Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2012 год.

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

1. Автоматизированное проектирование инструментов на основе моделирования технологии выдавливания металлов [№3 за 2012 год]
Авторы: Агапитова О.Ю., Бывальцев С.В., Залазинский А.Г.
Просмотров: 13525
В условиях современного производства все большее распространение находят процессы обработки давлением малопластичных и труднодеформируемых металлов и сплавов. Наиболее перспективным для обработки таких мате-риалов является процесс прямого гидромеханического выдавливания. Для исследования данного процесса разработана система автоматизированного проектирования. Осуществлена интеграция MATLAB с пакетом твердотельного моделирования SolidWorks и системой DEFORM 2D (3D). Проведены моделирование исследуемого процесса, расчет основных энергосиловых параметров, проверка на прочность и разработка сборочных чертежей и деталей оснастки для гидромеханического выдавливания. Решена задача включения нового технологического процесса в существующую программную среду. Практическое применение программного комплекса проиллюстрировано на примере мо-делирования процесса выдавливания труднодеформируемого сплава алюминия. Результаты моделирования показали значимость применения активного действия сил трения для снижения усилия выдавливания.

2. Некоторые особенности построения онтологии для мультиагентной системы внутрицехового планирования [№3 за 2012 год]
Автор: Андреев М.В.
Просмотров: 9851
Статья посвящена практическому использованию онтологии в мультиагентной системе внутрицехового плани-рования при решении задачи оперативного управления ресурсами инструментального цеха машиностроительного предприятия. Описывается опыт успешной разработки автоматизированной системы интеллектуального распределения ресурсов инструментального цеха в реальном масштабе времени, в которой активно участвовали выпускники, студенты и аспиранты кафедры информационных систем и технологий Самарского государственного аэрокосмического университета под техническим руководством автора в период 2010–2012 гг. В качестве основных концептов онтологии расписания производственного цеха предлагаются концепты «Задача» и «Ресурс». Для описания сложной структуры задач предлагается введение соответствующих онтологических отношений «являться подзадачей», «предшествовать» и «строго предшествовать», которые расширяют классическое описание технологических процессов, используемое в задачах производственного планирования. Формализация описания особенностей планирования задач и ресурсов вводится с помощью онтологических свойств, которые могут быть описаны в виде облаков тегов. Определение соответствия между задачами и ресурсами путем сопоставления онтологических свойств позволяет автоматизировать выбор ресурсов при планировании технологических операций в задачах стратегического и оперативного планирования деятельности производственного подразделения предприятия (цеха). Описанный в статье алгоритм позволяет реализовать ранжирование вариантов распределения задач по ресурсам с учетом индивидуальных свойств отдельных экземпляров и использовать инструментарий онтологического описания на практике. Полученные результаты следует рекомендовать разработчикам интеллектуальных систем производственного планирования, в частности, мультиагентных систем и технологий распределения производственных ресурсов.

3. Программная система анализа диаграммных языков [№3 за 2012 год]
Авторы: Шаров О.Г., Афанасьев А.Н., Гайнулин Р.Ф.
Просмотров: 6612
Предложена клиент-серверная архитектура системы для анализа корректности графических потоков работ при проектировании сложных автоматизированных систем. Система представляет собой многослойную структуру. Пре-зентационный слой является инструментальным средством создания диаграмм на визуальном языке (например, UML, IDEF, eEPC), входящем в состав программного комплекса методологии проектирования (RUP, ARIS и др.), или любым из редакторов, который имеет возможность расширяться плагинами. Слой логики предназначен для приема и передачи данных от плагина и наоборот. При передаче отдается XML-описание диаграммы, при приеме – список ошибок в формате XML. Доступ к серверу осуществляется по публичному API-интерфейсу. Слой обработки данных содержит универсальный анализатор диаграммных языков потоков проектных работ, в основу функционирования которого положен аппарат авторских графически автоматных RV-грамматик, обеспечивающих обнаружение и нейтрализацию ошибок за один проход анализа диаграммы. Контролируются синтаксические и семантические ошибки в анализируемых графических спецификациях потоков работ. Преимуществами анализатора являются линейное время анализа, полнота контроля, удобство визуализации ошибок. Разобран пример применения грамматики для анализа UML-диаграмм. Система реализована в среде Python на базе сервера Торнадо. Работа выполнена на кафедре «Вычислительная техника» Ульяновского государственного технического университета.

4. Архитектура перспективных высокопроизводительных микропроцессоров [№3 за 2012 год]
Автор: Бобков С.Г.
Просмотров: 9085
Рассматриваются новые подходы к созданию высоконадежных и высокопроизводительных микропроцессоров для суперЭВМ эксафлопсного диапазона. Приведены основные проблемы, касающиеся производительности вычис-лительных систем, описаны направления повышения производительности микропроцессоров. Сложность синхрони-зации при размерах кристалла, больших нескольких единиц миллиметра, и высокое потребление питания дерева синхроимпульсов в современных высокопроизводительных микропроцессорах при технологических нормах 45 нм вызывают необходимость использования наряду с синхронной логикой самосинхронной логики. Предлагается схема гибридного процессора, содержащего стандартные вычислительные ядра, реализованные с применением синхронной логики, и сопроцессоры, используемые как потоковая машина с самосинхронной логикой.

5. Распределение ресурсов в информационной системе дистанционной поддержки образовательного процесса [№3 за 2012 год]
Авторы: Болодурина И.П., Парфёнов Д.И., Решетников В.Н.
Просмотров: 8521
спутниковых информационных технологий в системах дистанционного обучения. При этом актуальна задача иссле-дования эффективных методов управления производительностью и оптимизации использования программных и ап-паратных ресурсов. Целью исследования является оптимизация распределения ресурсов среди уязвимых с точки зрения временных задержек и скорости обработки запросов внешних (по отношению к системе) пользователей. Это связано с распро-страненностью интернет-ориентированной архитектуры клиентских приложений. При лавинообразном росте коли-чества запросов информационные системы испытывают недостаток в потребляемых ресурсах, поэтому важным яв-ляются грамотное управление обслуживанием поступающих заявок и минимизация отказов в обслуживании, насту-пающих в зависимости от объема выделенных для работы системы ресурсов. Большое количество одновременных обращений служит причиной дисбаланса рабочего трафика, что негативно сказывается на буферах маршрутизируещего оборудования и ведет к превышению критических объемов ресурсов серверов. В рамках представленного исследования построена многоуровневая модель системы дистанционного обучения, проанализированы характеристики и приведен алгоритм для повышения эффективности использования имеющихся ресурсов с целью улучшения качества предоставления услуг в распределенных информационных системах дистан-ционного обучения. Эффективность алгоритма выбора и расстановки приоритета обслуживания входящего потока заявок подтверждена путем проведения сравнительного анализа выходных данных моделирования, она позволяет сократить время отклика системы. Помимо этого, предложенный алгоритм дает возможность максимизировать ко-личество обработанных запросов пользователей в единицу времени.

6. Об одном способе представления знаний [№3 за 2012 год]
Автор: Бронфельд Г.Б.
Просмотров: 11439
Рассматривается новый способ моделирования знаний в виде молинг при создании баз знаний интеллектуальных систем. В данном подходе простые предложения представляются короткой семантической сетью экспертом-редактором ручным или полуавтоматическим способом, что давно применяется при создании экспертных систем, при этом исходная грамматическая структура сохраняется. Сложные предложения разбиваются на простые. Получаемая модель предложения названа молингой. В работе дано ее формальное описание. Молинги включают в себя множество идентификаторов, ядро, условие применимости ядра, кодовую последовательность номеров словарей, уровень достоверности, постусловия. Приводится вид семантической сети, которая может представлять ядро молинги. База знаний состоит из набора молинг. Описывается пошаговый порядок получения молинг как моделей текста. Простые предложения, имеющие семантический смысл уже введенных молинг, повторно в базу знаний не вводятся. На отрывке реального текста демонстрируется пример созданной базы знаний в виде набора молинг, приводится получаемый при этом словарь терминов, который затем используется вместе с данной базой знаний при логическом выводе. В тексте есть ссылка на новый патент автора на данную технологию моделирования знаний. Такой способ моделирования знаний из текстов позволяет реализовать технологию прямого наложения знаний. Близкий к описанному подход был использован Д. Греем при создании баз чисто числовых данных. Данный подход применим при разработке интеллектуальных систем для широкого круга знаний.

7. Особенности работы с документами в информационных системах управления данными [№3 за 2012 год]
Авторы: Вичугова А.А., Вичугов В.Н., Дмитриева Е.А.
Просмотров: 11983
Изложены аспекты управления документами в современных многопользовательских информационных системах, которые позволяют автоматизировать структурированное хранение электронной информации и управление ею. Рас-смотрены модели данных информационных систем. Проведен анализ понятия «электронный документ», включая метаданные и внутреннее содержимое, а также показаны основные отличия информационных систем управления данными об изделии (PDM) и информационных систем электронного документооборота (ECM) относительно объектов типа «документ». Перечислены возможные состояния жизненного цикла документа в информационной системе. Рассмотрены особенности методологии управления потоком работ Workflow на примере типовых процессов работы с документами. Приведен фрагмент разработанной модели данных информационной системы управления проектной информацией для примера управления технологическими данными в приборостроительном производстве. Выполнено сравнение возможностей управления документами на примере PDM-системы Enovia SmarTeam производства IBM и Dassault Systems и отечественной ECM-системы DIRECTUM, разработанной одноименной российской компанией.

8. Templet – метод процессно-ориентированного моделирования параллелизма [№3 за 2012 год]
Автор: Востокин С.В.
Просмотров: 13623
Представлена новая методология моделирования параллельных процессов TEMPLET, разрабатываемая автором на кафедре информационных систем и технологий Самарского государственного аэрокосмического университета. Рассмотрена усовершенствованная версия нотации, позволяющая: описывать протоколы взаимодействия процессов в виде последовательности передаваемых сообщений; представлять логику работы процессов посредством процедур, обрабатывающих сообщения; визуализировать процессы и их взаимодействие при помощи аннотированных графов. Метод моделирования предназначен для описания систем с внутренним параллелизмом на основе процессного под-хода. Особое внимание уделяется следующим аспектам методологии: способ декомпозиции процессов на процедуры обработки сообщений, описание протоколов взаимодействия процессов в виде конечных автоматов, графическая но-тация для визуализации модели процессов, подробное описание правил для передачи динамики модели. В качестве иллюстрации приведен пример простейшей системы процессов типа «разветвление–слияние». Рассмотрены цели проектирования. Показана диаграмма верхнего уровня, описывающая композицию процессов и используемые в ней пиктографические элементы. Дается анализ примеров для объектов, составляющих диаграмму композиции процессов. Рассматриваются диаграммы коммуникационных объектов – каналы, диаграммы объектов, обрабатывающих сообщения, процессы. Кратко описаны программные средства поддержки методологии моделирования TEMPLET, дается ссылка на источники с примерами ее применения. Также предлагается ссылка на сайт исследовательского проекта, посвященного данной методологии, где размещены программные средства ее поддержки.

9. Применение комплекса параллельного программирования Graphplus templet в моделировании [№3 за 2012 год]
Авторы: Востокин С.В., Литвинов В.Г., Хайрутдинов А.Р.
Просмотров: 9626
Представлена программная реализация инструментария параллельного программирования Graphplus templet, ав-томатизирующего разработку параллельных программ для многопроцессорных рабочих станций и суперкомпьютеров. Данная разработка ведется с 2004 года на кафедре информационных систем и технологий Самарского государ-ственного аэрокосмического университета в рамках исследовательского проекта «Граф Плюс» (graphplus.ssau.ru). В статье развивается подход, позволяющий расширить и упростить применение высокопроизводительной вычисли-тельной техники в численном моделировании. Ключевыми концепциями данного подхода являются применение ти-повых решений (паттернов) параллельного программирования, автоматическое распараллеливание и развертывание кода в различных программно-аппаратных архитектурах, разделение ролей системный программист – прикладной программист, использование интегрированных сред разработки и методов визуализации кода. Подход основан на ав-торской методологии проектирования параллельных процессов – TEMPLET-методологии. Описана структура новой версии программного комплекса автоматизации параллельного программирования Graphplus templet. Детально рас-смотрены принцип функционирования транслятора графических моделей программ, исходные и выходные данные транслятора, его интеграция со средой MS Visual Studio. Показано применение программного комплекса для решения задач нелинейной динамики и компьютерной оптики. Приведены показатели эффективности сгенерированных в нем программ при исполнении на многопроцессорных рабочих станциях под управлением MS Windows и суперкомпьютере «Сергей Королев» Самарского государственного аэрокосмического университета, работающего под управлением Linux.

10. Отображение разнородных видеоматериалов на гранях трехмерных объектов в подсистеме визуализации тренажерных обучающих систем [№3 за 2012 год]
Автор: Гиацинтов А.М.
Просмотров: 9202
Описаны новый метод воспроизведения разнородных видеоматериалов на гранях объектов виртуальной трехмерной сцены и архитектура декодера видеофайлов. Рассмотрены алгоритм синхронизации видео- и аудиоданных и методы загрузки декодированных видеокадров в память видеоадаптера. Определены ограничения, накладываемые на процесс воспроизведения видеофайлов в трехмерной виртуальной среде. Тренажерно-обучающие системы (ТОС) должны отвечать требованиям методик подготовки персонала и, как правило, содержат значительное количество информационных ресурсов. Одним из видов ресурсов, используемых при обучении, являются видеоматериалы. Главные преимущества их использования в ТОС – возможность визуализации процессов и внедрение изображения инструктора в виртуальное окружение. Воспроизведение видеоматериалов внутри виртуальной трехмерной сцены является сложной задачей, так как не-обходимо учитывать факторы, не актуальные при воспроизведении в медиаплеерах. Графическая подсистема должна визуализировать трехмерную сцену с приемлемой частотой кадров (не менее 25 кадров в секунду) и при этом быть способной реагировать на внешние воздействия, в том числе на изменения параметров трехмерной сцены или загрузку дополнительных объектов. Разработанная архитектура подсистемы воспроизведения видеоматериалов позволяет декодировать и отображать одновременно несколько видео высокой четкости в трехмерной сцене. В состав архитектуры входят: декодер видео, в котором происходит декодирование видео- и аудиопакетов; подсистема воспроизведения декодированного звука; управляющая структура, необходимая для запуска видео, паузы воспроизведения, выставления громкости воспроиз-водимого видео и т.д.; интерфейс взаимодействия с подсистемой визуализации, необходимый для обновления ви-деокадров.

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►