DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.23326

Аннотация: Статья посвящена вопросу научной и учебно-методической организации образовательного процесса по инженерно-графическим дисциплинам в технических ВУЗах на примере выполнения итоговой работы по созданию проекта изделия в MCAD-системе Creo Parametric. Эта программа является частью многофункционального комплекса конструирования изделий CAD/CAM/CAE-системы PTC Creo, имеет прямой доступ в систему поддержки жизненного цикла изделия Windchill PDMLink. В рамках итоговой работы студенты изучают назначение, устройство, принцип работы, основные параметры и состав изделия, по чертежам оригинальных деталей обучающиеся создают трехмерные модели оригинальных деталей, создают модель сборки изделия, разнесенный вид и анимацию процесса сборки-разборки изделия, презентационный вид модели сборки с помощью опции фотореалистичного рендеринга, ассоциативный сборочный чертеж и спецификацию изделия, защищают проект на итоговом практическом занятии. Авторами был создан электронный банк индивидуальных заданий на основе проведенного анализа содержания смежных общепрофессиональных и специальных дисциплин, дифференцированных для различных направлений подготовки и специальностей. Разработана и опробована методика активного и проблемно-ориентированного обучения для проведения учебных занятий по изучению основ проектно-конструкторской и технологической деятельности с помощью современных многофункциональных MCAD-систем на младших курсах и формирования профессионально-ориентированного мышления у обучающихся. В работе проиллюстрирована реализация возможности активизации и интенсификации процесса обучения с учетом тенденции развития и внедрения информационных технологий и систем автоматизированного проектирования в производстве и образовании, а также совершенствование содержания домашних заданий и лабораторных работ в контексте обеспечения междисциплинарной направленности обучения в соответствии с предъявляемыми действующими Федеральными государственными стандартами высшего образования (ФГОС ВО) компетенциями к обучающимся.

DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.23087

Аннотация: Предметом исследований в данной работе являются методы, применяемые в теории автоматизированного проектирования. Разработка теоретической базы технологий автоматизированного проектирования представляет из себя важную научную проблему. Одно из направлений решения данной проблемы -это сведение к единому универсальному формализму для описания разнообразных технологий, который будет удобен при проектировании сложных гетерогенных систем для их интеграции и координации этих технологий. Решение данной проблемы напрямую зависит от выбора математического аппарата. В данной работе предлагается создавать методы автоматизированного проектирования, используя математическую теорию категорий. В работе рассматривается методы создания математического аппарата для автоматизированного проектирования, базирующиеся на математической теории категорий, позволяющие определить математические модели и связи между ними на разных уровнях абстракции. В работе показано, что при формулировке закономерностей отображения из общего концептуального представления в концептуальное представление предметных задач базовыми основаниями служат: – единообразный математический аппарат формирования моделей; – единообразная структура закономерностей формирования моделей; – существование законов цикличности. Закономерность отображения моделей общего концептуального представления в модели концептуального представления предметных задач представляет идентичность в применении абстракций для функциональных динамических и статических составляющих в ходе процесса формирования (установления) связей между ними и в идентичности применения моделей на одном и том же уровне абстрагирования с одним и тем же видом представления.

DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.23540

Аннотация: Предмет исследований является метод оценки качества средств технической интероперабельности открытых информационных систем в соответствии с моделью интероперабельности по ГОСТ Р 55062–2012. В работе предложен метод расчёта оценочных характеристик технической интероперабельности на основе оценки детектирования и преобразования форматов данных узлами открытой информационной системы. В качестве иллюстрации в работе выполнены практические оценки технической интероперабельности, по критериям детектирования и преобразования форматов, некоторых программных пакетов обработки графических изображений. В работе отмечено, что при необходимости наблюдений за эволюцией интероперабельности информационной системы, необходимо сохранение методической основы формирования исходных параметров. Предложенный метод оценки базируется на законах теории информации и определяется формальной моделью позволяющей вычислить частную и общую информационную энтропию, характеризующую техническую интероперабельность как способность исследуемой информационной системы детектировать данные в различных форматах и способность исследуемой информационной системы производить корректные преобразования данных в различных форматах. Основным результатом исследований является разработанный метод оценки технической интероперабельности позволяющий производить численную оценку свойств технической интероперабельности с точки зрения детектирования и преобразования форматов. Практическим результатом работы является получение возможности численной оценки интероперабельности, наблюдение за динамикой интероперабельности различных систем в условиях взаимодействия с непрерывно изменяющимся межсистемным информационным пространством.

DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.18438

Аннотация: В настоящей работе предметом исследования являются логические алгоритмы распознавания и диагностики, предназначенные для функционирования в слабоформализуемых областях знаний. К подобным алгоритмам можно отнести деревья направленного поиска и логические нейронные сети. Предлагаемая реализация логического алгоритма поиска объектов в рамках заданной предметной области, наиболее полно отвечающих некоторому множеству свойств, основана на применении логических функций, построенных при помощи переменнозначных предикатов. Представление обучающей выборки в виде переменнозначной логической функции позволяет не только устранить избыточность в описании объектов, но и построить все возможные классы объектов по всем признакам, а также, при помощи построенных функций выявить скрытые закономерности в рассматриваемой предметной области. Основой для построения переменнозначных логических функций является совокупность продукционных правил, каждое из которых содержит как набор свойств, так и определяемый ими объект. Объединение и оптимизация правил производится при помощи логических операций. Научная новизна настоящей работы заключается в следующем: предложен подход извлечения знаний из начальных баз данных, содержащих информацию о свойствах анализируемых объектов при помощи переменнозначных предикатов; предложен метод получения всевозможных классов структур телекоммуникационных сетей, позволяющий выявить дополнительные свойства и осуществить интеллектуальный выбор искомой топологии.

DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.18659

Аннотация: Предметом обзора являются проблемные вопросы и современное состояние исследований в области когнитивных биоинспирированных алгоритмов оптимизации. Среди множества проблем, которые возникают перед исследователями, как в области теории, так и в многочисленных практических приложениях значительную долю составляют оптимизационные проблемы. Для некоторых из них решение невозможно найти без полного перебора вариантов. Однако размерности этих задач таковы, что реализация перебора вариантов практически невозможна из-за чрезвычайно больших временных затрат. Альтернативным походом к решению этих задач является применение методов, базирующихся на методологии когнитивных биоинспирированных алгоритмов. После того как компьютерные системы стали достаточно быстродействующими и недорогими, биоинспирированные алгоритмы превратились в важный инструмент поиска близких к оптимальным решений задач, которые до этого считались неразрешимыми. Методологической и теоретической основой обзорного исследования являлись положения теории искусственного интеллекта и биоинспирированных вычислений, теории принятия решений и методов оптимизации. Обзор содержит перечень мировых научных школ и ученых, внесших значительный вклад в разработку когнитивных биоинспирированных алгоритмов, а также краткое описание классификации, терминологии и библиотек биоинспирированных алгоритмов. Представлен классический результат в теории когнитивных биоинспирированных алгоритмов – теорема Холланда и NFL-теорема. Анализируются закономерности, основные элементы и структура когнитивных биоинспирированных вычислений, вопросы представления (кодирования) решений, базовый цикл биоинспирированных алгоритмов, расширение когнитивных возможностей операторов биоинспирированных алгоритмов, а также перспективное направление в анализе времени работы когнитивных биоинспирированных алгоритмов - анализ дрейфа.

DOI: 10.25136/2644-5522.2017.3.23364

Аннотация: Предметом исследования являются алгоритмы и протоколы электронной цифровой подписи, которая обеспечивает важнейшие свойства информации: её целостность, аутентичность и доступность. В данной статье освещены проблемы современной криптографии и возможный способ ее решения - создание электронной цифровой подписи, способной устоять перед квантовым компьютером. В статье рассмотрены различные математические примитивы, которые в совокупности могут повысить стойкость уже существующих криптосистем. Данная область исследований является новой и перспективной для развития отечественной криптографии. К теоретическим методам исследования, используемым в данной статье, можно отнести: теорию вычислительной сложности, теорию колец, полей и решеток, алгоритмические аспекты теории решеток и их применение в криптографии, в частности, сложность решения систем линейных диофантовых уравнений, сложность нахождения кратчайшего ненулевого вектора решетки и вектора решетки, ближайшего к заданному вектору, известные приближенные алгоритмы для этих задач. К экспериментальным методам исследования отнесем: проведение статистических расчетов и анализа данных в математической среде Mathlab, построение эллиптических кривых в математической среде Mathcad, создание программных реализаций алгоритма формирования подписи на языке Python, использованием предкомпилированных модулей из библиотеки NumPy. В перспективе планируется получить следующие результаты: 1. Разработка методики построения схем электронной цифровой подписи, основанных на двух независимых вычислительно трудных задачах; 2. Разработка полиномиально сложной схемы электронной цифровой подписи, основанной на принципиально различных математических примитивах; 3. Оценка размера безопасных параметров разработанных протоколов ЭЦП; 4. Теоретическая модель роста времени вычислений от длины ключа электронной цифровой подписи.