авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Башкирский государственный педагогический

университет им. М. Акмуллы

Уфимский научный центр РАН

Академия наук Республики Башкортостан

Институт математики с

вычислительным центром

Уфимского научного центра РАН

Институт профессионального образования и

информационных технологий

Материалы

Всероссийской научно-практической конференции

"Прикладная информатика и

компьютерное моделирование"

г.Уфа, 25-28 мая 2012 г.

Том 2 Г-И Уфа 2012 УДК 004 Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Прикладная информатика и компьютерное моделирование" г.Уфа, 25-28 мая 2012 г. Том 1. Уфа: БГПУ им.М.Акмуллы, 2012. 108с.

Конференция поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (грант №12-07-06024-г) Официальный спонсор конференции:

ООО "Интегрированная транспортная сеть" © Коллектив авторов, © БГПУ им.М.Акмуллы, Габитов Руслан Наилович БГПУ им. М.Акмуллы, г.Уфа Применение пакетов прикладных математических программ (ППМП) в школьном образовании Современные темпы развития общества этапа информатизации, переход на федеральные государственные образовательные стандарты нового поколения предъявляют высокие требования к общеобразовательной и профессиональной подготовке. Работа учителя сложна и многообразна и часто у педагога-математика возникает необходимость более форсированного изучения определенного материала и в этом как нельзя лучше помогают пакеты прикладных математических программ. Интерактивные возможности программ и средств доставки информации позволяют наладить и даже стимулировать обратную связь между учеником и учителем, обеспечить диалог и постоянный контакт, которые невозможны в большинстве традиционных систем обучения.

Применение пакетов прикладных математических программ приводит к тому, что учитель, выполняя специфическую функцию консультанта, всячески добивается атмосферы творческого поиска и минимизации усилий каждой группы на пути к «открытию» нового знания. Под пакетом прикладных математических программ понимается комплекс взаимосвязанных прикладных программ и системных средств, позволяющих решать задачи математического содержания. Это способствует охватить достаточно широкий круг программных разработок, имеющих целью повышение уровня применения средств информационных технологии (далее - ИТ) при изучении математики, реализуя при этом одно из основных направлений информатизации образования - совершенствование педагогических технологий, использующих возможности ИТ.

Компьютер в этом случае является составной частью созидания знания, а обучающийся – не просто преемником, а созидателем этого знания. Учитель становится для учащихся помощником в освоении информационного гиперпространства, который в процессе диалога, основанного на принципах уважения, сотрудничества, сотворчества, обучает детей эффективно использовать информационные ресурсы для своего образования.

Список использованной литературы:

1. Андреев А.А., Меркулов В.П. Современные телекоммуникационные системы в образовании // Педагогическая информатика. 1995.

2. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. М.: Просвещение, 1985.

3. Федеральные Государственные Образовательные Стандарты 4. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование// Математика в школе. 1989.

5. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование// Информатика и образование. 1990.

6.. Капустина Т.В. Новые информационные технологии обучения математическим дисциплинам в педвузе 7.. Монахов В.М. Перспективы разработки и внедрения новой информационной технологии на уроках математики//Математика в школе, 1991.

8. Машбиц Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы. -М.: Знание. 9. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. -М.: Педагогика, 1988.

Галактионов Н.Б., Попов С.А.

г. Великий Новгород, Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого Имитационное моделирование процесса плоского шлифования Моделирование реального процесса плоского шлифования позволяет исследовать и оптимизировать конструкцию шлифовального инструмента и режимы технологического процесса. Такая трехмерная имитационная модель процесса шлифования может быть использована вместо физических инструментов шлифования для исследования зависимости эффективности процесса шлифования от режимов шлифования и параметров инструмента. Использование подобной компьютерной модели позволяет имитировать большое количество экспериментов за короткое время и использовать результаты этих экспериментов для оптимизации технологических и конструктивных параметров плоского шлифования [1].

В реальном технологическом процессе изготовления корпуса инструмента заготовка имеет форму цилиндра, на который наносятся зерна сверхтвердого материала. В процессе их нанесения их главные (продольные) оси стремятся разместиться в плоскостях задаваемых продольной осью инструмента и образующими цилиндрической поверхности инструмента перпендикулярно образующим.

Разработанная программа трехмерного твердотельного компьютерного моделирования процесса плоского шлифования выполняет геометрическое визуализированное моделирование обработки заготовки однослойной шлифовальной головкой. Модели зерен имеют обобщенную форму и различные размеры (зернистость) внутри рассева. При этом каждой модели зерна задаются свои индивидуальные размеры главной (продольной) оси, поперечной оси и вспомогательной (третьей, ортогональной по отношению к главной и поперечной) оси в соответствии с равномерным законом распределения. Направления главных осей моделей зерен располагаются в трехмерном пространстве по случайному закону с нормальным распределением и с математическими ожиданиями, совпадающими с радиусами, проходящими от продольной оси инструмента через геометрические центры кристаллов.

Модель обрабатываемой заготовки представляет собой прямоугольный параллелепипед без заранее нанесенной шероховатости. Программа моделирует величину заглубления зерен в корпус инструмента на различную глубину. При этом математическое ожидание размера заглубления задается в процентном соотношении от средней длины главной оси кристалла и подчиняется нормальному распределению. Вдоль образующей цилиндрической модели корпуса инструмента модели зерен распределяются равномерно.

Процесс шлифования моделируется в устоявшемся режиме после прохождения периода первичной приработки головки, во время которого происходит наиболее интенсивный износ инструмента. В качестве среды построения имитационной модели процесса шлифования выбрана система автоматизированного проектирования AutoCAD с использованием языка Visual C++. На этапе ввода в программу исходных данных на основе экспертной оценки особенностей конкретного процесса плоского шлифования вводятся относительные параметры количества вырванных из связки, сколотых зерен, размерного износа зерен на интервале приработки. Программа преобразует модель инструмента так, как будто процесс приработки уже завершен. В программе используется допущение о том, что шлифовальная головка условно разбита на секторы. Для простоты моделирования все зерна, которые на реальном инструменте должны были разместиться в этом секторе, в модели размещаются в плоскости начинающей сектор. Диаграмма потоков данных в описываемой модели плоского шлифования представлена на следующем рисунке.

После создания модели инструмента, прошедшего приработку, программа переходит к моделированию самого процесса плоского шлифования. В режиме реального времени моделируется пошаговое продольное и вращательное движение инструмента на каждом шаге вычитая из объема модели заготовки объем модели инструмента и учитывая объем снятого материала. Непосредственно в процессе моделирования операции плоского шлифования в модель инструмента на основе априорной экспертной оценки динамически вносятся изменения характерные для реального процесса плоского шлифования: «вырывание» моделей зерен из связки, «скол»

отдельных моделей зерен, «притупление» вершин моделей зерен (в зависимости от длины пути резания). Процесс моделирования сопровождается пошаговой компьютерной визуализацией и может быть остановлен в любой момент для подробного изучения обработанной части модели заготовки и «износа» модели инструмента. Перед остановкой программа осуществляет расчет шероховатости модели обработанной поверхности и объема снятого материала.

Имитационная модель позволяет выполнять эксперименты по получению результатов шлифования с заданной конструкцией шлифовального инструмента. Это обеспечивает возможность за короткое время исследовать влияние большого количества технологических и конструктивных параметров на результаты плоского шлифования. Полученные результаты дают возможность провести процедуру оптимизации этих параметров и выбрать наиболее оптимальные параметры инструмента и процесса шлифования.

Список литературы 1. Галактионов Н.Б., Попов С.А. Трехмерное твердотельное визуализированное моделирование процесса плоского шлифования. Вестник НовГУ, Сер. : Естеств. и техн. науки. 2010.

№ 55. C. 37-39.

Для контактов:

Попов С.А. г. Великий Новгород, НовГУ, Stanislav.Popov@novsu.ru Галиахметов В.Э., Гибаева Р.А.

г. Нефтекамск, Нефтекамский филиал Башкирский государственный университет Изготовление электронных информационных табло Микроконтроллер – это микропроцессорное устройство, способное выполнять ряд определенных задач. Предназначен для управления различными электронными устройствами в соответствии с заложенной в микроконтроллер программой. Они являются очень востребованными и используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека[2].

Целью данной работы является изготовление электронного информационного табло в виде бегущей строки.

Одно из таких устройств собрано на микроконтроллере Atmega8 16PU с использованием среды разработки CodeVisionAVR, которая включает в себя компиляторы языка Си и ассемблер для AVR.

Светодиодная матрица имеет размер 8*56, что не является пределом и может быть увеличена без изменений основной конструкции. Для этого применяются так называемые блоки с применением микросхемы сдвигового регистра которые подключаются 74HC595, последовательно друг к другу.

Принцип работы данного устройства заключается в динамической индикации информации, т.е. в единицу времени информация выводится на один столбец светодиодного экрана. Сам текст формируется при последовательном выводе информации с помощью сдвигового регистра на каждый столбец.

Для измерения температуры используется датчик DS18B20, который имеет цифровой выход. Датчик способен измерить температуру воздуха в пределах от -55 до 128 градусов по Цельсию.

Так же есть возможность использования нескольких датчиков.

Например, для измерения температуры внутри комнаты и снаружи.

Микроконтроллер тактируется от внутреннего RC-генератора настроенный на 8мГц. Для вычисления времени используется внутренний таймер с предделителем 1024[1]. Предделитель используется для уменьшения количества прерываний таймера в секунду, путем дополнительного деления частоты на этот коэффициент. После подсчетов 8 000 000/256/1024 получили прерываний таймера в секунду, что вполне достаточно для отсчета времени.

Принцип отображения времени и температуры такой же как и обычного текста, только данные формируются уже из готовых числовых массивов записанных на микроконтроллер. А для хранения отображающегося текста, в виде бегущей строки, используется энергонезависимая память EEPROM объемом 512 байт. Данные записываются в память микроконтроллера с помощью специальной программы для компьютера через COM-порт (Рисунок 1). Эта программа разработана для удобной и быстрой передачи информации.

Она имеет функции выбора порта подключения и скорости загрузки данных. Программа автоматически подключает библиотеку символов, откуда формируется передаваемый текст.

Рисунок 1 – Программа для загрузки отображаемого текста Рисунок 2 – Фрагмент работы устройства Создание таких устройств требует знания, как программирования, так и радиоэлектроники и умения работы с паяльным устройством. При перегреве деталей они могут выйти из строя и быть непригодными. Особенно к этому чувствителен микроконтроллер. Во избежание поломки лучше использовать низкотемпературные припои или ставить панельки для микрочипов.

Основными результатами работы является сконструированное информационное устройство на основе микроконтроллера, способное работать автономно без использования компьютера. В ходе работы был составлен алгоритм, проведены необходимые расчеты, собрана схема устройства, написан программный код и запрограммирован микроконтроллер.

Список литературы Белов А.Б. Конструирование устройств на 1.

микроконтроллерах// Наука и Техника. 2006. № 4. С. 19.

Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорных систем: / Пер.

2.

с. англ.: учебник. М.: Энергоатомиздат, 2008. - 253с.

Галимова Е. Ю.

г. Санкт-Петербург, Северо-Западный Институт Печати Санкт Петербургского Государственного Университета Технологии и Дизайна Тестирование как способ обеспечения качества программного обеспечения Программное обеспечение (ПО) является продуктом деятельности человека, обладающим целым рядом специфических свойств. Во первых, ПО относится к продукту-системе, а не к продукту-объекту.

Это делает его не только более сложным, но и ставит на более высокую иерархическую ступень. Во-вторых, ПО обладает такими свойствами, как нематериальный вид (хотя и имеет материальный носитель);

лёгкость передачи, простота тиражирования, обладание интеллектуальной ценностью, недоступность или труднодоступность поэлементного состава продукта (исходного кода). Вся эта специфика напрямую отражается на обеспечении качества ПО.

Согласно определению, данному в стандарте ISO 9001, качество есть «степень соответствия присущих характеристик требованиям».

Обеспечение качества программного продукта обычно начинается с согласования с заказчиком основных требований к продукту.

Требования классифицируются как функциональные, нефункциональные и требования предметной области.

Функциональные требования характеризуют поведение системы, это перечень действий, которые последняя должна выполнять. На практике данный класс требований обычно закрепляется в проектной документации в первую очередь, а нефункциональные и требования предметной области начинают уточняться непосредственно в процессе разработки. Нефункциональные требования охватывают характеристики системы и её окружения, а требования предметной области – характеристики области эксплуатации системы. Чтобы избежать ситуации, когда ряд требований к программному обеспечению начинает уточняться уже в процессе эксплуатации, предлагается применять подход Software Quality Assurance (SQA) с самых первых этапов жизненного цикла ПО, а именно, с момента формирования требований к продукту.

Подтверждение соответствия ПО заданным требованиям в рамках SQA производится путём исследования процессов. Осуществляется планирование процессов, их выполнение на основе заданного плана и измерение результатов. Создаются специальные планы разработки, сопровождения и управления проектом, обычно на основании стандарта IEEE 730-02 «IEEE Standard for Software Quality Assurance Plans». Итоговый SQA-план должен объединять документы, стандарты и соглашения, применяемые для контроля состояния проекта на всех фазах жизненного цикла, а также описывать, как будет осуществляться контроль. В SQA-плане производится сопоставление задач и мероприятий по обеспечению качества с необходимыми ресурсами для их реализации, с задачами по управлению проектом, с планами разработки, сопровождения и управления проектом.

Некоторые специалисты ошибочно приравнивают SQA к SQC (Software Quality Control), т. е. к тестированию ПО. Цель SQA – это предотвращение дефектов и оценка качества процесса. Цель SQC – это обнаружение дефектов и оценка качества продукта. В процессе тестирования осуществляется проверка соответствия того, что уже сделано, некоторым ожиданиям, в частности:

• Проверка соответствия функционала программного продукта требованиям, заявленным в спецификации.

• Оценка документов на соответствие требованиям к их содержанию и формату.

• Оценка программного кода на соответствие требованиям к стилю и архитектуре.

Для большей эффективности тестирования как инструмента обеспечения качества ПО, необходимо сделать его неотъемлемой частью всех стадий жизненного цикла ПО. Следует сделать процесс тестирования более формализованным, чётко описать для него все роли, ответственности и действия. Стараться применять шаблоны для всех типов документов, используемых при тестировании. Важно наладить и по возможности автоматизировать управление тестовыми средами. Всегда нужно исходить из того, что предотвращение ошибок зачастую дешевле, чем их обнаружение.

Список литературы Повышение качества компьютерных программ, 1.

http://bankir.ru/tehnologii/s/povishenie-kachestva-komputernih-programm 8898963/ Тамре Л. Введение в тестирование программного обеспечения. М.:

2.

Издательский дом «Вильямс», 2003.

Обеспечение качества – основные понятия и определения, 3.

http://www.znannya.org/?view=software-testing-qa Винниченко И. В. Автоматизация процессов тестирования. – СПб.:

4.

Питер, 2005.

QA и тестирование. В чем разница? http://it-tuning.com/?p= 5.

Для контактов:

Галимова Е.Ю. Северо-Западный Институт Печати СПГУТД, galim81@mail.ru Р.А. Гареева учитель начальных классов МОБУ СОШ №2 с.Старобалтачево муниципального района Балтачевский район Республики Башкортостан. Заслуженный учитель РБ, отличник просвещения РФ.

Применение новых информационных технологий в традиционном начальном образовании Использование ИКТ на различных уроках в начальной школе позволяет мне развивать умение учащихся ориентироваться в информационных потоках окружающего мира;

овладевать практическими способами работы с информацией;

развивать умения, позволяющие обмениваться информацией с обучающимися.

Во-первых, применение ИКТ на уроках усиливает положительную мотивацию обучения, активизирует познавательную деятельность учащихся.

Во-вторых, использование ИКТ позволяет проводить уроки на высоком эстетическом и эмоциональном уровне;

обеспечивает наглядность, привлечение большого количества дидактического материала.

В-третьих, повышается объем выполняемой работы на уроке в 1,5-2 раза;

обеспечивается высокая степень дифференциации обучения (почти индивидуализация).

В-четвёртых, расширяется возможность самостоятельной деятельности;

формируются навыки подлинно исследовательской деятельности.

В-пятых, обеспечивается доступ к различным справочным системам, электронным библиотекам, другим информационным ресурсам.

А всё вместе, конечно же, способствует повышению качества образования.

Уроки с использованием ИКТ – это, на мой взгляд, является одним из самых важных результатов инновационной работы в нашей школе. Практически на любом школьном предмете можно применить компьютерные технологии. Важно одно – найти ту грань, которая позволит сделать урок по-настоящему развивающим и познавательным.

Я работаю учителем 4 3года. Мне всегда было интересно заниматься чем-то новым и увлекательным, делать свои уроки насыщенными, продуктивными, современными. Ведь задача учителя состоит в том, чтобы заинтересовать детей своим предметом, привлечь внимание учеников, чтобы они захотели получать предложенные им знания и учились добывать их сами. Поиск эффективных методик привел меня к новым компьютерным технологиям, которые эффективно применяются при организации творческой познавательной деятельности учащихся в процессе изучения различных школьных дисциплин. Современные информационные технологии открывают моим учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации, позволяют реализовать принципиально новые формы и методы обучения.

Одним из предметов, требующих дополнительные средства обучения, является урок окружающего мира. Не секрет, что уроки окружающего мира требуют наглядности для лучшего усвоения материала. Здесь на помощь приходит компьютер с его неограниченными возможностями. Использование наглядности иллюстрирует авторский текст, помогает увидеть своими глазами необыкновенные растения и животных, отправиться в увлекательные путешествия.

Я начала проводить уроки окружающего мира с компьютерным сопровождением. Накапливая опыт в составлении и реализации таких уроков, я пришла к выводу, что необходима система уроков. Уроки, составленные в виде презентаций в Power Point, для учителя являются опорой для объяснения нового материала в сопровождении иллюстраций и видеосюжетов. Но на уроке необходимо переходить от одного материала к другому, а жонглирование дисками отнимает драгоценное время. Я пришла к выводу, что нужно заранее готовить тематические презентации к урокам, которые будут представлять собой электронное сопровождение к параграфам учебника А.А.Плешакова «Мир вокруг нас». Слайды, выведенные на большой экран,– прекрасный наглядный материал, который не только оживляет урок, но и формирует вкус, развивает творческие и интеллектуальные качества личности ребенка. Творческий учитель, имеющий навыки работы на компьютере, может подготовить богатейший материал к уроку. Использование анимации в слайдах позволяет педагогу дать учащимся более яркое представление об услышанном на уроке. Дети с удовольствием погружаются в материал урока, рассказывают дома об увиденном на экране, да и к природе начинают относиться более внимательно и бережно.

Но не стоит безмерно увлекаться компьютерными ресурсами.

Ведь непродуманное применение компьютера влияет на здоровье детей. Непрерывная длительность занятий с ПК не должна превышать для учащихся: 1 классов – 10 минут;

2 – 5 классов – 15 минут.

При подготовке к уроку необходимо продумать, насколько оправданным является применение ПК. Надо всегда помнить, что ИКТ – это не цель, а средство обучения. Компьютеризация должна касаться лишь той части учебного процесса, где она действительно необходима.

Итак, я убедилась, что с применением ИКТ на уроках, учебный процесс направлен на развитие логического и критического мышления, воображения, самостоятельности. Дети заинтересованы, приобщены к творческому поиску;

активизирована мыслительная деятельность каждого. Процесс становится не скучным, однообразным, а творческим. А эмоциональный фон урока становится более благоприятным, что очень важно для учебной деятельности ребёнка.

Гвоздев В.Е, Хомская С.А.

г.Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет Оценивание функциональных зависимостей в условиях неопределенности, обусловленной малыми объемами и низкой точностью исходных данных Актуальность исследования Одной из типовых задач математического моделирования сложных объектов является оценивание функциональных зависимостей по наблюдаемым значениям входного и выходного параметров. Наиболее известная схема решения этой задачи содержит три этапа:

• подбор по эмпирическим данным, представленным в виде поля рассеяния, теоретической зависимости между входным и выходным параметром y=f(x, ), где – вектор параметров (задача структурного синтеза);

• оценивание значений компонент вектора параметров по наблюдаемым значениям входного и выходного параметров (задача параметрического синтеза);

• оценка адекватности полученной теоретической модели и, в случае необходимости, повторная реализация двух вышеупомянутых этапов.

Практическая реализация этой схемы осложняется наличием альтернативных вариантов решения задачи структурного синтеза и наличием альтернативных вариантов оценивания компонент («метод наименьших квадратов», «метод вектора параметров наименьших модулей», «метод статистической линеаризации нелинейностей»). В литературе, посвященной вопросам прикладного анализа статистических данных, рекомендуется искать решение на основе визуального анализа формы поля рассеяния, что приводит к субъективности получаемых решений и необоснованности решений при малом числе исходных. Также необходимым является необходимость наличия таблицы совместно наблюдаемых значений входного и выходного параметров, сформировать которая может оказаться непростой задачей, когда подготовкой исходных данных занимаются разные организации, деятельность которых регламентирована различными документами.

Отмеченная особенность метода позволяет оценивать функциональные зависимости при разных объемах наблюдений входного и выходного параметров. Это, в свою очередь, исключает необходимость наличия таблицы совместно наблюдаемых значений входного и выходного параметров. Ограничением метода нелинейностей» является предположение о «линеаризации нормальном типе законов распределения параметров, что иногда вызывает серьезные сомнения, обусловленные необходимостью учета ограничений на область физически возможных значений случайной величины. Примером подобной ситуации является то, что наработка до отказа элемента технической системы не может быть меньше нуля.

Отмеченные обстоятельства обосновывают необходимость разработки метода оценивания функциональных зависимостей, свободного от необходимости решения задач структурного и параметрического синтеза, т.е. на основе непараметрического подхода.

Математическая основа метода В [2] описан непараметрический метод оценивания функциональных зависимостей, в том числе при малом объеме исходных данных, основанный на решении обратной задачи расчета функции распределения случайного аргумента [Пугачев]:

F2 ( y ) = f1( x ) dx, (1) ( x ) y где F2(y) – интегральная функция распределения выходного параметра Y, f1(x) – дифференциальная функция распределения входного параметра X;

y = (x) – функция, связывающая X и Y. Если зависимость y=(x) является строгой, т.е. (x) 0, [3] и известны законы распределения F1(x);

F2(y) входной и выходной случайных величин X и Y, то для заданного значения y* на основе зависимости y=(x) можно подобрать такое значение x*, при котором F1(x*)=F2(y*). (2) Решение обратной задачи сводится к построению оператора A1, осуществляющего преобразования A1: { F2(y), F1(x)} (x), (3) при условии, что y = (x) является строгой зависимостью, т.е. для нее (x)0.

Графической иллюстрацией (3) при x[0;

), y[0;

)является модель, приведенная на рис.1.

i x i... 1 x1 x* y y=(x) y* y Рисунок 1 – Графическая иллюстрация непараметрического метода оценивания функциональных зависимостей.

Задаваясь разными значениями i [0;

1] (i = 1,2,…) находят пары {xi,yi} (i=1,2,…), для которых выполняется условие F1 ( xi ) = F2 ( y i ) = i (i=1,2,…). Совокупность пар точек {xi,yi} и представляет собою непараметрическую функциональную зависимость.

Особенностью непараметрического метода оценивания строгих функциональных зависимостей является то, что:

1) построение оценки y = ( x ) осуществляется на основе € законов распределения случайных величин F1 ( x ), F2 ( y ). Поэтому в отличие от традиционного подхода к построению регрессионных зависимостей, основанного на анализе вида поля рассеяния, не требуется наличия таблицы совместно наблюдаемых значений {xj,yj} (j = 1,2,…). Из этого следует, что оценки зависимостей могут строиться при разных объемах наблюдений входного X и выходного Y параметров.

2) не требуется решения задачи синтеза структуры регрессионной зависимости y = ( x, ) и, как следствие, отпадает необходимость генерации критерия качества оценивания аналитической зависимости по результатам наблюдений.

3) метод может использоваться для построения функциональных зависимостей по однородным выборкам малого объема. Это обеспечивается за счет наличия моделей, позволяющих полностью формализовать процедуру построения оценок законов распределения непрерывных случайных величин F(z) по однородным выборкам малого объема z1, z2, …, zN [1].

Список литературы 1. Алыпов Ю.Е., Гвоздев В.Е. Статистические методы оценки надежности промышленных изделий по результатам малого числа испытаний. – Уфа: Уфимский ордена Ленина авиационный институт им.С.Орджоникидзе, 1983. 44 с.

2. Гузаиров М.Б., Гвоздев В.Е., Ильясов Б.Г. и др.

Статистическое исследование территориальных систем:

монография/Гузаиров М.Б., Гвоздев В.Е., Ильясов Б.Г., Колоденкова А.Е. – М.: Машиностроение, 2008. 187 с.

3. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.: Мир, 1965. 450 с.

Для контактов:

Гвоздев В.Е, г.Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, wega555@mail.ru.

Хомская С.А., г.Уфа, Уфимский государственный авиационный технический университет, homskaya_sveta@mail.ru.

Герасимова А.Л., Сайфуллина Л.В.

г.Уфа, Башкирский государственный университет Губайдуллин И.М.

г.Уфа, Институт нефтехимии и катализа РАН Изучение реакционной способности карбеноидов металлов с применением технологии параллельных вычислений.

Введение Поскольку карбеноиды металлов являются высоко реакционноспособными и зачастую нестабильными соединениями, изучение механизма реакций, в которые они вступают, экспериментальными методами затруднено. Поэтому большое значение для понимания природы этого взаимодействия и его закономерностей имеет теоретическое моделирование посредством методов квантовой химии.

Реакция циклопропанирования карбеноидов металлов Согласно методике, описанной в работе [1], в лабораториях каталитического синтеза и математической химии Института нефтехимии и катализа РАН ведутся исследования реакции циклопропанирования карбеноидов путем квантово-химических расчетов.

Для расчетов применяется гибридный метод B3LYP теории функционала энергии с базисом 6-311G**.

Вычислительный эксперимент предполагает значительное время расчета (около 1,5 часа для оптимизации геометрии одной молекулы, а нахождение ее начального приближения требует сотни однотипных запусков с различными начальными данными), поэтому расчеты ведутся на вычислительном кластере БашГУ(32 процессора AMD Optetron), а также на многопроцессорных ПК.

Список литературы 1. Zhao-Hui Li, Zhuofeng Ke, Cunyan Zhao, Zhi-Yuan Geng, Yong-Cheng Wang, David Lee Phillips A density functional theory study of aluminum carbenoid (CH3)2AlCH2X (X=Cl, Br, I) promoted cyclopropanation reactions compared to IMCH2I (M=Li, Sm, Zn) carbenoids // Organometallics. – 2006. – V. 25. - №15. – P. 3735-3742.

Для контактов:

Сайфуллина Л.В., г.Уфа, Башкирский государственный университет, leniza19@mail.ru.

Р.Ф. Гильванова педагог-психолог МОБУ СОШ №2 с.Старобалтачево муниципального района Балтачевский район Республики Башкортостан ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИКТ В РАБОТЕ ШКОЛЬНОГО ПЕДАГОГА-ПСИХОЛОГА Наш век называют веком информации. Современные информационные технологии внедряются в различные сферы жизни.

Компьютерные технологии становятся неотъемлемой частью современной жизни, в том числе и сферы образования. Все чаще прикладной характер использования современных информационных компьютерных технологий отступает перед его образовательными и развивающими возможностями. Введение современных технологий обучения и развития детей, позволяет более полно реализовывать личностный потенциал каждого ребенка. Преимущества использования ИКТ открывают широкие возможности в практической деятельности психолога образования.

Современная ситуация в новом информационном обществе диктует свои требования к психологической службе. Старые традиционные формы уже не могут в полной мере обеспечить соответствие быстрому изменению общества и технологий.

Вопрос даже не в том, использовать ли компьютер в своей работе педагогу-психологу. Безусловно, нужно использовать.

Мы, школьные психологи и мои коллеги используем компьютер при создании отчетов, справок и других текстовых документов, таблиц и простых презентаций, а также при поиске информации в Интернете.

В своей работе хочется поделиться идеями по более конструктивному использованию ИКТ в работе психолога.

Деятельность психолога включает разнообразные виды деятельности:

психолого-педагогическое сопровождение образовательных программ;

развивающая и коррекционная работа;

консультативная работа психологическое просвещение;

психологическая практика;

психодиагностика.

Большое значение в работе педагога-психолога имеет диагностика. Но на проведение и обработку материалов, написание протоколов и результатов диагностики класса из 20 человек затрачивается более 6 часов, что составляет 12% драгоценного рабочего времени, которое можно было бы потратить на работу с детьми.

В своей работе приходится выбирать: или диагностика или практические занятия. А ведь без предварительной диагностики не всегда возможно правильное планирование работы психолога.

Сейчас все активнее в работу психолога внедряются информационно-коммуникативные технологии. Благодаря программе Microsoft Office Excel можно значительно уменьшить время на обработку результатов группового тестирования, когда на получение данных со всего класса уходит не более 15 минут времени.

Автоматически подготавливается протокол с итоговыми формулировками. Больше времени можно посвятить консультированию, тренингам, программам предпрофильной подготовки учащихся, работе с родителями, с учащимися, педагогами при психологической подготовке к ЕГЭ.

Поэтому, я считаю, что выходом из этой ситуации является только применение ИКТ.

Для работы я использую методики Л.А. Йовайши (профориентация), тесты Айзенка, тест Люшера, опросник Шмишека, тест на коммуникабельность и др. Есть много сайтов и рассылок в Интернете по психологии, где можно получить необходимую информацию, пройти тесты и сразу получить результат.

В этих целях я являюсь постоянным подписчиком многих популярных рассылок на сайте Здоровье@mail.ru, использую различные интерактивные мультимедийные приложения на носителях CD, DVD, флеш видео файлы, релаксационные материалы и музыку, электронные книги, презентации, обучающие анимационные материалы, энциклопедии, книги по психологии, интернет-магазин психологической литературы и другие источники.

На сайте нашей районной газеты http://baltachtannari.pressarb.ru имеется рубрика Вопрос психологу, где сельчане активно задают мне вопросы по наболевшим проблемам в различных жизненных ситуациях.

Также в качестве примера могу привести ряд ссылок на психологические сайты:

http://www.skillopedia.ru/;

http://tvoypsiholog.ru;

http://psyfactor.org;

http://psychology.net.ru/ http://www.bigmax.ru.

На последнем сайте размещены адреса и каталог на популярные психологические сайты наиболее посещаемые пользователями Интернет-ресурсов.

Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью “откликаться” на действия ученика и учителя, “вступать” с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.

Данные технологии находят применение в нашей школе при проведении семинаров, педсоветов, родительских собраний, круглых столов.

Гильманова К.В., Шагиева Ф.И.

Бирская государственная социально-педагогическая академия Применение системы Moodle в обучении Дистанционная образовательная среда Moodle («Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment» – Модульная объектно ориентированная динамическая обучающая оболочка) – одна из свободно-распространяемых платформ. Система очень проста и удобна в использовании, так как была изначально ориентирована на работу учителей, не обладающих глубокими знаниями программирования. Данная платформа обладает широким спектром возможностей по планированию и размещению учебного материала.

Для использования Moodle достаточно иметь любой web-браузер.

Преподаватель самостоятельно, при помощи справочного материала, может создать свой электронный курс и управлять его работой.

Практически во всех ресурсах и элементах курса в качестве полей ввода используется WYSIWYG HTML редактор. Также существует возможность ввода формул в формате Tex или Algebra. Можно вставлять таблицы, различные схемы, графику, видео и др.

С помощью среды moodle нами разработан дистанционный учебный курс по предмету «Использование современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе» (ИСИКТ) для студентов педагогических ВУЗов очных и заочных отделений разных факультетов и специальностей. Данная тема очень актуальна в современное время, было создано множество учебников на эту тему, но предназначенных для педагогических вузов не так много. Курс получился интересным и познавательным как для студентов, так и для школьников. Структуру мы выбрали тематическую, которая наглядно представит весь материал электронного пособия.

Курс включает в себя 10 блоков, в первом блоке содержатся общие лекции по предмету, каждая лекция для удобства перемещения разбита на параграфы. Здесь представлен теоретический материал по темам, знание которых необходимо для успешной сдачи зачета. В случае дистанционного обучения студенты самостоятельно могут изучить весь материал курса. Лекции составлены компактно и содержат весь необходимый материал по каждой теме.

Также нами представлено программное обеспечение, которое может пригодиться учителям и преподавателям. Курс ИСИКТ включает изучение таких программ как «Классический кроссворд»

для составления кроссвордов, «MyTest» для разработки тестовых заданий, «Rector-школа» для составления расписания школы, «Asc «Lessons», «Визитка», «Net meeting». На каждую timetables», программу выделен отдельный блок, который включает теоретический и практический материал для лабораторных занятий.

Перед выполнением лабораторного задания по каждой программе необходимо ознакомиться с лекционным материалом, затем проделать «Практическую работу» и ответить на вопросы для самоконтроля. На все программы приведены ссылки для скачивания бесплатных версий.

Любой студент может зарегистрироваться на сайте http://do.birskdo.ru/ и обучаться в любое удобное для него время, работа с системой не требует специальных знаний. Есть возможность многократного прохождения материала, всегда можно вернуться к пройденному блоку.

После того, как обучающиеся изучили все необходимые программы, для подготовки к зачету необходимо пройти контрольное тестирование, также представленное на странице курса. Тест содержит вопросы по всем пройденным темам. Результаты своих ответов студент видит сразу, поэтому в случае ошибочного ответа можно выбрать другой ответ. Тестовое задание содержит вопросы разных типов: на соответствие, в закрытой форме (множественный выбор), описание, числовой. После ответа на тестовые вопросы результат сохраняется в базе данных, и учитель может контролировать их выполнение.

Список литературы Жарый С.В. Новые информационные технологии в учебном 1.

процессе высшего учебного заведения [Электронный ресурс] / С.В. Жарый // Сб. материалов науч.-практ. конф. «Информационная среда ВУЗа XXI века». - Режим доступа: http://www.ict.edu.ru/vconf /index.php?a= vconf&c=get Form&r =thesisDesc &d =light&id_sec =285&id_thesis= Организация учебной деятельности с применением средств 2.

ИКТ. Режим доступа: http://imp.rudn.ru/Open/ikt/3.htm.

Для контактов:

Гильманова К.В. г.Бирск, Бирская государственная социально-педагогическая академия, gil_kristina@mail.ru.

Шагиева Ф.И. г.Бирск, Бирская государственная социально-педагогическая академия, ShagFI@mail.ru.

Гиниятуллин В.М., Данилова М.А.

г.Уфа, Уфимский государственный нефтяной технический университет Интерполяция функции от двух переменных гиперболическими цилиндрами В настоящее время актуальной задачей является разработка алгоритма кусочно-квадратичной интерполяции. В качестве элементарного фрагмента используется гипербола. Сетка точек таблично заданной функции делится на отрезки по четыре точки. Для каждой четверки точек можно найти пучок гипербол по методу Лайминга. Результирующая функция состоит из фрагментов гипербол. Алгоритм построения функции от одной переменной обеспечивает гладкость интерполяции по непрерывной первой производной. Проведенный вычислительный эксперимент показал работоспособность алгоритма.

На втором этапе исследования был разработан метод интерполяции функции от двух переменных фрагментами гиперболических цилиндров на основе плоских гиперболических сечений исходной функции. Гладкость сшивки обеспечивается по общей прямой, проходящей через точки сшивок. Касательная на линии сшивки общая к двум цилиндрам. Таким образом, алгоритм интерполяции фрагментами гиперболических цилиндров происходит по линии сшивки с непрерывной первой производной на границах.

Список литературы 1. Стечкин С.Б., Субботин Ю.И. Сплайны в вычислительной математике – М.: Наука, 1976. – С. 112-128, 151-123, 201-234.

2. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И, Мирошниченко В.Л. Методы сплайн функций. – М.: Наука, 1980. – С. 10-34, 57-89, 124-135, 301-305.

3. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. М.: Радио и Связь. 1986. – 394 с.

4. Вишневский В.В., Рысцов И.К., Волжева М.В. Итерационный алгоритм построения кривой Безье по заданным точкам // Математические машины и системы. 2004. № 4. с. 108–116.

5. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров – М.: Лань, 2003. - 832 с Для контактов:

Гиниятуллин В.М., г.Уфа, УГНТУ, fentazer@mail.ru.

Данилова М.А., г.Уфа, УГНТУ,, morahiv@mail.ru.

Горшков А.А.

г.Самара, Самарский Государственный Аэрокосмический Университет им. Королёва Программное обеспечение науки и образования На современном этапе развития образования в России все больше внимания уделяется внедрению эффективных форм контроля знаний.

Одной из таких форм является проведение тестирования. Наиболее эффективным является проведение тестирования с помощью компьютерных систем тестирования (КСТ). Одними из основных преимуществ использования тестирования являются возможность автоматизации обработки результатов, объективность контроля и быстрая проверка качества подготовки большого числа тестируемых по широкому кругу вопросов. Именно в автоматизированных системах тестирования в наибольшей степени проявляются многие преимущества тестового контроля знаний (оперативность, легкость сбора статистики, оперативность обработки результатов тестирования).

В настоящее время ЕГЭ является неотъемлемым этапом обучения в России. Он очень популярен вследствие своей непредвзятости и универсальности. В связи с этим появляется необходимость создания автоматизированных систем тестирования, позволяющих выполнять ученику тренировочные задания самостоятельно. А также, ввиду большого числа учеников, сдающих экзамен ежегодно необходимо создавать системы, автоматизирующие также проверку творческой части экзамена.

Разработанная втоматизированная информационная система тестирования по информатике реализовывает процесс прохождения теста обучаемым, даёт возможность редактирования теста учителем и выдачу информации об обучаемых и результатах их тестирования.

Система реализовывает следующие функции:

1) Настройка режима системы (преподаватель или учащийся);

2) Выполнение теста учащимся;

3) Выдача результата тестирования;

4) Проверка программной части в режиме преподавателя.

В процессе проектирования были сформулированы и сгруппированы критерии, необходимые при сравнительном анализе различных КСТ, выборе КСТ для использования в учебном процессе, а также для анализа разработчиками направлений совершенствования КСТ. Также был разработан новый тип тестового задания - задание на программирование, - позволяющий в тестовой форме проверить знания синтаксиса языка программирования и реализацию на нем алгоритмов. В итоге была разработана автоматизированная компьютерная система тестирования по информатике, которая реализовывает процесс прохождения теста обучаемым, возможность редактирования теста учителем и выдачу информации о обучаемых и результатов их тестирования.

Список литературы 1. Челышкова, М.Б. Теория и практика конструирования педагогических тестов / М.Б. Челышкова. - М.: Логос, 2002. - 432 с.

2. Сайт центра тестирования министерства образования и науки Российской Федерации [Электронный ресурс] - Режим доступа:

http://www.rustest.ru/ 3. Проект отраслевого терминологического стандарта Центра тестирования. "Педагогические тесты. Термины и определения" [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.ege.ru/dict/dictl.htm 4. Васильев, В.И. Методологические правила конструирования компьютерных тестов / В.И. Васильев, А.Н. Демидов, Н.Г. Малышев, Т.Н. Тягунова - М: Всемирный технологический университет, 2000. 64 с.

Для контактов:

Горшков А.А., г. Самара, Самарский Государственный Аэрокосмический Университет им. Королёва, alexgorshkov89@gmail.com Гошин Е.В.

г. Самара, Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва Метод согласованной идентификации в задаче слабой калибровки стереоизображений Задача слабой калибровки стереоизображений возникает в случаях, когда внутренние параметры и связь систем координат двух камер являются неизвестными.

Соответственные точки на двух проекциях связаны фундаментальной матрицей F размерности 33 и ранга 2, в частности, для соответственных точек, координаты которых заданы 31-векторами x, x' :

u u ' x = v, x ' = v ' 1 выполняется условие ( x ')T Fx = 0, (1) F11 F F F = F21 F23.

где F F31 F F Для одной пары заданных соответственных точек соотношение (1) является линейным однородным уравнением относительно коэффициентов Fi, j, i, j = 1,3 фундаментальной матрицы.

Для N пар ( N 8 ) соответственных точек, полагая во всех соотношениях F33 = 1, можно записать систему N неоднородных линейных уравнений [1] T F F u1u1 v1 F ' ' ' ' ' ' 1 u1v1 u1 v1u1 v1v1 v1 u ' ' ' ' ' ' u2 u 2 v2 F u2 v2 u2 v2 u2 v2 v2 v2 u 2 =, M F22 M M M M M M M M M u ' u vN F23 N ' ' ' ' ' u N vN uN vN u N vN vN vN uN NN F F Здесь 1, 2,L, N – ошибки, связанные с неточным заданием координат соответственных точек.

Оценку коэффициентов можно получить применяя метод Fi, j наименьших квадратов (МНК). Поскольку МНК чувствителен к грубым ошибкам, которые могут иметь место при задании соответственных точек, обычно применяют алгоритм RANSAC [2].

В докладе предлагается новый подход к определению параметров моделей в условиях сильной зашумленности, основанный на согласованной идентификации [3]. Идея метода состоит в определении модели по некоторому подмножеству наиболее согласованных данных. В докладе рассматривается применение этого метода к задаче определения фундаментальной матрицы. Приводятся результаты исследования эффективности применения этого метода по сравнению с алгоритмом RANSAC.

Благодарности Автор выражает благодарность научному руководителю, д.т.н.

Фурсову В.А. за руководство и помощь при подготовке тезисов и доклада.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки (ГК № 07.514.11.4105) и РФФИ (проекты № 11-07-12051-офи-м, № 12 07-00581-а).

Список литературы 1. Форсайт Д. Компьютерное зрение. Современный подход / Форсайт Д., Понс Ж. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. - 928 с.

2. Torr P.H.S. The Development and Comparison of Robust Methods for Estimating the Fundamental Matrix / P.H.S. Torr, D.W. Murray // International Journal of Computer Vision. – 1997. – Vol. 24. – P. 271-300.

3. Фурсов В.А. Согласованная идентификация управляемого объекта по малому числу наблюдений / В.А. Фурсов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2010. – № 3(108). – С. 2-8. – ISSN 1684 6427.

Для контактов:

Гошин Е.В., г. Самара, Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва, goshine@yandex.ru.

Гренкин Г.В.

г.Владивосток, Дальневосточный федеральный университет Обобщённый алгоритм Грэхема Рассмотрим набор точек плоскости (xi, yi), i = 1, 2,..., n. Выпуклой оболочкой множества точек называется наименьший выпуклый многоугольник, содержащий все точки данного множества. Выпуклая оболочка состоит из двух частей: верхней оболочки и нижней оболочки. Верхняя оболочка и нижняя оболочка — это ломаные, соединяющие самую левую точку с самой правой.

Будем проектировать точки (xi, yi) на ось ординат во всех возможных направлениях. А именно, проведём через точку (xi, yi) прямую с угловым коэффициентом k. Точка пересечения данной прямой с осью ординат имеет ординату bi(k) = –xik + yi.

bi(k) — это линейные функции переменной k. Рассмотрим максимум и минимум набора линейных функций:

bmax (k ) = max bi (k ), bmin (k ) = min bi (k ).

1 i n 1 i n Графики функций bmax(k) и bmin(k) — это ломаные.

Можно показать, что построить ломаную — график функции bmax(k) — это то же самое, что найти верхнюю оболочку, а построить ломаную — график функции bmin(k) — это то же самое, что найти нижнюю оболочку. А значит, для решения задачи построения выпуклой оболочки и задачи нахождения максимума и минимума набора линейных функций можно применять одни и те же алгоритмы.

Для построения выпуклой оболочки есть алгоритм Джарвиса и алгоритм Грэхема [2]. Из этих алгоритмов можно получить алгоритмы нахождения максимума и минимума набора линейных функций.


Обозначим через max j zi и min j zi j-й по максимальности и j-й по 1 i n 1 i n минимальности элементы последовательности z1, z2, …, zn.

Рассмотрим функции bmax (k ) = max +1 bi (k ), bmin) (k ) = min +1 bi (k ).

( ) ( 1 i n 1 i n Графики этих функций — это ломаные.

Для построения ломаных — графиков этих функций — можно применить обобщённый алгоритм Грэхема. Подробно этот алгоритм описан в [1].

В статье [1] обобщённый алгоритм Грэхема применён для решения задачи нахождения минимума наибольшего отклонения точек от прямой при условии, что 0 точек можно выбросить (минимаксная регрессия с учётом аномальных точек):

max 0 +1 yi (kx i + b ) min.

k,b 1 i n Эта задача сводится к задаче нахождения функций bmax (k ) и bmin) (k ) для ( ( ) = 0, 1, …, 0.

Список литературы 1. Гренкин Г.В. Методы вычислительной реализации рангового метода кластеризации // Информатика и системы управления. 2012. № 1(31). С. 71–79.

2. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. — М.: Мир, 1989.

Для контактов:

Гренкин Г.В., г.Владивосток, Дальневосточный федеральный университет, glebgrenkin@gmail.com.

Гумеров И.С.

г. Сибай, Сибайский институт Башкирского государственного университета Информационные технологии в процессе обучения студентов-математиков В настоящее время информационные технологии активно используются в процессе обучения. Наряду с несомненными положительными сторонами этого явления, многие исследователи отмечают и некоторые негативные моменты. В частности, высказываются опасения по поводу того, что излишняя «компьютеризация» процесса обучения способствует развитию лишь репродуктивного мышления в ущерб развитию продуктивного, творческого мышления обучающихся. Безусловно, такие опасения имеют под собой основание, но при этом нужно понимать, что новые технологии, в том числе и информационные, это лишь средство, которое можно и нужно использовать для всестороннего развития личности обучаемого. С точки зрения развития творческих способностей обучающихся можно выделить следующие положительные моменты использования информационных технологий: 1) использование таких технологий позволяет педагогу больше внимания уделять развитию творческого мышления обучающихся за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности;

2) использование компьютерных технологий способствует формированию исследовательских умений и навыков обучающихся, необходимых для научного творчества;

3) использование графических возможностей компьютера способствует развитию интуиции, образного мышления и других качеств, необходимых для творческого мышления;

4) компьютер предоставляет обучающимся возможность проводить самостоятельные исследования в различных областях.

С учетом этих и других аспектов мы, в ходе своей работы с учащимися старших классов физико-математического профиля и со студентами-математиками младших курсов, разработали и внедрили в учебный процесс следующие рекомендации: 1) введение на школьном этапе интегрированного курса «Решение и моделирование математических задач с использованием ЭВМ»;

2) активное применение компьютера для выдвижения и проверки гипотез при проведении учебных занятий;

3) изучение возможностей применения пакетов прикладных программ для решения математических задач;

4) использование учащимися компьютера как средства проведения исследовательских работ по математике;

5) проведение на вузовском этапе «интегрированных» олимпиад по математике и информатике.

Предложенный комплекс рекомендаций, на наш взгляд, способствуют формированию исследовательских умений и навыков, которые являются необходимой составляющей творческой научной деятельности. Рассмотрим особенности реализации указанных рекомендаций.

1. Говоря об использовании компьютера как средства исследования, мы имеем в виду как использование прикладных программ, так и составление своих программ для решения задач и проведения математических исследований. На школьном этапе большее внимание нами обращается на самостоятельное составление программ, чем и объясняется необходимость введения курса и «Решение моделирование математических задач с использованием ЭВМ» на школьном этапе. Данный курс представляет собой интегрированный курс по основам программирования. Так мы достигаем двух целей – получаем необходимый уровень владения навыками программирования для решения задач по математике, а также включаем учащихся в творческий процесс составления программ.

Особенностью указанного интегрированного курса является то, что при изучении различных алгоритмических конструкций широко используются задачи по математике, в том числе и исследовательского характера.

2. Одним из этапов любого исследования является выдвижение и дальнейшая проверка гипотез. Поэтому при проведении занятий можно широко использовать возможности компьютера не только для демонстрации готовых решений, но и для выдвижения и проверки гипотез. Например, преподаватель может провести вычислительный (компьютерный) эксперимент, на основе результатов которого учащимся предлагается выдвинуть гипотезы (способы решения), а затем осуществить их совместную проверку.

3. Для активного использования компьютера как средства исследования нерационально ограничиваться только возможностями самостоятельного составления программ. Поэтому на вузовском этапе (в курсе «Практикум на ЭВМ») предусматривается изучение возможностей применения пакетов прикладных программ для решения математических задач, а также начальное изучение специализированных математических пакетов (MatLab, Maple). Тем самым студенты расширяют свой диапазон инструментальных средств для проведения исследовательской работы в области математики, а также получают возможность визуализации и проведения сложных и объемных вычислительных работ.

4. Начиная со школьного этапа, нужно всячески поощрять использование компьютера как средства проведения самостоятельных исследовательских работ по математике. На вузовском этапе (при выполнении курсовых работ и т.п.) требовать обязательное использование компьютера как средства исследования на различных этапах выполнения работы. Это будет способствовать как развитию профессиональной компетентности, так и формированию исследовательских умений.

5. На вузовском этапе при проведении некоторых туров математической олимпиады мы практикуем проведение «интегрированных» олимпиад: они проводятся в компьютерных классах и участникам предоставляется право при решении математических задач применять компьютер (составить программу для перебора всех вариантов, исследования частных случаев, построения графиков и т.п.). Засчитываются как «чисто»

математические решения, так и решения, полностью или частично полученные с использованием ЭВМ. Проведение таких олимпиад стимулирует поиск различных вариантов решения задачи, развивает гибкость и оригинальность мышления.

Для контактов:

Гумеров И.С., г. Сибай, Сибайский институт (филиал) БашГУ, gis_71@mail.ru.

Гумерова К.К.

г.Уфа, Башкирский государственный педагогический университет им.М.Акмуллы Информационные технологии в дизайн образовании В настоящее время в условиях развития эстетического вкуса общества все более актуальной является подготовка компетентного специалиста в сфере дизайна. В контексте развития современного подхода к дизайн-образованию на первый план выходит проблема не просто получение знаний и проверка усвоенного, но и развитие доли самостоятельной деятельности, проектного мышления, эстетического вкуса, креативности студента.

Для специалистов сферы дизайна основополагающей целью является стремление сделать красивым и радующим глаз, все, с чем он соприкасается на работе, дома, на улице, а в наши дни – и в виртуальном мире. М. А. Коськов говорит об эстетической организованности формы проектируемого объекта: «Дизайн — проектирование эстетически организованной формы практически полезных объектов промышленного производства» [3, c. 132].

С начала 90-х годов в России стремительно изменяется сложившаяся профессиональная дизайнерская среда: новые рынки сбыта и компьютерные технологии порождают небывалый спрос на продукцию отечественного, преимущественно графического, дизайна.

С появлением доступных персональных компьютеров, которые существенно расширяют и упрощают возможности проектирования и производства также видоизменяются и требования к профессионалам в данных областях - компьютер из экзотики перерастает в рабочий инструмент.

Современные технические и интеллектуальные достижения, воплощенные в компьютерной технике и информационных технологиях оказывают значительное влияние на эффективность обучения студентов [1]. Оснащение кабинета изобразительного искусства мультимедийной техникой дает в руки учителя мощнейшие средства для эстетического воспитания и художественного образования студентов-дизайнеров. Важным аспектом использования компьютерных технологий является формирование на занятиях знаний художественной стилистики, пластики и фактуры изображения в экранных искусствах, а также роль и место, стилистические особенности полиграфического дизайна.

Без информационных технологий уже невозможно представить обучение, работу, да и вообще современную жизнь. Использование в процессе обучения мультимедийного проектора на сегодняшний день уже не является новшеством. Разнообразие аппаратного и программного обеспечения, быстрая смена операционных систем и прикладных программ (в том числе и обучающих) приводит к тому, что не только начинающие, но и более опытные пользователи недостаточно эффективно используют потенциальные возможности современных информационных технологий образования.

С появлением 3D технологий любая модель может быть создана в 3-х мерном пространстве и затем наглядно, с фотореалистичной достоверностью, визуализирована, причем с воспроизведением:

материалов, текстуры, фона и ландшафта, света и тени.

Компьютерный дизайн позволяет формировать: перспективу, композицию, презентацию [Ошибка! Источник ссылки не найден.].


В совершенствовании современных методик дизайн образования важную роль играет использование таких изобретений, как графические планшеты, 3D принтер, 3D сканер и интерактивный перьевой дисплей.

3D-принтер – это устройство вывода данных 3D-моделей.

Создание прототипа или трехмерной модели всегда было весьма долгим и сложным процессом, и сопровождалось, как правило, большим количеством ошибок. Современные технологии позволяют с высокой точностью, с наименьшими затратами и в кратчайшие сроки создавать 3D-модели. Вне зависимости от принципа выращивания модели технология 3D-печати предполагает послойное построение модели. В зависимости от технологии, которую использует принтер, могут использоваться такие материалы, как, например, для создания архитектурного макета возможно использование гипса, для создания выплавляемых моделей ювелирных украшений - "восоковок" используемый специальный материал, который напоминает ювелирный воск.

3D сканер – это инновационное устройство, которое позволяет создавать точные трехмерные модели реальных объектов с высокой степенью детализации и получать информацию о поверхности, форме и цвете объекта в компьютерном, математическом, цифровом виде.

Дизайнеры могут использовать 3D сканеры для получения формы объекта, и её доработки [Ошибка! Источник ссылки не найден.].

Интерактивные перьевые дисплеи – это идеальный инструмент для работы с цифровыми творческими приложениями. Естественный интуитивный стиль работы позволяет творить на самом дисплее, как на бумаге. Для большинства студентов дизайнеров эскизный поиск является неотъемлемой частью разработки творческого проекта.

Использование графических планшетов или перьевых дисплеев позволяет упростить процесс обучения, и преподносить его в игровой форме.

Таким образом, современное дизайн-образование всегда ориентируется на новейшие технологические достижения, авангардные течения, а для разработки полноценных образовательных программ не хватает использование современных информационных технологий.

Список литературы 1. Величко В. В., Карпиевич Д. В., Карпиевич Е. Ф., Кирилюк Л. Г. Инновационные методы обучения в гражданском образовании. Мн.: Медисонт, 1999. С. 20-25.

2. Дижур А. Л., Шатин Ю.В. БАУХАУЗ / Дизайн в высшей школе: Сб. науч. тр. / Всесоюзный научно-исследовательский институт технической эстетики. М.: ВНИИТЭ, 1994. С. 13-27.

3. Коськов М. А. Предметный мир культуры. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. — 344 с.

4. Коськов М. А, Полеухина А. А. Дизайн. Основы теории:

учебное пособие под ред. М. А. Коськова — СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009 — с. 5. Львова, И.А. Вопросы преподавания дисциплины «История дизайна, науки и техники» / И.А. Львова // Вестник Московского государственного областного университета, серия «Педагогика»: №2, 2007. - С.15-18.

6. Михайлов С.М. История дизайна: Учеб. для вузов: В 2 т. М.:

Союз дизайнеров России, 2003. - 279 с.

7. Новиков А.М. Методология учебной деятельности. М.:

Эгвес, 2005. – 176 с.

8. Розенсон И. А. Основы теории дизайна. — СПб.: Питер, 2004. — 205 с.

9. http://www.gonzo-design.ru/education/articles/anachronism.html Компьютерный дизайн – анахронизм или неологизм?

10.http://cnho.ucoz.ru/publ/informacionnye_tekhnologii_kak_put_so vershenstvovanija_pedagogicheskogo_masterstva_uchitelja_izobr azitelnogo_iskusstva/1-1-0-30 Лепская Н.А., информационные технологии как путь совершенствования педагогического мастерства учителя изобразительного искусства 11.http://3d.globatek.ru/3d-printers/use/ Области применения 3D принтеров. Области применения 3D сканеров.

Для контактов:

Гумерова К.К. г.Уфа, Башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы, kamilazch@yandex.ru.

Давыдов Д.А.

г. Уфа, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет Индивидуализация самостоятельной работы студентов на базе компьютерного адаптивного тестирования Увеличение общего количества дисциплин в учебных планах специальностей и направлений подготовки, а также снижение общего уровня базовой подготовки абитуриентов и студентов приводит к необходимости оптимизации затрат времени преподавателя. Этого можно добиться грамотным планированием аудиторных занятий, а в особенности – организацией самостоятельной работы студентов (СРС).

Индивидуализация, как один из методических принципов, основывается на концепции равенства возможностей, в отличие от традиционной ориентации на равенство результатов. Поэтому вначале необходимо определить персональные стартовые условия, а далее, в процессе СРС предоставлять тот объем учебного материала, и с такой степенью детализации, который будет соответствовать текущему уровню подготовленности студента.

Общие принципы организации и функционирования разработанной системы сквозной индивидуальной самоподготовки [1] представлены на рисунке 1. В основе описываемой системы лежит персональный профиль, который формируется из промежуточных и итоговых баллов по отдельным дидактическим единицам дисциплин, изучаемых ранее, и интегрированных с текущей (базовой) дисциплиной.

Блок ОИД Блок СД Блок ОИД Блок СД Персональный профиль Персональный профиль.—.— ПРЕТЕСТ.— ТЕМА СКАТ...

Т1 Т2 Т ТЕМА N –.—.— ПОСТТЕСТ.— + РЕЙТИНГ Сумма баллов Сумма баллов Персональный профиль Персональный профиль Рисунок 1 – Организация и принципы функционирования системы сквозной индивидуальной самоподготовки на междисциплинарной основе Тестирование проводится с применением системы компьютерного адаптивного контроля (СКАТ) [2]. По результатам тестирования система формирует блок учебно-методического сопровождения со степенью детализации, соответствующей текущему уровню подготовленности, то есть, текущему состоянию персонального профиля. По завершении изучения содержания текущего раздела выполняется сеанс тестового контроля (посттест).

Всего системой поддерживается 4 уровня детализации. Для создания соответствующих учебно-методических модулей требуется тщательная проработка содержания дисциплины, подготовка методической документации и специальная организация тестов [3].

После прохождения отдельных этапов, результаты вносятся в персональный профиль, и на их основе определяется алгоритм итогового тестирования – параметры для настройки системы компьютерного адаптивного тестирования с учетом персональных особенностей, отраженных в персональном профиле. Контроль СРС преподавателем сводится к анализу промежуточных и итоговых персональных профилей и формированию контрольных заданий для очной оценки уровня подготовленности.

Практическое применение описанной системы для ряда дисциплин профессионального студентов очной и заочной формы обучения специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» показало следующие результаты:

– уменьшение фактического времени, затрачиваемого на контроль СРС в среднем на 30-35%;

– обеспечение возможности достижения одинаковости результатов обучения с учетом персональных особенностей обучающихся;

– повышение уровня мотивации обучающихся;

– увеличение степени системности (связанности) знаний и умений выстраивать причинно-следственные связи в заданиях с высоким уровнем абстракции.

Список литературы 1. Давыдов Д.А., Давыдов А.Ф. EC SelfStudy: Система сквозной индивидуальной самоподготовки на междисциплинарной основе.

Свид-во об офиц. регистрации ПрЭВМ №2010618211. Заявл.

04.03.2010, опубл. 19.06.2010.

2. Давыдов Д.А., Давыдов А.Ф. AdapTest WorkShop: Система компьютерного адаптивного тестирования. Свид-во об офиц.

регистрации ПрЭВМ №2010617332. Заявл. 18.01.2010, опубл.

24.04.2010.

3. Давыдов Д.А. Принципы проектирования образовательных сред.

Технологии профессионального образования: традиции и инновации.

Материалы Международной научно-методической конференции. Т. СГАСУ. – Самара, 2009. – С. 235 – 238.

Для контактов:

Давыдов Дмитрий Александрович 8 905 005 3825, e-mail:

dad32progs@mail.ru Дериш В.В., Давыдов Д.А.

г. Уфа, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет Использование встроенных кодеков MPEG для анализа параметров видеопотока Компрессия видео- и аудиоданных играет значительную роль в современном медиапроизводстве и компьютерных технологиях.

Кодирование движущихся изображений, либо многоканального звука заключается в устранении пространственной и временной избыточности с целью уменьшения суммарного объема потока данных при обработке, либо при передаче по коммуникационным каналам.

Разработкой соответствующих стандартов [1] с 1996 года занимается экспертная группа MPEG – Moving Picture Expert Group.

Устранение пространственной избыточности основывается на использовании дискретного косинусного преобразования, а временной – на дифференциальном кодировании с компенсацией движения [2].

На сегодняшний день кодирование MPEG стало де-юре и де факто стандартом при обработке медиаданных, в особенности – при их потоковом представлении. Кодеки MPEG базового уровня, такие, как CinePack, DivX и Xvid сегодня входят в комплектацию операционных систем семейства Win32/64 – XP, Vista и 7. Эти кодеки, реализованные в виде динамически подключаемых библиотек, предоставляют разработчикам специализированного программного обеспечения полнофункциональный и, что немаловажно, открытый программный интерфейс.

Разработанное приложение, главное окно которого представлено на рисунке 1, реализует следующие функции:

– контроль динамических параметров видеопотока (частота кадров, скорость рабочего потока и структура перемежающейся последовательности кадров относительно опорного кадра последовательности);

– разбивку очередного кадра на блоки и анализ изменения состояния отдельных блоков относительно соответствующих блоков предыдущего, либо опорного кадров видеопоследовательности (контроль движения);

– мониторинг цветности видеопотока по базовым компонентам (красный, зеленый и синий) для всех значений яркости по 32-битной цветовой схеме;

– построение комплексной компонентной диаграммы яркости для каждого кадра видеопоследовательности;

– управление отображением видеопотока (частота кадров, гамма-коррекция яркости, цветность, чувствительность к изменению состава отдельных блоков кадра);

– сохранение скорректированного видеопотока в файл AVI.

Рисунок 1 – Главное окно приложения Разработанное приложение применяется, в частности, для демонстрационной поддержки теоретических и практических занятий по дисциплинам «Компьютерная графика» и «Системное программирование» для специальностей направления «Вычислительная техника и автоматизированные системы».

Список литературы 1. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 Rev.3. Spacing And Timing Redundancy Delimiting. – ISO. 1998. – P. 236.

2. Голубев В.С., Сергеев Е.А. Принципы компрессии потоковых данных. – Екатеринбург: Изд-во «Техно Стар», 2005. – 420 с.

Для контактов:

// Руководитель ВКР Давыдов Дмитрий Александрович 8 905 005 3825, e-mail: dad32progs@mail.ru Давыдов Д.А., Давыдов А.Ф.

г. Уфа, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет Применение низкоуровневых API-функций для диагностики аппаратной платформы Диагностика и тестирование аппаратной платформы персональных и в особенности промышленных компьютеров играет важную роль для обеспечения работоспособности микропроцессорных систем (МПС) широкого и специализированного применения.

В основе методик оценки производительности лежат два подхода:

– принудительная загрузка только центрального процессора какими-либо операциями с числами с плавающей точкой;

– динамическая загрузка всех базовых системных ресурсов заранее определенным комплексом операций.

Для программирования работы с аппаратными ресурсами существует достаточно обширный инструментарий – от библиотек функций программного интерфейса приложений (API) семейства Windows API до ассемблерных директив. Однако, существует еще один специфический инструмент – библиотеки API-функций семейства IOCTL. Эти функции применяются в основном для написания драйверов аппаратных устройств и позволяют организовать взаимодействие с аппаратными ресурсами непосредственно через слой аппаратных абстракций (HAL).

В основе разработанного программного комплекса лежит принцип выборочной статической, либо динамической загрузки произвольных ресурсов системы одним или несколькими способами:

– создание потока с управляемым приоритетом для воспроизведения задаваемой бинарной последовательности (для ЦП, либо в память);

– управляемая буферизация страничной и нестраничной памяти блоками заданного размера и содержания;

– инициирование управляемой подкачки заданных областей памяти в дисковый файл.

Описанные способы загрузки ресурсов реализуются с применением упомянутых функций семейства IOCTL и позволяют обеспечить:

– заранее заданную (фиксированную) загрузку центрального процессора;

– заранее заданную загрузку выборочных страниц виртуальной памяти (принудительное вытеснение запущенного процесса);

– максимально точное (для данной аппаратной платформы) вычисление времени переключения контекста от задачи к задаче.

В связи с последним пунктом следует отметить, что функции семейства IOCTL позволяют организовать минимальную стабильную отсечку времени, определяемую частотой тактового генератора системной шины (166, 266, 333, 433 МГц). Для сравнения, системный таймер позволяет стабильно воспроизводить интервалы времени длительностью не менее 1 миллисекунды, что для описываемых задач явно недостаточно, при этом резко возрастает «немотивированная»

загрузка центрального процессора.

Далее, на рисунке 1 представлены основные функциональные возможности программного комплекса. Всего в составе комплекса независимых окна, предназначенных для конфигурирования, отображения динамических параметров платформы, а также просмотра и мониторинга состояния отдельных ресурсов микропроцессорной системы.

Рисунок 1 – Основные функции программного комплекса Разработанный программный комплекс имеет самостоятельное прикладное назначение, а также применяется для демонстрационной поддержки теоретических и практических занятий дисциплин «Системное программирование» и «Системы реального времени» по направлениям 220400 «Управление техническими системами» и 230100 «Программное обеспечение автоматизированных систем»

Список литературы 1. Давыдов Д.А., Давыдов А.Ф. Системы реального времени в АСУТП. Теоретический курс. Учебное пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. – 196 с.

Давыдова Е.К., Давыдов Д.А.

г. Уфа, ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет Формализация логических моделей для интеллектуальных систем Разработка или формализация логических моделей – одна из серьезных задач в цифровой технике, а также в прикладных областях, посвященных разработке экспертных систем и систем поддержки принятия решений (СППР).

Основные методики формирования логических моделей, реализующих коммуникационную функцию «поставщик потребитель», получили широкое распространение, например, при синтезе электронных многовходовых логических схем управления [1].

Решаемая прикладная задача посвящена разработке алгоритма, реализующего выбор оптимальных мероприятий по утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). В качестве исходных данных используется набор табличных критериев комплексной оценки месторождения нефти и ПНГ и перечень мероприятий по утилизации ПНГ, выстроенный в соответствии со значениями отдельных критериев.

В результате выполнения алгоритма необходимо выстроить перечень мероприятий по утилизации, упорядоченный по степени их эффективности.

Решение подобных задач средствами формальной логики предполагает выполнение следующих основных этапов:

– составление матрицы возможных состояний;

– формирование базовых логических функций;

– минимизация базовых функций путем приведения к двухвходовой логике И–НЕ, либо ИЛИ–НЕ.

Рисунок 1 – Минимизация логических функций с применением диаграмм Вейтча Поскольку один из оценочных критериев может принимать множественное значение, то он был выбран в качестве опорного. На рисунке 1 (критерий Г) представлен окончательный вид минимизированных логических функций решаемой задачи.

Минимизация осуществлялась с применением сверточных диаграмм Вейтча [2].

На рисунке 2 представлен интерфейс приложения, реализующего описываемый алгоритм.

Рисунок 2 – Внешний вид основных окон приложения Область применения приложения – образовательный процесс – предполагает следующие требования к интерфейсу пользователя:

– развитая система визуализации множественных результатов;

– интуитивность и однозначность механизма действий пользователя;

– наличие развитой системы контекстной подсказки.

Разработанное приложение предназначено для решения задач курсового и дипломного проектирования студентов всех форм обучения по направлению подготовки 131000 «Нефтегазовое дело», по профилю «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти».

Список литературы 1. Антипьев В.Н. Утилизация нефтяного газа. – М.: Недра, 1990. – с.

2. Алексенко А.А., Шагурин В.И. Микросхемотехника. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.:, Радио и связь, 1993, 520 с, ил.

Для контактов:

Давыдов Дмитрий Александрович 8 905 005 3825, e-mail:

dad32progs@mail.ru Даминов О.А., Кузиев А.Я., Махкамов А.А.

г. Ташкент, Институт математики и информационных технологий АН РУз Аширханов А.К.

г. Жеттисай, Университет “Сырдария” Выделение признаков изображений отпечатков пальцев при идентификации личности Введение Анализ литературных источников показывает, что биометрические технологии распознавания личности являются одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений современных информационных технологий. Среди этих технологий особое место занимает технология идентификации личности по отпечаткам пальцев, являющаяся самой старейшей и самой распространенной [1].

Известно, что отпечаток пальца образуют так называемые папиллярные линии на гребешковых выступах кожи, разделенных бороздками. Из этих линий складываются сложные узоры, которые обладают свойствами уникальности и неповторимости, что позволяет абсолютно надежно идентифицировать личность.

Преимуществами этой технологии являются высокая точность, удобство, надежность и простота использования. Несмотря на это, вопросы разработки и применения алгоритмов идентификации личности по изображениям отпечатков пальцев исследованы недостаточно.

Целью данной работы является разработка алгоритмов предварительной обработки исходных изображений отпечатков пальцев. Эти алгоритмы составляют начальную основу при создании автоматизированных систем идентификации личности человека по изображениям отпечатков пальцев.

Постановка задачи Рассмотрим множество допустимых изображений отпечатков пальцев { }, которые состоят из l непересекающихся классов K1,..., Kl. Пусть дана выборка, которая состоит из m изображений отпечатков пальцев m = {1, 2,..., m } ( m {}). Требуется сформировать пространство % % признаков, которое характеризует исходное изображение отпечатка пальца и обеспечит решение задачи идентификации личности человека.

Метод решения Известно, что отпечатки пальцев, принадлежащие разным людям, не могут быть идентичными. В каждом отпечатке пальца можно определить признаки двух типов, используемые при их идентификации: глобальные (папиллярные узоры;

область образа;

число линий (бороздок) на области образа и др.) и локальные (разрывы, окончания, раздвоения и др.).



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.