Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

В учебном пособии изложены основные сведения об интерфейсах прикладного программирования вообще и Win32 API в частности, описаны методы и средства разработки многозадачного и многопоточного программного обеспечения в операционных системах семейства Windows, а также средства межзадачной и межпоточной коммуникации: анонимные и именованные каналы, почтовые ящики, отображаемые на память файлы, события, семафоры, взаимные исключения. Кроме того, кратко обсуждаются средства коммуникации процессов по сети, а также особенности взаимодействия приложений и системных служб.

В пособии описаны методы и средства разработки многозадачного и многопоточного программного обеспечения в операционных системах семейства Windows, средства межзадачной и межпоточной коммуникации: анонимные и именованные каналы, почтовые ящики, отображаемые на память файлы, события, семафоры, взаимные исключения. Кроме того, кратко обсуждаются средства коммуникации процессов по сети, а также особенности взаимодействия приложений и системных служб. Приводятся примеры реализации программ и даются задания для самостоятельной работы, включая варианты повышенной сложности. Рекомендовано студентам ряда технических специальностей, связанных с разработкой многозадачного и многопоточного программного обеспечения в среде операционных систем семейства Windows.

Рассматриваются методы искусственного интеллекта в задачах управления и оптимизации режимов электрических интеллектуальных сетей (Smart Grid) с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии. Введены и обоснованы понятия генерирующих потребителей (холонов) и иерархической структуры в виде холархии для сетей с двусторонним потоком энергии и информации. Применены различные алгоритмы роевого интеллекта и их сравнительный анализ с методом градиентного спуска. Рассмотрены принципы Q-обучения с подкреплением.

Рассмотрены возможности применения методов искусственного интеллекта, вероятностно-статистических методов и экспертных оценок для технической диагностики электрооборудования электроэнергетических систем с учетом их текущего технического состояния, а также управление жизненным циклом и их остаточным эксплуатационным ресурсом.

Представлены приложения шифров для аутентификации данных и субъектов, формирования электронно-цифровой подписи, основные подходы к генерации псевдослучайных числовых последовательностей и криптоанализу шифров.

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.

В учебном пособии рассмотрены способы и средства связи устройств в компьютерных информационных системах. Определено место системы ввода-вывода в составе компьютерной системы и ее структура. Описаны физические принципы организации ввода-вывода, а также способы организации обмена информацией между процессором и периферийными устройствами. Большое внимание уделено интерфейсам ввода-вывода, а также их основным функциям и характеристикам. Приведена классификация интерфейсов по способам и принципам обмена информацией между компьютером и периферийными компонентами информационной системы.

В учебном пособии приводится описание прикладного программного интерфейса POSIX Threads, рассматриваются примеры разработки и отладки параллельных программ на его основе, содержится лабораторный практикум.

В учебном пособии приводится описание прикладного программного интерфейса OpenMP, рассматриваются примеры разработки, отладки и оптимизации параллельных программ на его основе, содержится лабораторный практикум.

Пособие включает в себя теоретическую часть и комплект лабораторных работ. Предназначено для студентов направлений 10.00.00 «Информационная безопасность» при освоении дисциплины «Техническая защита информации», «Защита от утечки информации по техническим каналам».

Пособие включает в себя теоретическую часть и комплект лабораторных работ. Предназначено для студентов направлений 10.00.00 «Информационная безопасность» при освоении дисциплины «Техническая защита информации», «Защита от утечки информации по техническим каналам».

Учебное пособие разработано на основе материалов лекций и лабораторных занятий по курсам «Прикладные протоколы Интернета» и «Информационные сети», проводимых на факультете Автоматики и вычислительной техники ФГБОУ ВО «НГТУ». Пособие, прежде всего, предназначено для подготовки специалистов и бакалавров по направлениям «Информатика и вычислительная техника» и «Программная инженерия». Кроме того, изложенный материал может быть успешно использован в процессе подготовки к олимпиадам и конкурсам в области сетевых информационных технологий.

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.

В учебном пособии подробно рассмотрены все этапы решения задач по основам программирования, приведены рекомендации по выполнению и варианты практических заданий. Предназначено для студентов I курса ФПМИ направлений 01.03.02 – Прикладная математика и информатика; 02.03.03 – Математическое обеспечение и администрирование информационных систем.

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 пособии приводится описание основных технологий веб-программирования, рассматриваются примеры разработки и отладки распределенных систем, содержатся практические задания.

Рассматриваются общие подходы к формированию оптимизационных моделей для анализа свойств электроэнергетических систем. Основное внимание уделено оптимизационным моделям и методам исследования операций применительно к задачам планово-экономического анализа и оптимизации режимов электроэнергетических систем, а также использованию прикладного программного обеспечения при решении задач оптимизации режимов.

Рассматриваются основные понятия и определения искусственных нейронных сетей, представлен обзор методов обучения нейронных сетей, где наибольшее внимание уделено многослойному персептрону. Показано применение традиционных и нейросетевых методов для прогнозирования электрической нагрузки и оценки потерь мощности в электрических сетях.

Рассмотрены новые методы синтеза некогерентных и частично когерентных малоточечных геометрических моделей распределенных радиолокационных объектов. Разработан математический аппарат, позволяющий синтезировать некогерентную или частично когерентную двумерную геометрическую модель распределенного объекта. Получены условия физической реализуемости замещающей геометрической модели для произвольного объекта. Представлен обобщенный алгоритм синтеза геометрических моделей произвольных радиолокационных объектов, а также алгоритм имитации эхосигналов на его основе. Рассмотрены вопросы синтеза матричных имитаторов электромагнитных волн, отраженных от распределенных объектов, на основе малоточечных геометрических моделей. Оценены ошибки моделирования, возникающие при этом, и предложены пути, позволяющие снизить их до заданной величины. Корректность полученных результатов подтверждена цифровым моделированием. Результаты исследований внедрены при разработке программного обеспечения имитаторов эхосигналов. Монография содержит обширную библиографию.

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.

Пособие предназначено для студентов IV курса факультета бизнеса и Института дистанционного образования, обучающихся по направлению «Бизнес-информатика». Также будет полезно студентам, обучающимся по специальностям, связанным с экономикой и менеджментом, так как изложенный материал позволяет лучше понять экономический смысл задач управления предприятием с точки зрения системного подхода и информационного обеспечения процесса их решения.

В учебном пособии рассматриваются основные этапы разработки имитационных моделей сложных систем с позиции системного подхода в рамках каскадной модели жизненного цикла программного продукта. Цели разработки программно реализуемой имитационной модели на каждом этапе определены в соответствии с требованиями профессиональных стандартов. В соответствии с целями сформулированы критерии оценки качества разработки на каждом этапе, приведены образцы выполнения, представлены инструменты для самооценки качества результатов разработки, включены краткие теоретические сведения.

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.

Показана необходимость исследования жизнедеятельности организации как особого класса объектов системного исследования – организационных систем. Дана краткая характеристика современных подходов к пониманию организаций как управляемых систем. Выделены модели, знание которых позволит ИТ-специалистам понимать особенности процессов сборки целостного образа организационной системы персоналом организации, в том числе и пользователями АИС. Рассмотрены инструментальные средства, используемые ИТ-специалистами при разработке моделей организационных систем – моделировании различных аспектов жизнедеятельности организаций.

Предлагаемое учебное пособие содержит описание широкого спектра моделей баз данных: дореляционных, реляционных, постреляционных, в том числе моделей класса NoSQL. Несмотря на то что реляционная модель в настоящее время является доминирующей, каждая из этих моделей занимает свою нишу в области информационных технологий при решении задач обработки данных.

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.

Настоящее пособие предназначено в качестве учебного пособия по предметам «Геронтология» и «Компьютерное обеспечение социальных исследований» для студентов, обучающихся по направлению 39.03.02 «Социальная работа», профиль «Организация и управление в сфере социальной работы». Оно может быть полезно для преподавателей и слушателей Народного факультета НГТУ и рекомендовано для преподавателей, использующих информационные технологии в обучении гуманитарным дисциплинам.

В пособии содержатся базовые теоретические сведения, а также информация из технической документации на оборудование, используемое при проведении лабораторных работ. Рассматриваются основы работы с интерфейсами телекоммуникационного оборудования. Предназначено для студентов, занимающихся изучением компьютерных сетей и сетевых технологий.

Материал пособия рассчитан на 12 занятий по 4 академических часа и отражает многолетний опыт преподавания авторами дисциплины «Основы компьютерной грамотности» на Народном факультете НГТУ. Пособие содержит необходимый уровень знаний, практическое освоение которых является начальным этапом работы пользователя с персональным компьютером, оснащенным операционной системой Windows 7.

В монографии излагаются основы получения оптических голограмм, методы регистрации голограмм и цифровые алгоритмы восстановления волновых полей из голограмм; рассматриваются вопросы дискретизации голограмм с помощью обобщенных функций; показаны реализация процесса восстановления изображений при расшифровке полученных классическим способом голограмм и методы получения и расшифровки цифровых голограмм с помощью методов пошагового фазового сдвига. Компьютер при этом используется не только для обработки, но и для управления процессом получения голографических картин.

Предложены новые подходы к проблеме проектирования технологических машин на примере пищевого оборудования. Рассмотрены синтез и анализ механизмов кулачкового, рычажного и других типов в математических пакетах. Представлена методика проектирования механизмов смесителей, гомогенезатора, привода неравномерного движения рабочих валов месильной машины. Большое внимание уделено колебаниям и уравновешиванию отдельных частей машины. Приведены конкретные примеры синтеза законов движения и проектирования кулачковых механизмов, анализа рычажных и других механизмов с использованием прикладных пакетов.

Настоящее учебно-методическое пособие является продолжением учебно-методического пособия «Информационные технологии. Базовые информационные технологии». Его целью является знакомство студентов с графическими компьютерными пакетами, мультимедийными технологиями, а также средой моделирования электрических схем. Рассматривается методическое обеспечение для выполнения второго цикла лабораторного практикума, а также применение специальных технологий для подготовки научного доклада по заданной теме. В учебно-методическом пособии даются пошаговые инструкции к выполнению всех работ с опорой на специализированные учебные пособия.

Настоящее учебно-методическое пособие является продолжением учебно-методических пособий «Информационные технологии. Базовые информационные технологии» и «Информационные технологии. Специальные информационные технологии». Его целью является знакомство студентов с основами программирования на языке C++. В пособии даны сведения, необходимые для изучения языка программирования C++ путем выполнения третьего цикла лабораторного практикума, а также содержатся материалы, позволяющие закрепить полученные знания путем выполнения курсовой работы по программированию. В учебно-методическом пособии предлагаются пошаговые инструкции к выполнению всех работ с опорой на специализированные учебные пособия.

Пособие посвящено изучению базовых информационных технологий, включающих в себя офисные приложения, разработку и создание веб-приложений, а также проведение математических вычислений в специализированной среде MathCAD. Рассматривается роль информации в современном информационном обществе и роль человека по отношению к информации. Даны необходимые сведения для выполнения практикума первого цикла, а также для создания веб-сайтов в рамках выполнения расчетно- графической работы. Кроме того, рекомендованы пошаговые инструкции к выполнению всех работ с опорой на специализированные учебные пособия.

В пособии содержатся основные сведения о стандартах в области информационных технологий. В настоящее время информационные технологии находят широкое применение во всех сферах жизнедеятельности человека. От правильности работы программных средств во многом зависят результаты труда и безопасность тысяч людей. Уделено большое внимание стандартизации программных средств и процессов их разработки, прогнозированию, оценке и управлению качеством программных средств на протяжении всего их жизненного цикла.

Рассматриваются информационные технологии в цифровой экономике. Предлагается трактовка основных понятий, связанных с направлением «Прикладная информатика (в экономике)», общая характеристика направления, ключевые компетенции выпускника. Сформулированы цели и задачи развития цифровой экономики России, в соответствии с которыми и выстроены требования к будущим специалистам в этой области. Выделены такие приоритеты в подготовке студентов, как научно-исследовательская работа и проектное обучение.

Рассматриваются основные понятия электронного бизнеса и его место в современной экономике, главные составляющие электронной коммерции и финансовые структуры электронного рынка. Пособие построено с учетом современных требований к специалистам в области информационных технологий и экономики.

Учебно-методическое пособие включает: описание основ защиты информации, содержащейся в базах данных; информационных ресурсов; угроз утечки информации; актуальных угроз безопасности для финансово-кредитных организаций, а также авторскую методику оценки рисков нарушения информационной безопасности на предприятиях. Приводятся общие сведения об эффективных методах защиты информации баз данных.

В пособии рассмотрены основные приемы работы в пакете прикладного программного обеспечения MS Office от компании Microsoft. В ходе усвоения теоретического материала и выполнения практических заданий предлагается изучение четырех основных составляющих программного пакета Microsoft Office: текстовый редактор MS Word, электронная таблица MS Excel, программа для создания презентаций MS PowerPoint и база данных MS Access.

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать простейшие программы на языке С++ в среде Visual Studio. Материал поделен на четыре темы: программирование линейных вычислительных процессов; программирование условных операторов и операторов цикла; вычисление сумм и произведений; программирование операций с матрицами. Контрольные задания по темам представлены в 30 вариантах. Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным источникам.

В пособии систематизирован и изложен материал для выполнения и оформления чертежей деталей, эскизов и электронных моделей деталей с учетом произошедших изменений в стандартах ЕСКД.

Лабораторный практикум по инвестиционному менеджменту включает описание четырех лабораторных работ, предполагающих разработку и анализ инвестиционных проектов с использованием специализированных программных средств инвестиционного анализа Project Expert™ и Альт-Инвест Сумм™, а также с помощью возможностей программы Microsoft Excel.

Рассмотрены предложенные авторами методы синтеза малоточечных геометрических моделей распределенных радиолокационных объектов. В частности, разработан математический аппарат, позволяющий по функциям распределения плотности автокорреляции и взаимной корреляции квадратурных составляющих эхосигналов по поверхности объекта синтезировать его одномерную или двумерную геометрическую модель, состоящую из двух-девяти точек. Получены условия физической реализуемости моделей для разных типов объектов. Представлен обобщенный алгоритм синтеза геометрических моделей, а также алгоритм имитации эхосигналов на их основе. Корректность полученных результатов подтверждена результатами цифрового моделирования.

В пособии рассматриваются методы твердотельного и поверхностного моделирования в пакете SolidWorks различных объектов со сложными аэродинамическими обводами, начиная от профиля крыла, лопасти воздушного винта и вентилятора и заканчивая элементами планера самолета. При написании пособия предполагалось, что обучающиеся владеют основами компьютерной графики. В приложениях дан справочный материал, необходимый для выполнения практических работ и расчетно-графических заданий.

Учебное пособие посвящено актуальным вопросам обработки информации. Кратко описываются систолические и волновые матричные процессоры, матричные процессорные системы. Особое внимание уделено перспективным средствам обработки информации – вычислительным системам с программируемой структурой. Приводятся примеры промышленных вычислительных систем, построенных на современной технологической базе. Рассматриваются аспекты параллельного программирования и оценки эффективности параллельных алгоритмов. Приводится методика крупноблочного распараллеливания задач.

Учебное пособие знакомит читателей с вопросами цифровизации обучения в техническом вузе, внедрения моделей смешанного обучения, формирования цифровой образовательной среды и экспертной оценки ее качества.

Учебное пособие представляет собой дополнительные материалы по курсу «Статистические методы анализа данных». В пособии приведены вероятностные постановки, описаны модели бинарного отклика и модели с ошибками в переменных, рассмотрены методы и алгоритмы построения регрессионных зависимостей для этих моделей. Кроме того, в пособие включены скрипты на языке R для реализации некоторых расчетов и вывода графиков.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории из раздела вычислительной геометрии для работы с трехмерной компьютерной графикой и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курсов «Компьютерная графика» и «Вычислительная геометрия», так и для подготовки к лабораторным, практическим и расчетно-графическим заданиям.

Настоящее учебное пособие представляет собой вводную часть курса по искусственному интеллекту, основной целью которого является изучение модели представления знаний на основе классических логических исчислений – исчисления высказываний и исчисления предикатов. Пособие затрагивает не только теоретические основы рассматриваемой модели представления знаний, но и ее реализацию на языке логического программирования Пролог. Таким образом, студенты не только овладевают теоретическими основами представления знаний в логической модели, но и получают практические навыки применения знаний при написании и отладке логических программ.