на объекты с усиленным режимом охраны, с применением сложных технических систем и специально обученного персонала.
Чтобы обеспечить необходимый уровень надежности охраны
особо важных объектов (банки, кассы, места хранения оружия), необходимо организовать многорубежную защиту объекта. Датчики сигнализации первого рубежа устанавливаются на наружном периметре.
Второй рубеж представляют датчики, установленные в местах возможного проникновения на объект (двери, окна, форточки и т. п.).
Третий рубеж – объемные датчики во внутренних помещениях, четвертый – непосредственно охраняемые предметы (сейфы, шкафы,
ящики и т. д.). При этом каждый рубеж обязательно подключается к
самостоятельной ячейке приемно-контрольного прибора с тем, чтобы
при возможном обходе нарушителем одного из рубежей охраны был
подан сигнал тревоги с другого. Современные системы ОПС часто
305
интегрируются с другими системами безопасности в единые комплексы.
Панкратов П.А.
Рук. к.ф.-м.н. Вороной А.А.
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Применяемые системы пожарной сигнализации, использующие
термоэлектрические извещатели обладают существенными недостатками: большое количество исполнительных блоков, соединительных
линий, инерционность, т.е. невозможность раннего прогнозирования
возникновения пожара из небольших локальных очагов загорания.
Автоматическая система пожарной сигнализации на основе микропроцессора позволяет прогнозировать вероятность возникновения
пожара на начальном этапе путем анализа данных поступающих в
микропроцессор и сравнения их с данными, характеризующими возможность возникновения пожара, заложенными в микропроцессор
программным путем. В результате анализа данных микропроцессор
выдает сигнал вероятности возникновения пожара.
Функциональная электрическая схема современной системы пожарной сигнализации (СПС) на основе аспирационного извещателя
содержит: контроллер, соединенный с одним разрядом входа и с одним разрядом выхода ЭВМ и двухпроводная магистраль с подключенными извещателями. Извещатель включает в себя микро ЭВМ,
аналоговые дымовые датчики, входную и выходную оптронные цепи.
Входы и выходы извещателя гальванически развязаны между собой и
контроллером. Контроллер обеспечивает двухсторонний обмен данными между ЭВМ и выбранным извещателем. Выбор извещателя
производится посылкой из ЭВМ в шлейф адресного кода, который
распознается микро ЭВМ. После передачи адресного кода из ЭВМ
передаются коды, определяющие тип предстоящей операции (чтение,
стоповый сигнал) или другие параметры. Непосредственное взаимодействие извещателей по шлейфу не предусмотрено.
306
Порватов В.А.
Рук. асс. Морозов С.В.
ФИЗИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В настоящее время террористические организации активизировали свою деятельность на территории нашего государства по отношению к объектам атомной и химической промышленности, нефтегазовой отрасли, туристического бизнеса, путям международного судоходства, транспортным терминалам, системам жизнеобеспечения мегаполисов, деловым финансовым центрам, маршрутам перевозок сырья и т.д. Способы и методы преступного воздействия выбираются
после сбора и детального анализа информации о состоянии и уровне
технической и физической системы охраны объектов и чем выше этот
уровень, тем сложнее для террористов процесс проникновения или
воздействия на них, поэтому основная задача любой системы безопасности — предупреждение противоправных действий, включая
террористические акты.
Имея ввиду опыт оборудования ряда режимных учреждений,
нужно создать систему, которая отвечает самым высоким требованиям. Инновационная система управления зданием - это решение, обеспечивающее ежедневное надежное и гибкое функционирование режимного объекта и гарантирующее выгодность инвестиций.
Технология управления зданием позволяет вести мониторинг,
контроль и управление всеми системами здания из единого центра.
Все подсистемы, такие как: пожарная сигнализация, система видеонаблюдения, охрана периметра или оповещение камер четко взаимосвязаны через индивидуальные детекторы. Это позволяет выстроить организационную структуру в соответствии с конкретными требованиями. Более того, наглядная система отображения дает возможность более оперативно и эффективно реагировать на уведомления и
сигналы тревоги.
Главная задача интегрированной системы автоматической пожарной защиты - объединение аппаратно-программных средств систем пожарной защиты в единую комплексную систему безопасности
и создание рабочего алгоритма управления единой системой комплекса при помощи программных средств. В специализированных учреждениях начинают более гибко подходить к задаче управления противопожарной автоматикой. Искать оптимальные решения защиты
307
людей и материальных ценностей как в рамках безопасности личного
состава, так и для безопасности благонадежных посетителей.
Фролов A.О.; Юреев Д.Ю.
Рук. д.ф.-м.н., доц. Клюев Д.С.
ОБЗОР СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ FSO
Технология FSO (Free Space Optics, атмосферная оптическая
связь, АОЛС, АОЛП, беспроводный оптический канал связи (БОКС) это способ беспроводной передачи информации в коротковолновой
части электромагнитного спектра. В ее основе лежит принцип передачи цифрового сигнала через атмосферу (или космическое пространство) путем модуляции излучения в нелицензируемом диапазоне длин
волн (инфракрасном или видимом) и его последующим детектированием оптическим фотоприемным устройством. Импульс светового
излучения при прохождении в атмосфере практически не испытывает
дисперсионных искажений фронтов, характерных для любых оптических волокон. Это принципиально позволяет передавать поток данных со скоростями до террабит в секунду. К основным преимуществам такого способа передачи информации можно отнести: высокие
скорости передачи (которые невозможно достичь при использовании
любых других беспроводных технологий), простота инсталляции, а
также отсутствие необходимости платить за использование частотного диапазона. В настоящее время технология обеспечивает передачу
цифровых потоков до 10 Гбит/с, что позволяет:
- решать проблемы "последней мили" при высокой защищенности канала связи,
- развивать городские сети передачи данных и голоса (MAN),
- развивать решения WDM (волновое мультиплексирование)
для сетей SONET/SDH.
FSO связь реализуется использованием двух модулей. Один из
них является передатчиком, который посылает мощный лазерный луч
на фоточувствительную систему второго модуля приемника. Таким
образом, возможна передача информации на огромной скорости, без
использования кабелей и на частоте, для которой не нужно разрешение.
Основными достоинствами реализации технологии АОЛС являются:
- Высокая скорость трансляции цифрового сигнала;
- Максимальная защита передачи данных;
308
- Отсутствие обязательной регистрации на пользование частотой;
- Мобильность развертывания системы;
- Экономическая выгодность в сравнении с прокладкой оптоволокна;
- Отсутствие создания взаимных помех.
Стоит перечислить и недостатки атмосферных сетей:
- Влияние погодных условий на качество сигнала;
- Ограниченное расстояние между модулями;
- Необходимость прочного крепления для оборудования.
Такой способ передачи не очень затрачен по ресурсам и может
быть использован для защищенной беспроводной связи на относительно небольшие расстояния (возможна передача там, где нет возможности проложить кабель).
Юреев Д.Ю.; Фролов A.О.
Рук. д.ф.-м.н., доц. Клюев Д.С.
ЛАБОРАТОРНЫЙ МАКЕТ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
FSO
Существует множество способов передачи данных, от телефонного кабеля способный передавать со скоростью 56 кбит/с, до беспроводной передачи в сети LTE способный предавать до 300 Мбит/с. На
сегодняшний день самая наибольшая скорость достигается при передаче с помощью световой волны по оптоволоконному кабелю и достигает 400Гбит/с. При этом основная идея передача сигн