Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2013 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам |

51. Организация единого информационного пространства тренажеров и тренажерно-моделирующих комплексов с использованием распределенной сетевой среды моделирования СОТА [№3 за 2013 год]
Авторы: Теренько Г.А., Янюшкин В.В.
Просмотров: 8734
Представлен вариант решения задачи объединения и организации взаимодействия специализированного про-граммного обеспечения тренажеров, тренажерных систем и комплексов в едином информационном пространстве на основе разработанной распределенной сетевой среды моделирования. Подробно рассмотрены принципы построения, архитектура и возможности распределенной сетевой среды моделирования СОТА. Описаны этапы создания трена-жерных систем и комплексов на базе этой среды. Использование системы распределенного моделирования при раз-работке систем различной сложности обеспечит их легкую интеграцию, модернизацию и дальнейшее обслуживание, а четкое разбиение на составные части – узлы, объединенные в локальную вычислительную сеть, отделить функцио-нальные возможности. К примеру, в морском тренажере узел моделирования тактической обстановки будет модели-ровать поведение объектов, узел моделирования объекта-носителя – бортовые системы и устройства, узел моделиро-вания метеорологической обстановки – погоду и окружающую среду, а узел управления тренажером будет осущест-влять контроль и управление ходом тренировки. Каждый из узлов, являясь виртуальным сервером, расположен на физическом сервере и объединен посредством транспорта СОТА через локальную сеть с набором рабочих мест и со-держимым баз данных.

52. Эффективность алгоритма LU-разложения с двухмерным циклическим распределением матрицы для параллельного решения упругопластической задачи [№3 за 2013 год]
Авторы: Толмачев А.В., Коновалов А.В., Партин А.С.
Просмотров: 13950
При решении упругопластических задач с большими пластическими деформациями методом конечных элементов требуется многократно решать систему линейных алгебраических уравнений с ленточной матрицей жесткости. Для распараллеливания решения данной системы уравненийприменена адаптация параллельного алгоритма решения систем линейных уравнений с заполненной матрицей с двухмерным циклическим распределением матрицы по процессорам для случая ленточной матрицы. В отличие от традиционного алгоритма для заполненных матриц в рас-смотренном алгоритме предусмотрено хранение только тех блоков, в которых могут находиться ненулевые элементы. Это обеспечивает значительную экономию памяти посравнению с алгоритмом для заполненной матрицы с одновременным сохранением возможности двухмерного циклического распределения блоков матрицы по процессорам для сокращения объема и количества операций передачиданных между процессорами. Производительность алгоритма протестирована на решениях осесимметричной упругопластической задачи сжатия цилиндра и трехмерной упругопластической задачи сжатия параллелепипеда. Выполнен анализ эффективности метода для регулярных сеток разной размерности. Решение производилось на кластерной системе UMT Института математики и механики УрО РАН (г. Екатеринбург) с использованием MPI для передачиданных между процессорами.

53. Система автоматического картографирования знаков дорожного движения [№3 за 2013 год]
Авторы: Чигорин А.А., Конушин А.С.
Просмотров: 17554
Рассмотрена задача автоматического нанесения дорожных знаков на карту. Для успешного применения автоматических методов на практике необходимо, чтобы суммарное время работы автоматического алгоритма и время исправления его ошибок были в разы меньше времени разметки оператором. Описывается система автоматического нанесения знаков на карту, состоящая из модулей обнаружения, распознавания, связывания и локализации. На этапах обнаружения и распознавания положение знака определяется независимо на каждом кадре и каждому обнаруженному знаку присваивается метка класса. На этапе связывания одни и те же физические знаки с соседних кадров объединяются в последовательности, что позволяет уточнить результаты этапа обнаружения и распознавания. На этапе локализации определяются координаты связанной последовательности знаков за счет применения метода триангуляции. Проведены эксперименты, подтверждающие эффективность различных компонентов предложенной системы. Система работает более чем со 140 классами знаков дорожного движения и не требует ручной разметки большого количества тренировочных изображений за счет обучения на синтетически полученных данных. Создана большая коллекция знаков дорожного движения Российской Федерации. Проведено тестирование системы на предложенной коллекции. Коллекция находится в открытом доступе, чтобы способствовать сравнению с другими методами.

54. Формализация задачи обучения персонала средствами систем имитации визуальной обстановки [№3 за 2013 год]
Авторы: Чуланов А.О., Бондарь Е.М., Шабуров Д.В.
Просмотров: 10184
Представлена формализация задачи обучения персонала средствами систем имитации визуальной обстановки, описывающая подход, использованный специалистами Центра тренажеростроения (г. Москва) при создании средств подготовки космонавтов к проведению работ на борту Международной космической станции. Описаны базовые подходы к использованию систем имитации визуальной обстановки при подготовке персонала. Определен основной перечень задач, решаемых в процессе создания виртуальных тренажеров, введен способ описания сценариев демонстрации материалов обучения с привязкой к терминам систем виртуальной реальности. Приведена модель интерактивного взаимодействия обучаемого с системой и определен способ сохранения результатов работы обучаемого и механизмов проверки его работы на основе контрольных сценариев. Кроме того, описаны подходы к выявлению ошибок в действиях обучаемого и определен способ привязки результатов деятельности обучаемого к данным математического моделирования процессов управления.

55. Типовой состав и модули молодежного образовательного космоцентра [№3 за 2013 год]
Авторы: Шукшунов В.Е., Гапонов В.Е., Янюшкин В.В.
Просмотров: 9502
В статье рассматриваются типовой состав, модули образовательного космоцентра, их назначение и функциональные возможности. Рассмотрены образовательный модуль,обеспечивающий теоретическую и общекосмическую подготовку школьников и студентов, совмещенную с практической подготовкой на виртуальных и натурных космических и авиационных тренажерах, а также на интерактивных аналогах пилотируемых космических аппаратов, и научный модуль, предоставляющий обучаемым виртуальные тренажеры и наборы стендов для ознакомления с раз-личными экспериментами. Описаны состав интерактивных аналогов тренажерного модуля для их интеграции и перспективы развития образовательных космоцентров. В век наукоемких технологий молодежь будет стремиться получить дополнительное образование, а молодежные центры предложат им уникальные программы, которые одновременно являются образовательными, познавательными и развлекательными, если оборудование этих центров будет таким, что позволит реализацию инновационных технологий в образовании. Создание новых молодежных образова-тельных космоцентров в нашей стране и за рубежом наглядно показывает, как могут быть интегрированы наука, образование, воспитание и интересный досуг, а разработкатеоретических основ для проектирования таких объектов поможет систематизировать накопившийся опыт и привлечь новые идеи.

56. Основы разработки и создания интегрированных учебно-тренажерных комплексов для оснащения центров подготовки специалистов по управлению динамическими объектами [№3 за 2013 год]
Авторы: Шукшунов В.Е., Янюшкин В.В.
Просмотров: 12481
Рассматриваются задачи разработки и создания интегрированных учебной и тренажерной баз на основе перспективных технологий, виртуализации и центров обработки данных для интеграции единого комплекса, создания информационного полигона для проведения тренировок и занятий, осуществления непрерывного процесса подготовки специалистов по управлению динамическими объектами. Множество разработанных поколений тренажеров, имею-щих различные пользовательские и программные интерфейсы,территориально расположенные в разных помещени-ях и зданиях учебного центра, довольно трудно контролировать, как и осуществлять управление при все возрастаю-щей сложности задач подготовки специалистов. При этом актуальными задачами являются проектирование и одно-кратная разработка такой системы или комплекса, который может быть неоднократно модернизирован и использован как изделие двойного или тройного назначения, к примеру, для начальной подготовки и ознакомления обучаемых, тренажерной подготовки специалистов и восстановления навыков с использованием руководства обучением или записанных ранее занятий. Синтез передовых информационных технологий, многолетнего опыта разработки космических тренажеров и актуальных задач подготовки экипажей пилотируемых космических аппаратов позволит создать теоретические, а потом и практические основы проектирования технических средств подготовки специалистов нового поколения.

57. Использование технологий виртуализации вычислительных и графических серверов при проектировании тренажеров, тренажерно-моделирующих комплексов и систем обучения операторов [№3 за 2013 год]
Автор: Янюшкин В.В.
Просмотров: 12155
В статье рассматриваются существующие подходы к разработке систем, проблемы, недостатки и пути решения с использованием новых серверных технологий и виртуализации. К недостаткам используемых решений следует отнести малую эффективность использования вычислительных ресурсов и невозможность оперативного перераспреде-ления задач и приложений в случаях нештатных ситуаций и выхода из строя отдельных узлов системы, что является крайне важной проблемой при проектировании высоконагруженных пользовательских систем оперативного контро-ля, мониторинга и обучения специалистов. Приводится описание передовой технологии NVIDIA VGX для использо-вания в актуальных задачах тренажеростроения при построении 3D-графики реального времени. Применение данной технологии предоставляет новые возможности при проектировании систем обучения и тренажеров с последующей виртуализацией не только процессорных вычислительных, но и графических ресурсов, что обеспечивает новый уро-вень мобильности пользователей и приложений, получающих данные расчета 3D-моделей на портативные компью-теры, а также параллельную работу множества удаленных пользователей. Предлагаемые компанией NVIDIA реше-ния объединяются в технологии центров обработки данных и облачных вычислений, которые можно использовать при разработке систем обучения и тренажеров нового поколения.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6