Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2016 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Информационно-моделирующая система защиты оборудования от коррозии [№1 за 2016 год]
Авторы: Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Дементиенко А.В.
Просмотров: 6929
Согласно публикуемым данным, ежегодно более 30 % аварий на магистральных трубопроводах происходит по причине коррозии. Данная проблема актуальна и для химических производств, особенно связанных с агрессивными средами. Большинство существующих информационных систем и БД, связанных с промышленной безопасностью и защитой от коррозии, являются закрытыми. В данной работе представлена функциональная структура разработанной информационно-моделирующей системы защиты оборудования промышленных предприятий от коррозии, применимая также и для защиты трубопроводов. Описаны ее предназначение и основные функциональные блоки. Представлена логическая модель БД материалов, входящая в подсистему хранения информации, а также перечислены все БД, используемые в рамках системы. При реализации использовалась трехзвенная архитектура с использованием системы управления БД и веб-технологий. Представлены основные интерфейсы пользователей и модуль подбора материалов. Описаны задачи, для которых применима информационно-моделирующая система защиты оборудования от коррозии.

12. Логический анализ корректирующих операций для построения качественного алгоритма распознавания [№1 за 2016 год]
Авторы: Лютикова Л.А., Шматова Е.В.
Просмотров: 8134
В данной работе проводится логический анализ исследуемой области, представляющей собой объект и описывающие его признаки в терминах переменнозначной логики. Предметом исследования являются методы и алгоритмы, направленные на практическое решение задач распознавания образов в слабоформализованных областях знаний, к которым относятся медицинская, техническая, геолого-разведывательная диагностика, прогнозирование, построение экспертных систем. Решение таких задач ввело в обиход большое число некорректных (эвристических) алгоритмов. Авторы рассматривают такие аспекты, как необходимость развития теории корректирующих операций, синтеза корректных алгоритмов минимальной сложности с помощью методов математической логики. Важнейшими для рассматриваемого направления являются вопросы эффективного поиска логических закономерностей в признаковых описаниях объектов, играющих роль элементарных классификаторов. В решающем правиле используется процедура конъюнкции по каждому из построенных элементарных классификаторов. Как правило, корректность распознающего алгоритма (способность правильно классифицировать объекты из обучающей выборки) обеспечивается корректностью каждого из порождаемых элементарных классификаторов, что является основой логического синтеза распознающих процедур. Представляет интерес использование конструкций логико-алгебраического подхода для построения корректных распознающих алгоритмов на базе произвольных наборов алгоритмов распознавания, необязательно являющихся корректными. В данной работе рассматривается логический метод построения алгоритмов на последовательном добавлении небольшой части нераспознаваемой информации, что обеспечивает коррекцию ранее построенного алгоритма с минимальным изменением его характеристик. Такие индуктивные методы во многих случаях позволят строить высокоточные или корректные алгоритмы, расширяющие область получаемых решений за существенно меньшее время.

13. Микроконтроллер для системы нечеткого регулирования в бездатчиковом вентильном электроприводе [№1 за 2016 год]
Авторы: Льготчиков В.В., Горчаков Д.В.
Просмотров: 11887
В статье предлагается вариант реализации системы бездатчикового управления вентильным двигателем на базе аппарата нечеткой логики. Применение нечеткого регулятора в данном случае позволяет повысить устойчивость системы электропривода и улучшить качество регулирования. На основе результатов ряда экспериментов с моделью электропривода в среде Simulink сформирована база нечетких правил для коррекции момента коммутации фаз двигателя. В качестве входных параметров системы нечеткого регулирования используются нормированные значения частоты вращения и тока двигателя. На основе базы правил нечеткий регулятор производит коррекцию момента коммутации. Разработаны и подробно описаны структура и алгоритм работы предлагаемой системы управления на базе микроконтроллера. Предлагается код программы для микроконтроллера, реализующий разработанный алгоритм бездатчикового управления электроприводом. Произведен расчет минимально необходимой производительности микроконтроллера для построения разработанной системы управления. Анализ результатов расчета показывает, что для реализации предложенной системы управления подходит абсолютное большинство серийно выпускаемых промышленных микроконтроллеров. Таким образом, можно сделать вывод, что использование интеллектуализированных методов управления в бездатчиковом электроприводе при современном уровне развития вычислительной техники является более чем оправданным. Такой подход позволяет значительно улучшить качество регулирования, существенно не увеличивая при этом стоимость электропривода.

14. Моделирование социально-экономических процессов субъекта управления [№1 за 2016 год]
Авторы: Пискунов А.А., Суворов А.В.
Просмотров: 4348
В статье описывается семантическая топология концептуальной структуры социально-экономических процессов Российской Федерации, основанная на формальной модели «Динамический гиперграф специального вида». Для описания социально-экономических процессов определяются понятия санкции, операции, транзакции, которые применяются для построения пространства СОТ (санкция, операция, транзакция). В пространстве СОТ строятся календарная структура и календарно-технологическая структура в рамках модели «Динамический гиперграф специального вида» для описания процессов изменения элементов и структур социально-экономических процессов.

15. Некоторые технологические аспекты создания учебно-тренировочных средств подготовки командиров и специалистов Военно-морского флота [№1 за 2016 год]
Авторы: Андреев В.Ю., Базлов А.Ф., Ильин В.А., Шуванов А.Д.
Просмотров: 12518
В статье рассматривается взаимосвязь педагогических и информационных технологий и технологий создания учебно-тренировочных средств для подготовки специалистов ВМФ. Проведен анализ системы обучения и подготовки командиров кораблей и специалистов ВМФ. Рассмотрены понятия образовательной и педагогической технологий, на которых базируется процесс подготовки. На основе анализа системы обучения и подготовки определена номенклатура необходимых учебно-тренировочных средств. Приведен перечень задач, которые должны быть определены при создании любых учебно-тренировочных систем. В общем виде выявлены структура аппаратных средств современных автоматизированных систем обучения и тренажерных средств, которые, как правило, являются серийными изделиями с необходимыми доработками. Специализированные и комплексные тренажеры могут включать учебно-действующее оборудование и аппаратно-программные имитаторы реальных средств. Рассматривается разделение ПО на общее и специальное, а также представлен возможный перечень программных продуктов, входящих как в общее, так и в специальное ПО. Специальное ПО учебно-тренировочных средств включает программные модели объектов, средств, среды, боевых действий, учебных информационных моделей, программные средства руководства обучением. Разработка моделей и процессов включает их вербальное, математическое и алгоритмическое описание, программирование, тестирование и отладку. Вербальное, математическое и алгоритмическое описание по возможности должны выполнять будущие пользователи или специалисты в предметной области, а тестирование – совместно программисты и специалисты. Представлен перечень частных технологий создания тренажерных средств. Определены структура и содержание технологий разработки основных программных компонентов современных автоматизированных систем обучения и тренажерных средств.

16. Об адресном распределении мощностей в электрических сетях [№1 за 2016 год]
Авторы: Баламетов А.Б., Халилов Э.Д., Исаева Т.М., Исгендеров Ф.Г.
Просмотров: 8961
Реформы отрасли электроснабжения, возможность широкого использования возобновляемых источников электроэнергии, разделение услуг по передаче в электроснабжении, определение источников искажений синусоидальности тока и напряжений делают необходимым исследование задачи распределения потоков мощности и энергии между участниками рынка. В рыночных условиях стоимость электроэнергии у генерирующих станций и других поставщиков может быть разная, поэтому актуально определение узловых цен, в которые включается составляющая потерь в сети. Процесс отслеживания потоков электроэнергии позволяет устанавливать маршруты, связывающие конкретные генераторы с конкретными потребителями, и определять долевые вклады генераторов в покрытие нагрузки с учетом адресного распределения. Метод адресности позволяет также определять цену транзита электроэнергии. Правила присоединения новых потребителей к электрической сети обусловливают необходимость структурного анализа электроэнергетической системы на высших гармониках. В статье исследовано адресное разделение потоков и потерь активной мощности между участниками рынка электроэнергии. Разработаны алгоритм и программа для решения задачи адресности потоков и потерь мощности. В разработанной программе Z-матрица используется как для решения уравнений установившихся режимов, так и для расчета узловых потерь. Для исследования адресной передачи активных мощностей были использованы 6-узловая тестовая схема IEEE, 8-узловая и 26-узловая эквивалентные схемы Азербайджанской электроэнергетической системы. Результаты расчетов адресного распределения можно использовать при заключении двусторонних контрактов, для расчетов узловых цен, определения стоимости передачи и т.д.

17. Оптимизационный алгоритм поиска вписанного многогранника максимального объема [№1 за 2016 год]
Автор: Кокорев Д.С.
Просмотров: 4401
Рассматривается задача нахождения многогранников заданной формы внутри других многогранников. Данная задача является частным случаем третьей части 18-й проблемы Гильберта. Она имеет практическое применение в компьютерном моделировании трехмерных объектов, автономном перемещении роботов, ювелирной промышленности. В статье предлагаются несколько альтернативных методов поиска вписанных многогранников, основанных на сведении данной задачи к задаче нелинейного программирования и решения ее с помощью готовых программных вычислительных ресурсов. Основная идея в том, что задача легко описывается в терминах нелинейного программирования. Целевой функцией является объем искомого многогранника. Ограничения включают в себя сохранение комбинаторной структуры, содержание многогранника внутри другого, выпуклость и дополнительные ограничения, необходимые для практических целей. В статье описаны два разных способа задания задачи нелинейного программирования и бесплатные программные ресурсы, которые могут быть использованы для решения этой задачи. Чтобы упростить работу с решателями задач нелинейного программирования, в качестве функций ограничений можно использовать только многочлены третьего порядка. Предложенные аппроксимации для основных типов ограничений позволяют сводить все необходимые ограничения к многочленам третьего порядка. Кроме того, в статье рассматривается система распределенного тестирования и эффективность алгоритма. Система тестирования написана на языке Python и используется для проверки и развития алгоритма. Она позволяет агрегировать данные по множеству запусков алгоритма в удобном для пользователя формате и сравнивать результаты разных версий алгоритма.

18. Опыт разработки учебно-тренировочных средств для военно-морского флота [№1 за 2016 год]
Авторы: Базлов А.Ф., Рисунков В.Б., Соколов С.Н., Стручков А.М.
Просмотров: 9602
The advent of high-performance computer equipment and software tools, telecommunication and multimedia technologies, interactive technologies, new tools for data playback and presentation from digital media changed the requirements to development of training facilities. They also showed new opportunities of training facilities, the feasibility of modern innovative technologies in education and combat training. One of the main directions of the Research Institute Centerprogramsystem activities (Tver) is design, development, pro-duction of training equipment. The company has four main areas in the work connected to creation of naval training facilities: automated training systems, special simulators, complex training devices, training complexes.

19. Особенности применения объектно-ориентированного проектирования встроенных систем жесткого реального времени [№1 за 2016 год]
Авторы: Аржаев В.И., Скворцов А.В.
Просмотров: 5802
Рассмотрены проблемы, возникающие в процессе объектно-ориентированной разработки функционального ПО встроенных систем реального времени. Сформулированы типы задач, которые требуют реализации на языках программирования и языках описания аппаратуры. Процессорные элементы гетерогенных вычислительных платформ характеризуются значительными объемами основной и внешней памяти, гибкостью реализуемых алгоритмов управления и форматов данных, в то время как элементы ядер, реализованные на языках описания аппаратуры, обеспечивают существенно большее быстродействие. Предложены принципы декомпозиции функционального ПО для реализации на гетерогенной вычислительной платформе, заключающиеся в объединении в подсистемы объектов, имеющих близкие требования к времени реакции на события, соответствующие элементу аппаратной платформы. Описан пример их применения, в качестве которого рассмотрен процесс проектирования элемента системы управления технологическим процессом в реальном времени, имеющим ограничения в виде двух временных шкал. Описаны подсистема, работающая в миллисекундном цикле и программно реализованная в среде операционной системы реального времени, и подсистема микросекундного цикла, реализованная в программируемых логических блоках. Приведены диаграммы декомпозиции и состояний, а также временная диаграмма, описывающая загрузку основных ресурсов аппаратуры. Кроме этого, определены временные ограничения, которым должна удовлетворять программная подсистема. Применение описанных принципов декомпозиции на практике показало, что использование данного подхода позволяет обеспечить рациональное распределение нагрузки на элементы аппаратной платформы и обеспечить выполнение ограничений в работе программно-аппаратной системы, накладываемых требованием обеспечения режима работы жесткого реального времени.

20. Особенности применения современных методов разработки программного обеспечения защищенных автоматизированных систем [№1 за 2016 год]
Авторы: Карпов В.В., Карпов А.В.
Просмотров: 10749
Разработка ПО защищенных автоматизированных систем регламентируется рядом нормативных актов и государственных стандартов. Однако за время, прошедшее с даты ввода их в действие, технология разработки ПО ушла далеко вперед. В частности, классическая каскадная модель разработки ПО, которая исправно служила разработчикам многие годы, в последнее время признана неэффективной из-за недостаточной гибкости в угоду формальному управлению разработкой. Недостаточная гибкость процесса разработки обусловливает неспособность реагировать на возникающие изменения требований к системе и может привести к невыполнению технического задания. Организация гибридного метода разработки, сочетающего достоинства классического подхода и современных гибких методов, может разрешить возникшее противоречие между высоким технологическим уровнем разработки современных АСУ и устаревшими требованиями руководящих документов. Комбинированные модели разработки, полученные путем интеграции современных гибких методов проектирования на этапах каскадной модели жизненного цикла разработки ПО, представляют большой интерес как с научной точки зрения – для совершенствования методических подходов к разработке ПО, так и с практической – для получения качественного ПО, соответствующего заданным в техническом задании требованиям. В статье рассмотрены некоторые особенности внедрения гибких методов разработки функционального ПО специального назначения, выявленные специалистами НИИ «Центрпрограммсистем» при выполнении ряда опытно-конструкторских работ. К ним относятся формирование требований и управление ими, включая трассировку и приоритизацию, планирование и отслеживание процесса выполнения работы. Рассмотрен ряд отличий этих видов деятельности при разработке ПО специального назначения, выполняемых в соответствии с действующими государственными стандартами и классическим каскадным методом разработки. Предложены решения, позволяющие организовать гибридный процесс, сочетающий достоинства каскадного и гибкого методов разработки функционального ПО специального назначения и обеспечивающий соответствие действующим государственным стандартам выполнения ОКР.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►