DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.26291

Аннотация: Объектом исследования является численное моделирование процесса инкрементальной формовки листового металла при изготовлении тонкостенных деталей на оборудовании с числовым программным управлением. Особое внимание уделяется задаче построения поверхности деформирования листовой заготовки, под воздействием рабочего инструмента. Предметом исследования является решение задачи построения гладкого трехпараметрического тела слоистой структуры с граничными поверхностями Безье по заданным узлам интерполяции. Тело строится по каркасу, состоящему из совокупности криволинейных восьмиугольных порций, у которых противоположные границы имеют различные параметрические длины. Методом исследования является способ построения трехпараметрического тела слоистой структуры с граничными поверхностями Безье с помощью применения технологии параметрического твердотельного моделирования. Новизна исследования заключается в разработке способа построения гладкого трехпараметрического тела слоистой структуры на произвольном каркасе в форме Безье. Основные выводы. Использование кубической функции Безье с параметризацией по длине дуги для описания тела многослойной конструкции дает дополнительные преимущества в управлении формой и внутреннего пространства тела, чем конструкция, построенная на применении обобщенной интерполяции Эрмита. Параметрические трехмерные тела такого типа могут быть эффективно использованы в конечных элементах с нерегулярными границами, чтобы избежать трудностей в построении модели для подобных конструкций.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.25851

Аннотация: Предметом исследования является изучение основных принципов асинхронного программирования с помощью пакета Asyncio и их применение для решения прикладных задач на языке Python. Поскольку в интерпретаторе языка Python используется способ синхронизации потоков Global Interpreter Lock, ограничивающий возможность распараллеливания программ на данном языке и, как следствие, не позволяет достичь наибольшей эффективности, использование технологий асинхронного программирования позволяет значительно увеличить скорость работы программ на данном языке, обходя упомянутые ограничения. Вышеописанный подход к созданию программ применяется в решении многих задач, например: при создании веб-сервера, клиент-серверного приложения, при извлечении данных с информационного ресурса веб-краулером. Данная работа посвящена объяснению основных принципов работы с пакетом Asyncio на языке Python. Поскольку русскоязычной литературы по данному пакету зачастую не хватает для того, чтобы понять основы асинхронного программирования в языке Python, в этой статье приводятся примеры использования данной технологии с пояснениями.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.23086

Аннотация: В статье рассматриваются экономические аспекты построения систем защиты от компьютерных атак для информационно-вычислительных и автоматизированных систем различного назначения. Объективная оценка стоимости жизненного цикла систем защиты от компьютерных атак является одним из важнейших факторов, который определяет стратегию выбора рационального варианта построения систем защиты. Предметом исследования являются экономические аспекты выбора вариантов построения систем защиты от компьютерных атак, а также минимизация финансовых затрат на их создание и эксплуатацию. Объектом – системы защиты от компьютерных атак. Методология данного исследования основана на применении комплексного подхода к оценке стоимости жизненного цикла систем защиты как приведенных к расчетному году затрат, включающие долю стоимости системы защиты, затрат на ее внедрение, эксплуатацию в период использования системы защиты по назначению, а также затрат на ее утилизацию в конце срока службы. Научная новизна работы заключается в создании реальной практической методики, позволяющей проводить оценку всех составляющих единовременных и текущих затрат, входящих в стоимость жизненного цикла систем защиты от компьютерных атак. Предложенная методика позволяет проводить оценку стоимости жизненного цикла нескольких альтернативных вариантов построения системы защиты от компьютерных атак и производить выбор допустимых по стоимости вариантов построения системы защиты.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.25981

Аннотация: Предметом исследования является процесс обучения программированию. Информационные технологии находятся в тесной интеграции с различными сферами деятельности человека. К особенностям можно отнести стремительные темпы развития технологий в данной области и необходимостью модернизации уже функционирующих информационно-технических средств. Существующие на данный момент стандарты и другие нормативные документы могут быть применены лишь для реальных разработок, к которым нельзя отнести программы разрабатываемые студентами в процессе обучения, соответственно в полной мере такие документы и нормативы не могут быть использованы для оценки уровня знаний студентов, так как перед их применением необходимо выполнить анализ наиболее значимых и выполнить адаптацию под особенности процесса обучения. В процессе исследования были выделены именно те количественные характеристики – метрики, которые позволяют выявить реальный уровень владения технологиями студента. Используя полученные количественные характеристики в качестве целостной системы, у преподавателей появляется возможность получить объективную оценку разработанной студентом программе, причём такая оценка будет в полной мере соответствовать требованиям балльно-рейтинговой оценки успеваемости студентов. В результате анализа данной области исследования были выделены и описаны метрики из группы «Метрики характеристики»: код завершения программы, общее время выполнения программы, максимальный объём используемой физической памяти, максимальное количество использованных страниц памяти, максимальное количество использованной виртуальной памяти, использование процессорного времени, использование общего процессорного времени, которые могут быть использованы как основа для построения программного продукта, выполняющего тестирование и оценку студенческих программ на основе динамического подхода.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.26217

Аннотация: В работе сформулированы основные требования к бортовому комплексу космического летательного аппарата (КЛА) для целей наведения и посадки на малые тела солнечной системы. Основными задачами спускаемых и посадочных аппаратов являются торможение и сближение с поверхностью небесного тела, посадка, работа на его поверхности, возможно, взлет с поверхности для доставки возвращаемого аппарата на землю. Обеспечивая высокие требования к точности и надежности работы бортового комплекса наведения и посадки предложено актуальное решение. Используя традиционный подход к моделированию процессов и систем в работе создана функциональная модель бортового комплекса наведения и посадки в нотации IDEF0. В процессе создания функциональной модели описаны основные процессы, выполняемые комплексом во время схода с орбиты и посадки. В результате работы получено описание процедур, выполняемых многофункциональным бортовым комплексом наведения и посадки космического летательного аппарата. Построена прикладная функциональная модель уровня «to-be», основанная на использовании комплексного подхода. Предлагаемый комплексный подход ориентирован на совместное использование данных от всех бортовых устройств, как основной и дублирующей информации. Такой подход позволяет повысить точность и надежность процедуры посадки.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.23743

Аннотация: Предметом исследования является процесс разработки программного обеспечения автоматизированных систем управления. Объект исследования – методологии организации разработки программного обеспечения. Общепризнанное перспективное направление повышения эффективности применения организационно-технических систем - автоматизация управления ими. В первую очередь автоматизация, организуемая по принципу системы поддержки принятия решений. Существенную долю эффективности любой автоматизированной системы обеспечивает её программное обеспечение. В первую очередь это относится к прикладному или специальному программному обеспечению. Разработка таких программ сопряжена с определёнными трудностями, в первую очередь – организационного характера. Обобщённый анализ показал, что в мировой практике существует достаточно широкий спектр методов организации процесса разработки программ. Эти методы можно разделить на две крупные группы относительно используемых алгоритмов на «жесткие» и «гибкие». Каждый из подходов эффективен для тех или иных условий разработки программного обеспечения. В статье проведён анализ факторов, влияющих на эффективность применения той или иной методологии, синтезированы предложения по целесообразности использования различных методологий в разных условиях процесса разработки. Анализ показал, что для условий разработки прикладного программного обеспечения автоматизированных систем поддержки принятия решений наибольшую эффективность обеспечивает применение «гибких» подходов. В обзорной статье рассмотрены особенности методологии Scrum, являющейся примером типичной реализации «гибких» подходов. На основе анализа особенностей применяемых методов и требований к их реализации, впервые сформулированы выводы о целесообразности применения гибких технологий при разработке прикладного программного обеспечения автоматизированных систем поддержки принятия решений

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.25124

Аннотация: Рассматривается задача поиска на взвешенном ориентированном графе k непересекающихся путей минимальной суммарной длины из заданной начальной вершины во все остальные вершины при неотрицательных весах дуг. Показывается, что нельзя использовать «жадный» подход, то есть находить лучший путь, удалять из графа вершины этого пути вместе с инцидентными дугами и повторять поиск. Задача сводится к поиску кратчайших путей на неявном графе из n^k вершин с некоторыми дополнительными ограничениями, где n – число вершин исходного графа. Разреженность неявного графа позволяет использовать рациональные структуры данных, уменьшая сложность алгоритма поиска путей. Выполнена программная реализация описанного алгоритма. В процессе тестирования генерировались полные графы с такими значениями весов дуг, при которых пути минимальной суммарной длины состояли из большого числа дуг. В практических целях и по вычислительным возможностям интерес представляют небольшие значения k. В этом случае корректно считать значение k константой, и сложность алгоритма оценивается величиной O(n^(k+1)log n). Необходимые затраты памяти составляют O(n^k). Время работы программы на различных тестах не противоречит полученным оценкам сложности алгоритма.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.26383

Аннотация: Объектом исследования являются открытые цифровые модели рельефа местности, размещённые в сети Интернет. Предметом исследования является процедура устранения погрешностей цифровых моделей рельефа местности, направленная на повышение достоверности вычислений морфометрических характеристик бассейнов водных объектов. Данная статья посвящена совершенствованию способов обработки и модификации геоинформационных признаков путем обработки цифровых высотных моделей рельефа. Подходы, изложенные в данной работе, направлены на повышение достоверности вычисления главных морфометрических характеристик рельефа путем устранения погрешностей в исходных данных. Обычно для морфометрического анализа используются картографические произведения, по которым определяемые формы рельефа содержат субъективные ошибки. Величины этих ошибок затем могут сказаться на результатах анализа, так как количественные характеристики зависят от того где и каким образом проходит граница формы. Учитывая наличие в исходных открытых данных ряда высотных искажений, которые говорят об их непригодности к использованию для выполнения качественного морфометрического анализа на уровне частных водосборов, в работе рассмотрены пути корректировки их геометрических характеристик за счёт устранения влияния древесной растительности и сохранения пластики рельефа с использованием коэффициентов Лагранжа. Приведено сопоставление результатов частного морфометрического анализа, полученных с использованием откорректированных моделей рельефа с результатами, полученными на основе других данных. Для повышения достоверности и автоматизации обработки цифровой модели рельефа бассейна реки, представляющей собой регулярную сеть, необходимо проводить анализ на частных водосборах площадью от 0,6 до 0,8% от общей площади территории бассейна.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.2.22425

Аннотация: Предметом исследования является математическое обеспечение прогностического оценивания функциональной надёжности пилота. Объектом исследования является функциональная надежность профессиональной деятельности пилота. Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы как автоматизированное оценивание риска авиационного события, обусловленного выходом пилотажных параметров за эксплуатационные ограничения, понимая под оценкой риска вероятностную меру наступления авиационного события фиксированной степени тяжести вследствие превышения эксплуатационных ограничений воздушного судна, причем в полете такое событие (в зависимости от тяжести последствий) классифицируется как авиационное событие, подлежащее расследованию. Методология исследования базируется на системном подходе и объединяет методы теории вероятностей, математической статистики, авиационной кибернетики, психофизиологии летного труда. Основным результатом проведенного исследования является программно реализованная технология прогностического оценивания функциональной надёжности пилота, реализованная, позволяющая реализовать индивидуальное априорное оценивание риска авиационного события (инцидента) по группе причинных факторов «экипаж» на наиболее ответственных этапах полета (на взлете и посадке) до того, как будет накоплена статистика авиационных событий, обусловленных выходом пилотажных параметров за эксплуатационные ограничения, что имеет важное значение для обеспечения превентивного управления уровнем безопасности полетов в авиакомпании. Новизна исследования заключается в том, что технология прогностического оценивания функциональной надёжности пилота разработана на основе концепции приемлемого риска авиационного происшествия.