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 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Научное партнерство «Аргумент»

Балтийский гуманитарный институт

Российская ассоциация содействия науке

Технологический университет

Таджикистана

Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова

МАТИ – Российский государственный технологический

университет им. К.Э. Циолковского

Липецкое региональное отделение Общероссийской общественной

организации «Российский союз молодых ученых»

Научно-исследовательский центр «Аксиома»

Молодежный парламент Липецкой области Издательский центр «Гравис»

XII-я Международная научная конференция «АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ»

Россия, г. Липецк, 26 июля 2013 г.

СБОРНИК ДОКЛАДОВ XII-th International Scientific Conference «TOPICAL QUESTIONS OF MODERN TECHNICS AND TECHNOLOGY»

Russia, Lipetsk, July 26, COLLECTION OF PAPERS Издательский центр «Гравис»

Липецк, Научное партнерство «Аргумент»

Балтийский гуманитарный институт Российская ассоциация содействия науке Технологический университет Таджикистана Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова МАТИ – Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского Липецкое региональное отделение Общероссийской общественной организации «Российский союз молодых ученых»

Научно-исследовательский центр «Аксиома»

Молодежный парламент Липецкой области Издательский центр «Гравис»

XII-я Международная научная конференция «АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ»

Россия, г. Липецк, 26 июля 2013 г.

СБОРНИК ДОКЛАДОВ Ответственный редактор:

А.В. Горбенко Издательский центр «Гравис»

Липецк, УДК ББК А Актуальные вопросы современной техники и технологии [Текст]:

Сборник докладов XII-й Международной научной конференции (Липецк, 26 июля 2013 г.). / Отв. ред. А.В. Горбенко. – Липецк:

Издательский центр «Гравис», 2013. – 140 с.

Сборник включает тексты научных докладов участников XII-й Международной научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии», состоявшейся 26 июля 2013 г. в г. Липецке (Российская Федерация). В сборнике представлены научные доклады из Казахстана, России, Украины.

Доклады сгруппированы по секциям в соответствии с принятой классификацией направлений в современной технике и технологии.



Редакционная коллегия сборника:

к. т. н., доц. Исмаилов Н.Ш., г. Баку, Азербайджан д. э. н., доц. Шматко А.Д., г. Санкт-Петербург, Россия Горбенко А.В., г. Липецк, Россия Черепнин В.В., г. Липецк, Россия к. т. н. Бедрицкий И.М., г. Ташкент, Узбекистан д. геогр. н., проф. Бельгибаев М.Е., г. Семипалатинск, Казахстан к. э. н. Егоров А.И., г. Липецк, Россия к. т. н., доц. Карлов В.А., г. Днепропетровск, Украина Лаубе И.С., г. Рига, Латвия к. х. н., доц. Мирзорахимов К.К., г. Душанбе, Таджикистан к. т. н. Нурмаганбетова М.О., г. Алма-Ата, Казахстан © Коллектив авторов Scientific Partnership "Argument" Baltic Humanitarian Institute Russian Association of Assistance to Science Technological university of Tajikistan Kazakh National medical university n. a. S.D. Asfendiyarov Russian state technological university n. a. K.E. Tsiolkovsky Lipetsk Regional Office of the All-Russian Public Organization "Russian Union of Young Scientists" Research Center "Aksioma" Youth Parliament of the Lipetsk Region Publishing Center "Gravis" XII-th International Scientific Conference "TOPICAL QUESTIONS OF MODERN TECHNICS AND TECHNOLOGY" Russia, Lipetsk, July 26, COLLECTION OF PAPERS Managing editor:

Anton V. Gorbenko Publishing Center "Gravis" Lipetsk, Topical Questions of Modern Technics and Technology [Text]:

collection of papers of XII-th International Scientific Conference (Russia, Lipetsk, July 26, 2013). / Managing editor: Anton V. Gorbenko. – Lipetsk:

Publishing Center "Gravis", 2013. – 140 p.

The collection includes texts of scientific reports of participants of the XII-th International Scientific Conference "Topical Questions of Modern Technics and Technology" which has taken place on July 26, 2013 in Lipetsk (Russian Federation). Scientific reports are presented by authors from Kazakhstan, Russia, Ukraine.

Papers are grouped in sections according to the accepted classification of the directions in modern technics and technology.

Editorial board of the collection:

Cand. of Tech. sc., Assoc. Prof. Nizami Sh. Ismailov, Baku, Azerbaijan Doctor of Econ sc., Assoc. Prof. Alexey D. Shmatko, St. Petersburg, Russia Anton V. Gorbenko, Lipetsk, Russia Vasiliy V. Cherepnin, Lipetsk, Russia Cand. of Tech. sc. Ivan M. Bedritsky, Tashkent, Uzbekistan Doctor of Geogr. sc., Prof. Muhit E. Belgibaev, Semipalatinsk, Kazakhstan Cand. of Econ. sc. Alexey I. Egorov, Lipetsk, Russia Cand. of Tech. sc., Assoc. Prof. Vladimir A. Karlov, Dnepropetrovsk, Ukraine Inara S. Laube, Riga, Latvia Cand. of Chem. sc., Assoc. Prof. Kurbonali K. Mirzorahimov, Dushanbe, Tajikistan Cand. of Tech. sc. Mugulsum O. Nurmaganbetova, Almaty, Kazakhstan © Authors' team СОДЕРЖАНИЕ Секция 1. Информатика, вычислительная техника и управление Белякова А.А., Карасев Е.А., Маховиков А.Б.

Интегрированная информационно-аналитическая система современного университета................................................................. Березко П.Н., Буданцев А.В., Завалишин И.В., Кириллин А.В.

Обоснование целесообразности применения интерактивных электронных учебно-тренировочных средств обучения в подготовке специалистов по спутниковой навигации......................... Грачев А.В.





Метод адаптивной маршрутизации с использование узлов посредников........................................................................................... Мельник Э.В., Иванов Д.Я.

Маршрутизация и распределение нагрузки в коммуникационной среде сетецентрических информационно-управляющих системах с распределенным диспетчированием и кластеризацией................. Садыкова Ж.М., Жанысова А.Б.

Использование компьютерных технологий в преподавании начальной геометро-графической подготовки в вузах Казахстана... Шилов А.В.

Специфика применения CASE-средств при проектировании баз данных.................................................................................................... Секция 2. Машиностроение и машиноведение, материаловедение Абдуллин Н.А., Сафина А.М., Камалов А.А., Зуева Е.О.

Разработка абсорбционных аппаратов для очистки газов................. Алексеев А.В., Виноходов И.Н.

Анализ факторов, влияющих на неравномерность выпуска сыпучего груза при работе затарочных устройств.............................. Беляев Е.С., Костромин С.В.

Об оценке балла зерна стали после вакуумной цементации............ Куликова Е.Г., Левенсон С.Я.

Математическая модель вибрационного питателя с упругим рабочим органом................................................................................... Малащенко А.Ю.

Повышение эффективности упруго-пластической гибки деталей типа панелей крыла в комбинированном процессе формообразования................................................................................ Меделец Н.А.

Промышленный дизайн как приоритет государственной промышленной политики...................................................................... Секция 3. Электротехника, энергетика, электроника, радиотехника и связь, транспорт Беляевский Р.В.

Особенности применения синхронных двигателей экскаваторов для компенсации реактивной мощности в электрических сетях угольных разрезов................................................................................. Жадан Г.Ю., Тойб Р.Р., Милосердов Е.Е., Минеев А.В.

Рассмотрение вопроса образования залежей нефти и газа.............. Карлов В.А.

Электродинамическое моделирование крестообразного анализатора комплексного коэффициента отражения....................... Клюев Р.В.

Анализ качества электроэнергии на предприятиях по производству свинца и цинка................................................................ Скамьин А.Н., Брагин А.А.

Регулирование режимов электропотребления предприятия и применение структуры многоуровневого инвертора для разряда аккумуляторных батарей....................................................................... Смоленский В.В., Смоленская Н.М.

Исследование влияние добавки водорода в ТВС на нормальную и турбулентную скорость распространения фронта пламени в камере сгорания поршневой установки с искровым зажиганием....... Смоленский В.В., Смоленская Н.М.

Исследование взаимосвязи средней скорости распространения фронта пламени во второй фазе сгорания с режимными параметрами работы моторной установки и составом смеси при добавке водорода в СПГ..................................................................... Секция 5. Техника и технология в строительстве Потапова С.В.

Проблемы и перспективы профессиональной подготовки будущих строителей: итоги мониторинговых исследований............ Фролова А.Н.

CALS-технологии как инструмент экологического мониторинга жизненного цикла строительного объекта......................................... Секция 6. Техника и технология легкой промышленности, лесного и сельского хозяйства, продуктов питания Парфенов А.Г., Шатохин И.В.

Выявление степени обратной сыпи и определение оптимальной скорости работы ковшовой нории при выгрузки семян подсолнечника..................................................................................... Родионова Н.С., Алексеева Т.В., Соколова О.А., Зяблов М.М.

Проектирование рецептур панировочных смесей с применением биологически активного растительного сырья.................................. Родионова А.В.

Повышение эффективности низкотемпературной обработки молочных продуктов............................................................................ Секция 7. Организация производства, метрология, стандартизация и управление качеством, безопасность и охрана труда, смежные вопросы Бондаренко Е.А.

Предложение по внесению изменений к стандарту “Электрические поля промышленной частоты”................................. Иванова В.А.

Влияние состава исходной шихты и технологии коксования на качество кокса...................................................................................... Филиппов В.Е.

Актуальность изучения дисциплины «Охрана труда» на базе межрегионального ресурсного центра строительной отрасли........ TABLE OF CONTENTS Section 1. Informatics, computer facilities and management Belyakova A.A., Karasev E.A., Makhovikov A.B.

Integrated information-analytical system of the modern university.......... Berezko P.N., Budantsev A.V., Zavalishin I.V., Kirillin A.V.

Substantiation of interactive electronic training tutorials application expediency in preparation of experts in satellite navigation..................... Grachev A.V.

Method with the use of adaptive routing nodes intermediaries................ Melnik E.V., Ivanov D.Ya.

Routing and load distribution in the communication environment in network-centric information and control systems with distributed dispatching and clustering....................................................................... Sadykova Zh.M., Zhanyssova A.B.

Use computer technology in teaching initial geometric graphic preparation in high school Kazakhstan.................................................... Shilov A.V.

The usage specific of CASE-tools in database design............................ Section 2. Mechanical engineering, engineering science, materials science Abdullin N.A., Safina A.M., Kamalov A.A., Zueva E.O.

Development absorbers for gas cleaning................................................ Alexeev A.V., Vinohodov I.N.

The analysis of the factors influencing unevenness of release of granular cargoes during the work of the packaging devices.................... Belyaev E.S., Kostromin S.V.

Estimation of grain size of steel after vacuum carburizing....................... Kulikova Ye.G., Levenson S.Ya.

Mathematic model of a vibrating feeder with the elastic tool................... Malashchenko A.Yu.

Efficiency upgrading of elastoplastic bending of wing panels in the combined process of shaping.................................................................. Medelets N.A.

Industrial design as a priority of state industrial policy............................. Section 3. Electrical equipment, energetics, electronics, radio engineering and communication, transport Belyaevsky R.V.

Features of use of excavators’ synchronous motors for reactive power compensation in electrical networks of coal open-cast minings.... Zhadan G.Yu. Toyb R.R., Miloserdov E.E. Mineev A.V.

Consideration of oil and gas deposits formation question....................... Karlov V.A.

Electrodynamic modeling of the crosswise analyzer of complex coefficient of reflection............................................................................. Klyuev R.V.

The analysis of quality of the electric power at the enterprises on production of lead and zinc..................................................................... Skamin A.N., Bragin A.A.

Industrial undertaking electrical load regulation and usage of multilevel inverter structure for accumulator batteries discharge............. Smolenskii V.V., Smolenskaya N.M.

Investigation of effect of the addition of hydrogen to the fuel air mixture at normal speed and the turbulent flame front in the combustion chamber piston set with spark ignition................................. Smolenskii V.V., Smolenskaya N.M.

Investigation of interaction between the average speed of propagation of the flame front in the second phase of the combustion regime parameters of the motor installation and composition of the mixture with the addition of hydrogen in CNG....................................... Section 5. Technics and technology in construction Potapova S.V.

Problems and prospects of training future builders: the results of monitoring studies................................................................................. Frolova A.N.

CALS-technologies as instrument of environmental monitoring of life cycle of construction object................................................................... Section 6. Technics and technology of light industry, forest and agriculture, food Parfenov A.G.,Shatohin I.V.

Determine the degree of reverse rash and determination of optimum speed of the scooper at discharging sunflower seeds........................... Rodionova N.S., Alekseeva T.V., Sokolova O.A., Zyablov M.M.

Design of compoundings of panirovochny mixes with use of biologically active vegetable raw materials............................................ Rodionova A.V.

Improving the efficiency of decontamination of whole-milk products..... Section 7. Production organization, metrology, standardization and quality management, safety and labor protection, related issues Bondarenko E.A.

The offer on modification to the standard: "Power frequency electric fields"..................................................................................................... Ivanova V.A.

Influence of Initial Charge Coal Composition and Coking Technology on Coke Quality..................................................................................... Philippov V.E.

The urgency of studying the subject «Protection of labour» in the interregional resource center of construction industry........................... СЕКЦИЯ Информатика, вычислительная техника и управление SECTION Informatics, computer facilities and management Белякова А.А., Карасев Е.А., Маховиков А.Б.

Belyakova A.A., Karasev E.A., Makhovikov A.B.

Интегрированная информационно-аналитическая система современного университета Integrated information-analytical system of the modern university Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», г. Санкт-Петербург, Россия National University of Mineral Resources ‘Mining’, St-Petersburg, Russia В статье описывается интегрированная информационно аналитическая система современного университета с функциями управления учебным процессом, контроля доступа в аудитории и учета посещаемости занятий студентами.

Ключевые слова: интегрированная информационно аналитическая система, система контроля и управления доступом.

In this paper the integrated information-analytical system with func tions of the educational process management, access control to class rooms and attendance records of students is described.

Keywords: integrated information-analytical system, access control system.

Функционирование современного университета невозможно без использования различных информационных и телекоммуникацион ных систем автоматизирующих различные процессы Вуза. В данной работе речь пойдет о создаваемой интегрированной информацион но-аналитической системе (ИИАС) Национального минерально сырьевого университета «Горный».

Уникальность ИИАС Горного университета, по сравнению с сис темами других университетов России и мира, состоит в тесной инте грации с системой управления и контроля доступом (СКУД) и систе мой видеонаблюдения.

В новом учебно-лабораторном корпусе, где будет происходить обучение студентов первого и второго курсов, предполагается уста новить уникальную СКУД с расширенной функциональностью. В ча стности, предполагается использовать бесконтактные смарт-карты не только для доступа в корпус в целом, но и в каждую аудиторию, лабораторию и преподавательскую.

Открыть аудиторию сможет только преподаватель, который, в соответствии с утвержденным расписанием занятий, должен в дан ной аудитории проводить занятия со студентами. При этом будет фиксироваться время начала занятия и отслеживаться опоздания преподавателей на занятия или не проведение их ими. По окончании занятия преподаватель должен аудиторию закрыть. В момент откры вания и закрывания аудитории выполняется фотофиксация лица преподавателя, что позволит отслеживать несанкционированные замены.

Студенты при входе в аудиторию проходят через рамочный считыватель смарт-карт скомбинированный с фотофиксатором с функцией определения количества прошедших объектов. Это позво ляет производить автоматическую фиксацию присутствия студентов на занятии. Студенты, вошедшие в аудиторию позже, чем через минут после ее открытия фиксируются как отсутствующие на заня тии. В течение занятия студент может покинуть аудиторию, но не более чем на 15 минут. В противном случае данный студент помеча ется как отсутствующий на занятии.

Доступ в преподавательские и другие помещения, закреплен ные за структурным подразделением, осуществляется также по смарт-картам и разрешается только сотрудникам данного подразде ления. Списки на доступ в помещения формируются руководителями структурных подразделений и вносятся ими в ИИАС.

Во всех аудиториях учебно-лабораторного корпуса предпола гается установить полнофункциональную цифровую систему видео наблюдения. Данное решение позволит администрации контролиро вать все элементы учебного процесса, качество проведения препо давателями занятий и разбирать конфликтные ситуации между пре подавателями и студентами в случае их возникновения.

Таким образом, внедрение данной системы позволит отказать ся от диспетчерской службы, использующейся в настоящее время для выдачи ключей от аудиторий, и от журналов учета посещаемо сти занятий студентами, так как деканаты будут получать сведения о посещаемости непосредственно из ИИАС, а родители и сами уча щиеся при помощи сайта Университета.

Авторы Белякова Александра Анатольевна, старший инспектор декана та факультета фундаментальных и гуманитарных дисциплин Нацио нального минерально-сырьевого университета «Горный», г. Санкт Петербург, Россия. Сфера научных интересов: информационные системы и технологии. Связь с автором: sashok90.07@mail.ru Карасев Евгений Анатольевич, канд. техн. наук, начальник цен тра новых информационных технологий и средств обучения Нацио нального минерально-сырьевого университета «Горный», г. Санкт Петербург, Россия. Сфера научных интересов: информационные системы и технологии. Связь с автором: eakarasev@gmail.com Маховиков Алексей Борисович, канд. техн. наук, доцент, декан факультета фундаментальных и гуманитарных дисциплин, заведую щий кафедрой информатики и компьютерных технологий Нацио нального минерально-сырьевого университета «Горный», г. Санкт Петербург, Россия. Сфера научных интересов: информационные системы и технологии. Связь с автором: telum@inbox.ru Березко П.Н., Буданцев А.В., Завалишин И.В., Кириллин А.В.

Berezko P.N., Budantsev A.V., Zavalishin I.V., Kirillin A.V.

Обоснование целесообразности применения интерактивных электронных учебно-тренировочных средств обучения в подготовке специалистов по спутниковой навигации Substantiation of interactive electronic training tutorials application expediency in preparation of experts in satellite navigation Российский государственный университет инновационных технологий и предпринимательства, г. Москва, Россия Russian State University for Innovation Technologies and Business, Moscow, Russia В статье приведены результаты анализа областей применения спутниковых навигационных технологий, приведено обоснование целесообразности применения интерактивных электронных учебно тренировочных средств подготовки специалистов по спутниковой навигации в России по системе ГЛОНАСС.

Ключевые слова: навигационные технологии, ГЛОНАСС, Учебно-тренировочные средства, интерактивные трехмерные модели.

In the article results of the analysis of scopes of satellite navigating technologies are given. The authors provide substantiation of interactive electronic training tutorials application expediency in preparation of ex perts in satellite navigation based on Russian system GLONASS.

Keywords: navigation technologies, GLONASS, training tutorials, interactive three-dimensional models.

Спутниковые навигационные системы являются сегодня важ ным и неотъемлемым звеном окружающей человечество техносфе ры, без которой невозможно функционирование современной эконо мики, а также информационные коммуникации между отдельными гражданами и социальными группами.

Развитие Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС), смежных технологий и сферы их практического исполь зования особенно актуальны для России с её громадными простран ствами и ограниченной доступностью многих географических пунк тов.

Система глобального позиционирования на основе применения аэрокосмических средств разрабатывалась военно-промышленным комплексом нашей страны и предназначалась, прежде всего, для информационного обслуживания военных ведомств. Однако с самого начала были очевидны широкие перспективы применения подобных технологий в гражданской сфере.

Являясь основой геоинформационных систем различного на значения, ГЛОНАСС-технологии позволяют решать разнообразные задачи, предусматривающие точное определение координат объек тов, а также осуществлять оперативное руководство ими в режиме реального времени.

В настоящее время применение технологий спутниковой нави гации ведётся в следующих областях: навигация и позиционирова ние транспортных средств – на суше, в море и атмосфере;

метеоро логическое и климатическое наблюдение;

геодезия и картография;

мониторинг зданий и крупных инженерных сооружений, автомобиль ных и железных дорог, линейных сооружений (трубопроводов и ли ний электропередач), трасс нефте- и газотрубопроводов, трасс ЛЭП, поверхности Земли, спецтранспорта. Это позволяет значительно повысить эффективность работ, проводимых в данных областях.

Спутниковые технологии также находят применение в разви вающихся системах телемедицины и дистанционного образования.

Идет постоянное расширение направлений применения рассматри ваемых технологий [1].

Для применения навигационных технологий и использования их в вышеупомянутых областях необходимо иметь как техническую (на вигационное оборудование, орбитальную группировку ГЛОНАСС, в составе которой на сегодняшний день насчитывается 25 космических аппаратов), так и кадровую составляющую (квалифицированные специалисты, инженеры данной области).

В настоящее время космическая группировка ГЛОНАСС ис пользуется не эффективно из-за недостаточного количества специа листов по спутниковой навигации, способных использовать резуль таты космической деятельности в различных областях народного хозяйства. При этом спрос на услуги, связанные с установкой и экс плуатацией навигационной аппаратуры пользователя, очень высок в первую очередь на государственном уровне. Таким образом, ресур сы спутниковой группировки используются не полностью, что сильно снижает рентабельность работ по ГЛОНАСС. Следует учитывать, что средний гарантированный срок активного существования навига ционного спутника составляет 5 лет (для функционирования системы их нужно минимум 24), а своевременное обновление спутниковой группировки требует значительного финансирования.

Применение навигационной аппаратуры пользователя связано с решением навигационных задач, что требует специальных знаний.

Провести подготовку специалистов по спутниковой навигации могут профильные организации, в первую очередь инженерно-технические и аэрокосмические вузы страны. Процессы подготовки высококвали фицированных специалистов по спутниковой навигации отличаются высокой сложностью, большими временными и материальными за тратами (по причине высокой стоимости реальной аппаратуры, ис пользуемой в практических занятиях, и малой информативности и методической эффективности видеоматериалов).

При подготовке специализированных инженерных кадров все более существенное значение приобретают интерактивные инфор мационные технологии, позволяющие сократить вышеперечислен ные затраты. Использование таких технологий в образовательном процессе:

создает условия для самостоятельной проработки учебного материала;

дает возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов;

помогает в представлении и взаимодействии с виртуальны ми трехмерными образами изучаемых объектов;

создает условия для более эффективной реализации про грессивных методик обучения – игровые и состязательные формы обучения, погружение в виртуальную реальность;

снижает затраты на техническое обеспечение и учебно методические пособия на бумажных носителях [2].

Анализ современных методов и средств подготовки специали стов эксплуатирующих организаций показал, что задачи подготовки специалистов и информационной поддержки эксплуатации спутнико вой техники и навигационного оборудования очень близки по выпол няемым задачам и информационному обеспечению. Поэтому, ис пользуя концепцию построения интерактивных электронных техниче ских руководств, можно разрабатывать интерактивные электронные учебно-тренировочные средства (УТС).

Обобщая проведенный анализ и результаты опытно конструкторских работ в области создания систем диагностирования функционального состояния сложных технических систем, систем принятия решения, операционного контроля и перспективных УТС по эксплуатации спутниковой техники и навигационного оборудования, можно сделать следующие выводы:

для повышения эффективности эксплуатации спутниковой техники и навигационного оборудования необходимо внедрение сис тем информационного сопровождения процесса повышения уровня квалификации специалистов, используя УТС на базе современных КСО;

учитывая схожесть состава программных и информацион ных компонент как систем информационного сопровождения экс плуатации спутниковой техники, навигационного оборудования и УТС, возможно создавать компьютерные УТС на базе информацион ных систем, так и на базе УТС создавать системы информационного сопровождения.

Разработка специальных учебно-тренировочных средств, тре нажерных технологий и интерактивных электронных технических руководств по эксплуатации навигационного оборудования для спе циалистов данной области является актуальной.

При разработке специальных учебно-тренировочных средств необходимо использовать новейшие технологии представления мультимедийного контента -трехмерные интерактивные модели. Под интерактивной моделью подразумевается изображение объекта, которое визуализируются на экране дисплея с целью наглядной де монстрации какого-либо явления или процесса, а также с целью управления этим процессом.

Применение интерактивных моделей в учебно-тренировочных средствах позволяет:

наглядно и во всех деталях представить изучаемые объекты;

подробно ознакомиться с функционированием элементов различных систем;

взаимодействовать с моделями (в т.ч. программно) и ис пользовать эту возможность при проверке знаний;

уменьшить время обучения при сохранении его качества;

снизить затраты на подготовку обучаемого персонала вследствие проведения занятий не на реальных объектах.

Учебно-тренировочные средства (УТС) представляют собой комплексы технических и программных средств на базе персональ ных компьютеров, предназначенные для профессиональной подго товки и тренировки руководящего и обслуживающего персонала на основе моделирования этапов эксплуатации системы и его состав ных частей, а также работы наиболее сложных систем (средств, ком плексов) во всех режимах их функционирования и анализа качества усвоения изучаемых и отрабатываемых учебных задач.

Интерактивные электронные учебно-тренировочные средства предоставляют возможность:

проводить профессиональный отбор будущих сотрудников по ряду психофизиологических показателей на начальной стадии обучения;

осуществлять интенсивную подготовку обучаемых по соот ветствующим специальностям;

поддерживать и совершенствовать приобретенные навыки;

синтезировать любую визуальную обстановку в различных условиях и масштабах времени;

формировать базы данных по результатам обучения;

существенно экономить средства, выделяемые на подготовку.

На основании проведенного анализа можно заключить, что применение интерактивных электронных учебно-тренировочных средств при подготовке специалистов по спутниковой навигации в России может значительно повысить эффективность использования в народном хозяйстве и вооруженных силах имеющихся у государст ва результатов космической деятельности, получаемых при выпол нении работ Федеральной целевой программы «ГЛОНАСС».

Литература 1. Алифанов О.М., Медведев А.А., Соколов В.П. Подходы к соз данию и направления применения малых космических аппаратов в космической деятельности // Электронный журнал «Труды МАИ». 2011. - №49. - С. 1 - 13.

2. Ахматов И.И. Моделирование процесса подготовки ракеты космического назначения к пуску // Общероссийский научно технический журнал «Полет». - 2010. - №12. - С. 11-19.

Авторы Берёзко Павел Николаевич, инженер-программист Центра но вых информационных технологий (ЦНИТ) Российского государствен ного университета инновационных технологий и предпринимательст ва, г. Москва, Россия. Сфера научных интересов: разработка совре менных интерактивных электронных обучающих систем. Связь с ав тором: germangraff@mail.ru Буданцев Александр Валерьевич, заместитель директора ЦНИТ, аспирант кафедры «Инновационные технологии аэрокосми ческой деятельности» (ИТАД) Российского государственного универ ситета инновационных технологий и предпринимательства, г. Москва, Россия. Сфера научных интересов: инновационные техно логии аэрокосмической деятельности. Связь с автором:

lipitoz@yandex.ru Завалишин Игорь Владимирович, кандидат технических наук, доцент, директор ЦНИТ Российского государственного университета инновационных технологий и предпринимательства г. Москва, Рос сия. Сфера научных интересов: инновационные технологии аэрокос мической деятельности. Связь с автором: rassiec@mail.ru Кириллин Андрей Викторович, аспирант кафедры «Испытания летательных аппаратов» (ИЛА) - «МАТИ - Российского государствен ного технологического университета им. К. Э. Циолковского», на чальник отдела аспирантуры Российского государственного универ ситета инновационных технологий и предпринимательства г. Москва, Россия. Сфера научных интересов: теория информационных про цессов и систем, искусственный интеллект, вопросы совершенство вания методологии проектирования информационно-обучающих сис тем. Связь с автором: andrey.kirillin@rguitp.ru Грачев А.В.

Grachev A.V.

Метод адаптивной маршрутизации с использование узлов посредников Method with the use of adaptive routing nodes intermediaries Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, Россия Siberian State Industrial University, Novokuznetsk, Russia В статье предложен способ адаптивной маршрутизации кана лов связи в условиях сильной загруженности. Метод основан на вы делении узлов-посредников и передачи им части управляющих функций. Представлена упрощенная схема алгоритма и способ оценки альтернативных сегментов канала связи.

Ключевые слова: адаптивная маршрутизация, каналы связи алгоритм.

In article, a method of adaptive routing channels in heavy workload.

The method is based on the selection of intermediary nodes and transfer of part of the control functions. Is a simplified flow chart and method for the evaluation of alternative communications channel segments.

Keywords: adaptive routing algorithm for communication channels.

Введение.

Ключевым элементом таких сетей является магистральные ка налы как между провайдерами, так и между точками обмена данны ми, через которые осуществляется обмен данными (трафиком) ме жду странами и материками. За последние годы объем трафика че рез эти узлы многократно возрос [1,2], и видимо такая тенденция сохранится.

В этих условиях разработка механизмов оптимизации и ускоре ния передачи данных по каналам связи является актуальной.

Разумно предположить, что дальнейшим развитием адаптивной маршрутизации будет являться децентрализация по признаку, как типа передаваемых данных, так и их направления. То есть связь маршрута и контента как единой системы.

Частичная децентрализация управляющих узлов.

В основе предлагаемого принципа адаптивной маршрутизации подразумевает, что необходимо определение таких узлов в сети, которые на уровне физической иерархии занимают подчиненное по ложение, но на уровне пользовательской информации являются со стоявшимися центрами, через которые происходит передача боль шого массива информации.

Теория малых миров [3] в своей основе подразумевает, что во всем множестве узлов в сети существует отличное от нуля количест во узлов, которые производят обмен данными только между не сколькими узлами в обособленной группе. То есть количество дан ных, передаваемых внутри определенной группы, значительно выше, чем число данных, передаваемых этими узлами во всём множестве сетевых узлов. В то же время феномен «малого мира» возникает только тогда, когда сети, узлы которых имеют одновременно некото рое количество локальных связей, имеют также несколько дальних связей. То есть связей с ресурсами за пределами обособленной ав тономной системы. Причем эти связи зависят не от физической ие рархии сети, а от пользовательского обмена информации.

Исходя из теории, можно принять, что на определенном этапе процесса передачи пакетов у того или иного маршрута существует определенная история использования маршрута, параметры надеж ности которого изменяются в незначительном диапазоне, не сильно отклоняясь от верхней планки. Подобные ситуации не редкость.

Узлы с наибольшим количеством кратчайших путей имеют большую плотность связей между соседями, притом, что плотность между отдельными группами узлов низкая. Таким образом, транзит ный узел имеет больше количество связей между соседними узлами, чем между остальным множеством узлов. Устойчивые связи с со седними узлами являются сильными связями, а связи с остальным множеством узлов – слабыми. Когда количество сильных связей превышает количество слабых связей – то появляется феномен ма лого мира. В тоже время сеть в совокупности сохраняет связанность только в случае наличия именно слабых связей.

Оценку предлагается производить с учетом пропускной способ ности и загруженности канала. Соотношение для вычисления имеет вид:

S(1 + P) Qr =, (1) C где Qr – оценка маршрута, S – Максимальная скорость среды пере дачи на промежутке, P – Постоянная загруженность канала в долях процентов, C – средняя скорость передачи на канале.

Параметр S для стандарта Ethernet равен 108. Коэффициент может быть изменен в зависимости от среды передачи данных, либо параметров, установленных администратором сети. В описываемой модели коэффициент отражает тип передающей среды данных на канале.

Постоянная загруженность ( P ) – это параметр, определяющий доступную широту канала на момент оценивания. Наличие «сервис ного» трафика, или динамического (потоки данных для видеоконфе ренций) сильно снижают пропускную способность, даже не смотря на то, что физическая среда обладает хорошими характеристиками.

Для реализации идеи требуется разработать алгоритм выбора наиболее оптимального маршрута.

Приведенный на рисунке 1 алгоритм содержит 6 основных этапов:

Этап первый:

Инициализация сети и первичное формирование таблиц мар шрутизации, накопление статистики: идентификация маршрутизато ров обмена эхо-запросами.

Рис. 1. Упрощенная схема алгоритма Этап второй:

Обнаружение феномена «малого мира». Анализ накопленной статистики. Оценивание (назначение метрики) выявленным каналам.

Этап третий:

Делегирование на узлы-посредники функции управления кана лами локальной группы, выявленными на предыдущем этапе.

Этап четвертый:

Работа в установленном режиме. Пересылка пакетов данных с применением адаптивной маршрутизации на локальной группе.

Этап пятый:

Отслеживание изменений в таблице локальных маршрутов, при их изменении запуск процесса переоценивания и ранжирования но вых маршрутов в таблице маршрутизации.

Этап шестой:

Обновление таблицы маршрутизации с учетом новых данных.

Как видно из приведенного алгоритма, в нем присутствует не сколько блоков, задачей которых является аналитический расчет наиболее оптимальных параметров. В частности, расчет кратчайших маршрутов – это уже Решение данной задачи основано, прежде всего, на изучении существующих на практике способов передачи данных с применени ем адаптивной маршрутизации.

Для адаптивной маршрутизации наиболее значимыми являют ся именно транзитные узлы слабых связей. Так они сохраняют цело стность, но в тоже время не являются единственными узлами для кратчайших маршрутов. В таких условиях применяется многоагент ная (гибридная) маршрутизация [9], своеобразный компромисс меж ду иерархической и децентрализованной типами адаптивной мар шрутизации, но на основе только физической основы сети. Развитие сетей представляет собой множество сетей разных топологий с раз ными типами физических сред, и в то же время множество связей и ссылок, которые отражают предпочтения разных групп пользовате лей. А при развитии мобильных сетей еще и в условиях непредска зуемости используемой топологии вообще, задача адаптивной мар шрутизации еще более сложна. Учитывая то, что сетевым протоко лам приходится работать в условиях неопределенности, необходим алгоритм учитывающий обе составляющие процесса развития сети.

Первично необходимо определить наличие малых миров.

К данному моменту сеть уже первично инициализирована и ус пела проработать некоторое количество циклов, и имеет накоплен ную статистику, на которую следует опираться.

Расчет возможного маршрута опирается на наличие истории его использования. Поэтому этап первоначального накопления ста тистики маршрутизации очень важен. Для этого необходимо рассчи тать кратчайшие пути, как наиболее часто используемый маршрут в процессе адаптивной маршрутизации. Это можно сделать с помощи любого из существующих алгоритмов маршрутизации. Например, наиболее используемыми алгоритмами являются алгоритм Дейкстры и алгоритм Беллмана-Форда. Рассчитав пути, получим набор мар шрутов.

В качестве математического аппарата в модели оценки мар шрута применяется искусственная нейронная сеть.

Топология искусственной нейронной сети, используемая в мо дели оценки маршрута, состоит из пяти элементов на входе и из од ного элемента на выходе. На рис. 2 приведена модель с использова нием обучаемой нейронной сети. Параметры x1,x2,x3,x 4,x5 зависят от оцениваемого сегмента сети. Но они обязательно учитывают и физическую составляющую, и типы пользовательских данных, и ис торию использования (надежности).

Рис. 2. Модель оценки маршрута Ранжирование сегмента маршрута в условиях малого мира следует производить на основе расчета оптимальных параметров для сегмента, учитывающих как физическое состояний сети, так и тип передаваемой информации. Для этого предполагается исполь зовать нейронную сеть, как наиболее эффективный метод оптимиза ции данных.

Заключение Таким образом, предложенный метод является одним из вари антов применения способов интеллектуального анализа для реше ния задачи оптимизации передачи значительного количества данных в глобальных вычислительных сетях.

Литература 1. Сводная статистика по мировым точкам обмена трафиком (Москва) // [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:

https://prefix.pch.net/applications/ixpdir/detail.php?exchange_point_id= 1 (дата обращения 23.07.2013) 2. Московская точка обмена трафиком MSK-IX // [электронный ресурс] Режим доступа.

— — URL: http://www.msk ix.ru/network/traffic.html (дата обращения 23.07.2013) 3. Ландэ Д.В., Снарский А.А., Безсуднов И.В. Интернетика. На вигация в сложных сетях. Модели и алгоритмы - М.: URSS, 2009. – 264 c.

Автор Грачев Александр Викторович, аспирант кафедры систем ин форматики и управления Сибирского государственного индустриаль ного университета, г. Новокузнецк, Россия. Сфера научных интере сов: системы управления в сложных системах. Связь с автором:

ansel@zaoproxy.ru Мельник Э.В., Иванов Д.Я.

Melnik E.V., Ivanov D.Ya.

Маршрутизация и распределение нагрузки в коммуникационной среде сетецентрических информационно-управляющих системах с распределенным диспетчированием и кластеризацией Routing and load distribution in the communication environment in network-centric information and control systems with distributed dispatching and clustering Научно-исследовательский институт многопроцессорных вычислительных систем им. академика А.В. Каляева Южного федерального университета, г. Таганрог, Россия SFedU Acad. Kalyaev Scientific Research Institute of Multiprocessor Computer Systems, Taganrog, Russia В статье рассмотрен подход к осуществлению маршрутизации и распределению нагрузки на каналы связи в сетецентрических ин формационно-управляющих системах крупных мехатронных объек тов. Предложена модификация муравьиного алгоритма, применимая для маршрутизации и распределения нагрузки в таких системах.

Ключевые слова: информационно-управляющая система, се тецентрическое управление, распределенное управление.

This article is dedicated to an approach to routing and load distribu tion in communication channels in the network-centric information-control systems of large objects. A modification of ant colony optimization, appli cable for routing and load balancing in such systems is proposed.

Keywords: Information-control system;

Network-Centric control;

Distributed control.

Введение К современным информационно-управляющим системам (ИУС) сложных технических объектов предъявляются высокие требования к надежности и безотказности работы. Возникает задача обеспече ния высокого уровня надежности ИУС за счет перераспределения функций между элементами системы и относительно небольшого количества резервных узлов (скользящее резервирование), а также за счет резерва производительности [1].

Принципы организации ИУС, способных обеспечивать высокий уровень надежности за счет скользящего резервирования, децен трализации функций управления и перераспределения задач без остановки работы системы подробно рассмотрены в [2]. В данной работе представлены алгоритмы доступа к данным, учитывающие особенности таких сетецентрических ИУС с децентрализованным диспетчированием и кластеризацией.

1. Особенности доступа к данным в распределенных ИУС Информационный обмен в сетецентрических ИУС с распреде ленным диспетчированием осложняется следующими факторами:

- отсутствие центральных управляющих элементов, обладаю щих полной информацией о текущей структуре ИУС и ее коммуника ционной среды;

- недетерминированные изменения структуры ИУС и коммуни кационный среды в частности;

- недетерминированность нагрузки на каналы.

Можно провести аналогию с коммуникациями в сетецентриче ских системах с мобильными объектами [3], и утверждать, что орга низация информационного обмена в сетецентрической ИУС должна быть самоорганизующейся, т.е. быть способной поддерживать, вос станавливать и адаптировать свою структуру к новым условиям, быть устойчивой к выходу из состава некоторых узлов и каналов связи.

2 Типы информационного обмена в ИУС Учитывая описанные выше факторы, осложняющие информа ционный обмен, а также особенности структуры распределенной сетецентрической ИУС и наличие кластеризации, целесообразно выделить три различные схемы доступа к данным:

- передача данных между устройствами обработки информации (УОИ) внутри одного кластера;

- рассылка сообщений всем УОИ системы.

- адресная передача данных между УОИ разных кластеров/ Передача данных между УОИ внутри одного кластера не пред ставляется сложной ввиду того, что внутри кластера реализован полный граф связей по принципу «каждый с каждым» (обычно это одна общая шина данных). Рассылка сообщений всем УОИ осуще ствляется с помощью «эпидемических алгоритмов» [4,5].

Таким образом, наибольший интерес представляет задача ад ресной рассылки данных между УОИ разных кластеров.

3 Маршрутизация и распределение нагрузки в каналах связи Задача распределения нагрузки на коммуникационную среду сводится к задаче определения оптимального маршрута передачи данных от источника к получателю посредством нескольких проме жуточных узлов, причем источник, получатель и все возможные про межуточные узлы можно представить как вершины графа, а комму никационные каналы связи между ними - как ребра этого графа.

Стоимость каждого ребра графа определяется с учетом текущей нагрузки на канал связи и его максимальной пропускной способно сти. Чем ближе значение текущей нагрузки к максимальному - тем выше стоимость ребра.

Адресную рассылку данных между УОИ в условиях неполной информации о топологии коммуникационной сети и распределении нагрузки на каналы связи целесообразно реализовать на основе роевого интеллекта, что показано в работах [6-8], опирающихся, в свою очередь, на так называемый «муравьиный алгоритм». Такой подход к маршрутизации предполагает перемещения по сети неко торых виртуальных «муравьев», каждый из которых оставляет на узлах «феромоновый след», интенсивность которого характеризует загруженность пройденных муравьем ребер графа. В каждой верши не «муравей» выбирает ребро следующего для перемещения на ос нове случайного выбора, где закон распределения зависит от стои мостей ребер, а стоимость ребер определяется суммой остаточного феромонового следа. Для различных маршрутов используются «фе ромоны» разных типов. Каждый узел (в нашем случае – локальный диспетчер (ЛД) каждого устройства обработки информации (УОИ)) хранит таблицы с текущими значениями феромонового следа для каждого типа феромона.

В отличие от работ [6-8], в ИУС рассматриваемой структуры необходимо учитывать особенности коммуникационной среды, свя занные с кластеризацией, а также особенностями информационного обмена при решении задач управления, а именно наличие довольно стабильных информационных связей между подзадачами, таким об разом, имеет смысл отслеживать маршруты только для имеющихся информационных связей, а не для полного множества возможных маршрутов. Так как мощность множества маршрутов нелинейно за висит (степенная функция) от количества УОИ и связей между ними, то учет кластеризации позволяет во много раз упростить задачу маршрутизации. Также нецелесообразно задействовать механизмы маршрутизации для информационных связей между подзадачами, выполняющимися на одном УОИ или на разных УОИ одного кластера.

Функции маршрутизации ложатся на ЛД. «Муравей» представ ляет собой сообщение-маршрутизатор, содержащее информацию:

- о передатчике;

- о получателе;

- о загруженности всех пройденных каналов связи.

Соответственно, на каждом промежуточном узле это сообще ние дополняется новой информацией. Каждый ЛД отслеживает пе редачу и дополнение сообщений-муравьев, а также хранит таблицы с интенсивностями «феромонов» для каждой информационной связи.

С учетом этого предлагается алгоритм действий ЛД при мар шрутизации:

1) ЛД выбирает те информационные связи, которые начинают ся на данном УОИ и выходят за пределы кластера;

2) для выбранных информационных связей ЛД с заданной пе риодичностью запускает сообщения-маршрутизаторы (содержание этих сообщений приведено выше);

3) при получении сообщения-маршрутизатора ЛД вносит в таб лицу данных о загруженности пройденных каналов связи, и проверя ет, не является ли данный УОИ приемником. Если является, то пункт 4), в противном случае пункт 5);

4) ЛД отправляет на ЛД-передатчик сообщение о самом эф фективном на данный момент маршруте для данной информацион ной связи, переход к пункту 6);

5) ЛД проверяет, не проходило ли это сообщение через него ранее. Если проходило, то дальнейшая пересылка сообщения не осуществляется (это позволяет избежать зацикливания, характерно го для классического «муравьиного алгоритма»);

6) ЛД строит закон распределения на основе текущих значений «феромона» из имеющихся с таблице данных. Канал связи для дальнейшей передачи сообщения выбирается на основе полученно го закона распределения случайной величины.

Следует учитывать полноту информационных связей внутри одного кластера, поэтому маркирование «феромоном» осуществля ется не на один УОИ кластера, а на кластер целиком, что снижает количество отслеживаемых маршрутов и, следовательно, объемы данных в таблицах маршрутизации.

Заключение Предложенный алгоритм адресной рассылки использует мень ше значений в таблицах маршрутизации (по сравнению с алгорит мами, описанными в работах [6-8]), что позволяет не только эконо мить память устройств, но и снижает вычислительную сложность сравнения параметров имеющихся маршрутов, что особенно акту ально для сложных сетей, в которых возможно существование большого количества сложных маршрутов для каждой информаци онной связи (величина выигрыша зависит от топологии коммуника ционной среды, количества УОИ и количества УОИ в кластерах).

Использование предложенного алгоритма позволяет осуществ лять маршрутизацию пакетов данных по наименее загруженным в данный момент каналам в условиях недетерминированного измене ния структуры ИУС. Такой способ маршрутизации некритичен к вне запным изменениям структуры, связанным со штатным или нештат ным выходом из состава ИУС отдельных узлов.

Литература 1. Каляев И.А., Мельник Э.В. Децентрализованные системы компьютерного управления.– Ростов н/Д: Издательство ЮНЦ РАН, 2011.– 196 с.

2. Мельник Э.В, Иванов Д.Я. Принципы организации децентра лизованных сетецентрических информационно-управляющих систем // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2013. №4.

С.25-30.

3. Ефремов А.Ю., Легович Ю.С. К вопросу выбора беспровод ных технологий в задачах сетецентрического управления системами с маневрирующими объектами. // 3-я Российская конференция с ме ждународным участием «Технические и программные средства сис тем управления, контроля и измерения» (УКИ-12). 2012. С.154-157.

4. Kostadinova R., Adam C. Performance Analysis of the Epidemic Algorithms // Intelligent Control and Automation, 2008. Iissue 6. pp. 6675 6679.

5. Hollerung T.D., Bleckmann P. Epidemic Algorithms [Электрон ний ресурс] // T. D. Hollerung, P. Bleckmann. – Режим доступа:

www2.cs.uni-paderborn.de/cs/ag.../2004SS/.../09-Epidemic Algorithms.pdf 6. R. Schoonderwoerd, O. Holland, J. Bruten and L. Rothkrantz.

Ant-based Load Balancing in Telecommunications Networks. // Adaptive Behavior, 5(2):169-207, 1996.

7. G. Di Caro and M. Dorigo. AntNet: Distributed stigmergetic con trol for communications networks. Journal of Artificial Intelligence Re search, Vol. 9, pp.317-365, 1998.

8. G. Di Caro, F. Ducatelle, L. M. Gambardella. AntHocNet: An adaptive natureinspired algorithm for routing in mobile ad hoc networks.

European Transactions on Telecommunications, 16(5), pp.443-455, 2005.

Авторы Мельник Эдуард Всеволодович, к.т.н., зав. лабораторией НИИ Многопроцессорных вычислительных систем ЮФУ, г. Таганрог, Рос сия. Сфера научных интересов: распределенные системы управле ния, реконфигурируемые ИУС. Связь с автором: evm17@mail.ru Иванов Донат Яковлевич, аспирант кафедры интеллектуальных и многопроцессорных систем Южного федерального университета, м.н.с. НИИ Многопроцессорных вычислительных систем ЮФУ, г. Та ганрог, Россия. Сфера научных интересов: децентрализованное управление в технических системах, групповая робототехника, ком муникации в сетецентрических системах. Связь с автором:

donat.ivanov@gmail.com Садыкова Ж.М., Жанысова А.Б.

Sadykova Zh.M., Zhanyssova A.B.

Использование компьютерных технологий в преподавании начальной геометро-графической подготовки в вузах Казахстана Use computer technology in teaching initial geometric graphic preparation in high school Kazakhstan Казахстанско-Российского университет, г. Астана, Казахстан Kazakhstan-Russian university, Astana, Kazakhstan В статье анализируются и рассматриваются педагогическое методы достижения профессиональной компетенции через начальную геометро-графическую подготовку студентов.

Ключевые слова: геометро - графические, графика, Auto-CAD, педагогические, образование, САПР, начальная профессиональная подготовка, технической.

In article are analysed and considered pedagogical methods of the achievement to professional competency through initial geometric-graphic preparation student.

Keywords: Geometric - graphic, graphics, Auto-CAD, pedagogical, formation, CAD, initial training, technical.

Внедрение в общество компьютера меняет спрос на специали стов технической специальности. Спросы рынка труда ставят новые цели и задачи перед образованием. Современный специалист тех нической профессии должен иметь знания умения и навыки началь ной геометро-графической подготовки, быть мобильным и компе тентным. Владеть востребованными и удобными для профессии про граммами. А высшая школа должна внедрять новые методы обучения.

Одной из востребованных программ для технических профес сии на сегодняшний день является программный редактор AutoCAD на основе САПР и методы его внедрения.

Система современного образования должна не только давать обучающимся необходимые знания о новой информационной среде общества, практические умения использовать ее возможности, но также формировать у них новое мировоззрение, которое должно быть основано на понимании определяющей роли информации и информационных процессов общества. [1] Сложившаяся цивилизация в Казахстане сформировала новую техническую сферу, которая становится частью социально культур ного пространства нашего народа. Сфера технологий имеет слож ное содержание, которая состоит из технических артефактов, техни ческой деятельности, технических теоретических и графических знании. Это означает, что специалисты технической специальности занимают в складывающейся социально - технической реальности все расширяющуюся значимость и играют возрастающую роль в динамике современного общества Дальнейшее развитие новых информационных технологий тре буют визуальной образованности и графической грамотности спе циалиста, графическая культура становится второй грамотностью, одной из составляющих профессиональной инженерно-технической компетентности [2].

Вопросами использования информационной технологий в об разовании и различными аспектами компьютеризации и нововведе ниями в учебном процессе посвящены работы таких казахстанских и зарубежных исследователей, как С.А. Абдыманапов, А.М. Абдыров, Г.З. Адильгазинов, К.А. Ахметова, Р.Ч. Бектурганова, Ж.Ж. Джанаба ев, Н.А. Завалко, В.В. Егоров, К.Ж. Ибраева, Е.С. Ибышев, Б.А. Му кушев, С.А. Бондарева, Ю.П. Ветров, М.С. Малибекова Б.А. Абдика римов, О.С. Сыздыков, Г. Можаева, Л.Н. Солодовиченко, Г.А. Бока реева, В.В. Гришкун, В.М. Монахов, С.В. Моченов, В.А. Стародубцев и др.

Научно-методическими аспектами совершенствования профес сионального обучения занимались: Н.А. Менчинская, П.И. Пидкаси стый, А.В. Усов, О.Ф. Федоров, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина, Б.А. Абди каримов, А.П. Сейтешов, К. Байкенов, Ю. Баталов, Н.Г. Борисова, А.Г. Фролов, Т.М. Мухаметкалиев, Т.К. Мусалимов, Т.К. Галиев, М.Ж.

Жадрина, О.С. Сыздыков, Ш.А. Абдраман, Ж.Ж. Джанабаев, Ж.А.

Темирбекова Сущность и содержание ключевой компетентности представ ляют собой характеристику студента, включающую: способности к саморазвитию, творчеству, адаптации к быстро меняющейся соци ально-экономической обстановке в стране, умению эффективно ру ководить трудовым коллективом и успешно решать задачи профес сиональной деятельности.

Ключевые компетентности необходимы для любой профессио нальной деятельности, они проявляются в способности решать про фессиональные задачи на основе использования информации, ком муникации, социально-правовых основ поведения личности в граж данском обществе. Базовые компетентности отражают специфику определенной профессиональной деятельности (педагогической, инженерной и т.д.). Специальные компетентности отражают специ фику конкретной сферы профессиональной деятельности. Ключе вые, базовые и специальные компетентности специалиста проявля ются при решении профессиональных задач в разных контекстах, с использованием определенного образовательного пространства. [2] В основе развития профессиональной компетентности студен тов – будущих технической специальности лежат: моделирование творческой инженерной деятельности в различных условиях произ водства;

формирование самостоятельной позиций у студентов;

раз вития самостоятельности. Для повышения качества подготовки вы пускников в профессиональной подготовке в рыночных условиях не обходимо пересмотреть структуру и содержание образовательных программ в соответствии с требованиями МОНРК.

Основными педагогическими условиями, необходимыми для эффективного развития профессиональной компетентности у сту дентов являются: наличие у них мотивационно-творческой активно сти;

активизация форм и методов самопознания;

алгоритмизация обучения, контестного подхода.

В настоящее время в основу стратегий развития страны глав ный акцент делается на образования. Для эффективности образова ния необходимо создать компетентностную модель специалиста, формирующую способности генерирования творческих технические идеи, для эффективного осуществления наглядных моделировании твердых тел и поверхностей извлекая из них необходимую инфор мацию для осуществления разных видов деятельности инженерной продукции.


Исследовав различные подходы к их определению примени тельно к профессиональной деятельности, мы рассматриваем ком петентность как интегральное качество личности, характеристика успешной профессиональной деятельности специалиста, способ ность и готовность специалиста реализовать компетенции в профес сиональной деятельности.

Учебный план подготовки специалистов технического профиля в высших школах включает циклы обязательных, общепрофессио нальных и специальных дисциплин. Согласно требованиям ГОСО целью изучения начальной технической геометро-графической под готовки, является освоение теоретических знаний, приобретение практических умений и навыков в области технической графики. Тех ническая графика как элемент общепрофессиональной подготовки имеет немаловажное значение в создании фундаментальных знаний и умений будущего специалиста технического профиля.

Графическая подготовка профессионального образования но сит устаревший формат. Увеличивается связь между образованием, новыми образовательными технологиями и потребностями новой экономики Казахстана. Снизилось внимание к этой дисциплине: со кратилось количество часов и кредитов в учебных планах, устарели дидактическое и методическое обеспечение.

Анализ теории и практики постановки обучения курсу "Инже нерная графика", в РК показывает недостаточное организационно методическое обеспечение преподавания этой дисциплины: не оп ределены цели обучения этого курса в вузах, отсутствует государст венная программа, не разработана необходимая учебно методическая документация и технология обучения [3].

Хотя эта дисциплина имеет свой графический язык, имеет свою семантическую основу, общепризнанную международным языком общения, является профессионально-ориентированным языком в инжиниринге.

Графическая подготовка студентов вуза формирует компетен ции, необходимые для развития профессионально значимых качеств личности для выбранной специальности и будущей трудовой дея тельности. Геометро-графическая подготовка формирует теоретико практическую основу у обучаемого для изучения и выполнения раз личных работ дисциплин, составляя фундамент общей инжинирин говой подготовки [4].

Графические знания нужны человеку не сами по себе, а для решения многообразных технических задач, возникающих в практи ческой деятельности. Графическая культура - это формализация, аналогия, абстрагирование, создание образа, принятие решений, геометрическое моделирование, содержательная интерпретация полученного результата и др.

Техническая графическая компетентность - это совокупность знаний студента о месте и роли графических объектов в технической деятельности. Умение использовать современные технические сред ства: выполнять чертежи и модели с использованием наиболее рас пространенных компьютерных программ.

Все сказанное выше показывает актуальность технической графической подготовки профессионального образования в условиях информационного общества и компьютеризированного учебного процесса. При этом новые информационные технологии, концепту ально изменяют подход к преподаванию начальной графической подготовке, которые должны сочетаться с традиционными методами изложения учебного материала. Содержание технической графиче ской подготовки определяется теорией графических изображений и выполнением практических работ. Существующие компьютерные системы автоматизации проектно-конструкторских работ – САПР, например «AutoCAD», должны рассматриваться и применяться как современный инструмент для создания чертежей.

Развитие компьютерных технологий и применение их во всех сферах деятельности человека обуславливает переход на новое содержание обучения, прогрессивные формы и методы проведения занятий, вызывает необходимость оснастить учебные заведения современными техническими средствами обучения и оборудовани ем. Использование компьютера на занятиях значительно облегчает работу преподавателя, экономит время. Современные редакторы имею очень большие возможности, кроме того, что на них можно наглядно моделировать свои идей, можно получить много других данных, например, вычитать объем полезной площади в строитель стве. Получить количество кирпичей на определенную площадь. Оп ределить сейсмостойкость здания.

Использовать компьютер в учебном процессе можно не только как средство облегчения трудоемкости выполнения графических ра бот, но и как средство, облегчающее понимание методики построе ния чертежей.

Основным требованием к подготовке современного техническо го специалиста является умение пользоваться системами автомати ческого проектирования (САПР). Система автоматизации проектных работ (САПР) или CAD (англ. Computer-Aided Design) — организаци онно-техническая система, предназначенная для выполнения про ектной деятельности с применением вычислительной техники, по зволяющая создавать конструкторскую и/или технологическую доку ментацию. САПР обычно охватывает создание геометрических мо делей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение. Следует отме тить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD» — он вклю чает в себя как CAD, так и элементы CAM (Computer-aided manufacturing), а иногда и элементы CAE (Computer-aided engineering) [5].

Компоненты САПР: математическое обеспечение САПР — ма тематические модели, методики и способы их получения;

лингвисти ческое обеспечение САПР;

техническое обеспечение САПР — уст ройства ввода, обработки и вывода данных, средства поддержки архива проектных решений, устройства передачи данных;

программ ное обеспечение САПР;

программные компоненты САПР (примером может служить Геометрический решатель САПР);

методическое обеспечение;

организационное обеспечение. [5] В связи с этим персональный компьютер следует рассматри вать как «электронный кульман», который значительно ускоряет процесс создания чертежей. При этом полученная документация полностью соответствует стандартам ЕСКД по качеству выполнения документов. Применение САПР в системе профессионального обра зования позволяет не только повысить качество графического обра зования студентов, но и дает возможность своевременно реагиро вать на происходящие в экономике изменения, сократить дистанцию между новыми достижениями в производстве, технологиях, оборудо вании и уровнем процессов профессионального обучения.

Начальная геометро-графическая подготовка - идеально интег рируется в компьютерные технологии и предполагает возможность широкого использования интерактивных дидактических средств, ав томатизированных обучающих систем, мультимедийных средств, представления информации, тестового контроля.

Формирование целостного пространственного стиля мышления студентов будет проходить гораздо эффективнее через экранное графическое представление, где можно наглядно, с помощью ани мации, показать построение геометрических фигур, геометрических тел, разрезов. Использование персонального компьютера в проекци онном черчении позволяет наглядно продемонстрировать сечения геометрических тел плоскостью и взаимное пересечение геометр заимное геометри ческих тел, выработать умения пользования программными средс средст вами при выполнении графических работ данного раздела компь компью терной графики. Рассмотрим выполнение задания сложного разреза детали (рис. 1).

Эффективно построить трехмерную модель, так называемую рную «твердотельную» модель. «Твердые тела» легко строить и редакт редакти ровать. По ним также можно получать практически все разнообразие принятых в стандартах изображений (виды, разрезы, сечения и т.д.).

По показанным рисункам можно увидеть построения чертежа ть детали, со сложным полезным разрезом, На первом рисунке показана твердотелая модель детали (рис. 1).

Рис. 1. Модель детали На полученной модели с помощью инструмента «секущая плоскость» получить точный готовый, двумерный или тре трехмерный разрез делали (рис. 2).

На основе полученных моделей в режиме листа просто ра рас ставить модели согласно ГОСТ-у. Для этого создать несколько вид у. видо вых окон, мы установили три окна. Каждое окно это ограниченная пространство модели, где можно оставить ту часть изделия, которая у нужна в этом месте. Таким образом, открыв три окна, в первом окне устанавливаете вид спереди или вид с нужным разрезом как в н на шем случае, полученный разрез не соответствует ГОСТу, поэтому, его нужно скопировать на лист, задать оси, наложить штриховку, (рис. 3).

а) выполнение 2D разреза в) выполнение 3D разреза Рис. 2. Метод построения сложного разреза Во втором окне устанавливаете вид сверху, проследить, чтобы виды совпадали по линиям связи. Обратите внимание, я говорю «вид» а не «проекция» детали, а именно вид детали. Когда работ работа ешь на пространственном программном редакторе, слово «прое«проек ция» теряет свое значение.

В третьем окне оставляем аксонометрический вид, по ГОСТ ГОСТ-у, хотя программа может показать деталь с любого ракурса. Задать курса.

размеры. После того как все виды расставлены нужным образом на тавлены лист закидывается готовый шаблон с основной надписью и полями (рис. 4).

Рис. 3. Расположение окон в режиме листа Рис. 4. Чертеж детали со сложным разрезом в соответствии с ГОСТ-ом ЕСКД Включение САПР в содержание образовательной программы по инженерной графике органично сочетается с любым разделом данной общетехнической дисциплины и соответствует образова тельным стандартам нового поколения. Овладение теоретическими знаниями по черчению и практическими умениями в применении САПР способствуют развитию профессионально значимых качеств личности для выбранного направления трудовой деятельности;

спо собности к рационализаторской деятельности в выбранном виде труда, к самостоятельному поиску и решению практических задач в сфере технологической деятельности.

Информационно-компьютерные технологии являются эффек тивной поддержкой в преподавании начальной геометро графической подготовки. Компьютеры должны выступать во всех областях знаний в качестве инструментов, помогающих студентам осмысленно и быстро выполнять свои замыслы и представления, которые они изучают. Формировать способности будущих специали стов на основе полученных знаний, умений и личных качеств эффек тивно осуществлять наглядное моделирование инженерных идей извлекать из моделей необходимую информацию для исследования и изготовления своих задумок.

Использование компьютера в качестве средства обучения пу тем применения прикладных программ способствует более быстрому и более полному усвоению материала.

Литература 1. Садыкова Ж.М. Активизация познавательной деятельности студентов технических специальностей средствами инженерной и компьютерной графики Автореферат Дис.... канд. пед. наук : Астана 2. Гузненков В.Н., Федорова Л.Д., Покровская М.В., Серегин В.И., Хрящев В.Г., Суркова Н.Г., Лунина И.Н., Алиева Н.П., Журбенко П.А.. Информационные технологии в преподавании Начертательной геометрии, инженерной графики и компьютерной графики [Электрон ный ресурс]. Режим доступа:

– http://www.bmstu.ru/~cppkp/SOVR_INFORM_TECHN/sovr_inform_techn ol3_1_5.htm 3. Садыкова Ж.М. Активизация познавательной деятельности студентов технических специальностей средствами инженерной и компьютерной графики Дис.... канд. пед. наук : Астана 4. Иванова М.А. Развитие профессиональной компетентности у студентов инженерных вузов на основе самообразовательной дея тельности : диссертация... кандидата педагогических наук : 13.00. / Иванова М.А. - Санкт-Петербург, 2008. - 171 с.

5. Обзор CAD/CAM/CAE-систем [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cad.dp.ua/obzors/obzor-cad.php Авторы Садыкова Жанна Марковна, кандидат педагогических наук, доцент, кафедра «Информатики и дизайна», Казахстанско Российский университет, г. Астана, Казахстан.

Жанысова Арай Бошановна, кандидат педагогических наук, магистр математики, кафедра «Информатики и дизайна», Казахстанско-Российский университет, г. Астана, Казахстан.

Шилов А.В.

Shilov A.V.

Специфика применения CASE-средств при проектировании баз данных The usage specific of CASE-tools in database design Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, Россия The Khakas State University by N.F. Katanov, Abakan, Russia В статье рассмотрены аспекты: понятие CASE-средства, проек тирование баз данных с использованием CASE-средств. Проанали зированы конкретные программные продукты автоматизированного проектирования баз данных: AllFusion ERwin Data Modeler, Sybase PowerDesigner, ToadDataModeler.

Ключевые слова: CASE-средства, база данных, проектирова ние, модель.

The article contains aspects: CASE-tools definition, database de sign by CASE-tools. Concrete computer-aided database design software are analyzed: AllFusion ERwin Data Modeler, Sybase PowerDesigner, ToadDataModeler.

Keywords: CASE-tools, database, design, model.

Постоянное нарастание объёмов информации в различных сферах деятельности человека требует внедрения информационной системы (ИС). Для разработчиков полезно владеть технологиями, которые автоматизируют процессы создания ИС, в частности, проек тирование моделей баз данных (БД). Данной возможностью облада ют CASE-средства.

Под термином «CASE-средства» понимают программные сред ства, которые поддерживают процессы создания и сопровождения ИС, включая: анализ и формулировку требований;

проектирование прикладного программного обеспечения и БД;

генерацию кода;

тес тирование;

документирование;

обеспечение качества;

конфигураци онное управление;

управление проектом [1].

CASE-средства проектирования БД обеспечивают моделирова ние данных и генерацию схем данных для систем управления базами данных (СУБД) [2]. Среди возможностей CASE-средств при проекти ровании структуры БД можно выделить: поддержка перечня различ ных СУБД;

возможность коллективной работы;

обратный инжини ринг;

документирование проекта;

автоматическая генерация проце дур;

возможность расщепления и слияния модели;

наличие средств проверки моделей;

возможности экспорта и импорта моделей [3].

На рынке программных продуктов представлены CASE средства проектирования БД: AllFusion ERwin Data Modeler, Sybase PowerDesigner, ToadDataModeler, и др. Данные CASE-средства име ют сходство в том, что поддерживают возможности обратного проек тирования, проектирования хранилищ данных, документирования модели.

Анализируемые CASE-средства различаются по количеству поддерживаемых СУБД. Наибольшим числом обладает Sybase Pow erDesigner [4]. В состав программного продукта ERwin Data Modeler входят приложения, обеспечивающие специфические функции: по нимание структур данных систем управления ресурсами (ERP), воз можность работать с дополнительным программным обеспечением сторонних разработчиков [5]. Но необходимо принимать во внима ние, что при использовании дополнительных модулей стоимость продукта возрастает. ToadDataModeler обладает базовым набором функций для проектирования БД и имеет невысокую стоимость [6] Таким образом, рассмотренные CASE-средства проектирова ния БД позволяют автоматизировать процессы моделирования БД и отличаются количеством поддерживаемых СУБД, наличием специ фических функций, и, как следствие из этого, стоимостным показателем.

Литература 1. Граничин, О. Н., Кияев, В. И. Информационные технологии в управлении [Текст] / О.Н. Граничин, В.И. Кияев. – М.: Интернет университет информационных технологий, Бином. Лаборатория зна ний, 2011. – 336 с.

2. Вендров, А. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем [Текст] / А. М.

Вендров. – М.: Финансы и статистика, 2008. – 176 с.

3. Дополнительные характеристики CASE-средств [Электрон ный ресурс] // belieteni.com. – URL:

http://belieteni.com/subdt2r23part1.html (дата обращения: 18.03.2013).

4. Sybase Power Designer 15 для моделирования данных дан ных ресурс] [Электронный // Sybase. – URL:

http://www.sybase.ru/service/pdf/sybase_powerdesigner_15_dlya_modeli rovaniya_dannykh (дата обращения: 16.03.2013).

5. Горин, С.В, Тандоев, А.Ю. Применение CASE-средства ERwin 2.5 для информационного моделирования в системах обра ботки данных [Электронный ресурс] / С. В. Горин, А. Ю. Тандоев // АлконсСофт. – URL: http://citforum.ru/database/kbd96/65.shtml (дата обращения: 16.03.2013).

6. Toad Data Modeler [Электронный ресурс] // Quest-Software. – URL: http://www.quest-software.ru/toad-data-modeler (дата обращения:

18.03.2013).

Автор Шилов Антон Владимирович, студент Хакасского государствен ного университета им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, Россия. Сфера на учных интересов: предметно-ориентированные информационные системы, проектирование баз данных. Связь с автором:

antohashilov@yandex.ru СЕКЦИЯ Машиностроение и машиноведение, материаловедение SECTION Mechanical engineering, engineering science, materials science Абдуллин Н.А., Сафина А.М., Камалов А.А., Зуева Е.О.

Abdullin N.A., Safina A.M., Kamalov A.A., Zueva E.O.

Разработка абсорбционных аппаратов для очистки газов Development absorbers for gas cleaning Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия Bashkir state university, Ufa, Russia В настоящей работе исследовано движение газожидкостной эмульсии в смесительном устройстве прототипа горизонтального прямоточного абсорбера предназначенного для очистки от серово дорода нефтяных газов. Изучено влияние расстояний между смеси тельными перегородками на двухфазную систему, исследованы гид родинамические характеристики аппарата. Особое внимание уделе но моделированию движения жидкости в расчетной области, получе нию распределений скорости и концентраций жидкости.

Ключевые слова: смесительные перегородки, газожидкостная эмульсия, горизонтальный прямоточный абсорбер, абсорбционная очистка, расход, нефтеотдача, попутный газ, диаметр пузырьков, сероводород.

We have investigated the movement of the gas-liquid emulsion in a mixing device prototype horizontal-flow absorber designed to purify the hydrogen sulfide from petroleum gases. The influence of the distance between the partitions on the two-phase mixing system studied the hy drodynamic characteristics of the device. Particular attention is paid to the modeling of fluid flow in the computational domain, obtaining the velocity and concentration of the liquid.

Keywords: mixing walls, gas-liquid emulsion, horizontal continu ous-flow absorber, absorption purification, fuel, oil recovery, oil gas, the diameter of the bubbles, and hydrogen sulfide.

В последнее время, проблемы, связанные с экологией приоб рели чрезвычайно острый характер. Одни из самых актуальных проблемы, связанные с вредными выбросами в атмосферу продук тов нефтяной и химической промышленности. Очистные системы большинства промышленных предприятий уже не соответствуют международным стандартам по допустимым промышленным выбросам.

Выбор процесса очистки газа от вредных примесей зависит от многих факторов, основными из которых являются: состав и пара метры сырьевого газа, требуемая степень очистки и область исполь зования товарного газа, наличие и параметры энергоресурсов, отхо ды производства и др [1].

Основными аппаратами применяемыми для очистки газов яв ляются абсорбционные аппараты, существует много вариантов кон структивного исполнения данного вида аппаратов. В настоящее вре мя широко применяются абсорбционные аппараты колонного и рас пыливающего типа. Основное достоинство абсорбционной очистки газа этим способом - тонкая его очистка;

недостаток же - относи тельно низкая производительность, большие габаритные размеры и металлоёмкость. Для того, чтобы достичь большего успеха очистки газа применяют многоступенчатые схемы [2].



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:





 
© 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.