Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

Представлены материалы в виде двух модулей для подготовки к семинарским занятиям. Модули разделены на занятия, включающие в себя темы для обсуждений, методические рекомендации, практические задания.

Издание содержит материалы, необходимые для изучения различных режимов процесса обслуживания при коммутации пакетов и выполнения соответствующего домашнего задания. Приведены наиболее важные теоретические сведения, используемые для вычисления времени передачи сообщений. Рассмотрены задачи, позволяющие усвоить основные этапы метода коммутации пакетов в датаграммном режиме, в датаграммном режиме с виртуальным вызовом и в режиме виртуального канала, а также задачи для изучения механизма «окна» в протоколах канального уровня с N-возвращениями и задачи разделения ресурсов для асинхронного режима передачи.

В систематизированном виде изложены теоретические основы, обеспечивающие единую методическую базу для изучения информатики. Представлены все необходимые материалы для усвоения дисциплины «Информатика» в объеме учебного курса вуза в соответствии с государственным образовательным стандартом.

Представлено учебно-методическое пособие для выполнения лабораторной работы по курсу «Распределенные информационные системы» для создания клиент-серверного приложения на базе JavaFX. Рассмотрена реализация архитектуры данной системы, разработка ее серверной и клиентской частей. Приведено описание каждой части лабораторной работы, указан порядок их выполнения.

Рассмотрены различные разделы исследования операций, включая линейное программирование, на примере решения оптимизационных задач. Приведены материалы для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Методы оптимизации».

Изложены основные теоретические положения и практические приемы криптографических преобразований сообщений в информационно-телекоммуникационных системах. Рассмотрены такие преобразования, как шифрация, защита и аутентификация информации, стеганографические приемы сокрытия передачи сообщений и методы идентификации объектов информационного взаимодействия.

Изложены алгоритмы создания приложений в консольном режиме и режиме визуального проектирования и объектно-ориентированного программирования. Рассмотрены основные приемы программирования, используемые студентами на практических занятиях, а также в самостоятельной работе. Для каждого занятия приведены краткие теоретические сведения и примеры программ, изучаемых на семинарских занятиях в аудиториях, и примеры заданий, выдаваемых на лабораторных работах в компьютерных классах. В конце учебно-методического пособия приведены контрольные вопросы для проверки знаний.

Рассмотрены основные темы школьного курса «Информатика», необходимые для успешной сдачи ЕГЭ (и ОГЭ) по данной дисциплине и поступления в ведущие технические вузы страны на соответствующие специальности. В каждой главе приведены теоретическая часть, примеры решения задач и задачи для самостоятельной работы с ответами для самоконтроля учащихся. Во многие темы включен дополнительный материал для более глубокого изучения дисциплины «Информатика».

Издание содержит теоретические сведения о разработке и применении иерархических структур данных в виде бинарных деревьев на языке С++. Приведены примеры основных алгоритмов и программ для работы с бинарными деревьями.

Представлены материалы для исследования процесса сертификации программного обеспечения. Приведены основные теоретические сведения, необходимые для проведения динамического анализа кода, а также описание процесса использования программного обеспечения, предназначенного для выполнения данного вида анализа.

Рассмотрены базовые протоколы и функции, обеспечивающие работоспособность и безопасность сетей; вопросы, относящиеся к основным настройкам коммутаторов Cisco и способам управления ими; команды настройки маршрутизации и ограничений доступа; принципы обеспечения безопасности пользователей и управления виртуальными сетями; технологии защиты от атак и фильтрации трафика. Приведены материалы для подготовки к выполнению лабораторных работ, даны примеры пошагового решения задач, а также задания для самостоятельной работы.

Представлены краткое описание основных структур и методов обработки данных, критерии оценки алгоритмов и структур данных, примеры структур данных, способы оценки и повышения эффективности программ, способы тестирования программ, варианты заданий, порядок выполнения и требования к защите лабораторных работ, предусмотренных учебным планом МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Представлены основы языка программирования C#. Рассмотрены среда исполнения .NET, конструкции языка C# и объектно-ориентированное программирование на нем, работа с коллекциями, файловой системой, рефлексией, а также параллельная обработка данных. Дано введение в технологию разработки оконных пользовательских интерфейсов Windows Forms.

Приведены краткие теоретические сведения о языке С и разработке приложений в среде VS C++, примеры реализации изучаемых алгоритмов, задания для самостоятельного выполнения по каждой из рассматриваемых тем.

Даны необходимые пояснения и рекомендации для выполнения курсовой работы по дисциплине «Базы данных».

Предназначено для самостоятельного изучения дисциплины «Языки программирования». Приведено описание общей последовательности функционирования программных фрагментов на языке ассемблера в приложениях языка С++. Рассмотрены принципы адресации памяти ЭВМ с архитектурой фон Неймана, структура и назначение регистров процессора, основные команды процессора. Акцентировано внимание на взаимосвязи между командами процессора и операторами языка С++ и вопросах программирования на языках высокого уровня, понимание которых достижимо только при изучении соответствующих положений ассемблера. В каждом разделе пособия приведены вопросы и задания для самоконтроля.

Рассмотрены методы настройки адресации в корпоративной сети, режимы функционирования и взаимодействия ее подсетей. Изложены основные аспекты теории по теме «Адресация и маршрутизация локальных сетей».

Приведены основные теоретические и методические сведения по созданию автоматизированных систем управления специального назначения в интересах обеспечения деятельности органов управления: состав, структура, классификация, а также базовые требования, предъявляемые к системам и ее компонентам. Рассмотрены вопросы организации разработки и содержания работ на предпроектных стадиях и стадиях разработки, оценки качества автоматизированных систем управления специального назначения с учетом требований как национальных, так и международных стандартов и практических рекомендаций по порядку разработки сложных организационно-технических систем.

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.

Рассмотрены модель и чертеж сборочной единицы типового домашнего задания, выполняемого студентами первого курса МГТУ им. Н.Э. Баумана, с помощью системы автоматизированного проектирования Autodesk Inventor 2016.

Рассмотрены все стадии настройки программы AutoCAD Mechanical — от обустройства интерфейса до создания пользовательских шаблонов. Подробно представлены инструменты, обеспечивающие настройку графической системы для работы с конкретным аппаратным обеспечением и ее модификацию во время сеанса работы с программой. Практические рекомендации направлены на ускоренное освоение программы AutoCAD Mechanical.

Книга посвящена одному из видов электрических приводов — частотно-управляемому с асинхронными электродвигателями, наиболее сложному и широко распространенному в современной технике. Рассмотрены проблемы теории и практики частотного управления асинхронными электродвигателями. Подробно изложены вопросы расчета статических характеристик, проанализированы режимы работы и управления частотно-управляемыми приводами. Теория работы частотно-управляемого привода рассмотрена применительно ко всем возможным приложениям, а особенности его работы, основные примеры и расчеты — к тяговому приводу. Предполагается знание читателем основ теории электротехники, электрических машин, преобразовательной техники, электроприводов и автоматического управления.

Рассмотрены среда управления облачной платформой SAP HANA Cloud Platform и основы практической работы с платформой.

Рассмотрены основные типы систем хранения цифровой информации на оптических носителях, приведены требования к этим системам, определены их наиболее важные характеристики и параметры. Проанализированы методы наложения микроголограмм на голографический носитель. Помимо этого представлены оптические схемы регистрации одиночных голограмм в системах оптико-голографической памяти, метод компьютерного синтеза голограмм Фурье и оптическая схема для их записи на голографический носитель.

Приведены пояснения и рекомендации для выполнения домашнего задания по дисциплине «Основы теории управления и цифровой обработки сигналов». В рамках выполнения курсовой работы предусмотрено создание в среде пакета MATLAB приложения, выполняющего функции фильтрации и модификации звукового сигнала.

В издании описаны процесс программирования скоординированных перемещений двух роботов-манипуляторов на базе коллаборативного робота IRB 14000 YuMi и особенности конфигурирования контроллера IRC5. Рассмотрены общие вопросы безопасности, процесс работы с пультом управления FlexPendant, данные о калибровке робота, структура программы и программных данных, управление входами и выходами.

Рассмотрено моделирование двухлинзового склеенного объектива в программе ZEMAX, выполнен аберрационный расчет объектива. Показано формирование таблиц и графиков оптического выпуска на основании данных расчета. Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельного выполнения студентами домашнего задания по учебной дисциплине «Прикладная оптика».

Даны основы применения микроконтроллеров для управления электронными устройствами. Приведены примеры подключения к микропроцессору внешних устройств с параллельным и последовательным интерфейсом. Рассмотрено управление программой микропроцессора по флагам простейшего кнопочного пульта и прерывание исполнения программы от внешнего устройства и таймера микроконтроллера.

Рассмотрена организация индустриального интернета вещей (IIoT) с точки зрения процессов и продуктов.

Изложены краткие теоретические сведения, необходимые для изучения основных схем асинхронных и синхронных триггеров. Дано описание лабораторной работы. Приведен порядок ее выполнения.

Рассмотрены логические элементы, таблицы истинности, запись и минимизация булевых выражений и перевод логической функции в базис И-НЕ. Дано описание работы в среде Multisim. Приведены задания и порядок выполнения работы.

Рассмотрены логические элементы, таблицы истинности, запись и минимизация булевых выражений и перевод логической функции в базис И-НЕ. Дано описание работы в среде Multisim. Приведены задания и порядок выполнения работы.

Издание содержит методические указания для выполнения лабораторного практикума, состоящего из трех комплексных лабораторных работ, в которых решаются 11 различных задач, разделенных по трем темам. Приведенные материалы соответствуют программам дисциплин «Эксплуатация, диагностика и ремонт РЭС» и «Электропреобразовательные устройства РЭС». Рассмотрены основные методы расчета выпрямителей, стабилизаторов, трансформаторов, импульсных и вторичных источников питания. Практическая часть посвящена проектированию и исследованию разрабатываемых схем в САПР Multisim (программный продукт подразделения Electronics Workbench Group компании National Instruments).

Приведены базовые теоретические сведения об архитектуре программируемых систем на кристалле, инструментах интегрированной среды проектирования. Представлен ряд учебных проектов для платформ PSoC (Cypress), иллюстрирующих технологию синтеза аппаратной конфигурации системы и разработки программного обеспечения.

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.

Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ является практическим руководством, предназначенным для самостоятельного овладения алгоритмическими методами контроля авиационных измерительных систем. Изучение методов предполагается проводить с использованием исследовательского кабины-тренажера и лабораторной базы научно-образовательного центра «Авионика». Отрабатывается функционирование системы контроля в процессе имитации маневров ЛА при заходе на посадку на движущийся авианосец.

Исследованы алгоритмы комплексной обработки информации современных навигационных систем летательных аппаратов. Представлены структуры навигационных комплексов, прицельно навигационных комплексов высокоточных летательных аппаратов. Разработаны критерии степени наблюдаемости переменных состояния моделей и критерии степени параметрической идентифицируемости, которые использованы для повышения точности алгоритмов оценивания и построения моделей погрешностей навигационных систем. Представлены оригинальные: подход динамического системного синтеза моделей исследуемых процессов, алгоритм коррекции в структуре навигационной системы на базе SDC-представления, комплексный критерий определения эффективности алгоритмов обработки информации в полете, а также редуцированная система контроля работоспособности навигационного комплекса.

Приведен порядок действий при разработке конструкции радиоустройства в виде печатного узла для заданной электрической принципиальной схемы в системе проектирования печатных плат P-CAD. Последовательно изложены шаги по преобразованию заданной схемы; выбору элементной базы; разработке в P-CAD библиотеки электрорадиоэлементов (ЭРЭ), электронного варианта схемы; по размещению ЭРЭ на основании печатной платы и трассировке электрических соединений. Даны рекомендации по оформлению итогов работы и по планированию самостоятельной работы студента при поэтапном выполнении домашнего задания.

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 сборник включены доклады, представленные на Одиннадцатой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России», которая состоялась в сентябре 2018 г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Структура сборника отражает тематическую направленность конференции. Тексты докладов размещены в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU.

Рассмотрены проблемы развития теории управления качеством услуг в условиях цифровой трансформации экономики. На базе систематизации и критического анализа эволюции теоретических основ управления качеством в сфере услуг обоснован авторский подход к пониманию сущности категории услуги и ее качества, к моделированию и управлению качеством услуг. Особое внимание уделено вопросам формирования теоретических основ управления качеством электронных услуг, предложены модель и номенклатура показателей их качества, проанализированы подходы к управлению на основе национальных и международных стандартов.

Предназначено для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы «Качество системы стабилизации курса самолета» по дисциплине «Управление техническими системами». Издание будет способствовать углубленному изучению раздела «Качество управления линейными системами автоматического регулирования (САР)» указанной дисциплины, освоению интегрального метода оценки качества САР, приобретению навыков построения системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение САР, синтеза и построения структурных схем, соответствующих этим уравнениям, редактирования параметров, получения, визуализации и анализа результатов расчетов, формулировки выводов о характере и качестве переходных процессов САР.

Приведено описание лабораторного комплекса, предназначенного для исследования с применением ПЭВМ плоскопараллельного движения тел. Лабораторная установка комплекса позволяет демонстрировать качение тел одинаковой массы, но с разными моментами инерции по наклонным поверхностям, проводить измерения перемещений и скоростей центров масс тел в реальном масштабе времени, а также определять коэффициенты трения качения. Проведены теоретический анализ и экспериментальное исследование работы установки, дано описание методики и порядка выполнения лабораторной работы.

Пособие включает разработки Прилепиной Анны Васильевны, преподавателя технологии и робототехники ФГКОУ «Оренбургское президентское кадетское училище» и Виктории Юрьевны Нефёдовой - преподавателя ФГБОУ ВО ОГПУ по методике преподавания информатики в средней школе (с 5 класса и до подготовки к ЕГЭ и ОГЭ)

В статье рассматривается разработка на стадии проектирования мобильных канатных комплексов методики формирования эффективной технико-экономической стратегии восстановления критически опасных структурных элементов канатной системы во время плановых ремонтов. Методика базируется на прогнозировании кинетики вероятности безотказной работы канатной системы в целом в течение всего срока ее эксплуатации, исходя из прогнозирования безотказной работы тех структурных элементов системы, отказ которых приводит к аварийному нарушению работы мобильного канатного комплекса. Моделирование включает интегрирование системы дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена, модифицированной в связи с необходимостью дискретного изменения вероятности безотказной работы элементов, подлежащих замене в моменты времени проведения плановых ремонтов. В качестве технико-экономического критерия эффективности стратегии восстановления канатной системы принято условие получения минимально возможной суммарной стоимости ремонтов канатной системы в течение всего срока ее эксплуатации при обеспечении среднего значения вероятности безотказной работы в течение всего срока эксплуатации, нормируемого в техническом задании на проектирование мобильного канатного комплекса. Формирование указанной стратегии включает планирования графиков проведения, числа, моментов времени, объемов и стоимости плановых ремонтно-восстановительных мероприятий канатной системы. Дано описание компьютерной программы, которая реализует разработанную методику восстановления работоспособности канатной системы. Представлены результаты тестового примера расчета применительно к конкретному проектируемому мобильному канатному комплексу.

В статье представлен метод компьютерного моделирования протекания во времени процесса изменения показателей надежности ключевого структурного элемента мобильного канатного комплекса – канатной системы в целом. Метод базируется на разработанной вероятностной математической модели. На стадии проектирования мобильного канатного комплекса она позволяет прогнозировать кинетику показателей надежности при эксплуатации канатной системы как в целом, так и ее отдельных подсистем и конструктивных элементов с учетом сроков и объемов проведения ремонтно-восстановительных работ, а также проводить моделирование эксплуатационной стадии жизненного цикла. Расчет вероятности нахождения канатной системы в возможных сочетаниях ее состояний в произвольный момент времени основан на решении системы линейных дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена, которая периодически перестраивается в моменты времени проведения плановых ремонтов мобильного канатного комплекса. Представлены результаты тестового примера расчета применительно к конкретному проектируемому мобильному канатному комплексу.

В монографии рассмотрены экономические отношения в нефтегазовой отрасли ТЭК России, основанные на информационно-коммуникационных технологиях (ИКТ). Основное внимание уделено инфраструктуре цифровой экономики, ее регулированию, цифровой безопасности. Выявлены условия и перспективы применения цифровых технологий вертикально интегрированными нефтегазодобывающими компаниями (ВИНК).