«Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ выпускников СПбГУ ИТМО Санкт-Петербург 2011 Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ выпускников ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

Аннотированный сборник

научно-исследовательских

выпускных квалификационных

работ выпускников СПбГУ ИТМО

Санкт-Петербург

2011

Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ выпускников СПбГУ ИТМО. – СПб:

СПбГУ ИТМО, 2011. – 111 с.

Сборник представляет итоги конкурса на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу студентов СПбГУ ИТМО и издается с целью развития творческого потенциала дипломированных специалистов, их навыков научно-исследовательской работы, стимулирования участия студентов в научных исследованиях, усиления роли научноисследовательской работы в повышении качества подготовки специалистов с высшим образованием, формирования резерва для кадров высшей квалификации.

ISBN 978-5-7577-0386- В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет».

Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «СанктПетербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы.

© Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, © Авторы, Введение

ВВЕДЕНИЕ

«Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ выпускников СПбГУ ИТМО» публикуется по результатам конкурсов на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу (ВКР) среди дипломированных специалистов СПбГУ ИТМО проведенных на выпускающих кафедрах.

Конкурсы оценивают умение студента проводить самостоятельную творческую исследовательскую работу, показывают профессиональную зрелость выпускника, его способность решать реальные научно-технические задачи. Конкурсы проводятся в целях совершенствования системы подготовки кадров высшей квалификации, в рамках реализации программы развития СПбГУ ИТМО как Национального исследовательского университета на 2009–2018 годы.

Первый этап Конкурса проводился на выпускающих кафедрах университета. По итогам защит ВКР специалистов Государственной аттестационной комиссией (ГАК) было принято решение о рекомендации лучших работ для кафедрального конкурса.

Выпускающими кафедрами университета на основании рекомендаций ГАК были определены лучшие НИВКР. В итоге по кафедрам состоялось 25 Конкурсов на «Лучшую НИВКР».

Второй этап Конкурса проводился на факультетах университета. По итогам представленных кафедрами лучших НИВКР, факультетами был проведен анализ ВКР специалистов, и определены победители Конкурса. В итоге по факультетам состоялось Конкурсов на «Лучшую НИВКР».

Третий завершающий этап Конкурса проводил Научно-технический совет (НТС) университета. Работы победителей второго этапа Конкурса были рассмотрены на заседании НТС. По итогам, которого определены «Лучшие НИВКР» проведенные в университете за 2011 год и определена номинация «Лучший научный руководитель НИВКР среди студентов в 2011 году».

Статистические данные участия выпускников Этап Название конкурса Приняло участие Победители Конкурсы кафедр I 363 Конкурсы факультетов II 63 Конкурс университета III 29 По итогам Конкурса среди выпускников было определено 12 победителей на «Лучшую НИВКР университета» и 17 лауреатов, которые стали победителями Конкурсов проведенных на факультетах.

Общее количество студентов, участвовавших в конкурсах на «Лучшую научноисследовательскую выпускную квалификационную работу» составило 363 человека.

Введение Организационную работу по Конкурсам проводили следующие структурные подразделения СПбГУ ИТМО: НИЧ, Докторантура, отдел «НИРС».

Основные критерии оценки работ При оценке НИВКР учитывались следующие критерии:

соответствие тематики работы основным научным направлениям университета;

новизна предложенных в работе решений;

оригинальность предложенных решений;

наличие актов об использовании результатов работы;

наличие выигранных грантов, стипендий, в том числе стипендий Президента Российской Федерации;

наличие публикаций по результатам работы в научных журналах и изданиях (как в российских, так и в зарубежных);

наличие документов защиты объектов интеллектуальной собственности, созданных в процессе выполнения ВКР;

наличие заявок на объекты интеллектуальной собственности;

наличие наград, полученных на всероссийских, региональных и городских конкурсах;

наличие докладов по тематике ВКР на научных конференциях и семинарах;

наличие документов о представлении результатов ВКР на различного уровня конкурсах и выставках;

глубина раскрытия темы, логичность изложения;

качество оформления (в т.ч. соблюдение ГОСТов);

степень самостоятельности выполненной работы.

представляемым на Научно-техническом совете Для окончательного подведения итогов конкурса на Научно-техническом совете (НТС) представлялись следующие документы:

анкета участника конкурса;

отзыв научного руководителя;

рекомендация от кафедры (выписка из протокола заседания кафедры о выдвижении работы на конкурс по итогам предварительного отбора);

рекомендация ГАК;

техническое задание ВКР;

краткое изложение ВКР в форме статьи до 2 страниц.

К работе прилагались акты о внедрении результатов научной работы, копии патентов, научных статей и тезисов.

Итоги конкурса были подведены на заседании НТС Университета и оформлены приказами ректора СПбГУ ИТМО № 428-уч, №470-лс и №471-лс от 18.03.2011 г.

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников

ПОБЕДИТЕЛИ КОНКУРСА УНИВЕРСИТЕТА

НА ЛУЧШУЮ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ

ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ

ВЫПУСКНИКОВ

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую Факультет компьютерных технологий и управления, кафедра УДК 004.

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Научный руководитель – к.т.н., доцент А.В. Лямин Открытие эры Интернета, глобализация экономических и социальных процессов привели к появлению принципиально новых подходов в оценках роли и значения информации. Из средства обеспечения технологического прогресса она постепенно превращается в его неотъемлемую и все более важную часть. Информационные технологии постепенно изменяют общественную жизнь людей, проникая в образование, медицину, транспорт, связь и другие отрасли человеческой деятельности, без которых трудно себе представить наше будущее. Неудивительно, что в связи с вышесказанным развитие информационно-коммуникационных систем было включено в список приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утвержденных Президентом РФ В.В. Путиным в 21.05.2006 г.

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО) является ведущим Университетом России, специализирующимся на подготовке квалифицированных кадров в области разработки и создания компьютерных систем, программирования и информатики. В его стенах обучаются студенты, регулярно побеждающие в международных соревнованиях по программированию, проводят научные исследования ведущие ученые страны. В 2009 году Университету одному из первых в России был присвоен статус научноисследовательского университета (НИУ).

Одним из направлений развития СПбГУ ИТМО в рамках программы НИУ является совершенствование системы дистанционного обучения (СДО), созданной в 1999 году приказом ректора Университета. Разработка подсистемы обеспечения информационной безопасности является частью работы, проводимой в этом направлении. Основной задачей подсистемы является обеспечение конфиденциальности, доступности и целостности информации ограниченного доступа, хранящейся в базе данных СДО.

В работе была выполнена разработка подсистемы обеспечения информационной безопасности СДО СПбГУ ИТМО. В результате работы были: сформулированы основные требования, предъявляемые к разрабатываемой подсистеме;

проанализирована нормативно-правовая база в области защиты информации; выявлены актуальные угрозы безопасности информации СДО; сформирована модель нарушителя;

сформулированы требования к СДО, как ИСПДн 3 класса; разработана общая структура подсистемы обеспечения информационной безопасности; разработаны Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников функциональные комплексы подсистемы безопасности; произведен экономический расчет затрат на проектирование подсистемы информационной безопасности СДО.

Методика определения актуальных угроз безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных, утвержденная заместителем директора ФСТЭК России 14 февраля 2008 г.

Приказ ФСТЭК России от 5 февраля 2010 г. № 58 «Об утверждении положения о методах и способах защиты информации в информационных системах персональных данных».

Додохов А.Л., Сабанов А.Г. Обеспечение защиты персональных данных в СУБД http://www.iso27000.ru/chitalnyi-zai/zaschita-personalnyh-dannyh/obespechenie-zaschitypersonalnyh-dannyh-v-subd-oracle, свободный. – Загл. с экрана.

УДК 535.221; 535.

ЛАЗЕРНОЕ НАПЫЛЕНИЕ ПЛЕНОК ДВУОКИСИ ЦЕРИЯ В ВАКУУМЕ

Научный руководитель – д.ф.-м.н., в.н.с. Е.А. Коншина В работе были представлены результаты экспериментальных исследований ориентирующих жидкие кристаллы слоев полученных, путем напыления тонких пленок тугоплавкой двуокиси церия с помощью лазера, а также исследование рельефа поверхности и его влияния на начальный угол наклона директора. Работа состояла из введения, обзора методов получения тонких пленок, экспериментальной части, результатов исследования и их обсуждения, безопасности работы и заключения. В «экспериментальной части» работы дается описание схемы установки для осаждения пленок, технологии их осаждения с помощью лазерного испарения в вакууме, а также ориентации молекул ЖК поверхностью. В части «результаты исследований и их обсуждение» дан расчет температуры мишени в процессе напыления, и представлены результаты исследования поверхности слоев CeO2 с помощью атомно-силовой микроскопии и характеристик ЖК ячеек с этими ориентирующими слоями. В разделе «безопасность жизнедеятельности» рассмотрены негативные влияния лазерного излучения на кожу и глаза человека, проведен расчет лазероопасных зон для квазинепрерывного СО2-лазера. В «заключении» сделаны выводы из полученных экспериментальных результатов и сделанных расчетов.

В работе для получения ориентирующих слоев с текстурированной поверхностью была использована технология напыления двуокиси церия с помощью импульсноПобедители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую периодического CO2-лазера. Расчетная температура в фокусе лазерного луча соответствует температуре испарения CeO2 и равна 2573°К.

С помощью атомно-силовой микроскопии был исследован рельеф поверхности слоев двуокиси церия. Показано, что с увеличением угла наклона подложек относительно вертикальной оси вакуумной камеры от 0 до 35° меняется характер распределения выступов и впадин, а также происходит сглаживание профиля текстуры поверхности образцов вдоль оси y, которая совпадает с направлением ориентации.

С увеличением угла наклона подложек при наклонном напылении ориентирующего слоя, приводящим к сглаживанию рельефа текстурированной поверхности CeO2 способствует увеличению начального угла наклона директора ЖК в ячейках и уменьшению фазовой задержки света. Полученные результаты были использованы при разработке компонентов ЖК устройств для телекоммуникационных систем.

1. Janning T.L. Thin film surface orientation for liquid crystals // Appl. Phys. Lett. – 2. Alpha T.W. Glass sealing technology for display // Opt. Laser. Techn. – 1976. – V. 8, Инженерно-физический факультет, кафедра лазерной техники УДК 57.087.

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ,

УЧИТЫВАЮЩАЯ ВЛИЯНИЕ ОКСИГЕНАЦИИ ТКАНИ

НА ФОТОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Научный руководитель – к.ф.-м.н., доцент А.В. Беликов Фотодинамической терапия состоит во введении в биологическую среду фотосенсибилизатора (ФС) с последующим облучением потоком света [1].

К возможным факторам, влияющим на фотодинамический эффект относят: степень оксигенации ткани, дозу лазерного излучения, степень разрушения кровеносных сосудов, иммунные реакции организма [2].

Целью данной работы было исследование динамики степени оксигенации ткани и ее влияния на фотодинамический эффект. В качестве основы модели биологической ткани была взята кожа человека. Биологическая ткань моделируется плоскопараллельными слоями, опухоль – областью. Кинетика разрушения описывается Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников системой уравнений, основанной на информации об энергетических уровнях молекул ФС и кислорода [3].

Начальные условия:

где N00 – начальная концентрация ФС, [мольм ]; N0 – концентрация ФС в базовом состоянии, [мольм-3]; N2 – концентрация ФС в возбужденном триплетном состоянии, [мольм-3]; – квантовый выход ФС в возбужденном триплетном состоянии; В01 – параметр активации ФС, [м2Дж-1]; k20 – скорости безызлучательных спонтанных переходов ФС, [c-1]; М00 – начальная концентрация кислорода, [мольм-3];

M0 – концентрация кислорода в базовом состоянии, [мольм-3]; Q – характеристика кислорода, [c ]; s О 2 – источник/сток кислорода в биоткани, [мольм c ]; – чувствительность биоткани к воздействию синглетного кислорода, [моль-1]; – время жизни синглетного кислорода, [c]; I – интенсивность излучения, [Вт/м2].

Учет влияния степени оксигенации ткани осуществляется за счет члена s О в уравнении (3). Расчет интенсивности излучения I осуществляется с учетом особенностей распространения света в тканях кожи человека.

Расчеты на базе созданной модели показывали, что при достижении степени оксигенации ткани равной 210-3 моль/м3с наблюдается насыщение фотодинамического эффекта, т.е. дальнейшее увеличение степени оксигенации ткани не приводит к увеличению фотодинамического эффекта.

Использование импульсного режима при сохранении средней мощности излучения приводит к увеличению ФДЭ в течение первых 100 c по сравнению с непрерывным режимом.

Гельфонд М.Л. Фотодинамическая терапия в онкологии // Практическая онкология. – 2007. – Т. 8, №4. – С. 204–210.

2. Ost D. Photodynamic therapy for endobronchial tumors: palliation and definitive therapy // Thoracic endoscopy: advances in interventional pulmonology. – 2006. – V.6. – P. 155– Губарев С.А., Маханек А.А., Шульман З.П. Модель фотодинамической терапии кожных опухолей // ИФЖ. – 2007. – Т.80, №1. – С. 76–82.

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую измерительных технологий и компьютерной томографии, УДК 681.518.

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

В МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ

Научный руководитель – к.т.н., доцент А.О. Казначеева Одна из основных задач при обслуживании медицинской техники это своевременная диагностика аппаратных неисправностей, которые проявляются как в отсутствии изображения, так и зачастую в появлении посторонних сигналов. Целью работы было повышение качества технической диагностики путем автоматизации поиска причин артефактов в магнитно-резонансной (МР) томографии. Для достижения цели необходимо было разработать систему технической диагностики для поиска источника помех в МР-томографах по характерным признакам артефактов.

Разработанное программное обеспечение основано на результатах анализа и структурирования описаний артефактов, выявленных на диагностических МРтомограммах. Выделенные характерные признаки артефактов легли в основу составляемой базы данных, позволяющей централизировать информацию из различных источников на одном сервере. Разработанное программное средство дает возможность по полученным МР-томограммам определить источник артефакта, причины его появления и возможные пути его устранения, что сократит время на техническую диагностику.

Анализ существующих методов контроля томографических комплексов и их отдельных составляющих показал, что все методы направлены на диагностику неполадок отдельных частей томографов и в ряде случаев требуют специфичного оборудования [1]. Неполадки оборудования и нарушения методик могут вызывать определенные артефакты на изображении. Одним из путей сокращения времени на техническую диагностику явилось создание базы данных (БД) [2] связывающей источник неисправности оборудования и с вызванными им артефактами на изображении. Поскольку любая аппаратная неисправность или ошибка в методике МРисследования приводит к появлению на изображениях артефактов, то в качестве критериев поиска было предложено использовать систематизированные признаки артефактов [3] и дополнительные параметры исследований, что позволило сократить время и увеличить точность поиска. Для описания артефактов в БД входят следующие поля: исследуемая область; плоскость сканирования; вид артефакта; характеристика артефакта; степень проявления; вид неисправности и ее решение. Полученная БД непосредственно связана с программой «САД» (Системой Автоматизированной Диагностики), которая состоит из административной, клиентской и серверной частей.

Внедрение результатов работы поможет повысить качество исследований в Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников медицинских комплексах, сократить время, затрачиваемое на техническую диагностику неисправностей и снизить простой оборудования, а осуществление поиска артефактов по систематизированным признакам позволит сделать разработку удобной в использовании для медицинского персонала или в образовательных целях. Дальнейшие разработки будут направлены на увеличение объема БД, внесения данных об исследовании из DICOM файлов и автоматической их обработки, что значительно упростит работу с программой, а также даст возможность диагностировать неисправности оборудования, проявляющиеся вследствие неправильных параметров настройки томографа.

Patent Searching and Inventing Resources [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://www.freepatentsonline.com, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. англ.

Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение / 2-е издание. – СПб: Диалектика, 2000.

Эйнуллаев Т.А., Казначеева А.О. Разработка методики выявления источников артефактов в магнитно-резонансной томографии // Девятая сессия международной научной школы «Фундаментальные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов». Сборник докладов. – СПб: СПбГУ, 2009. – С. 403–405.

УДК 004.

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ВИЗУАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ

С ПОМОЩЬЮ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ

Научный руководитель – к.т.н., доцент А.О. Казначеева При проектировании и создании крупных проектов иногда возникают сложности с чтением сборочных чертежей. Во многих случаях сборочные чертежи содержат многочисленные элементы усложняющие восприятие самой модели, а отсутствие возможности просмотра этапов сборки и трехмерного вида детали может повлиять на скорость выполнения работы и ее качества. Инструменты таких распространенных программ, как Компас, AutoCAD, Inventor позволяют создавать высокоточные модели, сборки, техническую документацию, отливки и пр., но все они являются программными комплексами и в большинстве своем предназначены для компьютеров с высокими характеристиками. К тому же они не имеют возможностей для просмотра моделей деталей, сборки, этапов сборки вне программного комплекса. Целью данного проекта было повышение эффективности процесса многокомпонентной сборки на Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую основе дополненной реальности. Ключевой задачей была разработка системы дополненной реальности свободной от лицензий для возможности использования ее в коммерческих проектах, без дополнительных капиталовложений.

Дополненная реальность (AR) – это область исследований, ориентированная на использование компьютеров для совмещения реального мира и данных, сгенерированных компьютером. AR является эффективным средством для расширения возможностей представления многокомпонентных объектов [1]. Анализ существующих средств моделирования дополненной реальности и алгоритмов отслеживания и обработки изображений [2], показал актуальность разработки приложений дополненной реальности и ее внедрения в разные сферы инженерной деятельности.

В созданном программном средстве для кодирования информации было предложено использовать QR коды, что обеспечивает увеличение объема шифруемых данных без изменения площади кода. Реализация системы кодирования осуществлялась путем разработки библиотеки QRKit для создания и распознавания QR кодов. Была разработана свободная от лицензий библиотека FARTools дополненной реальности, осуществляющая отслеживание, преобразование видеопотока и добавление в него виртуальных 3D моделей чертежей. На основе созданных библиотек на языке AtionScript 3.0 для FlashPlayer 10 [3] было разработано приложение для визуального представления чертежей с реализацией отслеживания положения чертежа с помощью маркера, которое включает: программу для подготовки чертежей и сопроводительной документации; серверную часть для хранения данных и осуществления первичной обработки информации; клиентская часть, запрашивающая информацию у сервера и использующая ее в визуальном представлении пользователю.

Разработанное программное обеспечение повышает качество восприятия чертежей и 3D виденья и предназначено для использования на любом компьютере сети Интернет. Данное средство можно применять для обучения, доступ пользователей может осуществляться либо во время занятий в компьютерных классах, либо с их персональных мобильных устройств. Дальнейшая разработка направлена на возможность распознания в видеопотоке образа детали по заданному чертежу со средствами бесконтактного измерения размеров детали, что значительно повысит качество проводимых измерений и сократит время на выявление некачественных деталей.

Ларин М.С. Моделирование дополненной реальности // Известия вузов.

Приборостроение. – 2010. – Т. 53, №2. – С. 52–56.

Ким Н.В. Обработка и анализ изображений в системах технического зрения / Учебное пособие – М.: МАИ, 2001. – 164 с.

Мук К. ActionScript 3.0 для Flash. Подробное руководство. – СПб: Питер, 2009. – Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников Факультет компьютерных технологий и управления, кафедра проектирования компьютерных систем, группа 090104 Комплексная защита объектов информатизации УДК 004.

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ДОСТУПА К ДАННЫМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ПРИ РАЗРАБОТКЕ ИЗДЕЛИЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Научный руководитель – ассистент Ю.В. Донецкая В период научно-технического прогресса большое значение имеет всемерное ускорение технологической подготовки производства новых изделий. Для оптимизации процесса проектирования изделий приборостроения в современных условиях широко применяются САПР. САПР – это организационно-технические системы, представляющие собой подразделения проектной организации и комплекс средств автоматизированного проектирования.

Современные САПР приборостроения имеют многомодульную структуру. Модули различаются своей ориентацией к тем или иным типам устройств и конструкций. При этом возникают проблемы, связанные с построением общих баз данных, с выбором протоколов, форматов данных и интерфейсов разнородных систем, с организацией совместного использования модулей при групповой работе. Эти проблемы усугубляются на предприятиях и в организациях, производящих сложные изделия [1].

Таким образом, успешная производственная деятельность таких предприятий и организаций подразумевает необходимость эффективного информационного взаимодействия с САПР. Для поддержки единого информационного пространства на всех этапах проектирования изделий, разработаны специальные программные комплексы. Этими комплексами являются системы управления документами и управления проектными данными. Такие системы называют PDM-системами (система управления данными об изделии) [2].

При проектировании очень важна актуальность и достоверность предоставляемой информации. Практика доказывает, что наибольшее число отказов изделий происходит именно из-за ПКИ. Поэтому качество выпускаемой продукции зависит от того, насколько полной информацией о ПКИ будет обладать разработчик и насколько актуальной будет эта информация. В работе было предложено ограничить доступ к данным с помощью атрибутов, которые выражают определенные ограничительные факторы при использовании элемента (таких как, «Ограничение по ТЗ» и «Ограничение к применению») [3].

Очевидно, что прогресс имеет свою цену, и зачастую платой за преимущества информатизации является необходимость уделять серьезное внимание вопросам защиты информационных систем и надежности используемого программного обеспечения. Поэтому проблема обеспечения защиты информации является одной из важнейших при построении надежной системы. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ, так и защиту от несанкционированного доступа к данным, являющегося результатом деятельности посторонних лиц.

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую Целью работы являлась разработка безопасной подсистемы для выборки элементов проектирования на основе анализа ограничений на их использование.

Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий.

CALS-технологии. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

Краюшкин В. Современный рынок систем PDM // Открытые системы. – № 9. – 2000.

Донецкая Ю.В. Метод формирования электронных структур изделия // Научнотехнический вестник СПбГУ ИТМО. – Вып. 46. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2008.

УДК 004.

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

РАБОТЫ ПРИЕМНОЙ КОМИССИИ ВЫСШЕГО УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ

Научный руководитель – к.т.н., доцент А.В. Лямин Работа выполнена в рамках научно-исследовательской деятельности по программе «Национальный исследовательский университет», содержащей решение проблем, не предусмотренных учебной деятельностью.

В рамках рассматриваемой работы требовалось разработать информационную систему, упрощающую проведение приемной кампании вуза, как для приемной комиссии, так и для абитуриентов. Система, в том числе, должна позволять абитуриентам регистрироваться и заполнять анкету и заявление в электронном виде.

Сотрудникам приемной комиссии же должна предоставляться возможность проверки и правки введенных абитуриентами данных, ввод данных о заведении личного дела абитуриента. Системой в автоматическом режиме должны составляться рейтинги абитуриентов и статистические отчеты, в число которых входят: отчет о количестве заявлений по направлениям подготовки с учетом приоритетов; отчет о дипломах олимпиад абитуриентов и другие. В качестве аналогов был рассмотрен функционал, предоставляемый абитуриентам Сибирского федерального университета, Московского государственного инженерного университета и Тверского государственного университета, а так же система учета абитуриентов СПбГУ ИТМО, использовавшаяся в приемной кампании 2009. Основными недостатками информационной системы приемной комиссии СПбГУ ИТМО 2009 года являются сложность в расширении системы и время составления статистических отчетов, достигающее в некоторых случаях до получаса. Использование же информационных систем других университетов не представляется возможным в виду их закрытости.

В ходе выполнения аналитического этапа работы на базе правил приема в СПбГУ ИТМО 2010 года был формализован процесс проведения приемной кампании, Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников были выделены основные ее этапы и описаны правила составления рейтингов и списков рекомендованных к зачислении [1]. На базе технического задания и проведенных исследований были описаны основные требования к разрабатываемой системе и диаграммы прецедентов ролей ее пользователей.

Разработка велась в соответствии с моделью Model-View-Controller (MVC) на базе технологий Java и JSP, с использованием библиотеки Hibernate и поддержкой СУБД Oracle и PosgreSQL [2]. Выбранные технологии позволяют системе соответствовать поставленным требованиям и эффективно функционировать при использовании в СПбГУ ИТМО.

В рамках проектного этапа работы были разработаны модель базы данных и архитектура системы в виде диаграмм классов, которые впоследствии были реализованы.

Разработанная система успешно прошла апробацию в ходе приемной кампании СПбГУ ИТМО 2010 года. В рамках апробации в системе было зарегистрировано пользователей, из которых подали документы 5424 абитуриента.

В результате была разработана база данных, состоящая из 54 таблиц, и 185 Javaклассов, реализующих систему, полностью отвечающая техническому заданию и требованиям, поставленным при выполнении аналитического этапа. На базе разработанной системы успешно проведена приемная кампания СПбГУ ИТМО, и заявка на регистрацию программного продукта направлена в Роспатент. В дальнейшем планируются адаптация системы к измененным правилам приема в вуз, введение дополнительных пользовательских интерфейсов и возможностей автоматической проверки данных абитуриентов.

1. Правила приема в СПбГУ ИТМО в 2010 году [электронный ресурс] URL: http:// abit.ifrno.ru/rules2010 (дата обращения: 28.01.2010).

http://java.sun.corn/blueprints/pattems/MVC-detailed.html (дата 22.12.2010).

УДК

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ БЛИЖНЕПОЛЬНЫХ ТЕРАГЕРЦОВЫХ ЗОНДОВ

НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР

Научный руководитель – к.ф.-м.н., доцент А.И. Денисюк Предметом работы являлось исследование в области создания ближнепольных терагерцовых зондов новых типов на основе металлических коаксиальных структур.

Актуальность данной работы заключалась в том, что ближнепольные терагерцовые зонды необходимы для исследования свойств полупроводников и биологических Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую объектов с высоким пространственным разрешением. Существующие в настоящее время ближнепольные терагерцовые зонды на основе субволновых диафрагм или заостренных металлических стержней не обладают достаточной эффективностью. В данной работе была рассмотрена возможность создания ближнепольных зондов новых конструкций на основе коаксиальных структур. В работе проведено численное моделирование электродинамики ближнепольных терагерцовых зондов. Показано преимущество коаксиальной структуры с субволновой диафрагмой перед классической круглой субволновой диафрагмой. На основе результатов моделирования определены требования к геометрической конструкции зонда. Разработана технология создания и создан экспериментальный образец ближнепольного зонда.

Инженерно-физический факультет, кафедра твердотельной УДК 535-1/-

ФОРМИРОВАНИЕ МНОГОЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ

МЕТАЛЛА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ОКИСЛЕНИЯ

Научный руководитель – д.т.н., профессор В.П. Вейко Гранты РФФИ № 10-02-00208-а и 09-02-01065-а, Государственный контракт № П1134.

В работе было рассмотрено формирование цветного изображения на поверхности нержавеющей стали при воздействии лазера ИК диапазона. Данный метод представляет множество потенциальных применений: в промышленности (нанесение цветных логотипов на продукцию), в рекламном бизнесе (сувенирная продукция, визитки), в ювелирном производстве. Изменение оптических свойств поверхности может оказаться необходимым также во многих других случаях – при разработке фотоэлектрических, отражающих элементов и т.д. В настоящий момент в данном вопросе не существует строгой теоретической модели, а только некоторые эмпирические подходы. Таким образом, была поставлена задача, детально исследовать физические и химические процессы, приводящие к образованию цветных изображений, которые позволили бы управлять процессом лазерного окрашивания поверхности металлов.

В работе было показано, что эффект окрашивания при воздействии лазерного излучения в основном обусловлен двумя процессами: образование окисных пленок и влияние дифракционных эффектов. Параметром, характеризующим образование оксидной пленки, должна являться некая интегральная характеристика нагрева, учитывающая температуру поверхности образца, создаваемую воздействием серии N импульсов и общим временем нагрева. Для ее характеристики была выведена полуэмпирическая величина, Ф (1):

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников где первый член, отвечает за примерное (без учета теплопроводности) время поддержания температуры T ° в течение времени воздействия, а второй – за эффект накопления тепла от предыдущих импульсов [1]. Эксперимент показал, что на краях зоны образуется валик и другие следы застывшего расплава, что приводит к появлению регулярной шероховатости поверхности (рисунок).

Рисунок. АСМ изображение и микрофотография поверхности нержавеющей стали Для анализа влияния дифракционных эффектов на цвет изображения вводится второй параметр – период дифракции, d [2].

Были облучены образцы стали с одинаковыми параметрами Ф и d, но при разных режимах работы лазера, что позволило получить идентичные цвета на поверхности.

Полученные образцы были исследованы методами оптической и зондовой микроскопии, профилометрии, микрорамановского рассеяния и спектрофотометрии, которые также подтверждают влияние коэффициентов Ф и d на цвет изображения. Проведенные эксперименты позволяют в дальнейшем осуществлять контроль над цветом изображения.

Вейко В.П. Формирование многоцветного изображения при лазерном окислении металлов / В.П. Вейко, С.Г. Горный, Г.В. Одинцова, М.И. Патров, К.В. Юдин // Известия вузов. – 2011. – №2 (принято в печать).

2. Odintsova G.V. Laser induced multicolor image formation on metal surfaces / S.G. Gorny, G.V. Odintsova, A.V. Otkeeva, V.P. Veiko // Proc. of SPIE. – 2011 (to be published).

Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую Факультет оптико-информационных систем и технологий, УДК 620.178.

РАЗРАБОТКА ПРЕЦИЗИОННОГО МИКРОТВЕРДОМЕРА

Научный руководитель – к.т.н., доцент С.В. Андреев Работа выполнена в рамках НИР18003.

В работе представлена модель универсального автоматического микротвердомера. В отличие от аналогов в нем применены уникальные конструктивные решения, позволяющие повысить точность на несколько порядков, а так же нет привычного всем применения сменных грузов и оптического канала для наблюдения отпечатка. У рассмотренных аналогов погрешность в системе нагружения достигает 0,3 н и измерение диагонали отпечатка более 2 мкм, время, затрачиваемое оператором на измерение, может превышать 30 мин.

Разработанная модель микротвердомера, выгодно отличается от образцов микротвердомеров, представленных на рынке. В качестве основных технических результатов модели можно отметить повышение точности измерения механических свойств материалов и возможность исследования покрытий на их поверхности, в том числе оптических, а также упрощение процесса измерения, которое сводится практически к нажатию одной кнопки.

В разработанной модели микротвердомера были сохранены преимущества достигнутые в известных моделях, но значительно расширены возможности определения механических характеристик (предел прочности, пластическая и упругая деформации), используемых в расчетах контактного взаимодействия, а также эффективных механических характеристик тел с покрытиями или несколькими слоями, при свободном выборе материалов и размеров индентора, образца и покрытия.

В отличие от известных образцов микротвердомеров был расширен диапазон нагружения (10-430 н) и повышена точность поддержания усилия нагружения, которое задается с дискретностью 1:10 000 000. Реализована возможность регулирования скорости нагружения в широком диапазоне, как по линейному закону, так и по закону, задаваемому оператором. Устройство нагружения без применения сменных грузов не создает вибрации, а также позволяет компенсировать воздействия внешней вибрации.

В данной модели не используется микроскоп в общепринятом понятии для измерения отпечатка.

Была применена оптическая система из термостабильных материалов, позволяющая проводить измерения глубины вдавливания наконечника индентора с высокой точностью и дискретностью 0,02 нм. Это позволяет исследовать тонкослойные покрытия при глубине внедрения индентора менее толщины слоя.

Непрерывный контроль зависимости глубины внедрения индентора от усилия нагружения (во время нагружения, выдержки при постоянном усилии нагружения и Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников снижения усилия нагружения) позволяет измерять упругую и пластическую деформацию.

Базовые алгоритмы проведения измерений заложены в самом приборе, а измененные пользовательские могут быть внесены с ПК.

Результаты измерения отображаются на дисплее и могут передаваться на ПК для дальнейшей обработки.

Микротвердомер может применяться как самостоятельное устройство, так и в совокупности с другими приборами.

Уайтсайдс Дж. и др. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований. – М.: МИР. – 2002.

Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. – М.: Техносфера. – 2004.

Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.И. кинетическая природа прочности твердых тел. – М.: Наука. – 1974. – 560 с.

Булычев С.И. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора / В.П. Алехин. – М.: Машиностроение. – 1990. – 224 с.

Инженерно-физический факультет, кафедра физики и техники УДК 535.

РАЗРАБОТКА ЗАЩИЩЕННОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

КРИПТОГРАФИЧЕСКОГО КЛЮЧА НА ПОДНЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ

МОДУЛИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Научный руководитель – к.ф.-м.н., профессор В.Е. Стригалёв В рамках НИР по Государственному контракту № 02.740.11.0390 от 30 сентября 2009 г.

В современных линиях связи проблема защиты передаваемых данных становится одной из самых актуальных. Шифрование данных с помощью абсолютно стойкого ключа является наиболее эффективным методом обеспечения секретности [1].

Квантовая криптография – направление в криптографии, решающее проблему распределения абсолютно стойкого ключа между легитимными пользователями.

Существует два основных направления реализации систем квантового распределения криптографического ключа: интерферометрические системы (в частности Plug&Play системы [2]) и системы, использующие поднесущие частоты модулированного излучения [3]. По сравнению с классическими интерферометрическими схемами в системе с использованием поднесущих частот значительно упрощается синхронизация Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую фазы оптического сигнала и исключается поляризационная зависимость модуляции сигнала. Кроме того, в системе квантового распределения ключа на поднесущих частотах не существует ограничения по скорости генерации криптографического ключа, связанного с рэлеевским рассеянием и присущего Plug&Play системам.

При разработке устройств квантовой криптографии с фазовым кодированием необходимо обеспечить синхронизацию фазы оптического сигнала, а также стабилизацию системы при внешних воздействиях. Задачей представленной работы была разработка защищенной волоконно-оптической линии связи с учетом вышеприведенных требований.

Коэффициент квантовых ошибок, обусловленный помехами в квантовом сигнале, имеет критическое значение для функционирования систем квантового распределения криптографического ключа, поэтому при разработке защищенной линии связи важно проанализировать все возможные помехообразующие факторы. В системах с использованием поднесущих частот помехи в квантовом сигнале, главным образом, возникают при фильтрации спектральных составляющих. Существует два способа фильтрации. Для каждого из них была разработана схема квантового распределения ключа и проведены расчеты.

Для согласования фазы модулирующих радиочастотных сигналов в разработанной схеме был применен синхронизирующий сигнал, передающийся в канал связи вместе с квантовым сигналом при помощи WDM-мультиплексирования. WDM-синхронизация фазы оптического сигнала позволяет обойти проблему дисперсии в оптическом волокне, а также исключить влияние флуктуаций параметров оптического волокна [4].

Для стабилизации спектрального фильтра проводится модуляция его резонансной частоты. Модуляция осуществляется при помощи пьезомодулятора, на который установлен фильтр Фабри-Перо. Генератор, управляющий пьезомодулятором, также подает сигнал на синхронный детектор, который регистрирует сигнал, прошедший через спектральный фильтр. Сигнал с выхода синхронного детектора подается на элемент Пельтье. В зависимости от полярности этого сигнала, элемент Пельтье повышает или понижает температуру спектрального фильтра, плавно изменяя его резонансные частоты, и возвращает систему в рабочую точку.

Результатом проведенной работы стала разработанная защищенная волоконнооптическая линия связи. Она имеет высокую расчетную скорость генерации ключа, обеспечивает синхронизацию фазы оптического сигнала и стабилизацию спектрального фильтра. В ходе работы был построен лабораторный макет системы квантового распределения ключа, работающий в режиме большого сигнала. Были проведены его экспериментальные и инженерные исследования. Результаты проведенной работы могут служить основой для дальнейшего развития систем квантового распределения ключа и улучшения их технических характеристик.

1. Gisin N., Ribordy G., Tittel W., Zbinden H. Quantum cryptography // Rev. Mod. Phys.

2002. – V. 74, №1. – Рp. 145–190.

2. Muller A., Herzog T., Huttner B., Tittel W., Zbinden H., Gisin N. «Plug and play» systems for quantum cryptography // Appl. Phys. Lett. – 1997. – V. 70, №7. – Рp. 793–795.

3. Мазуренко Ю.Т., Меролла Ж.-М., Годжебюр Ж.-П. Квантовая передача информации с помощью поднесущей частоты. Применение к квантовой криптографии // Оптика и спектроскопия. – 1999. – Т. 86, №2. – С. 181–183.

4. Olivier L. Guerreau, Jean-Marc Merolla, Alexandre Soujaeff, Frederic Patois, Jaen-Pierre Goedgebuer, Francois J. Malassenet. Long-distance QKD transmission using singleПобедители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников sideband detection scheme with WDM syncronization // IEEE Journal of selected topics in quantum electronics. – V. 9, № 6. – November/December. – 2003. – Рp. 1533–1540.

УДК 004.

КОМПОНЕНТ СРАВНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНКЕТИРОВАНИЯ

В ПРОЦЕССЕ ЛОНГИТЮДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. Н.Н. Горлушкина Научно-исследовательская работа выполнена в рамках инициативных и других работ творческого характера.

Проблемой реализации лонгитюдных исследований в вузе, заключается в нехватке ресурсов в высших учебных заведениях. В решении этой проблемы может помочь использование информационных технологий, которые позволят автоматизировать многие рутинные операции лонгитюдного исследования. В работе был разработан компонент для информационной системы анкетирования студентов.

Разработанный компонент позволяет автоматизировать рутинные операции, возникающие при проведении лонгитюдных исследований, предоставляя, таким образом, возможность для проведения длительных повторных исследований интересующего вопроса.

В ходе выполнения работы было необходимо решить задачу создания информационных ресурсов, которые бы могли проводить лонгитюдные исследования.

В разработанном компоненте сбор данных от студентов происходит автоматизировано с помощью он-лайн анкет. После заполнения он-лайн анкет студентами на разных этапах измерений повторного исследования, выполняется сравнение полученных результатов при помощи статистических методов. Сравнение результатов анкетирования предусмотрено в вопросах закрытой формы. Если вопрос состоит из двух вариантов ответов, и было проведено два этапа измерений, то для сравнения результатов применяется статистический тест МакНемара. Если сравнение результатов происходит более чем двух измерений, то применяется Q тест Кохрана. Сравнение данных полученных в вопросе с более двумя вариантами ответов при двух и более измерений осуществляется тестом хи-квадрат. Приведенные статистические тесты позволят выяснить, есть ли значимые различия между результатами измерений по интересующему вопросу.

В результате выполнения работы был разработан компонент для информационной системы анкетирования студентов, который позволяет проводить лонгитюдные исследования на основе анкетирования и производить сравнение полученных результатов при помощи статистических тестов. Разработанный компонент позволяет Победители конкурса Университета на лучшую научно-исследовательскую выявлять изменения мнения студентов во времени. Перспективы развития компонента заключаются в расширении его функциональности. Существуют психологические тесты на определенные характеристики человека, например, тест на тревожность, уверенность, самооценку и т.д. В результате этих тестов оценивается уровень исследуемого показателя. Добавление возможности создания психологических тестов, определяющих уровень исследуемого показателя, позволит проводить статистический анализ количественных данных. Необходимо учесть одну особенность: для оценки изменений психологических характеристик необходимы параллельные серии методик, измеряющие исследуемый показатель [1]. В противном случае результаты могут быть обусловлены не происходящими изменениями в психической организации человека, а возникающей адаптацией к тестированию и тренированностью. Также необходимо учесть изменение интерпретации при ответе на вопрос. Для этого необходимо добавить функциональность, позволяющей переходить к определенному вопросу анкеты, в зависимости от выбранного варианта ответа. Например, сравнение результатов показало, что нет значимых различий по данному вопросу на разных этапах измерений, но следующий уточняющий вопрос выявит, изменилась ли интерпретация при ответе на данный вопрос.

Классификация методов психологического и психодиагностического исследования [Электронный ресурс]: Режим доступа http://www.psy.ysu.ru/library/book001/04.htm Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников

ЛАУРЕАТЫ КОНКУРСА УНИВЕРСИТЕТА

(ПОБЕДИТЕЛИ КОНКУРСА ФАКУЛЬТЕТОВ)

НА ЛУЧШУЮ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ

ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ

ВЫПУСКНИКОВ

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Антонов Александр Сергеевич Год рождения: Факультет оптико-информационных систем и технологий, кафедра оптикоэлектронных приборов и систем, группа Специальность:

200203 Оптико-электронные приборы и системы e-mail: [email protected] УДК 001.891.

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ СПЕКТРОВ КОМБИНАЦИОННОГО

РАССЕЯНИЯ СВЕТА ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

Научный руководитель – к.х.н., доцент В.П. Челибанов Работа выполнена в рамках инициативных и других работ творческого характера, содержащих решение проблем, не предусмотренных учебной деятельностью.

Работа была посвящена разработке технологии обработки спектров комбинационного рассеяния света (КРС) для аналитической системы OPTEC-785-H и созданию на основе этой технологии демонстрационной базы данных по спектрам КРС нескольких лекарственных средств, выпускаемых различными производителями.

На данный момент насчитывается более 20 фирм выпускающие аналитические системы на основе КРС [1]. В основном это крупногабаритное, настольное, лабораторное оборудование, не предназначенное для работы в полевых условиях.

Изготовленная в ЗАО «ОПТЭК» аналитическая система OPTEC-785-H, которая была исследована в данной работе, имеет малые габариты и способна работать в полевых условиях. Но для уверенной идентификации образца необходима особая технология обработки спектров КРС.

Спектр КРС можно обработать с помощью коррекции базовой линии. Коррекция базовой линии или полиномиальная обработка, применяется для удаления «подставки», которая может присутствовать в спектре КРС, с целью повышения правильной возможности идентификации вещества.

Технология коррекции базовой линии заключается в следующем. Оператор выставляет точки таким образом, чтобы они описывали подставку спектра КРС, после установки точек программа построит через них полином, далее из спектра вычитается все, что находиться ниже полинома, тем самым убирая подставку. Получившиеся результаты при выставлении различного количества точек отображены на рисунке.

Рисунок. График зависимости коэффициента quality от количества точек Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников Идентификация вещества происходит в программе «SpectralID», которая отображает численное значение коэффициента «quality». Коэффициент «quality» введен разработчиками для численного показа значения несовпадения эталонного спектра КРС с анализируемым спектром. Коэффициент «quality» находиться в диапазоне от 0 до 1, означает 100% совпадения спектров КРС, 1 соответствует 100% несовпадению спектров.

Из рисунка видно, что возможность правильности идентификации спектра КРС повышается при выставлении большего количества точек. Для успешной идентификации вещества достаточно выставлять примерно от 12 до 16 точек.

Лазер с мощностью в 0,4 Вт при длительном времени экспозиции способен разрушить пробу. Для исключения повреждения пробы были измерены параметры для определения допусков по мощности лазерного излучения, времени экспозиции и положению образца относительно зонда. По результатам экспериментов были выбраны следующие оптимальные значения: мощность лазерного излучения 200 мВт, времени экспозиции 1300 мс, при установке образца относительно зонда на расстоянии от 9 до 10 мм.

На основании полученных данных была разработана технология обработки спектра КРС для аналитической системы идентификации лекарственных средств. Технология позволяет в полной мере использовать возможности аналитической системы с меньшим риском для образца и с более высокой степенью идентификации веществ.

По разработанной технологии создана база данных по спектрам КРС двадцати одного лекарственного средства, выпускаемыми различными фирмами.

Полученные результаты будут использованы при доработке инструкции по эксплуатации аналитической системы OPTEC-785-H.

DirectIndustry – The Virtual Industrial Exhibition [Электронный ресурс]. – http://www.directindustry.com/industrial-manufacturer/raman-spectrometer-80689.html 2010. – Свободный доступ.

Антонов Максим Владимирович Год рождения: Факультет информационных технологий и программирования, кафедра информационных систем, группа Специальность:

230201 Информационные системы и технологии e-mail: [email protected] УДК 004.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ УСТРОЙСТВА В ЗАДАННОМ

ПЕРИМЕТРЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ GPS

Научный руководитель – ассистент В.В. Повышев Одной из областей применения GPS-трекеров являются системы родительского контроля за детьми. Как правило, подобные системы работают следующим образом:

GPS-трекер получает сигналы со спутников, определяет координаты человека, затем с помощью GPRS данные передаются на сервер поставщика услуг. Абоненты получают Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) информацию о местоположении объекта через веб-сервис или специальное приложение.

Системы, выполненные по такой схеме, имеют ряд существенных недостатков:

необходимость приобретать узкоспециализированное устройство (GPS-трекер), «привязанное» к поставщику услуг;

для управления системой необходим доступ к компьютеру, подключенному к ограничения использования безопасных зон;

ограниченное время автономной работы;

ежемесячная абонентская плата;

оплата GPRS-трафика.

С другой стороны, программы слежения для мобильных телефонов функционально ограничены, и предоставляют возможность мониторинга местоположения устройства только в режиме реального времени средствами вебинтрерфейса.

Таким образом, в связи со стремительным ростом доли коммуникаторов со встроенным GPS на российском рынке мобильных устройств, было решено реализовать подобную систему в виде автономного приложения, которое будет избавлено от вышеперечисленных недостатков.

Система была реализовать в виде сервиса, работающего в фоновом режиме, и клиентской части, предоставляющей интерфейс для создания маршрутов и безопасных зон и конфигурирования системы. Спроектированная система обеспечивает следующие функции:

контроль местоположения устройства средствами системы GPS или, по указанию пользователя (с целью экономии ресурсов аккумулятора), а также в случае недоступности GPS-средствами базовых станций оператора сотовой формирование типичных областей нахождения устройства в виде маршрутов (наборов контрольных точек на карте) или безопасных зон (полигоны на карте) в ручном или автоматическом режиме;

управление временем актуальности маршрутов и безопасных зон средствами автоматическое оповещение через SMS в случае превышения допустимого отклонения местоположения устройства от маршрута или выхода устройства за пределы безопасной зоны выхода устройства и за пределы предустановленного В процессе выполнения работы, была рассмотрена предметная область, включающая в себя теорию и практику применения систем контроля местоположения устройства в качестве средств родительского контроля. Были рассмотрены аналоги и произведено исследование актуальности и необходимости упрощения и сопровождения процессов с помощью информационной системы. В результате этого, была поставлена задача по проектированию вышеописанной системы. В ходе решения поставленной задачи спроектирована и реализована информационная система, осуществляющая контроль местоположения устройства в заданном периметре с использованием GPS.

Система позволяет существенно упростить и сделать более удобным процессы применения технологии родительского контроля благодаря ее специфичной реализации, опирающейся на возможности современных мобильных телефонов. Для реализации системы была выбрана оптимальная платформа, и выбор в немалой степени был обусловлен ее широкой распространенностью. Таким образом, система, состоящая Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников из нескольких модулей, архитектура которой разделена на клиентскую часть и сервис, легко модернизируема и позволяет расширить свою функциональность, что, с большой вероятностью, и будет сделано при ее дальнейшем применении в соответствии с пожеланиями пользователей.

Простота развертывания и использования системы, а также тот факт, что на сегодняшний день аналогичные системы реализованы не столь эффективным образом, говорит о благоприятных прогнозах ее применения в предметной области.

Богомолов Антон Владимирович Год рождения: Факультет компьютерных технологий и управления, кафедра электротехники и прецизионных электромеханических систем, группа Специальность:

140604 Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов e-mail: [email protected] УДК 628.3, 621.313.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА РУЛЕВОЙ

МАШИНКИ КОРАБЛЯ

Научный руководитель – д.т.н., профессор И.Е. Овчинников Работа выполнена в рамках НИР.

Задачей проектирования электропривода рулевой машины малых судов являлось построение в первую очередь надежной системы, позволяющей управлять курсом корабля. Поэтому, в качестве основного элемента электропривода был выбран и рассчитан вентильный двигатель. Повышенный интерес к данному типу электрических машин связан со следующими особенностями и свойствами, зачастую превосходящими традиционные типы электродвигателей: бесконтактность и отсутствие узлов, требующих обслуживания; большая перегрузочная способность по моменту; высокое быстродействие; высокие энергетические показатели; значительный срок службы;

минимальные массогабаритные показатели при прочих равных условиях.

Управление электродвигателем, входящего в состав электропривода, производилось по сигналам различных чувствительных элементов, измеряющих углы и угловые скорости рассогласования направления движения и заданного направления. В качестве таких измерителей чаще всего выступают курсовые гироскопы, измеряющие угол рассогласования, демпфирующий гироскоп, измеряющий угловую скорость рассогласования, и другие элементы (тахогенератор, датчики позиционирования). В некоторых случаях эти элементы объединяются в устройства, называемые автопилотом управления курсом корабля.

Структурная схема системы управления курсом корабля представлена на рис. 1.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Рис. 1. Структурная схема системы управления курсом корабля Было произведено моделирование электромеханической системы средствами пакета Mathcad для условий нелинейной системы управления корабля:

В результате моделирования были получены переходные процессы изменения угла рассогласования курса корабля (рис. 2) без колебательности, длительностью полностью удовлетворяющей заданию.

Рис. 2. График переходного процесса изменения угла рассогласования курса На основании моделирования были сделаны следующие выводы.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников 1. Переходный процесс при выбранных параметрах характеризуется монотонностью и малой колебательностью.

2. Применение вентильного двигателя в приводе рулевой машины позволяет обеспечить отработку угла рассогласования курса при хорошем качестве и ограниченной длительности переходного процесса. При этом управляющий сигнал содержит четыре составляющих (2 – по отклонению курса и отклонению руля и 2 – по производным от этих отклонений).

3. Для заданного сочетания исходных данных и параметров возможное передаточное отношение редуктора должно быть оценено величиной i = 10 25. Увеличение i приведет к возрастанию стоимости и массы редуктора, а снижение – к увеличению длительности переходного процесса.

4. Увеличение скорости судна существенно уменьшает угол отклонения руля корабля за счет увеличения момента на руле.

5. Угол начального рассогласования в рассмотренном диапазоне углов практически не влияет на длительность переходного процесса 6. Для решения рассматриваемой задачи следует проектировать специальный низкооборотный двигатель, а в некоторых случаях – безредукторный непосредственный привод на основе вентильного двигателя.

Овчинников И.Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе. – СПб: Корона-Век. – 2006.

Воронов А.А. Теория автоматического управления. – М.: Высшая шк, 1986.

Кухлинг Х. Справочник по физике. М.: Мир, 1982.

Голубев Сергей Вячеславович Год рождения: Институт комплексного военного образования, кафедра специального приборостроения защиты информации, группа Специальность:

090103 Организация и технология защиты информации e-mail: [email protected] УДК

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ФАЗИРОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

СИГНАЛОВ ДЛЯ КОМПЛЕКСА РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПОДАВЛЕНИЯ

Научный руководитель – преподаватель А.Д. Яковлев В рамках работ творческого характера, содержащих решение проблем, не предусмотренных учебной деятельностью.

В условиях современного вооруженного конфликта к системам радиоэлектронного противодействия (РЭП) предъявляются новые требования, которые обусловлены интенсивным развитием систем связи и управления войсками [1].

Создание новых комплексов РЭП и модернизация старых является одним из направлений модернизации армии Российской Федерации. Найти пути повышения эффективности комплексов радиоэлектронного противодействия возможно лишь проведя анализ методов и средств РЭП. Среди обнаруженных возможностей автором Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) было выделено применение современных антенных систем с фазированными антенными решетками (ФАР). Применение ФАР позволяет не только увеличить мощность помехи в районе подавляемого приемника, за счет большего коэффициента усиления, но и реализовать возможность управления диаграммой направленности и формирования режимов пространственного сложения мощностей. Для управления ФАР необходимо включать в высокочастотный (ВЧ) тракт линии задержки [2]. В качестве таковых были рассмотрены фазовращатели на LC-контурах (рисунок). Данный вариант улучшает электрические характеристики ВЧ тракта, значительно снижает вес и габариты устройства.

В работе была рассмотрена модернизация одного из комплексов РЭБ для КВ диапазона. В основе модернизации комплекса новая фазированная антенная решетка (ФАР). Для определения необходимых значений задержки фазы был произведен анализ ФАР, который установил необходимость наличия пяти дискретов фазы (180°, 90°, 45°, 22°, 12°). Данные требования реализованы с помощью фазовращающих цепей на LC контурах [2], которые и были рассчитаны в работе. При моделировании контуров в системе OrCAD получены фазово-частотные и амплитудно-частотные характеристики.

После получения положительных результатов моделирования разработаны цепи управления [3], составлена схема соединений и перечень элементов, оформленные по ГОСТу, разработана печатная плата. Разработанная плата фазовращателя была изготовлена и прошла все необходимые для проверки ее параметров испытания.

Данный факт подтвердил высокую степень надежности проведенного компьютерного моделирования. Плата фазовращателя используется в составе устройства фазирования модернизированного комплекса РЭП.

Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем. – М.: Вузовская книга, Авраменко А.А., Галямичев Ю.П., Ланнэ А.А. Электрические линии задержки и фазовращатели. – М.: Связь. – 1973.

Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства: Справочник. – М.: Радио и связь, Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников Довгилев Михаил Иванович Год рождения: Естественнонаучный факультет, кафедра физики, группа Специальность:

230201 Информационные системы и технологии e-mail: [email protected] УДК

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

ОБСЛУЖИВАНИЯ МОРСКОГО РИФОВОГО АКВАРИУМА НА БАЗЕ

МИКРОКОНТРОЛЛЕРА ARDUINO

Научный руководитель – ст. преподаватель А.П. Ищенко Возросла популярность морских рифовых аквариумов, в связи с этим и увеличилась потребность в автоматизации простых задач по обслуживанию морского рифового аквариума [1]. Есть много аквариумного оборудования, которое решает узкие конкретные задачи по обслуживанию морского аквариума, а оборудования, которое бы решало проблему комплексно, рассматривая аквариум как систему в целом, очень мало. И у этого оборудования есть общие недостатки:

высокая стоимость;

необходимость покупки дополнительного фирменного оборудования;

ограниченные возможности;

нет возможности модификации.

Есть потребность, но нет решения с низкой стоимостью и широкими возможностями. Цель работы – проектирование автоматизированной системы обслуживания морского аквариума на базе микроконтроллера Arduino. На Arduino ранее не велась разработка такого рода системы, следовательно, этот проект можно считать уникальным для данного контроллера [2].

В проекте все действия обрабатывает контроллер Arduino Mega [3]. К нему подключаются все датчики и оборудование, а также подключается небольшой LCD дисплей, который отображает всю необходимую информацию и кнопки управления.

Через дополнительную плату подключается упрощенное подобие сетевой карты и кард ридер. Для обеспечения точного времени, которое не собьется при потере напряжения, используется дополнительный микроконтроллер времени, который в случае отсутствия основного питания начинает работать от встроенной батарейки.

В результате выполнения работы была разработана система автоматизации обслуживания рифового аквариума. Она значительно упрощает обслуживание аквариума, и несет возможности, которых нет в других ранее разработанных системах обслуживания, при этом обладает более низкой стоимостью. Система следит за тем, чтобы параметры среды были в пределах нормы, заданной пользователем, и по некоторым параметрам в случае отклонения от нормы стремиться самостоятельно, привести систему в сбалансированное нормальное состояние. Система собирает статистические данные об экосистеме, которые возможно просмотреть в виде графиков и предупреждает о любых отклонениях от нормы. Система обрабатывает получаемые данные, и помогает принимать решения по дальнейшим действиям, тем самым обеспечивая контроль над экосистемой рифового аквариума в целом. Направления дальнейшего развития системы это полное моделирование естественного освещения, система рассвета и заката, система моделирования лунных фаз и другие улучшения, Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) которые позволят еще больше упростить обслуживание морского рифового аквариума и улучшить состояние морской аквариумной экосистемы в целом.

Аква Лого [Электронный ресурс] / Морской аквариум. – Режим доступа:

http://www.aqualogo.ru/morskoi_akvarium, свободный.

Arduino [Электронный ресурс] / Справочник языка Arduino. Режим доступа:

http://arduino.cc/en/Reference/HomePage, свободный.

Arduino [Электронный ресурс] / Контроллер Arduino Mega. Режим доступа:

http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardMega, свободный.

Злобин Дмитрий Александрович Год рождения: Факультет оптико-информационных систем и технологий, кафедра прикладной и компьютерной оптики, группа Специальность:

200203 Оптико-электронные приборы и системы e-mail: [email protected] УДК 58.

МАРКШЕЙДЕРСКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ВЫСОТОМЕР

Научный руководитель – ст. преподаватель С.И. Кучер В связи с интенсивным ростом добычи полезных ископаемых большое внимание уделяется оснащению геологической службы приборами, резко повышающими объективность измерений. Ранее был разработан геологический автоматический высотомер ВАГ. Этот высотомер имеет ряд недостатков: трубу с перевернутым изображением; массу 2,2 кг; небольшой диапазон измерений и позволяет работать преимущественно со штатива.

Целью работы была разработка прибора для измерения высоты видимых пластов горных пород толщиной до 40 метров.

Рис. 1. Оптическая схема маркшейдерско-геологического высотомера Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников В процессе выполнения работы была определена оптическая схема (рис. 1) и выполнен габаритный расчет.

Внедрение линзовой оборачивающей системы позволило получить прямое изображение предмета. Использование призм уменьшило габариты прибора.

На основе оптической схемы была разработана конструкция прибора (рис. 2), которая обеспечивает крепление всех деталей и узлов схемы в соответствующем порядке. Также было разработано основание (рис. 3), которое обеспечивает быструю установку прибора в уровень за счет использования двух усеченных дисков. Оправы призм были разработаны специально для этого прибора. Также разработан самоустанавливающийся узел вертикального лимба, на который нанесены высотомерные шкалы. Остальные элементы системы закреплены традиционным способом.

Рис. 2. Конструкция маркшейдерско-геологического высотомера Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Масса прибора составляет 1,5 кг. Это было достигнуто за счет использования более легких материалов по сравнению с аналогом.

По результатам работы можно сказать, что конструкция прибора получилась компактной, удобной в производстве и эксплуатации. По своим конструктивным особенностям высотомер не представляет собой источник опасности и вреда для человека, работающего с ним. Экономико-организационные расчеты дают положительную оценку системе. Технология процесса сборки и юстировки не представляет собой сложности для производства.

Кашина Ольга Андреевна Год рождения: Естественнонаучный факультет, кафедра технологии профессионального обучения, группа Специальность:

230202 Информационные технологии в образовании e-mail: [email protected] УДК 337.004.

СТУДЕНЧЕСКИЙ ЦЕНТР «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ОБРАЗОВАНИИ». МОДУЛЬ «УЧЕТ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ»

ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ СТУДЕНЧЕСКОГО ЦЕНТРА «ИТО»

Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. Н.Н. Горлушкина Работа выполнена в рамках инициативной творческой работы студентов кафедры ТПО по созданию Студенческого центра «Информационные технологии в образовании», основная цель которого: организация проектно-ориентированной практики студентов, направленной на воспитание профессиональных качеств выпускников и решение проблемы отсутствия опыта работы у студентов и выпускников.

Отсутствие реальной практики и опыта работы – это то, с чем в настоящем приходится сталкиваться большинству выпускников многих вузов страны. Изучение зарубежного опыта решения этой проблемы показывает, что сегодня актуальными на Западе становятся студенческие консультационные и бизнесцентры при университетах.

Такие центры сотрудничают с целым рядом коммерческих и некоммерческих организаций, которые выставляют тендер на выполнение своего проекта. И это сотрудничество обеспечивает студентам возможность практического применения своих знаний и навыков в работе над реальным проектом, который, в свою очередь, идет в зачет кредитных единиц по курсу, которому обучаются студенты [1, 2].

Целью настоящей работы было исследование и на основе полученных результатов создание в СПбГУ ИТМО Студенческого центра (далее – Центр), который позволил бы решить острую в настоящем для многих студентов и выпускников проблему отсутствия практики и опыта работы, а также воспитать в дополнение к теоретическим и практическим вузовским курсам профессиональные качества будущего специалиста.

Схема работы Центра строится таким образом, что студенты, при заявке на выполнение какого-либо проекта, организуются в небольшие команды либо самостоятельно, либо по инициативе своего руководителя, который, в свою очередь, является аспирантом или преподавателем кафедры. Разделение ролей и умение работать в команде в настоящем времени является одним из приоритетных требований при устройстве на любую должность.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников Во время выполнения проекта в Центре складывается целый ряд документов (техническое задание, договоры и акты приема-передачи выполненных работ, отчеты), необходимых для отчетности на кафедре, а по завершению работы над каким-либо заказом, у студента формируется портфолио работ, которое он в будущем может использовать в качестве приложения к своему резюме. Все эти документы для удобства доступа к информации могут переноситься в электронную форму. Для этого разрабатывается информационная система Центра, обеспечивающая его информационную поддержку, продвижение среди потенциальных работодателей, поддержку документооборота и процесса выполнения проектов. Система условно поделена на модули, среди которых выделяется модуль «Учет деятельности пользователей», объединивший в себе функции обеспечения документооборота Центра и сбора статистики по выполняемым и выполненным проектам, которая, в свою очередь, является отчетной информацией о деятельности студента на кафедре.

Таким образом, был разработан проект Студенческого центра «Информационные технологии в образовании» и модель его функционирования, а также спроектирован прототип модуля «Учет деятельности пользователей» системы Центра.

University of California, Davis. Graduate School of Management [Электронный ресурс] – Электрон.дан. – Davis: University of California, 2009. – Режим доступа:

http://vvvvw.gsm.ucdavis.edu/Centers/index.aspx?id=248, свободный. – Загл. с экрана.

Small Business Institute. Center for Enterpreneurship [Электронный ресурс] – Электрон.дан. – Fullerton: California State University, 2009. – Режим доступа:

http://business.fullerton.edu/centers/cfe/sbi.htm, свободный. – Загл. с экрана. – Яз.англ.

Колесникова Евгения Васильевна Год рождения: Факультет оптико-электронных систем и технологий, кафедра компьютеризации и проектирования оптических приборов, группа Специальность:

200203 Оптико-электронные приборы и системы e-mail: [email protected] УДК 535.

РАЗРАБОТКА МОНОХРОМАТОРА К УСТАНОВКЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА МЯСА

Научный руководитель – к.т.н., ст.н.с. А.В. Савушкин (Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова) Инициативная работа творческих групп.

Данная тема достаточно актуальна, так как по данным всемирной организации здравоохранения, даже в развитых странах более 30% населения ежегодно испытывают на себе последствия пищевых отравлений. Происходит это от того, что многие производители пренебрегают качеством мясопродуктов за счет сниженного контроля и использования мясного сырья недостаточно хорошего качества.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Автором, в этой связи, был предложен метод молекулярной спектроскопии.

Согласно заданию было необходимо разработать основной блок спектроанализатора – это диспергирующий блок.

Прежде чем осуществлять разработку, нужно было установить основные технические характеристики диспергирующего блока, а именно, рабочий спектральный диапазон и разрешающую способность. Такие данные могут быть получены из спектров основных компонентов мясопродуктов. Основными компонентами мяса и мясопродуктов являются жир, белок и влага. Наиболее близкими аналогами по своим оптическим и спектральным свойствам являются для белка – полиамид ПА-6, для жира – легкая нефть. Анализ спектров позволил определить рабочий спектральный диапазон (1–10 мкм) и разрешающую способность (1–2 нм).

Следующим этапом было необходимо выбрать оптическую схему диспергирующего блока. Наиболее оптимальной схемой является схема Игля, так как она позволяет добиться требований малогабаритности. Для расчета выбрана решетка с радиусом 300 мм и числом штрихов на мм приблизительно 100.

Результаты расчетов показали, что данная схема на основе этой дифракционной решетки имеет некоторое значение продольной составляющей расфокусировки. Для ее уменьшения была использована неклассическая вогнутая решетка с переменным числом штрихов на мм. Однако даже с использованием такой решетки, как показал расчет, не удается полностью устранить остаточную расфокусировку.

В этой связи было предложено использовать в монохроматоре оригинальные решения, не использовавшиеся ранее в серийных монохроматорах, а именно, для компенсации расфокусировки – кулачковый механизм. В приборе для обеспечения линейной зависимости между углом поворота решетки и длиной волны используется синусный механизм. Теперь о кулачковом механизме: в процессе сканирования стол с дифракционной решеткой посредствам направляющей «ласточкин хвост» смещается в направлении оси дифракционной решетки на расстояние, определяющемся профилем кулачка.

Прибор соответствует требованиям технического задания, а именно:

малогабаритен, разрешающая способность составила 1–10 мкм, а спектральное разрешение 2 нм.

Беляков Ю.М., Павлычева Н.К. Спектральные приборы: Учебное пособие / Под ред. Н.К. Павлычевой. – Казань: Изд-во КГТУ, 2007. – 204 с.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников Малык Александр Сергеевич Год рождения: Факультет информационных технологий и программирования, кафедра компьютерных образовательных технологий, группа Специальность:

230202 Информационные технологии в образовании e-mail: [email protected] УДК 004.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ И СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО

ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОСТАВЛЕНИЯ

ОТЧЕТНОСТИ ДЛЯ СРЕДНЕГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

Научный руководитель – ст. преподаватель Д.Г. Николаев Работа выполнена в рамках научно-исследовательской деятельности по выполнению хоздоговорных НИР, содержащих решение проблем, не предусмотренных учебной деятельностью.

В рамках рассматриваемой работы требовалось создать основу для создания информационных систем выполняющих автоматическое создание отчетности в средних общеобразовательных учреждениях (школах). Необходимость в таких системах очень высока, поскольку это позволяет сэкономить время и силы для более важных дел, чем рутинные операции [1]. Система должна предоставлять возможность хранения всей необходимой для построения отчетов информации в базе данных (БД). Предоставлять интерфейс для ввода и вывода данных из БД, функции, необходимые для поддержания логической целостности системы. Также в системах должны быть реализованы алгоритмы построения основных отчетов и описан механизм создания новый отчетов.

Среди систем, решающих схожие задачи, были выделены «ПараГраф», «КМ-Школа» и NetSchool, как наиболее распространенные, согласно проведенному анкетированию учителей [2–4]. Основным недостатком этих систем является их сложность и большое время запуска. Для начала использования системы необходимо ввести очень большое количество информации, на что не всегда хватает ресурсов. Поэтому дополнительным требованием к системе явилась необходимость быстрого запуска, т.е. обеспечение возможности начать использовать возможности системы как можно скорее.

В ходе выполнения аналитического этапа в сотрудничестве с учителями были формализованы требования к системе и разработаны необходимые описания:

инфологическая модель и диаграммы классов.

Разработка системы велась на базе языка программирования PHP и СУРБД MySQL, технологии выбраны из-за широкой распространенности, что облегчит их внедрение и поддержку на базе школ. Также указанные технологии полностью удовлетворяют требованиям скорости и безопасности системы [5].

В результате была разработана база данных содержащая 10 таблиц, участвующих в формировании и хранении данных для отчетов. Бизнес логика работы системы реализована в 51 хранимой процедуре. Программный интерфейс представлен классами. На основе данной системы реализована ИС, проходящая внедрение в ЦО № 173 г. Санкт-Петербурга.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Дылян Г.Д. Модели управления процессами комплексной информатизации общего среднего образования / Г.Д. Дылян, Э.С. Ратобыльская, М.С. Цветкова. – М.:

БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. – 111 с.

Система Параграф. URL: http://nastavnik.ru/products_adm.shtml (дата обращения:

02.10.2010 г.).

http://kmschool.ru/r1/general/a1.asp (дата обращения: 02.10.2010 г.).

Описание системы NetSchool. URL: http://www.net-school.ru/prod_descr.php (дата обращения: 05.10.2010 г.).

Константайн Л. Разработка программного обеспечения / Л. Константайн, Л.

Локвуд. – СПб: Питер, 2004. – 592 с.

Медведева Дарья Александровна Год рождения: Факультет вечернего и заочного обучения, кафедра менеджмента, группа Специальность:

080507 Менеджмент организации e-mail: [email protected] УДК 338.465.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ВЫСШЕМ УЧЕБНОМ

ЗАВЕДЕНИИ НА БАЗЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ

Научный руководитель – к.т.н., доцент Ю.К. Прохоров Развитие системы образования предъявляет повышенные требования к качеству подготовки дипломированных специалистов. От современного высшего учебного заведения требуется внедрение новых подходов к обучению, обеспечивающих наряду с его фундаментальностью и соблюдением требований ГОС развитие коммуникативных, творческих и профессиональных компетенций, потребностей в самообразовании на основе потенциальной многовариантности содержания и организации образовательного процесса.

«Мультимедиа» (multimedia) – интегрированные системы, обеспечивающие работу с анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком, неподвижными изображениями и движущимся видео [2]. Использование мультимедийных технологий в образовании умножает педагогические возможности преподавателей учебного заведения, делает процесс обучения более наглядным, создает дополнительную мотивацию у обучаемых к изучению материала.

Целью работы было совершенствование учебного процесса в высшем учебном заведении с применением мультимедийных обучающих программ. Объектом исследования является высшее учебное заведение профессионального образования Северо-Западный институт печати Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна (СЗИП СПГУТД).

В ходе работы были поставлены и решены следующие задачи: дана общая характеристика деятельности СЗИП; проведен анализ основных проблем, стоящих перед СЗИП; проведено исследование учебного процесса и обоснованы причины его Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников совершенствования; отражено значение мультимедийных обучающих программ в учебном процессе вуза; разработан проект по внедрению мультимедийных обучающих программ в учебный процесс СЗИП.

Преимущества мультимедийных обучающих программ: возможность создания богатого справочного и иллюстративного материала, представленного в самом разнообразном виде: текст, графика, анимация и т.д.; интерактивные компьютерные программы активизируют все виды деятельности человека, что ускоряет процесс усвоения материала; внимание во время работы с программой с мультимедиа удваивается; экономия времени, необходимого для изучения конкретного материала, в среднем составляет 30%, а приобретенные знания сохраняются в памяти значительно дольше; возможность сочетания логического и образного способов освоения информации; активизация образовательного процесса за счет усиления наглядности [3].

1. Вишневецкий В.Б. Использование информационно-образовательной среды вуза для повышения качества обучения / Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Информационные системы вузовского администрирования». – 2009. – М.: Современная гуманитарная академия.

2. Айсмонтас Б.Б. Некоторые психолого-педагогические особенности создания и использования компьютерных обучающих программ в вузе // Психологическая наука и образование. – 2004. – № 4.

3. Баластов А.В. Методические и психологические аспекты обучения взрослых иностранному языку при помощи мультимедийных технологий // Вестник ТГПУ. – 2009. – № 9 (87).

Рассохатский Артем Юрьевич Год рождения: Гуманитарный факультет, кафедра прикладной экономики и маркетинга, группа Специальность:

080100 Экономика e-mail: [email protected] УДК 338.314.052.

ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПЕРЕХОДА НА НОВУЮ

МЕТОДИКУ ДИАГНОСТИКИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Научный руководитель – к.э.н., доцент Т.Н. Батова В качестве объекта исследования в данной работе выбрано предприятие «РИТЭКБелоярскнефть», занимающееся промышленным освоением нефтегазовых месторождений, геологоразведкой, добычей нефти и газового конденсата и на его примере была исследована эффективность применения новой методики диагностики нефтяных скважин.

В первой главе был проанализирован мировой рынок нефти и газа. Рынок нефти и газа будет расти. В основном за счет продолжающего идти вверх высокого спроса Китая и Индии. Основными приоритетами развития отрасли является разработка новых месторождений и усовершенствование методов добычи на старых. В силу чего особо актуальной темой является усовершенствование методик исследования скважин.

Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Во второй главе было проведено исследование деятельности нефтяной компании «РИТЭКБелоярскнефть». Анализ производственной деятельности показал, что «РИТЭКБелоярскнефть» является конкурентоспособным предприятием.

Также была проанализирована динамика технико-экономических показателей деятельности «РИТЭКБелоярскнефть». В 2009 году предприятию не удалось выполнить план по добыче углеводородов по ряду объективных причин. Главная из них – срыв сроков выполнения геолого-технических мероприятий. В частности это – диагностика скважин, проводимая несколько раз в год. Поэтому наиболее перспективным направлением повышения технико-экономических показателей будет усовершенствование методик диагностики скважин, чтобы увеличить добывающий период и снизить риски невыполнения плана по геолого-техническим мероприятиям.

В третьей главе было проведено обоснование целесообразности перехода на новую методику диагностики нефтяных скважин.

В ходе работы были рассмотрены геолого-технические мероприятия по диагностике нефтяных скважин на основе индикаторных диаграмм и по диагностике нефтяных скважин на основе кривой восстановления давления (КВД) с использованием «функции влияния».

Выявлено, что существенным недостатком метода исследования скважин по индикаторным диаграммам является необходимость в замерах давления на установившихся режимах работы, что означает длительный интервал времени выдержки скважины в заданном режиме. К тому же процесс исследования предполагает вывод скважины из режима нормальной эксплуатации и применения глубинного оборудования, требующего значительных эксплуатационных затрат.

Также были показаны преимущества диагностики с использованием КВД и применения «функции влияния». Главное из них – исследования скважин по КВД с использованием «функции влияния» требуют меньше времени по сравнению с использованием индикаторных диаграмм.

Применение нового метода исследования скважин будет приносить почти 340 млн. руб. дополнительной прибыли в год при неизменном объеме добычи и цены на нефть. В процентном соотношении прирост прибыли равен 14,5%.

Самойленко Яна Валерьевна Год рождения: Институт комплексного военного образования, кафедра специального приборостроения защиты информации, группа Специальность:

090103 Организация и технология защиты информации e-mail: [email protected] УДК 608.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОМЕТРИИ

Научный руководитель – преподаватель А.Д Яковлев Традиционно, в системах контроля и управления доступом (СКУД) применяются материальные идентификаторы или пароли. Главным их недостатком является легкость передачи другому лицу. Современные технологии позволяют использовать биометрию в СКУД. Главное преимущество биометрической идентификации заключается в том, Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) на лучшую научно-исследовательскую выпускную квалификационную работу выпускников что распознается конкретный человек, а не отчуждаемый носитель или пароль.

Достоинства биометрии обуславливают рост интереса к применению в реальных системах контроля доступа. Разнообразие биометрических идентификаторов человека породило обилие различных методов и средств идентификации. Существенно знать способы обмана биометрических систем, чтобы разработать действенные контрмеры и использовать их на практике. Общим подходом к решению таких проблем является использование многофакторной идентификации. В таких системах разные уровни защиты компенсируют недостатки друг друга.

Целью данной работы было создание СКУД для конкретного предприятия.

Существующая система контроля доступа не всегда справляется со своей задачей.

Предложенная в работе модель учитывает все особенности применения биометрии в СКУД. Рассматривается целесообразность использования таких систем на различных предприятиях, выбор оптимального идентификатора и соответствующего оборудования, изучены различные методы обмана системы и предложены контрмеры.

Полученная модель может быть применена и для учета рабочего времени сотрудников. Использование дактилоскопии позволяет добиться требуемых характеристик СКУД при наименьших материальных затратах. Для решения противодействия обману системы при помощи муляжей предложена многоуровневая идентификация. Так как одной из задач, решаемых данной системой, является учет времени работы сотрудников, в СКУД включена система видеонаблюдения, настроенная на фиксирование факта прохода сотрудника на предприятие. Показано, что внедрение биометрии предотвращает некоторые виды обмана традиционной системы учета времени. Развитие рынка биометрической идентификации и удешевление технологий позволит использовать эти средства и в решениях по обеспечению информационной безопасности компаний, и в корпоративных системах учета рабочего времени.

Ворона В.А., Тихонов В.А. Системы контроля и управления доступом. – М.:

Горячая Линия Телеком, 2010.

Червяков Г.Г. Электронные средства охраны и безопасности. – Кисловодск, 2007.

Лукашев И. // Системы безопасности. – №6. – 2007.

Идентификация по отпечаткам пальцев / Задорожный В.И др. // Часть 1. – PC Magazine/Russian Edition. – №1. – 2004.

Информационная безопасность предприятия. / Садердинов А.А., Трайнев В.А., Федулов А.А. – Учебное пособие. – 2-е изд. – М.: Изд-торг. корпорация «Дашков и Лауреаты конкурса университета (победители конкурса факультетов) Смехов Андрей Алексеевич Год рождения: Гуманитарный факультет, кафедра прикладной экономики и маркетинга, группа Специальность:

080100 Экономика e-mail: [email protected] УДК 65.

АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА

ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Научный руководитель – к.э.н., доцент Е.А. Павлова В работе было проведено комплексное изучение понятия инновационного потенциала, а именно, точного, строгого и максимально лишенного вариабельности определения, с последующим и все нарастающим размыванием категорий более высокого уровня; обзор основных подходов к типизации понятия и раскрытия его внутренней сущности через выявление структуры. Обзор и выявление преимуществ и недостатков существующих методов оценки инновационного потенциала, синтез новой методики его расчета, лишенной ряда недостатков. Практический аспект применения выбранных методик, сравнение и анализ полученных результатов – также входят в задачи работы.