На правах рекламы:
ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Авторитетность издания

ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

2
Ожидается:
16 Июня 2024

Статьи из выпуска № 3 за 2012 год.

Упорядочить результаты по:
Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

1. Templet – метод процессно-ориентированного моделирования параллелизма [№3 за 2012 год]
Автор: Востокин С.В.
Просмотров: 13525
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.

2. Автоматизация системы управления национальным исследовательским университетом и мониторинга его деятельности [№3 за 2012 год]
Авторы: Еленев Д.В., Кузьмичев В.С., Пашков Д.Е.
Просмотров: 12690
Решается задача построения интегрированной автоматизированной информационной системы управления уни-верситетом и информационно-аналитической системы мониторинга деятельности подразделений и количественной оценки качества результатов работы университета. Назначением первой из них является автоматизация системы управления вузом на основе создания единой интегрированной базы данных, а ее развитие ведется путем внедрения и организации совместной работы специализированных программных продуктов для реализации различных бизнес-функций. Внедрение интегрированной автоматизированной информационной системы управления университетом позволило существенно улучшить управленческий учет в университете, ввести ряд бизнес-процессов в правовое поле, более акцентированно сформировать точки ответственности исполнителей, упорядочить внутреннюю структуру и минимизировать количество выходных документов, существенно сократить сроки по структурному анализу пока-зателей деятельности вуза и работе с внешними организациями. Система мониторинга деятельности подразделений и количественной оценки качества результатов работы университета предназначена для повышения эффективности системы менеджмента и качества работы подразделений университета и решает следующие задачи: повышение эф-фективности мониторинга образовательного и научно-исследовательского процессов на основе систематического измерения их показателей; совершенствование системы поддержки и сопровождения управленческих решений на основе мониторинга показателей эффективности и результативности деятельности вуза; обеспечение информационной поддержки системы менеджмента качества; совершенствование системы оплаты труда на основе мониторинга показателей качества; повышение достоверности внутренних и внешних отчетных данных. Системы реализованы в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П. Королева (национальном иссле-довательском университете) работниками кафедры информационных систем и технологий и управления информати-зации и телекоммуникаций.

3. Автоматизированная система проектирования беспроводной сети IEEE 802.11 [№3 за 2012 год]
Авторы: Жуков В.Г., Паротькин Н.Ю.
Просмотров: 10021
Рассматривается проблема автоматизированного проектирования беспроводных локально-вычислительных сетей IEEE 801.11, заключающаяся в выборе оптимального соотношения характеристик активного сетевого оборудования, его настроек и размещения для обеспечения максимальной скорости доступа клиентов к сети внутри помещения и минимизации мощности сигнала за его пределами. Выполнение последнего требования необходимо не только с точки зрения информационной безопасности, но и для соблюдения норм, установленных законодательством Российской Федерации. Описываются правовые акты, действующие в данной области, и условия использования беспроводного оборудования IEEE 801.11. Для решения задачи автоматизации проектирования сети доработана и формализована модель распространения радиосигнала. С ее помощью на основе входных характеристик, зависящих от используемого оборудования, рассчитывается мощность сигнала в любой точке помещения с учетом различных препятствий, ослабляющих его. В результате можно давать интегральную оценку варианта сети по критериям отклонения скорости передачи внутри и мощности сигнала вне помещения от заданных пользователем. При этом оптимальная сеть будет характеризоваться максимальным значением оценки, следовательно, имеет место задача оптимизации. Для ее решения предлагается использовать разработанный дифференцированный адаптивный генетический алгоритм. Кроме того, в работе приводится описание программной системы, реализующей модель и алгоритм и предоставляющей удобный графический интерфейс для работы с ними. По результатам измерений спрогнозированная мощность сигнала отличалась от реальной не более чем на 15 %.

4. Автоматизированное проектирование инструментов на основе моделирования технологии выдавливания металлов [№3 за 2012 год]
Авторы: Агапитова О.Ю., Бывальцев С.В., Залазинский А.Г.
Просмотров: 13462
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.

5. Алгоритм поиска ближайших соседей [№3 за 2012 год]
Автор: Гусев Д.И.
Просмотров: 12310
Дается описание оригинального алгоритма поиска ближайших соседей среди множества частиц в евклидовом пространстве. Принцип работы алгоритма заключается в представлении множества частиц в виде структуры данных линейного списка, в котором ближайшие соседи находятся рядом в порядке следования номеров элементов, так что поиск очередной пары соседей осуществляется путем сопоставления очередной точки со следующими (по порядковому номеру) элементами списка. Алгоритм позволяет решить задачу поиска всех соседей среди N частиц за время O(N2k), где k2 – коэффициент концентрации частиц. В статье приводятся экспериментальные зависимости изменения значений показателя k от плотности распределения частиц в двумерном пространстве, в которых отмечается изменение значения этого показателя до 20 единиц. В описанных экспериментах алгоритм показывает наибольшую эффективность для случая с высокой концентрацией частиц: при концентрации 80 % для поиска очередной пары со-седей ему потребуется в среднем 1,3 операции, при концентрации 40 % – 1,5 операции, 2,5 операции при 20 %-ной концентрации и от 3 до 4,5 операций при концентрации от 10 до 5 % соответственно. Алгоритм эффективно реали-зуется средствами программирования, что делает его привлекательным для использования.

6. Алгоритм роста X-графа и принципы физики [№3 за 2012 год]
Авторы: Коганов А.В., Круглый А.Л.
Просмотров: 8097
Работа посвящена современному направлению, лежащему на стыке теории автоматов и алгоритмов, теории графов, а также математической физики. В последние годы развивается теория растущих Х-графов, которые каждой своей точкой (Х-элементом) моделируют элементарное взаимодействие двух исходных частиц с рождением двух ре-зультирующих частиц. Рост такого графа моделирует получение наблюдателем информации о происходящих в его пространственно-временной окрестности физических процессах. Рассматривается алгоритм поэтапного формирования Х-графа, удовлетворяющий ряду требований, необходимых для модели дискретного пространства-времени в квантовой физике. Особое внимание уделяется выполнению принципа причинности для алгоритма, что делает кор-ректной его интерпретацию как модели наблюдателя за физическим процессом. Новый алгоритм обладает полезными свойствами, которых не было в ранее предлагавшихся аналогичных алгоритмах. Главным из них является неза-висимость вероятности достройки множества причинно не связанных попарно вершин от порядка введения этих вершин. В основе алгоритма лежит новый способ выбора ребер для пристройки нового Х-элемента. Это делается с помощью случайных путей до границы от случайно выбранной вершины из числа уже имеющихся в графе. Алгоритм интересен с точки зрения теории самоорганизации сложных растущих систем. Его модификации и вариации начальных состояний позволяют строить модели различных систем парных взаимодействий.

7. Алгоритмы навигации на внешней поверхности модели международной космической станции [№3 за 2012 год]
Авторы: Мальцев А.В., Михайлюк М.В.
Просмотров: 9684
Передвижения по внешней поверхности международной космической станции космонавт осуществляет, держась за специальные поручни. Поскольку станция имеет большие размеры, для эффективного и безопасного перемещения необходимо решать задачу навигации, то есть строить оптимальный маршрут между начальным и целевым поручнями. В данной статье предлагаются алгоритмы поиска маршрутов по критерию минимальной длины или наименьшей сложности пути между двумя заданными поручнями. Рассматриваются случаи нахождения как одного, так и всех возможных маршрутов, отвечающих выбранному критерию. Поиск маршрутов осуществляется с помощью графа, в котором вершины соответствуют поручням на станции, а ребра показывают возможность перехода между соседними поручнями. Для решения задачи строится ориентированный подграф, в котором любой путь между начальной и целевой вершинами маршрута является кратчайшим (или имеет наименьшую сложность прохождения) в исходном графе. Предложенные алгоритмы можно использовать при реализации систем навигации для имитационно-тренажерных комплексов подготовки космонавтов. Применение таких систем в тренажерных комплексах позволит повысить эффективность обучения на них специалистов для выполнения работ на внешней поверхности станции. В статье проиллюстрирована система навигации в видеотренажерном комплексе, основанная на использовании описанных алгоритмов. Для отображения пути, построенного между двумя поручнями, осуществляется подсветка входящих в него поручней заданным цветом. Кроме того, затрагивается вопрос о перспективах развития тренажерных комплексов в направлении создания такой системы, которая одновременно использует технологии виртуальной реальности (шлемы виртуальной реальности, компьютерные перчатки) и систему навигации.

8. Алгоритмы оптимизации непрерывного процесса биосинтеза молочной кислоты [№3 за 2012 год]
Авторы: Гордеев Л.С., Гордеева Ю.Л., Ивашкин Ю.А.
Просмотров: 12203
Получены соотношения для расчета показателей непрерывного процесса биосинтеза молочной кислоты. В основе соотношений лежит математическая модель непрерывного процесса синтеза в ферментёре с перемешиванием. Особенность модели заключается в том, что для каждого компонента (субстрата, биомассы и продукта) записывается свое выражение для удельной скорости. В качестве критерия оптимальности используется продуктивность Qp по целевому продукту (молочной кислоте). При решении оптимальной задачи сначала оцениваются скорость протока D и концентрация субстрата в выходном потоке, а затем рассчитывается концентрация субстрата Sf на входе в аппарат. Эти показатели обеспечивают максимум продуктивности. Полученные соотношения использованы для разработки алгоритмов оптимизации непрерывного процесса биосинтеза молочной кислоты. Рассмотрены три варианта постановки задачи: 1) в отсутствие ограничений по концентрации субстрата в поступающем потоке и по величине протока; 2) при максимально возможной концентрации субстрата в поступающем потоке и заданной величине протока; 3) при ограничении на скорость протока. Во втором варианте определяется концентрация субстрата в поступающем потоке для оптимальных условий, в третьем – величина протока. Во втором алгоритме предусмотрены проверка правильности задания величины протока и возможность корректировки. Результаты численных расчетов показали, что наибольшее значение продуктивности достигается для первого варианта: Qp=12,42 г/(лч) Sf=46,8 г/л и D=0,5 ч–1, в то время как продуктивность по второму варианту Qp=7,85 г/(лч) при Sf=30,39 г/л и D=0,8 ч–1, а по третьему – Qp=12,23 г/(лч) при Sf=60 г/л и D=0,5 ч–1.

9. Архитектура перспективных высокопроизводительных микропроцессоров [№3 за 2012 год]
Автор: Бобков С.Г.
Просмотров: 9048
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.

10. Возможности пакета Matlab в использовании удаленных вычислений для решения задач по численным методам [№3 за 2012 год]
Автор: Нгуен Зуи Тхаи
Просмотров: 10951
С помощью Matlab Web Server (MWS) и удаленных вычислений для решения различных математических задач разработано Web-приложение, расширяющее возможности ранее созданного лабораторного практикума по численным методам. Данный лабораторный практикум представляет собой реализацию в системе Matlab совокупности численных ме-тодов для вычисления функций с заданной точностью, для решения нелинейных уравнений, системы линейных ал-гебраических уравнений и дифференциальных уравнений, интерполирования табличной функции полиномом, ап-проксимации функции, численного интегрирования и численной оптимизации функций. В применяемой технологии обширная библиотека стандартных функций MWS позволяет создавать приложения, в которых Matlab использует возможности WWW для посылки данных в Matlab и отображения результатов в Web-браузере. MWS зависит от протокола TCP/IP сетей передачи данных и является связующим звеном между клиентом системы и Matlab. Приложение работает на сервере, пользователи взаимодействуют с ним через Web-браузеры, и им не нужен Matlab. Поэтому MWS является также сервисом взаимодействия Matlab с Web-сервером Apache. MWS выгоден тем, что при работе пользователей компьютерных сетей с математическим пакетом Matlab отпадает необходимость в установке данного достаточно ресурсоемкого ПО на локальные компьютеры, поскольку все вычисления выполняет сервер. Подготовка к работе Web-приложения в сети схожа с разработкой локального при-ложения Matlab и включает дополнительную стадию – разработку Web-интерфейса, которая заключается в создания Web-страниц с помощью языка HTML. Внедрение Web-приложения позволяет облегчить работу преподавателей, повысить эффективность использования программы при обучении в дистанционном режиме.

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая →