Прикладные информационные (компьютерные) технологии. Обработка и создание документов. Компьютерная графика. Компьютерное моделирование. Компьютерные игры.

Учебное пособие направлено на изучение отдельных тем дисциплин «Мультимедийные технологии» и «Библиотечно-информационное обслуживание», нацеленных на освоение технологии и методики разработки мультимедийных продуктов и их использования в библиотечной практике. Целью учебного пособия является оказание методической поддержки обучающимся по овладению технологией подготовки мультимедийных библиотечных продуктов. Учебное пособие составлено в соответствии с учебным планом и носит практико-ориентированный характер, поскольку помимо основных теоретических сведений содержит подробное описание технологии разработки конкретных мультимедийных библиотечных продуктов. Структура учебного пособия включает две главы. Первая глава отражает базовые теоретические сведения, дающие основные представления о технологии мультимедиа в библиотечной деятельности; вторая глава раскрывает особенности и технологию подготовки наиболее распространенных в библиотечной сфере форм мультимедийных продуктов. Описанные в примерах мультимедийные продукты ориентированы на реальные задачи библиотечной практики. Изложение материала в учебном пособии опирается на технологический подход; при рассмотрении процесса создания мультимедийных продуктов (вне зависимости от их вида и формы) уделяется внимание каждому компоненту технологии, начиная от постановки цели и заканчивая условиями реализации. Описание технологии подготовки сопровождается QR-кодами с наглядными примерами продуктов. Для диагностики контроля освоения полученных теоретических знаний в пособии предложены контрольные вопросы для самопроверки после каждой темы. В приложении представлены технологические схемы подготовки некоторых мультимедийных продуктов.

Содержит основные теоретические выкладки по методам оптимального планирования эксперимента, представлены и подробно рассмотрены все этапы построения планов оптимального эксперимента и их анализа. Показаны способы реализации этих задач в среде MS Excel. Даны основы применения методов симплексного планирования экспериментов и проведения исследований в планах состав–свойства.

Изложены основные положения концепции информационной поддержки жизненного цикла изделий машиностроения. Дано описание стадий жизненного цикла и информационных систем, автоматизирующих этот процесс. Рассмотрены современные технологии создания электронных конструкторских документов на основе обновленных стандартов ЕСКД и национальных стандартов серии ГОСТ Р. Изложены основы аддитивных технологий и их классификационных моделей. Дан обзор современных подходов в обучении геометро-графическим дисциплинам.

Представлена новая концепция проектирования изделий из текстильных материалов, рассматривающая структуру ткани на мезоуровне. Построена математическая модель геометрического строения 3D-ткани. Проведена оценка адекватности разработанной модели методами компьютерной томографии. Продемонстрирована возможность выполнения виртуальных расчетов прогнозирования механических свойств композиционных материалов на основе 3D-преформ с применением ПО «Преформа» для деформации растяжения.

В учебном пособии изложены основные принципы построения объемных моделей деталей и сборочных единиц автотракторной техники. Приведены примеры основных формообразующих операций, описана технология получения плоских проекций трехмерньих моделей деталей и сборочных единиц, приведена информация об использовании системы КОМHАС-ЗD в практике компьютерного моделирования.

В пособии рассмотрены категории 3D-принтеров, их производители и современные технологии 3D-печати. Представлен материал по методам и средствам создания 3D-моделей произвольных объектов и приводится аналитический обзор современного доступного программного обеспечения, обеспечивающего решение задачи создания 3D-моделей.

Рассмотрены основные способы интерполирования: Лагранжа, Эйткена, Ньютона, Гаусса и Стирлинга, метод сплайна, а также применение метода наименьших квадратов. Показано практическое применение указанных методов на многочисленных примерах, представлены фрагменты программ в пакетах MAPLE и MATLAB, реализующие описанные алгоритмы.

Приведена пошаговая инструкция проектирования и разработки кроссплатформенного мобильного приложения, основные задачи которого — вывод и геопозиционирование объектов на карте, а также переключение между объектами с использованием предопределенного списка.

Рассмотрены базовые правила построения с использованием современных компьютерных технологий электронных геометрических моделей машиностроительных деталей и сборочных единиц, способы управления геометрическими данными, а также приемы создания электронных чертежей на основе электронных геометрических моделей. Содержит материал для проведения восьми практических занятий на компьютере в широко распространенном пакете SolidWorks.

Рассмотрены базовые вопросы, связанные с использованием системы автоматизированного проектирования AutoCAD для построения графических изображений, электронных геометрических моделей и выполнения электронных чертежей деталей. Учебное пособие полностью соответствует программе дисциплины «Инженерная графика», читаемой в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Пособие предназначено для выполнения лабораторных работ по курсу «Информатика» для моделирования физических и математических процессов, таких как генерация случайных чисел методом Неймана, получение значения числа п методом Монте-Карло, исследование закона сохранения импульса. Рассмотрено применение языков программирования для графического отображения этих процессов. Приведены описание каждой из лабораторных работ, порядок их выполнения, контрольные вопросы и формы отчетности.

Рассмотрены задачи, связанные с выполнением основных настроек системы AutoCAD 2018, с построением и редактированием двух- и трехмерных геометрических объектов, использованием объектных привязок. Материал подготовлен с учетом требований государственных стандартов Единой системы конструкторской документации на основе опыта преподавания дисциплины «Компьютерная графика» на кафедре «Инженерная графика» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Учебное пособие содержит примеры использования вычислительной системы MATLAB и среды SIMULINK для анализа свойств системы «летательный аппарат — автопилот» и расчета параметров автопилота в рамках изучения дисциплины «Системы автоматического управления летательными аппаратами». Может быть рекомендовано для освоения приемов работы в системе MATLAB и среде SIMULINK при тренинге, выполнении домашних заданий, а также курсового и дипломного проектирования.

Рассмотрены различные методические подходы к CFD-моделированию рабочих процессов в различных технологических машинах и оборудовании, в которых применяются сжатый воздух или разреженный газ. Содержится информация, необходимая для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Основы научных исследований в вакуумной, компрессорной технике и пневмомеханике».

Приведены сведения по основам работы в системе геометрического моделирования КОМПАС-3D, системе моделирования процессов пластического деформирования листовых материалов PAM-STAMP 2G и системе моделирования процессов сварки и наплавки VISUAL WELD для моделирования процессов восстановления деталей в машиностроении.

Рассмотрены базовые методы алгоритмизации движения подводных аппаратов в водной среде с учетом действия гидродинамических сил, моментов и присоединенных масс. Представлены основы принятия проектных решений применительно к подводной робототехнике. Приведен пример разработки программного комплекса подводного робототехнического аппарата.

Приведена методика использования метода конечных элементов при разработке технологических процессов ковки и объемной штамповки. Значительное место уделено особенностям реализации метода конечных элементов в программе QForm — одном из наиболее востребованных программных продуктов для моделирования технологических процессов обработки давлением объемных заготовок. Показаны источники возможных ошибок при моделировании. Рассмотрены средства анализа результатов моделирования и интерпретации результатов расчета, настройки параметров расчета, примеры моделирования с использованием программы QForm. Приведены базовые материалы по основам физики и механики пластической деформации, технологии ковки и объемной штамповки, технологическим особенностям кузнечно-штамповочного оборудования. В конце каждого раздела пособия даны вопросы и задания для самоконтроля.

В настоящей монографии представлен системный взгляд на охрану трехмерных цифровых объектов – результатов работы человека в сфере трехмерной компьютерной графики. Трехмерные цифровые модели и иные трехмерные цифровые объекты нематериальны по своей сути, что обусловливает их охрану в первую очередь в качестве интеллектуальной собственности. В книге рассмотрены проблемные вопросы охраны интересов авторов и правообладателей трехмерных цифровых объектов как с точки зрения авторского права, так и патентного права. Законодательство приведено по состоянию на 18 января 2021 г.

Издание содержит теоретические основы и практический материал для проведения расчетов отдельных элементов нефтехимического оборудования в программе Matlab в соответствии со стандартом высшего образования по направлению подготовки 18.03.01 «Химическая технология». Пособие предназначено для подготовки выпускной квалификационной работы студентов очной и заочной форм обучения.

Представлены методические разработки, составляющие основу дисциплины «Инженерная и компьютерная графика». Приведены алгоритмы создания с использованием средств системы «КОМПАС» плоских изображений: чертежей деталей, схем, спецификаций и сборочных чертежей. Рассмотрены способы компьютерного 3D-моделирования изделий.

Учебное пособие содержит основные сведения о моделировании в современных САПР процессов обработки давлением – ковки, горячей объемной и листовой штамповки, а также о подготовке исходных данных с помощью CAD-систем, проведении моделирования и анализа результатов моделирования технологических процессов объемной и листовой штамповки. Рассмотрены основные параметры САПР, позволяющие диагностировать появление дефектов заготовок.

Приведены основные сведения о программе имитационного моделирования систем AnyLogic. Рассмотрена методика построения моделей для динамических систем (электрических и механических). Предложены пошаговые инструкции для построения моделей, оптимизации их параметров и анимации их работы.

Настоящее учебное пособие является руководством по использованию расчетных программ для ЭВМ (MS Excel, Mathсad, APM Win-Machine) применительно к решению задач на прочность и жесткость деталей и конструкций, подверженных деформациям различных видов.

Кратко изложены теоретические сведения по имитационному моделированию. Рассмотрены интерфейс и приемы работы в программной среде Arena. Даны примеры использования Basic Process для моделирования процессов. Представлены лабораторные работы, которые помогут приобрести практические навыки. Приведены контрольные вопросы.

Пособие посвящено применению информационных технологий для выполнения технологических расчетов в различных областях современного производства. В основе подхода лежит создание 3D-моделей в современных CAD-системах с последующим анализом их эксплуатационных свойств. Проиллюстрирован переход от уровня физических законов на уровень конструирования различных объектов при проектировании в CAD-системах. В большинстве случаев показано, как поставленные задачи могут быть решены с помощью программного комплекса САПР SolidWorks, содержатся также примеры использования других программных средств («Компас-3D», Salome-Meca). Приведены задания по трехмерному моделированию основных деталей, применяемых в современном производстве.

Учебное пособие состоит из двух частей. Во второй части рассмотрены следующие разделы математики: введение в математический анализ, дифференциальное исчисление функций одной и нескольких переменных. Изложение теоретического материала сопровождается примерами, а также реализацией их решения в MATLAB. Приведены контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы.

В пособии изложены основные понятия, определения и этапы моделирования, приведены примеры разработки математических моделей для описания процессов горячего и холодного прессования, прокатки, ковки и штамповки. Дана краткая характеристика современных автоматизированных программных комплексов, позволяющих моделировать процессы сварки, литья, давления и резания. Подробно описаны отечественные программы КОМПАС-3D, QFORM, ВЕРТИКАЛЬ, широко использующиеся в учебных заведениях и на предприятиях машиностроительного комплекса.

В пособии даны основные понятия математической логики и описаны методы синтеза комбинационных схем. Может быть использовано при выполнении домашних заданий, расчетно-графических работ по дисциплине «Арифметические и логические основы вычислительных систем», курсового проекта по дисциплине «Прикладная теория цифровых автоматов».

Приведены методические разработки, составляющие основу дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» при использовании пакета САПР AutoCAD. Рассмотрено создание плоских изображений чертежей деталей, схем, спецификаций и сборочных чертежей с использованием средств системы AutoCAD. Изложены способы создания трехмерных моделей изделий на основе компьютерного 3D-моделирования.

Представлен теоретический материал и пять лабораторных работ, посвященных компьютерному моделированию в среде CAD NX10 Siemens. Индивидуальные задания для самостоятельных упражнений снабжены исходными данными.

Приводятся основные сведения о современных методологиях и инструментах моделирования бизнес-процессов. Учебное пособие предназначено для студентов направления подготовки бакалавриата 09.03.03 «Прикладная информатика» (профиль «Прикладная информатика в экономике») всех форм обучения при изучении дисциплины «Моделирование бизнес-процессов» и смежных дисциплин. Также рекомендовано студентам направления подготовки магистратуры 09.04.03 «Прикладная информатика» (профиль «Реинжиниринг бизнес-процессов») при изучении дисциплины «Основы реинжиниринга бизнес-процессов».

Представлены общие сведения о программном продукте ArchiCAD. Предложены упражнения, направленные на освоение методов и средств компьютерного формообразования, а также практические задания, способствующие развитию профессиональных навыков.

Учебное пособие посвящено анализу структурно-семантической специфики электронного художественного текста. Актуальность работы определяется обращением исследовательского внимания к активно развивающейся сфере электронной художественной коммуникации и малоизученному феномену электронного художественного текста.

Изложены принципы выполнения расчетов электромагнитных полей с использованием программного продукта FEMM. Приведены принципы автоматизации работы с программным обеспечением через написание скриптов. Приведены примеры скриптов, справочник интерфейса программы FEMM.

Рассматриваются основные понятия, приемы анализа электрических цепей в различных режимах работы, в том числе и в переходных процессах с использованием возможностей программы Mathcad. Курс теоретических основ электротехники предполагает, что при изучении методов анализа электрических цепей важное значение имеет получение точного результата. Как правило, последнее обстоятельство приводит к необходимости проведения большого объема вычислительной работы. Если расчет проводится один раз и схема относительно небольшая, то оправдано применение логарифмической линейки, калькулятора, программы Excel и других относительно несложных вычислительных систем. Если же схема содержит только линейные элементы, но расчет необходимо сделать много раз при изменяющихся по величине параметрах, то требуется использование мощных вычислительных систем. Это особенно актуально при анализе переходных процессов и при наличии в схеме нелинейных элементов. Программа Mathcad отвечает всем требованиям по эффективному анализу сложных электрических схем.

Рассматриваются основные понятия и методы анализа установившихся режимов работы линейных цепей синусоидального тока. Показано применение компьютерных программных продуктов для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным для дальнейшего анализа как установившихся, так и переходных режимов в электрических и электронных цепях практически любой сложности. Материал пособия включает в себя краткие теоретические сведения, примеры задач с анализом их решения, задания для самостоятельного решения с ответами, а также примеры использования численного и схемотехнического моделирования.

Рассматриваются основные топологические понятия, методы анализа и компьютерного моделирования цепей постоянного тока. Цепи постоянного тока являются наиболее простыми с точки зрения процессов, протекающих в них, но топологические понятия, методы анализа цепей постоянного тока широко используются при анализе любых электрических и электронных цепей. Основным элементом в данном случае является резистор, имеющий линейную вольт-амперную характеристику. Два других основных элемента, а именно индуктивность и емкость, также имеют соответствующую линейную характеристику. Поэтому изучение методов анализа цепей постоянного тока создает базу для успешного освоения других цепей, работающих в самых различных режимах. Показано применение компьютера для расчета данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

Рассматриваются основные понятия, методы анализа трехфазных цепей синусоидального тока, работающие в установившемся режиме. Трехфазные цепи синусоидального тока имеют очень широкое распространение в электроснабжении всех потребителей электрической энергии. Следует заметить, что для анализа таких цепей применимы все методы и приемы, которые были рассмотрены ранее при анализе как цепей постоянного тока, так и однофазных цепей синусоидального тока. Но ввиду большой практической важности трехфазных цепей их анализу следует уделить особое внимание. Особенностью трехфазных цепей является то обстоятельство, что в них практически все время может меняться величина нагрузки из-за наличия многих потребителей. Показано применение компьютера для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов, происходящих в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

Рассматриваются основные понятия, приемы классического метода анализа переходных процессов в линейных цепях постоянного и синусоидального тока. Существует достаточно много методов анализа переходных процессов. В данной работе рассматривается так называемый классический метод, в котором решение находят как сумму двух составляющих. Показано применение компьютера для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

В работе представлено описание математических моделей различных технических объектов и систем, а также технологические требования к процессам регулирования, необходимые для расчета регулятора в рамках курсового проектирования по дисциплине «Теория автоматического управления». Даны методические рекомендации по выбору и обоснованию частотного и модального способа синтеза управляющего устройства. Для оптимизации регуляторов и исследования свойств рассчитанных систем предлагается использовать аппарат численного моделирования в программной среде Simulink пакета MATLAB. Пособие будет полезно для студентов, изучающих теорию автоматического управления и интересующихся вопросами разработки систем автоматического управления с требуемыми динамическими свойствами.

Цель пособия – усовершенствование текущей программы обучения дисциплине «Корпоративные информационные системы», а также получение студентами дополнительных знаний и практического опыта разработки собственной конфигурации в среде «1С: Предприятие 8.3. Учебная версия». Методы исследования и технологии разработки – изучение основных механизмов встроенного языка «1С», ключевых бизнес-процессов, которые происходят в экономической деятельности предприятия. Область применения – использование студентами в учебном процессе НГТУ кафедры «Система сборки и обработки», а также работниками предприятий с целью повышения квалификации специалистов информационных технологий.

Изложены основы математических методов описания и анализа линейных непрерывных систем радиоавтоматики. Рассматриваются базовые математические модели, особенности составления и преобразования структурных схем, использование передаточных функций и уравнений динамики систем радиоавтоматики. Кроме того, приведены обширные сведения об использовании математического пакета MATLAB для решения задач, возникающих в ходе применения традиционного для данной области знаний математического аппарата.

Рассмотрены основы проектирования объектов в программной среде 3ds Max. Структура учебного пособия включает в себя три блока: моделирование, текстурирование и визуализацию. Каждая тема сопровождается практическим заданием для лучшего усвоения материала.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории построения сплайнов и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курсов «Компьютерная графика» и «Численные методы», так и для подготовки к лабораторным, практическим и расчетно-графическим заданиям.

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать и анализировать аналоговые схемы в среде MICRO-CAP 9. Материал поделен на четыре темы: набор схем в редакторе MICRO-CAP 9, с использованием большой библиотеки современных компонентов; анализ схем в статическом режиме, в том числе определение рабочих точек на входных и выходных вольт-амперных характеристиках усилительных элементов; анализ схем по переменному току на примере пассивных фильтров и аналоговых усилителей; анализ схем в импульсном режиме; изучение статистического метода Монте-Карло. Контрольные задания по темам представлены в 15 вариантах. Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным источникам.

Описаны основные облачные технологии, применяемые в современном мире, даны их преимущества. Раскрыты вопросы по работе с облачными сервисами Google: документы, таблицы, презентации. Рассмотрена совместная работа с электронными документами. Освещены вопросы кодирования информации и принципы работы цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразователей. Дается алгебра логики и основы ее применения. Изложены основы работы в математическом пакете MathCAD, а именно дается описание: программы, работы с массивами и матрицами, решений дифференциальных уравнений. Главное преимущество данного учебного пособия – это адаптация курса «Информатика» к задачам электроэнергетики. После каждого раздела приведены задания для самостоятельной работы, для закрепления теоретического материала.

В настоящем пособии представлено последовательное изложение современных методов моделирования, опирающихся на сети Петри. Теоретические методы моделирования иллюстрируются практическими кейс-задачами. Для демонстрации методов обработки данных используются языки VB и VBA. Предназначено главным образом для студентов, обучающихся по направлению 38.04.01 – Экономика, магистерская программа «Экономика безопасности промышленного производства». Однако с учетом опыта преподавания подобных дисциплин в технических вузах автор счел целесообразным не ограничиваться рассмотрением только информационных систем, но также обратить внимание на технические и технико-экономические системы и объекты.

В пособии описаны базовые инструменты системы графического моделирования КОМПАС. Рассмотрены команды для создания и редактирования трехмерных моделей деталей, сборочных единиц, а также команды для оформления конструкторской документации. После описания инструментов системы КОМПАС приводится серия практических работ по моделированию приспособления для закрепления пройденного материала.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории освещения в компьютерной графики, включая модели локального освещения и алгоритмы затенения. Также рассмотрены и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL, приведены соответствующие примеры. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курса «Компьютерная графика», так и для подготовки к практическим и расчетно-графическим заданиям.

Представлены основы теории распознавания образов, принципы работы нейронных сетей и современные подходы к моделированию и распознаванию объектов по их изображениям. Рассматриваются дескрипторы изображений, инвариантные к масштабу, принципы построения и обучения классификаторов.