Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №2 2016
21. Программная реализация метода автоматизированного проектирования фюзеляжа воздушного судна с помощью объектно-ориентированных технологий [№2 за 2016 год]Авторы: Быкова И.С. (is.bykova04@gmail.com) - Оренбургский государственный университет (преподаватель); Припадчев А.Д. (aleksejj-pripadchev@rambler.ru) - Оренбургский государственный университет (доцент, зав. кафедрой), доктор технических наук;
Аннотация: В представленной статье сформулирован и обоснован метод автоматизированного проектирования фюзеляжа магистрального воздушного судна с использованием разработанного программного средства. Метод основан на алгоритме с применением объектно-ориентированного программирования для написания программного средства, позволяющего определить характеристики фюзеляжа воздушного судна (конструктивно-геометрические, массовые, режимные, аэродинамические, прочностные, эргономические) на этапе предварительного проектирования и создать научнотехнический задел для модернизации существующих воздушных судов и возможность для проектирования семейства новых воздушных судов в зависимости от требования заказчика (от конструктивно-геометрических до эргономических – расположение пассажиров в салоне). Программное средство позволяет осуществить итерационный расчет вышеуказанных групп характеристик с выводом результатов в отчет, по полученным значениям строить 3D-модель проектируемого фюзеляжа воздушного судна с помощью не зависимого от языка программирования кроссплатформенного программного интерфейса – OpenGL (открытая графическая библиотека) и экспортировать ее в систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D для дальнейшего проведения имитационного и физического моделирования. Программное средство написано с помощью интегрированной среды разработки Microsoft Visual Studio 2010 на объектно-ориентированном языке программирования высокого уровня C#. Метод включает в себя реализацию информационного (банк данных), прикладного программного и алгоритмического обеспечения.
Abstract: The article states and proves the automated design method for a long-range aircraft body using the developed software. The method is based on the algorithm developed using object-oriented programming for developing a software tool that allows determining fuselage characteristics at the preliminary design stage (geometric and constructive, mass, mode, aerodynamic, strength, ergonomic). It also helps to create an opportunity to update exhisting aircrafts and design a family of new aircrafts depending on the customer requirements (from geometric and constructive to ergonomic, i.e. positioning passengers in the cabin of the aircraft). The software tool allows performing iteration calculations of these characteristics and creates a report with obtained results. Then it creates a 3D model of the designed aircraft body using OpenGL (Open Graphics Library) and allows exporting it to the 3D modeling system KOMPAS 3D for further imitation and physical mdeling. The software tool is written in the integrated development environment Microsoft Visual Studio 2010 using the high-level object-oriented programming language C#. The method includes the implementation of information (databank), applied programming and algorithmical software.
Ключевые слова: семейство воздушных судов, объектно-ориентированное программирование, автоматизированное проектирование, воздушное судноKeywords: aircraft family, object(oriented programming, automatic projecting, aircrafts
Просмотров: 8448
22. Перспективное проектирование сети абонентского доступа с использованием восьмиуровневой модели [№2 за 2016 год]
Авторы: Попков Г.В. (glebpopkov@rambler.ru) - Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье рассмотрены вопросы проектирования и оптимизации построения сетей абонентского доступа с учетом градостроительных факторов. Указаны недостатки, присущие современным сетям доступа в мегаполисе. В настоящее время в условиях городской застройки операторы сетей электросвязи зачастую пренебрегают нормами на прокладку кабельных линий связи, что негативно влияет на эстетику городских кварталов. Ухудшаются эксплуатационные характеристики участков кабельных линий сети абонентского доступа, затрудняются техническая эксплуатация и управление такими сетями связи. Рассмотрен общий подход к получению проектных решений проектирования сетей абонентского доступа в мегаполисах. Предложена восьмиуровневая модель перспективной сети доступа для создания единой первичной сети связи абонентского доступа, рассмотрены уровни модели. Модель содержит восемь уровней, полностью задающих плоскости проектирования и построения сети абонентского доступа в районах плотной городской застройки с элементами сложного рельефа и сторонних инженерных сооружений. Предлагается унифицированный подход к построению сети кросс-коннект на первичном уровне сети доступа, которая позволит гибко предоставлять услуги связи операторам вторичных сетей связи в любой точке мегаполиса. Показаны возможные пути и подходы, а также типично решаемые задачи, применимые к оптимизации участка первичной сети абонентского доступа с использованием математического аппарата теории графов и гиперсетей.
Abstract: The article discusses the aspects of design and optimization of building customer access networks taking into account urban development factors. It also shows disadvantages of modern access networks in a megapolis. Nowadays, telecommunication network operators often neglect the rules for laying cable lines in urban areas. It adversely affects the aesthetics of urban neighborhoods. It deteriorates the performance of customer access cable line sections, make technical operation and network management difficult.
The paper describes a general approach to obtaining design solutions for customer access network design in metropolitan areas. The authors propose an 8-tier model of a promising access network to create a single primary communications network (SPCN). They also discuss the 8 levels of the model that completely define the design planes and construction of a customer access network in restrained urban conditions with challenging terrain and third-party engineering constructions.
The paper offers a unified approach to constructing a cross-connect network at the primary level of the access network. It will allow flexibility provision of telecommunications services to secondary network operators anywhere in the city.
The article shows possible ways and approaches, as well as typical tasks to be solved, which can applied to the optimization of the customer access primary network section using the mathematical apparatus of the graph theory and hypernetworks.
Ключевые слова: теория гиперсетей, теория графов, сети абонентского доступа, первичные сети связиKeywords: theory hypernetwork, the theory of counts, networks of user's access, primary communications network
Просмотров: 7835
23. Построение ассоциативных правил в задаче медицинской диагностики [№2 за 2016 год]
Авторы: Биллиг В.А. (Vladimir-Billig@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет, г. Тверь (доцент, старший научный сотрудник, профессор ), кандидат технических наук; Иванова О.В. (iov_60@mail.ru) - Тверской государственный медицинский университет (профессор), доктор медицинских наук; Царегородцев Н.А. (leonkennedy24@gmail.com) - Тверской государственный медицинский университет (ассистент);
Аннотация: В статье рассматривается новый эффективный алгоритм построения ассоциативных правил AprioriScale. Алгоритм применяется к решению конкретной задачи диагностики в медицине. Построена реализация этого алгоритма на языке программирования C#. Создан программный инструментарий, позволяющий медикам проводить необходимые исследования в процессе решения задач диагностики. Алгоритм AprioriScale является модификацией классического алгоритма Apriori, позволяющего извлекать ассоциативные правила из БД. Существенной особенностью предлагаемого алгоритма AprioriScale являются способы представления данных и построения достоверных ассоциативных правил. В результате многолетних медицинских наблюдений медиками создана БД о детях, страдающих тяжелыми заболеваниями. Ассоциативные правила, извлеченные из этой базы, показали возможность дифференциации заболеваний в важной области педиатрии. Алгоритм и предлагаемый инструментарий могут быть использованы как для решения различных задач медицинской диагностики, так и в других прикладных областях.
Abstract: The article considers a new effective algorithm of creating association rules, which is called AprioriScale. The algorithm is applied to solving a particular medical diagnosis task. Implementation of the algorithm is in C# programming language. The developed programming tools provide doctors with the opportunity to carry out necessary research in the process of medical diagnosing.
AprioriScale algorithm is a modification of the classic algorithm Apriori that is able to extract association rules from a database. An important feature of the developed algorithm is means of data presentation and creating associative rules.
After long-term medical observations doctors have created a database containing data on the children suffering from severe diseases. Association rules extracted from this database make it possible to differentiate illnesses in an important field of pediatrics.
The algorithm and programming tools may be used to solve different tasks both in medical diagnosis and in other applied fields.
Ключевые слова: ожирение, бд, извлечение знаний, data mining, поддержка правила, достоверность правила, перечисление, шкала, метаболический синдром, ассоциативные правилаKeywords: obesity, database, knowledge discovery, data mining, rule support, confidence of the rule, enumeration, scale, metabolic syndrome, association rules
Просмотров: 10477
24. Построение расширяемой программной архитектуры хирургических тренажеров [№2 за 2016 год]
Авторы: Иващенко А.В. (anton-ivashenko@yandex.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет) (профессор), доктор технических наук; Горбаченко Н.А. (eaglegor@gmail.com) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет), г. Самара (аспирант); Колсанов А.В. (avkolsanov@mail.ru) - Самарский государственный медицинский университет (профессор), доктор математических наук;
Аннотация: Непрерывное совершенствование современных хирургических тренажеров с учетом различия методик обучения в разных университетах обусловливает актуальность таких требований к их ПО, как интероперабельность, открытость архитектуры и возможность функционирования в едином информационном пространстве. В статье рассматриваются базовые принципы построения расширяемой архитектуры ПО хирургических тренажеров для симуляционного обучения базовым навыкам хирургии в медицинских высших учебных заведениях. Основное внимание уделяется представлению объектов операционного поля и моделированию их взаимодействия друг с другом, которое обеспечило бы возможность создания новых обучающих модулей для хирургических тренажеров. Для построения распределенной архитектуры платформы при моделировании операционных случаев предлагается использовать шаблон проектирования «Сущность-компонент». С учетом разделения логики по степени ее специфичности для конкретного операционного случая предлагается иерархия взаимодействия программных модулей. В качестве примера рассмотрен алгоритм захвата органа твердым инструментом с двумя браншами в рамках моделирования эндоскопической операции. Также рассмотрены базовые принципы организации взаимодействия между объектами на примере обучающего модуля эндоскопического клипирования. Результаты практической реализации предложенного подхода показывают, что он может быть использован для описания различных по природе аспектов поведения объектов сцены в рамках единой архитектуры, обеспечивающей гибкость настройки поведения и активное повторное использование готовых компонентов. Предложенный подход позволяет сократить временные затраты и трудоемкость создания новых хирургических тренажеров, а также затраты на адаптацию существующих симуляционных решений при их внедрении и практическом использовании.
Abstract: The evolution of modern surgical simulators considering the differences in educational tech nologies at different universities determines the relevance of software requirements, such as interoperability, open architecture and the ability to operate in a common information space. This paper describes the basic principles of software open architecture development for surgical simulators designed to teach surgery at medical universities. The paper focuses on the representation of surgical field objects and modeling their interaction with each other, which would provide an opportunity to create new training modules for surgical simulators. In order to create a distributed platform architecture for modeling operational cases the paper proposes using a design pattern “Entity – component”. Considering the specificity of logic for a particular operating case, the paper presents a hierarchy of interaction between software modules. As the example, the authors consider the algorithm of gripping an organ by a hard instrument with two jaws in an endoscope surgery simulation. In addition, the paper considers the basic principles of interaction between objects using the example of a training module endoscope clipping. The practical implementation results of the proposed approach prove that it can be used to describe various aspects of objects’ behavior in a scene within a unified architecture. It provides the flexibility to customize the behavior and active reuse of components. The proposed approach can reduce time and complexity of new surgical simulators development, as well as adapt existing simulation solutions for their implementation and practical application. This work was performed as a part of a project to create a software development kit (SDK) for medical community to deliver new simulation technologies in medicine with the possibility to exchange them in healthcare and medical education system (supported by the Ministry of Education and Science of Russian Federation (grant 2014-14-579-0003), contract 14.607.21.0007).
Ключевые слова: хирургический тренажер, симуляционное обучение, средства разработки по, компонент, программная платформаKeywords: surgery training suite, simulation training, software development kit, component, software platform
Просмотров: 6688
25. Программный комплекс для моделирования кинетики растворения лекарственных средств [№2 за 2016 год]
Авторы: Иванов С.И. (patephon2009@yandex.ru) - Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кандидат технических наук; Типцова И.А. (yirish@yandex.ru) - Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (аспирант); Матасов А.В. (mats@muctr.ru) - Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кандидат технических наук; Синица Е.А. (ershovaevgenia@gmail.com) - Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (аспирант); Гордиенко М.Г. (chemcom@muctr.ru) - Международный учебно-научный центр Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева (ведущий научный сотрудник), кандидат технических наук; Меньшутина Н.В. (chemcom@muctr.ru) - Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: В фармацевтической области растворение является неотъемлемым процессом на стадии разработки новых, оригинальных лекарственных средств, а также для подбора составов дженериков. В целях сокращения временных и финансовых затрат на проведение многократных экспериментов по растворению различных составов веществ был разработан программный комплекс для моделирования кинетики растворения лекарственных средств. Программный комплекс написан на языке С# в среде Microsoft Visual Studio. В качестве расчетного модуля программного комплекса взята модель процесса растворения на основе клеточных автоматов с изменяющимися размерами клеток. Для увеличения производительности расчета был разработан модифицированный алгоритм, позволяющий сократить время расчета в 1,5 раза по сравнению с традиционным алгоритмом клеточно-автоматной модели. Для проверки адекватности разработанного программного комплекса было проведено сравнение расчетных данных с экспериментальными на примере растворения различных лекарственных средств. В работе приведены расчетные данные и визуализация работы программы на примере растворения гранул, представляющих собой распределение включений системы «labrasol-ибупрофен» в смеси растворимых веществ – мальтодекстрина и гуммиарабика.
Abstract: Dissolution in the pharmaceutical industry is an essential process at a development stage of new original drugs. It is also important for selection of generic compositions. In order to reduce time and cost for carrying out multiple experiments of dissolution of different substance compositions the authors have developed a software suite for modeling drugs dissolution kinetics. The software suite is created using C# in Microsoft Visual Studio. The basis of software calculation module is a model of a dissolution process based on cellular automata with changing sizes of cells. There is also a modified algorithm developed in order to increase calculation performance. It allows reducing the time of calculation by 1,5 times compared to the traditional algorithm of a cellular automaton model. To test the adequacy of the developed software complex the authors compared experimental data with calculated by the example of dissolution of various drugs. The article presents calculated data and visualization of the software operation on example of dissolution of granules that are distributed inclusions of the system “labrasol-ibuprofen” in a mixture of soluble substances (maltodextrin and gum Arabic).
Ключевые слова: дженерики, кинетика растворения, с#, microsoft visual studio, клеточные автоматы, моделированиеKeywords: generics, dissolution kinetics, с#, microsoft visual studio, cellular automata, modeling
Просмотров: 9448
26. Методы и средства анализа информативности признаков при обработке медицинских данных [№2 за 2016 год]
Авторы: Быкова В.В. (bykvalen@mail.ru) - Сибирский Федеральный университет (профессор), доктор физико-математических наук; Катаева А.В. (kataeva_av@mail.ru) - Краевая клиническая больница (инженер-программист);
Аннотация: Многие современные лечебные учреждения располагают информационными системами для хранения различных медицинских данных о здоровье пациентов, которые используются врачами для распознавания (диагностики) патологических процессов. Однако при анализе медицинских данных, обнаружении закономерностей в этих данных и их извлечении приходится сталкиваться с проблемой размерности. Размерность хранимых данных, определяемая числом различных признаков, описывающих состояние здоровья пациента, весьма велика и порой достигает нескольких десятков и сотен показателей. Поэтому проблема снижения размерности признакового пространства и выделения наиболее информативных признаков весьма актуальна для медицинских информационных систем. В статье сформулирована задача отбора информативных признаков как задача комбинаторной оптимизации, вычислительная сложность которой составляет O (2n), где n – исходное число исследуемых признаков. Приведено обобщение данной задачи с учетом возможности конструирования новых признаков на основе исходных. Представлен краткий обзор базовых методов сокращения признакового пространства, таких как метод главных компонент и метод экстремальной группировки признаков. Подробно рассмотрены и исследованы статистические методы оценки информативности признаков, используемые в медицинской диагностике: метод накопленных частот, метод Шеннона и метод Кульбака. Применение данных методов продемонстрировано на примере диагностики заболевания почек. Описан разработанный комплекс программ InformSigns, в котором реализованы все указанные статистические методы. InformSigns предоставляет врачу удобный интерфейс для оценки информативности признаков, описывающих состояние здоровья пациентов. Данный комплекс может быть встроен в специализированные медицинские информационные системы для диагностики различных патологических процессов.
Abstract: Many modern hospitals have information systems for storing medical data about their patients’ health. These data are for doctors to recognise (diagnose) pathological processes. However, experts face a problem of dimension in medical data analysis, detection of regularities in these data and their extraction. The dimension of stored data is determined by the number of different features that describe the health of the patient is very large and sometimes reaches several tens or hundreds of factors. Therefore, reducing the dimensionality of the feature space and selection of the most informative features is important for medical information systems. The article describes the problem of selection of informative features as a problem of combinatorial optimization. Its computational complexity is O (2n), where n is the initial number of features. The generalization of this problem with regard to the possibility of designing new factors based on the source features. The article gives a brief review of basic methods of sign space reduction, such as a principal component analysis and a method of extreme group of features. It also reviews statistical methods for estimating informative features used in medical diagnostics: the method of cumulative frequency, Shannon’s and Kullback’s methods. The application of these methods is demonstrated for diagnosing kidney disease. The article describes the program InformSigns, which implements all the statistical methods. InformSigns gives doctors a convenient interface for estimating informative features describing patients’ state of health. This complex can be integrated in specialized medical information systems for diagnostics of various pathological processes.
Ключевые слова: программное обеспечение для здравоохранения, оценка информативности признаков, методы отбора и конструирования признаков, анализ медицинских данныхKeywords: software for health care provision, estimation of informative features, methods of selection and extraction feat, medical data analysis
Просмотров: 9972
27. Учебное программное обеспечение для выполнения технологических расчетов [№2 за 2016 год]
Авторы: Валько Д.В. (valkodv@inueco.ru) - Южно-Уральский институт управления и экономики, Южно-Уральский многопрофильный колледж (зав. лабораторией), кандидат экономических наук;
Аннотация: Одной из важных проблем в профессионально-техническом образовании является отсутствие по значительной части специальностей современных проблемно-ориентированных учебно-исследовательских комплексов, сопряженное с недоступностью для образовательных организаций специализированного отраслевого ПО и с отсутствием его бесплатных учебных аналогов. Целью данной работы являются анализ требований и разработка программного продукта, ориентированного на использование студентами среднего профессионального образования по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением» для приобретения ими профессиональных компетенций, необходимых работнику металлургической промышленности. Сформулированы критерии и требования к программным решениям в обучении технологическим процессам обработки металлов давлением, проанализированы наиболее пригодные программные продукты, в том числе системы автоматизированного проектирования и моделирования, отмечены их достоинства и недостатки. Разработан программный продукт для моделирования технологических процессов обработки металлов давлением в части расчета калибровочных систем по ходу прокатки по методике Б.П. Бахтинова, М.М. Штернова, А.И. Целикова, который может быть рекомендован для эффективного обучения студентов основам настройки и функционирования сортовых прокатных станов и выполнения соответствующих расчетов. Разработанный программный продукт отличается от аналогов простым пошаговым интерфейсом и возможностью интеграции в образовательный процесс по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением» среднего профессионального образования. Он позволяет выполнять технологические расчеты по системам калибровки: ящичные калибры, ромб-квадрат, овал-квадрат, шестиугольник-квадрат, овал-круг, овал-ребровый овал. Предусматривает возможность редактирования и корректировки данных в процессе вычислений, построения таблиц результатов вычислений с возможностью редактирования и сохранения. Строит диаграммы основных технологических параметров (температура, абсолютное обжатие и др.). Апробация и внедрение программного продукта осуществляются с использованием практических данных о работе прокатных станов Челябинского металлургического комбината в Южно-Уральском многопрофильном колледже (г. Челябинск).
Abstract: One of the important problems in vocational education is the lack of modern problem-oriented teaching and research complexes in a significant part of technical specialties. It is accompanied by inaccessibility of dedicated industry software for educational organizations including the lack of free education equivalents. The aim of the article is to analyze the requirements and to develop software focused on using by the students of secondary vocational education in the specialty 22.02.05 “Metal Forming” in order to acquire professional competencies needed for a steel industry. The article states the criteria and requirements for software solutions in the field of teaching a technology of metal forming. It also analyses the most suitable software products including computer-aided design and modeling systems, their advantages and disadvantages. The developed software product for modeling manufacturing processes of metal forming in terms of calculating calibration systems during rolling by the method of B.P. Bakhtinov, M.M. Shternov, A.I. Tselikov can be recommended for effective teaching students about the basics of setup and operation of high-quality rolling mills and implementation of relevant calculations. The software product differs from its analogues by a simple step-by-step interface and the ability to be integrated into an educational process in the specialty 22.02.05 “Metal Forming” of the secondary vocational education. It allows you performing technological calculations on the calibration systems, such as box pass, diamond-square passes, oval-square passes, hexagon-square passes, oval-round passes, oval-rib oval passes. It provides the ability to edit and correct data while calculating, tabulating the calculations results with the ability to edit and save. The product can build diagrams of basic technological parameters (temperature, absolute reduction, etc.). Testing and introduction of the product is carried out using practical data on the rolling mills of the “Chelyabinsk Metallurgical Plant” in the South-Ural Versatile College, Chelyabinsk.
Ключевые слова: среднее профессиональное образование, программирование расчетов, моделирование, обработка металлов давлением, технологические процессыKeywords: secondary vocational education, programming calculations, modeling, metal forming, technological processes
Просмотров: 9035
28. Разработка мобильного приложения онлайн-радио [№2 за 2016 год]
Авторы: Бычковский Д.Ю. (mealtris@gmail.com) - Тверской государственный технический универс (студент); Абу-Абед Ф.Н. (aafares@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент, декан), кандидат технических наук; Хабаров А.Р. (al_xabarov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук; Карельская К.А. (kak69@yandex.ru) - Тверской государственный технический универс (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Статья посвящена проблеме информирования студентов и абитуриентов вузов и частичному ее решению с помощью студенческих СМИ и мобильных приложений к ним, в частности, студенческого радио. Студенческое радио – это не просто площадка для тренировки журналистов и специалистов по работе со звуковым оборудованием, но и отличный механизм для освещения каких-либо новостей и важных событий как в прямом эфире, так и в записи. Мобильное приложение позволяет получить доступ к контенту радиостанции из любого места, в котором имеется соединение с сетью. Оно может сочетать в себе не только средства для воспроизведения потока с сервера, но и множество других методов быстрого и удобного доступа к источникам информации различных типов. В статье описаны способы передачи данных от сервера к клиентам, требуемый базовый функционал приложения на основе аналитики, собранной за время тестирования приложения, структура разработанной версии мобильного приложения для онлайн-радио Тверского государственного технического университета и приведены алгоритмы работы некоторого его функционала. Дано также описание аспектов работы с API-запросами, с данными в формате JSON, самих этих данных, приведены примеры API-запросов.
Abstract: The article considers the problem of informing the students and applicants of higher education institutions. The authors suggest solving this problem partially using student media and mobile applications, in particular a student radio.
A student radio is not just a platform for training of journalists and specialists working with sound equipment, but is also a great mechanism for treatment of news and important events, live or not. An announcer during thematic broadcasting may announce whatever he will be asked or make a note which will include the etheric grid, thus the people listening to the broadcasting at this point will already be aware of what is happening.
The mobile application allows accessing radio content from any location with a connection to the network. It may combine not only the means for reproducing the stream from the server, but also many other methods of quick and easy access to different information sources.
The article describes data transfer methods from the server to clients, required basic functionality based on analytics for testing tie and the structure of the developed mobile application for on-line radio of the Tver State Technical University. There are also operating algorithms of its services.
This article describes the aspects of working with the API requests and JSON data. It also gives the examples of API requests.
Ключевые слова: api, потоковое аудио, разработка клиент-серверного по, мобильные приложенияKeywords: api, streaming audio, client-server software, mobile application
Просмотров: 7441
29. Soil & Environment как инструмент для оценки экологических функций почв [№2 за 2016 год]
Авторы: Анхелес Гайегос-Тавера (lady-angie_89@hotmail.com) - Центр географических исследований окружающей среды, Национальный автономный университет Мексики (аспирант); Франциско Батиста (leptosol@ciga.unam.mx) - Центр географических исследований окружающей среды, Национальный автономный университет Мексики (старший научный сотрудник); Дубровина И.А. (vorgo@mail.ru) - Институт биологии Карельского научного центра РАН (научный сотрудник), кандидат сельскохозяйственных наук;
Аннотация: Деградация почв – одна из составляющих общего экологического кризиса, так как почва является связующим звеном любой экосистемы. Подвергаясь всесторонним нагрузкам, почва утрачивает свои экологические функции. В последнее десятилетие одна из ключевых тем природоохранной тематики – оценка и учет экосистемных услуг в хозяйственной деятельности человека, а потому поиск и разработка инструментов пространственного планирования территорий с учетом их экологических функций являются весьма актуальными. В статье рассмотрено ПО для оценки экологической функции почвы с использованием алгоритмов TUSEC (Technique for Soil Evaluation and Categorization). Методика предполагает балльную оценку основных экологических функций естественных и антропогенных почв. Оценка экологической функции почвы позволяет соблюсти баланс выгоды и потерь при пространственном планировании в результате более низких экологических воздействий на функции почв. Центральным компонентом ПО является реляционная СУБД Derby, спроектированная на Java с использованием среды разработки Eclipse. Данные о местоположении почвенных разрезов, полевое описание и аналитическая информация о них сохраняются в БД с помощью инструментов ввода информации. Промежуточные расчеты и оценка экологической функции почвы производятся на основании внесенных данных по алгоритмам TUSEC. Инструмент прогнозного моделирования позволяет рассчитать изменение рангов экологической функции почвы при различных типах землепользования. Результаты оценки экологической функции почвы и прогнозные модели могут быть представлены в графическом виде. Возможны экспорт табличной и графической информации и пространственная привязка данных в геоинформационной системе. Удобный интерфейс ввода и вывода информации, а также управления БД рассчитан на пользователей, не владеющих языком запросов SQL.
Abstract: Soil degradation is a part of total ecological crisis due to the fact that soil is the link of any ecosystem. The soil loses its environmental functions (EF) under the comprehensive loads. One of the key topics of nature protection in the last decade is the evaluation and accounting ecosystem services in human economic activity. Therefore, the search and development of spatial planning tools for areas based on their EF is very important. The article considers the software for evaluation of EF using TUSEC algorithms (Technique for Soil Evaluation and Categorization). The technique implies a score evaluation of basic environmental functions of natural and anthropogenic soils. EF evaluation allows keeping a balance of benefits and losses at a spatial planning as a result of lower environmental impacts on soil functions. The central component of the software is a relational DBMS Derby designed in Java using IDE Eclipse. Data on the site, field description and analysis of soil profiles are stored in the database using input tools. Intermediate calculations and evaluation of EF is based on input data by TUSEC algorithms. The forcasting modeling tool allows calculating the change of EF ranks for different types of land use. The evaluation results of EF and predictive models can be presented by graphs. Export of tabular and graphical information is possible as well as the spatial reference data into the GIS. Friendly interface for data input and output and database management is designed for users who do not know SQL query language.
Ключевые слова: база данных, землепользование, оценка почв, экологические функции почв, программное обеспечениеKeywords: database, land use, soil evaluation, soil environmental functions, the software
Просмотров: 9499
30. Моделирование музыкального творчества при помощи генетических алгоритмов на базе платформы GENOM [№2 за 2016 год]
Авторы: Арутюнов В.О. (sevaru@inbox.ru) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна» (аспирант); Аверкин А.Н. (averkin2003@inbox.ru) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна» (доцент), кандидат физико-математических наук;
Аннотация: Рассматривается проблема моделирования музыкального творчества с использованием генетических алгоритмов. В ходе работы была спроектирована и реализована программная система GENOM (Gen of music), которая представляет собой расширяемую платформу для проведения экспериментов по моделированию музыкального творчества. Реализация ограничивается моделированием небольших монофонических музыкальных фрагментов. Основные усилия были направлены на создание платформы, покрывающей большинство существующих вариантов проведения экспериментов и предоставляющей возможность расширения. Реализованное ПО включает в себя интерфейс пользователя с настройками для проведения экспериментов и возможностью отображения и проигрывания полученных мелодий, а также программный интерфейс для расширения возможностей системы. Приложение было реализовано на базе современных веб-технологий и разрабатывалось при помощи кроссплатформенного свободного ПО (React, React-Router, Webpack, Bootstrap, Babel, Alt, ABCJS). Созданный программный продукт может служить инструментом для проведения экспериментов в области моделирования музыкального творчества. Также он является основой для создания специализированных, в том числе коммерческих, решений, использующих генетические алгоритмы для моделирования музыкального творчества. Открытость продукта и его расширяемость дают возможность для его дальнейшего усовершенствования и использования.
Abstract: The paper considers the problem of modeling musical creativity (M MC) using genetic algorithms (GA). During the work we designed and implemented a software system that represents a scalable platform for experiments on MMC. Implementation is limited by simulation of small monophonic melodies. The main efforts were directed to creating a platform that covers the majority of existing options for experiments and provides an opportunity to expand. The developed software includes a user interface with the ability to configure experiments, view scores and play the received melody, as well as a programming interface to extend the capabilities of the system.
The implementation of the application is based on modern web technologies. It was developed with the help of a cross-platform free software (React, React-Router, Webpack, Bootstrap, Babel, Alt, ABCJS).
The software product can be used as a tool for experimentation in MMC. In addition, the product can be used as a basis for creation of specialized solutions (including commercial) that use GA for MMT. The openness of the product and the possibility of extensions provides a possibility for its further improvement and use.
Ключевые слова: моделирование музыкального творчества, алгоритмическое создание музыки, генерация музыки, эволюционная музыка, фитнес-функции, творчество, сочинение музыки, генетические алгоритмыKeywords: modeling of music creativity, algorithm composing, music generation, evolutionary music systems, fitness functions, creativity, music composition, genetic algorithm
Просмотров: 7581
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3
