Приоритеты мировой наук

и:

эксперимент

и научная дискуссия

Материалы V международной

научной конференции

Северный Чарльстон, Южная Каролина, США

1-2 сентября 2014 года

The priorities of the world science:

experiments

and scientific debate

Proceedings of the V International

scientific conference

North Charleston, SC, USA

1-2 September 2014

CreateSpace North Charleston 2014 УДК 001.08 ББК 10 «Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дискуссия»:

Материалы IV международной научной конференции 1-2 сентября. –North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2014. - 134 с.

«The priorities of the world science: experiments and scientific debate»:

Proceedings of the V International scientific conference 1-2 September 2014. – North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2014. – 134 р.

В материалах конференции обсуждаются проблемы различных областей современной науки. Сборник представляет интерес для учёных различных исследовательских направлений, преподавателей, студентов, аспирантов – для всех, кто интересуется развитием современной науки.

Все статьи представлены в авторской редакции.

The materials of the conference have presented the results of the latest research in various fields of science. The collection is of interest to researchers, graduate students, doctoral candidates, teachers, students for anyone interested in the latest trends of the world of science.

All articlesare presentedin theauthor's edition.

ISBN-13: 978- ISBN-10: Авторы научных статей, Научно-издательский центр «Открытие», Authors, Scientific Publishing Center «Discovery»,

CONTENT

SECTION I

Physical sciences (Физические науки) Иванов А. М., Галимуллин Р. Н.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ

СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА ЧЕЛОВЕКА МЕТОДОМ

ФОТОННОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ………….

SECTION II

Information Technology (Информационные технологии) Мишина А. В.

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЮЗАБИЛИТИ-ОЦЕНКИ

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ……………………………………………………….. Pivnitskiy I. S.

ASYNCHRONOUS DATA COMPRESSION

IN HIGH LOAD NETWORKS…………………………………………..

SECTION III

Engineering (Технические науки) Никишечкин П. А.

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ОТКРЫТОСТИ

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ЧПУ НА БАЗЕ

ОРГАНИЗАЦИИ МНОГОЦЕЛЕВОГО КАНАЛА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЕЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ………… Ященко А. Г.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАМИНОВОЙ

КИСЛОТЫ С УЛУЧШЕННЫМИ КАЧЕСТВЕННЫМИ

ПОКАЗАТЕЛЯМИ……………………………………………………….

SECTION IV

Medical sciences (Медицинские науки) Караваева Т. М., Максименя М. В.

ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРА ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

В ПОРАЖЕННЫХ УЧАСТКАХ КОЖИ ПРИ ПСОРИАЗЕ………… Sokolova M. G.

HYPEREXPRESSION OF Bcl-2 PROTEIN IN CHILDREN WITH

CEREBERAL PALSY AND LOCALIZATION RELATED EPILEPSY…

Трунцова Е. С.

НЕКОТОРЫЕ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ………………………………...

SECTION V

Economics (Экономические науки) Колотовкин А. В.

КЛАСТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ

МАЛОГО И СРЕДНЕГО БИЗНЕСА КАК ФОРМА

СТРАТЕГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ……………………………... Кравченко А. С.

К ВОПРОСУ О ВЗАИМОСВЯЗИ УРОВНЯ СУЩЕСТВЕННОСТИ

И ОБЪЕМА АУДИТОРСКОЙ ВЫБОРКИ…………………………… Кротова В. В.

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РОССИЙСКОГО

МАЛОГО БИЗНЕСА…………………………………………………….. Лазебный В. С.

ВАЛЮТНЫЕ РИСКИ КОММЕРЧЕСКИХ БАНКОВ………………… Kstutis Peleckis

LOGICAL PROOF AND ARGUMENTATION

IN BUSINESS NEGOTIATIONS…………………………………….….. Kstutis Peleckis

SOURCES OF PERSUASIVE IMPACT ON TO THE OPPONENT

IN BUSINESS NEGOTIATIONS………………………………………... Сергеев Е. О.

ЛАТВИЙСКИЕ СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ДИАПАЗОНЫ

И НОРМАТИВНЫЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОБОРАЧИВАЕМОСТИ АКТИВОВ…………………………………….

SECTION VI

Philosophy of Science (Философские науки) Makukhin P. G.

THE CTITICISM OF NEW EUROPEAN UNDERSTANDING

AS A TRUE AND SOLE HEIR OF ANTIQUETY ON THE EXAMPLE

OF E. GUSSERL'S SCIENTIFIC IDEAS……………………………….....

SECTIN VII

Philology (Филологические науки) Кормилина Н. В., Шугаева Н. Ю.

ПСИХОЛИНГВИСТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ПОНИМАНИЯ НЕСВЯЗНОГО ТЕКСТА……………………………... Mansurova A. Kh.

THE ENGLISH AND TATAR ADJECTIVES DENOTING ‘ODOUR’

AS CONSTITUENT PARTS OF THE SEMANTIC FIELD ‘SMELL’…... Нурсейтов Д. М.

ИДЕЙНО-ТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТИХОТВОРЕНИЙ

ТРИЙИП (ОПИСАНИЕ) В КАРАКАЛПАКСКОЙ ПОЭЗИИ

КОНЦА XIX - НАЧАЛА XX ВЕКОВ………………………………….. Островская Т. А.

ИДЕАЛЬНАЯ ЭЛИТАРНАЯ ДИСКУРСИВНАЯ ЛИЧНОСТЬ:

ПОПЫТКА ОПИСАНИЯ………………………………………………

SECTION VIII

Educational Sciences (Педагогические науки) Bandurov S. O., Shishkin G. A.

ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTERS

IN THE EDUCATIONAL PHYSICS EXPERIMENT……………….… Dubakov A.V.

THE USE OF WEBQUEST TECHNOLOGY

IN THE PROCESS OF FUTURE FOREIGN

LANGUAGE TEACHERS TRAINING……………………

Minina A. V.

INDICATORS OF PARENTS’ COMPETENCE

IN THE EDUCATION OF CHILDREN INDEPENDENCE ………… Ходотова М. И.

РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ

СТУДЕНТОВ ФИЗКУЛЬТУРНОГО ПРОФИЛЯ

В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ……………………………….

SECTION IX

Psychological science (Психологические науки) Лежнева Е. А.

АКТИВНОСТЬ КАК КРИТЕРИЙ КЛАССИФИКАЦИИ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ЛИЧНОСТИ…………….

SECTION X

Social sciences (Социологические науки) Проскурякова Л. А., Булатова Л. А., Кабанкова К.В.

ФОРМЫ СОЦИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ СТУДЕНТОВ……….…

SECTION XI

Cultural Studies (Культурология) Судакова О. Н.

«ИДЕАЛЬНЫЙ ТИП» ТЕОРИИ ПРАКТИК

В КУЛЬТУРОЛОГИИ ПОВСЕДНЕВНОСТИ………………………...

SECTION I

Physical sciences (Физические науки)

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ДВИЖЕНИЯ

МОЛЕКУЛ СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА

ЧЕЛОВЕКА МЕТОДОМ ФОТОННОЙ

КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Корреляционная спектроскопия квазиупругого рассеяния света (метод динамического светорассеяния) занимает прочное место в качестве способа измерения размеров частиц и исследования диффузионного движения. Метод молекулярного рассеяния света нашел широкое применение в биологии и медицине.

В качестве объекта исследования в данной работе является сывороточный альбумин человека. Сывороточный альбумин человека представляет собой глобулярный белок, выполняющий в плазме крови транспортные функции. Представляло интерес исследовать особенности диффузионного движения альбумина вблизи пористой поверхности кремнезема, а также температурные изменения коэффициента диффузии.

В данной работе показаны возможности метода фотонной корреляционной спектроскопии в исследовании свойств биологических растворов на примере водных растворов молекул альбумина. Подобные исследования представляют интерес в медицине и прикладной биохимии белков. В серии экспериментов использовался метод фотонной корреляционной спектроскопии.

Метод фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС) заключается в измерении коэффициента диффузии дисперсных частиц путем анализа динамических флуктуаций интенсивности рассеянного света [1]. Объектами исследования и рассеивающими центрами служили молекулы альбумина концентрацией 1,7 % в водном растворе. ФКС позволяет измерить коэффициент диффузии этих частиц и, соответственно, размер дисперсных частиц, который однозначно связан с коэффициентом диффузии.

Экспериментальная установка была создана на базе оптического гониометра ЛОМО (фотография установки изображена на рис. 1).

В качестве источника излучения использовался одномодовый He-Ne лазер ( W = 25 МВт; = 632,8 нм; диаметр луча 0,3 мм). Рассеянный свет регистрировался фотоэлектронный умножителем. Программа рассчитывала корреляционную функцию рассеяния (временное разрешение t = 25 нс), определяла функцию распределения частиц по размерам и вычисляла коэффициент диффузии. Эксперименты были проведены при температурах от 20 С до 50 С.

В первой серии экспериментов была исследована динамика молекул альбумина вблизи пористой поверхности кремнезема. На рисунке 2 представлена зависимость коэффициента диффузии молекул альбумина при температуре 17 С от расстояния до поверхности. Из графика видно, что при приближении к шероховатой поверхности на расстояние меньше 0,5 мм, коэффициент диффузии стремился к своему минимальному значению. При удалении от поверхности на расстояние, более 1,5мм, D асимптотически стремился к своему максимальному значению в свободном растворе. Аналогичные по своему характеру зависимости были получены в работе [2], когда в качестве центров рассеяния использовались полистирольные сферы наноразмеров и молекулы коллоидного серебра. В работе было сделано предположение, что пористая поверхность, граничащая с жидкостью, структурирует близлежащие к поверхности слои воды, что приводит к зависимости коэффициента диффузии по законам аномальной диффузии.

Представляло интерес, используя модель фрактальной аномальной диффузии, определить фрактальную размерность молекулярной системы альбумин-вода вблизи пористой поверхности.

Рис. 2 Зависимость коэффициента диффузии водного раствора молекул альбумина (конц. с = 0,3 об. %) от расстояния до поверхности Фрактальные свойства воды проявляются в том, что коэффициент диффузии макромолекул, взвешенных в воде не является постоянным, а зависит от расстояния до фрактальной поверхности:

В результате работы, авторами была получена собственная математическая модель, с необходимой точностью описывающая аномальную диффузию:

Из проведенного моделирования были определены значения хаусдорфовой размерности молекулярной системы альбумин-вода. Значение фрактальной размерности составило 1,0.

Во второй серии экспериментов были измерены коэффициенты диффузии молекул альбумина в объеме жидкости при различных температурах. Полученная зависимость представлена на рисунке 3. Из рисунка видно, что до температуры 45 С происходит практически линейный рост коэффициента диффузии. Известно [3], что до температуры, равной 45 С, гидродинамический радиус молекул альбумина практически не меняется. Увеличение размера белковых молекул начинается при температуре выше 45 С ( при температуре 45-48 С происходит денатурация белка). В работе была рассчитана энергия активации диффузионного движения молекул САЧ, значение которой оказалось равным 7,1 кДж/моль. Полученное значение можно сравнить с энергией активации диффузионного движения полистирольных наночастиц размером 600 нм в работе [2].

Энергия активации в свободном объеме составляла 46 кДж/ моль.

Такое различие объясняется меньшим размером молекул альбумина ( 4,7 нм) [3].

Рис. 3 Зависимость коэффициента диффузии раствора альбумина Литература 1. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов / под ред. Г. Каммингса и Э. Пайка. – М.: Мир, 1978. 584 с.

2. Брюханов В.В. Исследование фрактальных наноструктур в объеме и на поверхности конденсированных сред / Брюханов В.В., Самусев И.Г., Иванов А.М.//Изв. КГТУ. -2003. -№ 4. –С. 126Баранов А.Н. Лазерная корреляционная спектроскопия процессов денатурации сывороточного альбумина / Баранов А.Н., Власов И.М., Микрин В.Е., Салецкий А.М.// ЖПС. -2004. –т. 71. с. 831-835.

SECTION II

Information Technology (Информационные технологии) аспирант ФГБОУ ВПО «МАТИ» - Российского государственного технологического университета имени К.Э. Циолковского

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЮЗАБИЛИТИ-ОЦЕНКИ

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Сегодня для оценки качества программного продукта посредством взаимодействия с пользователем активно применяется концепция юзабилити. В последние два десятка лет было предложено множество определений понятия юзабилити, однако консенсус в отношении концепции юзабилити достигнут так и не был. Некоторые авторы считают, что самый адекватный перевод слова “usability” –это «потребительские качества продукта»

[5, с. 63]. Чаще всего юзабилити определяют, как степень удобства в использовании программного обеспечения специалистами для достижения поставленных целей. Но наиболее точно определить юзабилити можно только с точки зрения тех атрибутов, или качеств, которые лежат в ее основе. Эти атрибуты:

- Эффективность (полнота, точность и безошибочность выполнения задач, для которого разработано программное обеспечение), - Производительность (степень зависимости точности и успешности выполнения задач от потраченных усилий пользователя, вложенных финансов и ресурсов), - Удовлетворительность (степень привлекательности, удобства и надежности программного обеспечения для пользователя), - Понятность (степень понятности, легкости в обучении и сопровождении), - Надежность (степень устойчивости программного обеспечения к ошибкам и рискам)[1].

Таким образом, качество программного продукта можно повысить путем улучшения каждого из данных атрибутов. Для этого сегодня при разработке программного обеспечения все активней применяется юзабилити-оценка, которую можно определить как действие в разработке программного обеспечения, целью которого является определение качества разрабатываемой программной системы [3]. Задача юзабилити-оценки – придать интерфейсу максимально высокие потребительские свойства для достижения успешного человеко-компьютерного взаимодействия.

Для достижения наилучших результатов юзабилити-оценка должна производится на протяжении всего цикла разработки программного продукта. На ранних этапах разработки тестирование предыдущей версии или конкурирующих продуктов позволяет наметить контрольные точки, которые необходимо достигнуть в процессе разработки. В середине работы над проектом оценка дает обратную связь, сообщая места, где необходимо улучшение. На завершающем этапе оценка подтверждает, что продукт соответствует тем целям, для которых был спроектирован. Многие разработчики пренебрегают выполнением юзабилити-оценки в силу сложности интеграции юзабилити-оценки во все точки процесса разработки, который и так нужно сократить по времени для ускорения выхода продукта на рынок. Некоторые разработки отдают оценку на аутсорс, что тоже не всегда способствует выполнению поставленных задач по улучшению качества продукта.

Модель интеграции юзабилити-оценки в процесс разработки программного продукта представлена на рисунке 1.

Разработка Рисунок 1. Модель интеграции юзабилити-оценки в процесс разработки программного обеспечения Входными данными для процесса юзабилити-оценки являются продукты разработки, создаваемые в результате разработки взаимодействия с пользователя (интерфейса программы). Этим продуктами обычно являются исполняемые приложения, ранние реализации или черновые прототипы.

Юзабилити-оценка производится для выполнения поставленной задачи, заданной руководителями проекта и формализованной экспертом по проведению оценки. На основе поставленной задачи блок оценки принмает решения по выбору тех или иных методов юзабилити-тестирования для проведения данной итерации оценки.

Выходными данным из процесса юзабилити-оценки являются продукты оценки, которые представляют собой оценку качества системы с точки зрения поставленной задачи. Эти результаты используются затем для дальнейшей разработки взаимодействия с пользователем. Наиболее типичным продуктом оценки является стандартный юзабилити-отчет, содержащий длинный детализированный список проблем, которые были идентифицированы в процессе оценки. Существуют и другие виды продуктов оценки, такие как более конкретные отчеты, графики, диаграммы, мультимедийное представление проблем, предложения по редизайну, совместные практикумы.

Вторая часть выходных данных юзабилити-оценки представляет собой набор рекомендаций. Когда оценщики проводят оценку, они проникают в самую суть программной системы. Такое глубокое погружение позволяет делать предложения о дальнейшей доработке системы, которые включают в себя установление приоритетов проблем юзабилити, а также анализ причин их возникновения. Эти элементы помогают принять решение руководителям проекта о том, как использовать результаты процесса юзабилити-оценки для дальнейшей разработки. Таким образом, получение результатов оценки можно считать важной точкой принятия решения в проекте разработки.

Предложенная модель помогает выделить четыре основных направления в улучшении взаимодействия между юзабилитиоценкой и разработкой, каждая из которых соответствует продукту или действию на рисунке.

Первое направление связано с типами продуктов, которые поступают из разработки в процесс оценки. Обычно они представляют собой прототипы или исполняемые приложения.

Очевидно, такой тип продукта хорошо работает со многими системами оценки. Однако существует мнение, что прототипы могут искажать функциональность, так как относятся только к какой-то части действий по разработке пользовательского интерфейса. Решением данной проблемы является систематическая оценка, основанная на других продуктах разработки, таких как персоны, сценарии и варианты, которые могут помочь получить более полное и широкое взаимодействие оценки и разработки.

Второе направление относится к постановке задачи процесса оценки. Главная причина неоптимального взаимодействия между разработкой и оценкой заключается в том, что некоторые процессы оценки не сфокусированы на тех вопросах, на которые хочет получить ответы группа разработки.

Многие руководства приводят рекомендации по назначению тестовых заданий, но при этом не задают количество вопросов, применяемых, например, для опроса тестовых участников. Другой пример – подготовка тестовых вопросов для тестов «размышления вслух». Хотя большинство авторов соглашаются с тем, что это ключевой фактор, только некоторые объясняют, как связать это действие с моделями и текущими выпусками, задействованными в процессе разработки, относительно типичных задач типичных пользователей.

Третье направление относится к продуктам оценки, или ответной реакции от процесса оценки в процесс разработки.

Обычно в исследованиях рассматриваются отклики в виде списков, содержащих перечисление проблем юзабилити.

Например, такие списки широко использовались для сравнения методов юзабилити-оценки. Среди прочего они устанавливают соответствие потенциальных проблем с реальными проблемами, в силу того, что в число потенциальных проблем войдут и те проблемы, которые не являются действительными проблемами юзабилити. Различным типам проблем, например, в отношении универсальности, понятности, типа и аспектов рассматриваемого пользовательского интерфейса, присваивается равный вес при подсчете. Юзабилити-отчеты являются стандартной формой ответной реакции. Эти отчеты могут быть достаточно различны по содержанию, и порой не достигают эффективного сообщения результатов оценки. Удивительно, что после более чем двух десятилетий изучения вопроса оценки юзабилити, самый распространенный механизм ответной реакции на практике все еще вынуждает дизайнеров и разработчиков прибегать к использованию тестирования «размышления вслух». Основная задача в данном направлении состоит в том, чтобы разработать более полные и разнообразные продукты оценки, которые бы лучше удовлетворяли требованиям дизайнеров и разработчиков.

Четвертое направление касается вопроса генерации рекомендаций и приоритетов для управления разработкой.

Концептуальное отличие этой задачи от предыдущей состоит в том, что продукты оценки могут не содержать никаких указаний на то, что делать с проблемами, или как выбрать самые важные из них. В научных исследованиях наблюдается поразительно малое количество работ, изучающих вопрос установления приоритетов среди проблем юзабилити. На практике процесс анализа проблем для формирования рекомендаций, проведенный над рядом юзабилити-тестов, часто проводится для конкретного случая без применения подробно разработанной процедуры или метода.

Вопрос поддержки анализа, установления приоритетов и рекомендаций является особенно важным для подкрепления влияния юзабилити-оценки в целом на дальнейший дизайн.

Проблема недостаточного взаимодействия между юзабилити-оценкой и разработкой пользовательского интерфейса очевидна – это следует как из научной литературы, так и из примеров и опытов практической разработки программного обеспечения. Представленная модель, которая охватывает основные действия и продукты, связывающие процессы оценки и разработки, обозначает четыре направления исследования юзабилити-оценки: (а) какие виды продуктов разработки дают лучшие оценки; (б) как наиболее эффективно провести оценку, чтобы получить применимые результаты; (в) какие виды ответной реакции наиболее применимы для разработки; и (г) каким образом осуществляются установка приоритетов, проведение анализа и назначения рекомендаций по результатам оценки юзабилити?

Данные вопросы имеют немаловажное значения для улучшения качества разрабатываемого программного обеспечения.

Литература 1. Dubey S.K., Gulati A., Rana A. Integrated Model for Software Usability // International Journal on Computer Science and Engineering (IJCSE) – 2012. – Vol. 4, No. 03., 429-437 p.

2. Fitchter D., Wisniewski J. Usability Research Roundup // ONLINE: Exploring Technology & Resources for Information Professionals. – 2012. – Vol. 36, No. 2.

3. Hornbaek K., Stage J. The Interplay Between Usability Evaluation and User Interaction Design // International Journal of Human-Computer Interaction – 2006. – Vol. 21, пользовательского интерфейса: эргономический подход.

М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2009.

5. Сергеев С.Ф., Падерно П.И., Назаренко Н.А. Введение в проектирование интеллектуальных интерфейсов: учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 108 с.

5 year student of “Computer systems and technologies” department

ASYNCHRONOUS DATA COMPRESSION

IN HIGH LOAD NETWORKS

Nowadays, along with wide spread of the Internet and universal computerization of society, the number of simultaneous connections to a server of any popular information resource can easily reach hundreds millions. In that case, classical model of handling server connections, when each individual connection is handled in a separate thread becomes a bottleneck of an information system.

Firstly, the number of threads in operating system is limited by the amount of RAM. Secondly, even if RAM is increased, a significant amount of CPU time is spent on context switching between tasks, not on performance of useful work.

Also the number of connections increases due to the frequent locks of threads, when they expect the next portion of data or a new incoming connection.

The problem of a large number of incoming connections was recently suggested to be solved via asynchronous processing of incoming requests. Non-blocking mode allows connecting request of the incoming data from a channel and receiving only currently available information. Instead of being blocked until data become available for reading, the execution flow can receive data from another user. Thus, up to ten thousand incoming connections may be processed in one thread of the operating system [1]. Besides that, this does not only eliminate the need for frequent context switching of the operating system tasks, but also reduces the amount of RAM consumed since every single thread includes a user stack, program text, data and metainformation, that can be from 128 Kb to a few Mb, for handling each individual connection [2].

Netty is an asynchronous event-driven network application framework for rapid development of maintainable high performance protocol servers and clients. This framework is written in Java with the use of Java NIO (Java Non-blocking Input Output). It provides a convenient application programming interface and architecture for lowlevel network protocols development. Moreover, it includes implementation of a variety of protocols, such as: HTTP, SMTP, FTP, SSL, RTSP, etc. All protocols operate in asynchronous mode with low latency, less resource consumption and minimized unnecessary memory copy. This framework is actively used in high-loaded services of such companies as Twitter, Facebook, LinkedIn, in many banking systems and stock exchanges. [1, 3] An enormous amount of information is being transferred every second in networks of such companies. Data transfer rate and amount of data also appear to be a bottleneck for them.

According to relevancy of the problem, work on implementation of data compression codec set, which would operate in asynchronous mode in high-loaded networks, was performed. The main task of the work was the necessity to provide no block of the execution flow during data compression and decompression. Features of Netty framework architecture and its internal instruments for operation with incoming and outgoing data buffers were used for that [1].

The following compression algorithms were used for the implementation [4]:

1. DEFLATE – uses combination of LZ77 algorithm and Haffman coding. It is the most popular data compression algorithm, transferred in the Internet, which combines an acceptable compression level and performance.

2. Bzip2 – implementation of block-sorting compression algorithm with use of Burrows-Wheeler transform. It compresses data effectively, but demands a lot of system computing resources and memory.

3. LZF – extremely light-weight implementation of Lempel-Ziv algorithm. It allows to shorten the amount of data slightly in real time almost without sacrificing performance.

4. LZ4 –based on Lempel-Ziv LZ77 algorithm, characterized by adjustable compression rate (normal and high), with the highest speed of data decompression (up to multiple Gb per 5. FastLZ – lightning-fast compression algorithm with a lower compression rate, comparing to DEFLATE algorithm, it has a much better performance.

6. Snappy – a new data compression algorithm without loss, developed by Google Corporation. It does not aim at maximum compression, or compatibility with any other compression library; instead, it aims at very high speeds and reasonable compression.

7. The necessity of the various compression codecs is down to the fact that the presented algorithms have different data compression ratios and performance. Furthermore, various data types processed by the same algorithm will have different compression ratio. The wide range of codecs provides possibility of choosing the most suitable compression algorithms for a specific task, considering the system performance, the amount and type of data transmitted. A more detailed analysis of performance of compression algorithms on the Java virtual machine was performed by the author of NingCompress library [5].

References 1. Norman Maurer. Netty in Action. Manning Publications, 2014.

URL: http://www.manning.com/maurer.

2. Professional Linux Kernel Architecture. Wolfgang Mauerer.

3. Netty. Netty project, 2014. URL: www.netty.io.

4. History of Lossless Data Compression Algorithms. IEEE http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/History_of_Lossless _Data_Compression_Algorithms.

5. JVM compression benchmark. TatuSaloranta. 2013. URL:

https://github.com/ning/jvm-compressor-benchmark/wiki.

SECTION III

Engineering (Технические науки)

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ОТКРЫТОСТИ

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ЧПУ НА БАЗЕ

ОРГАНИЗАЦИИ МНОГОЦЕЛЕВОГО КАНАЛА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЕЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ

Основу программного обеспечения любой современной системы ЧПУ составляет базовая версия программного обеспечения, поставляемая производителем системы управления, позволяющее осуществлять управление технологическими процессами различных видов.Однако, помимо него, система управления может содержать дополнительное прикладное программное обеспечение, которое разрабатывается независимо от системы, либо приобретено у стороннего производителя.

Интеграция стороннего программного обеспечения в систему управления может значительно повысить функциональные возможности системы ЧПУ и адаптировать его под определенные нюансы технологических процессов, однако зачастую данная интеграция требует определенных усилий.

Ранее, расширение функциональных возможностей системы ЧПУ зависело исключительно от разработчиков системы, и решалось путем разработки новых типов и версий системы ЧПУ, а также созданием нового специализированного программного обеспечения. Однако современные промышленные технологии требуют более высокого уровня автоматизации и гибкости систем управления. Станкостроители и конечные пользователи системы ЧПУ заинтересованы в применении, помимо базовой версии системы управления, своих собственных специализированных программных продуктов, а также продуктов, предлагаемых сторонними производителями.

Основная проблема вопроса заключается в том, что производители систем ЧПУ полностью ограничивают доступ к ядру системы ЧПУ. Зачастую, возможность расширить функциональные возможности системы или интегрировать в нее сторонние продукты осуществляется только лишь на терминальном уровне, что, в конечном счете, увеличивает лишь интерфейсные возможности, а не функционал системы в целом.

Возможность переконфигурировать ядро системы, или интегрировать в него программное решение достигается в очень редких случаях, и обычно влечет за собой покупку платной лицензии на конфигурирование системы.

Понятие открытости системы ЧПУ подразумевает под собой предоставление возможностей станкостроителю и конечным пользователям системы переконфигурировать систему под собственные специализированные задачи, а также возможность интеграции в базовую версию системы собственных решений, или решений от стороннего производителя. Важным требованием при интеграции решений в систему ЧПУ является возможность их интеграции как в терминальную часть системы ЧПУ, так и в часть, функционирующую в режиме реального времени, – непосредственно в ядро системы ЧПУ или организации работы интегрируемого приложения параллельно с ним.

Проделанный анализ систем ЧПУ показал, что системы от таких мировых производителей, как PowerAutomation, Siemens, Beckhoff, имеют открытую модульную архитектуру, и в каждой из них имеется свое средство интеграции сторонних приложений.

Однако, все средства расширения функциональных возможностей, существующие на данный момент у систем ЧПУ мировых производителей, требуют приобретения специализированной лицензии, а также настройки внедряемых приложений под жестко специфицированные требования. Таким образом, задачи повышения таких свойств системы ЧПУ, как ее открытость и гибкость, являются актуальными на сегодняшний день. Открытая архитектура системы ЧПУ позволяет, как адаптировать ее для различных видов технологического оборудования, так и расширять ее функциональные возможности за счет простой интеграции программно-аппаратных решений.

предполагает наличие таких основных ее компонентов, как терминальная часть, работающая в машинном времени, и ядро, функционирующее в режиме реального времени [1].Терминальная часть предназначена для визуализации оператору информации о работе системы ЧПУ, параметрах обработки, сообщений об ошибках, и предоставляет интерфейс управления реализуетматематические функции системы, а также все необходимые функции по непосредственному управлению технологическим процессом в режиме реального времени.

Терминальных клиентов может быть некоторое количество, среди которых имеются как стандартные терминальные средства ЧПУ, такие как панели оператора, пульты управления, станочные панели, так и внешние интегрируемые решения (рис. 1). [2] Рисунок 1. Обобщенная структура основных компонентов системы ЧПУ Подобное разделение требуется для распределения задач по управлению аппаратными средствами и решения терминальной задачи и обеспечения независимости их работы, поскольку сбои и задержки выполнения операций в терминальной части не должны отражаться на управлении технологическими процессами.

Взаимодействие и обмен данными между ядром и терминалом производится при помощи двух типов каналов – синхронного канала обмена данными и асинхронного канала обмена, отличающиеся направлением передачи данных.

Базовым каналом между терминальной частью и ядром системы ЧПУ является синхронный канал обмена данными.

Синхронный канал обеспечивает отправку команд в ядро ЧПУ, а также прием по запросу основной информации о работе системы.

Синхронный запрос всегда производится от одного клиента, и результат этого запроса получает тот же клиент. Асинхронный канал передачи данных предусмотрен для уведомления терминальных клиентов об изменениях, происходящих в ядре системы ЧПУ, таких как состоянии всей системы, канала, режимов работы, текущих координат осей, вызванных как со стороны терминала, так и со стороны самого ядра системы, а также для передачи сообщений об ошибках и предупреждений. Для этого используется механизм подписки клиентов на изменения определенных данных в ядре.

Следует условно разделить данные, которые требуются всем клиентам системы ЧПУ – основные данные, а также пользовательские данные, требующиеся для решения специализированных задач, или для работы со сторонними интегрированными решениями – дополнительные данные.

Обычно, механизмы взаимодействия терминальной части и ядра специфицированных данных, требуемых всем клиентам. Однако, для реализации возможностей по интеграции в систему ЧПУ сторонних программно-аппаратных решений, требуется механизм, позволяющий осуществлять передачу информации между интегрируемыми модулями как в терминальной части, так и в ядре системы. Важным моментом является возможность использования подобного механизма для интеграции подсистем и решений различного рода, т.е. его универсальность.

Исходя из этого, на базе российской системы ЧПУ АксиОМАКонтрол, была разработана концепция многоцелевого канала передачи обезличенных пакетов данных XData, не содержащего жесткой спецификации передаваемых данных (рис.

2). Информация о том, для чего предназначены передаваемые данные, хранится непосредственно в передаваемом пакете данных, в виде идентификатора, что позволяет говорить о нем как о многоцелевом канале взаимодействия.Пакет состоит из системного заголовка,стандартного заголовка ЧПУ, идентификатора получателя данных, длины передаваемых данных в байтах, и непосредственно данных.Идентификатор канала определяет, для какого приложения предназначен передаваемый пакет данных. Далее записывается длина сегментных данных, после чего располагается сам блок данных, имеющий специфичный формат для каждого приложения.[3] Рисунок 2. Обобщенная структура пакета данных XData Таким образом, при интеграции в ядро системы новых встраиваемых приложений данный формат не требует никаких изменений, поскольку его размер и содержание для каждого из приложений произвольны и указываются внутри пакета.

Предложенный многоцелевой канал взаимодействия позволяет добиться того, что механизм приемника и передатчика не знает о назначении той информации, которую они передают, что позволяет не специфицировать жестко данные, хранящиеся в сообщении, а отправить уведомление об изменении данных в канале передачи. При приеме такого уведомления получатели данных сообщений определяют то, для них ли предназначены эти данные, и, в зависимости от результата проверки, производят их распаковку и обработку. Такой подход позволяет формализовать и сделать универсальным процесс взаимодействия между встраиваемыми компонентами с ядром системы ЧПУ. [4] Таким образом, на базе организации описанного многоцелевого канала взаимодействия терминальной части и ядра системы ЧПУ имеется возможность производить передачу данных для различных интегрируемых подсистем и модулей, что позволяет повысить открытость архитектуры системы.

Предложенный многоцелевой каналвзаимодействия XDataпозволяет упростить процесс интеграции сторонних приложений и сделать универсальным процесс взаимодействия между встраиваемыми компонентами с ядром системы ЧПУ.

Литература 1. Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Системы числового программного управления: Учеб.пособие. – М. Логос, 2005. – 296 с. ISBN 5-98704-012-4.

2. Мартинов Г.М. Никишечкин П.А. Организация взаимодействия элементов интерфейса оператора с ядром системы ЧПУ. // Сборник трудов XX международной научно-технической конференции в г. Севастополе 16- сентября 2013 г. В 3-х томах. – Донецк: ДонНТУ, 2013. С.

3. Пушков Р.Л., Евстафиева С.В., Соколов С.В., Абдуллаев Р.А., Никишечкин П.А., Кулиев А.У., Сорокоумов А.Е.

Практические аспекты построения многотерминального человеко-машинного интерфейса на примере системы промышленности. 2013. №5. С.37-41.

4. Никишечкин П.А. Практические аспекты применения многоцелевого канала передачи неспецифицированных пакетов данных для расширения функциональных возможностей системы ЧПУ. // Материалы XIII международной конференции "Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM-2013)" - 2013. - С. 25.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ

СУЛЬФАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ С УЛУЧШЕННЫМИ

КАЧЕСТВЕННЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ

В настоящее время сектор бытовой химии в России имеет хорошие перспективы. Уровень потребления различных товаров этого сегмента (чистящих и моющих средств, стиральных порошков и т.п.) на душу населения значительно ниже, чем в Европе и США, но он постоянно растет. Изменяется и расширяется ассортимент, производители дополняют товарный ряд продуктами разных ценовых категорий [1].

Сульфаминовая кислота (NH2SO3H) широко применяется в промышленности как средство для удаления накипи в химических аппаратах и оборудовании, в процессе диазотирования для снятия избытка азотистой кислоты, в производстве синтетических моющих средств.

Не смотря на то, что производство сульфаминовой кислоты в России способно полностью обеспечивать потребности внутреннего рынка сбыта, потребители отдают предпочтение кислоте импортируемой из Китая, Индии и Индонезии.

Сравнительный анализ, представленный в таблице 1, позволяет сделать вывод о том, что на данный момент отечественный продукт проигрывает конкуренцию зарубежным производителям.

С целью повышения конкурентоспособности и увеличения процента экспорта сульфаминовой кислоты необходимо провести комплексную работу, включающую в себя решение как вопросов энерго- и ресурсосбережения, так и получения целевого продукта, отвечающего международным стандартам качества.

Сравнительная характеристика ведущих производителей показателя продукта, % руб/кг составляющая, % от себестоимости составляющая, % от себестоимости Качественные показатели целевого продукта основного вещества, % сульфат-ионов, % плотность, кг/м Для получения сульфаминовой кислоты предложен ряд методов, включая методы, основанные на реакции гидроксиламмоний-сульфата с диоксидом серы, газофазной реакции аммиака с серным ангидридом, гидролизе диимидосульфоната аммония и др. Промышленный синтез сульфаминовой кислоты заключается во взаимодействии мочевины с триоксидом серы и серной кислотой, т.е. с олеумом:

NH2CONH2 + SO3 + H2SO4 2NH2SO3H + CO В основу процесса получения сульфаминовой кислоты положена реакция сульфирования мочевины олеумом с массовой долей серного ангидрида 24 % при температуре 60-70 С0, с последующим выделением готовой продукции на воду при температуре 10-20 С0 и фильтрацией.

Кристаллизация является одним из наиболее эффективных методов получения веществ в чистом виде. Степень чистоты получаемого продукта при этом зависит как от условий проведения процесса кристаллизации и последующих вспомогательных операций (фильтрации, промывки), так и характера примесей, присутствующих в растворе [2].

Стадия кристаллизации играет определяющую роль в формировании качественных характеристик сульфаминовой кислоты (насыпная плотность, сыпучесть): полнота извлечения целевого вещества и формирование кристаллической структуры зависят от начальной и конечной температуры процесса кристаллизации.

Для изучения процесса кристаллизации была использована лабораторная установка (рис. 1), состоящая из термостата с термометром (2,1), привода с частотным регулятором (3), емкости со змеевиком и перемешивающим устройством (4,5,6).

Рисунок 1 – Лабораторная установка для изучения процесса кристаллизации сульфаминовой кислоты В емкость заливается дистиллированная вода и, подачей горячей воды в змеевик, нагревается до необходимой температуры.

Заданная начальная температура суспензии Т0 поддерживается с помощью термостата. Частота вращения мешалки устанавливается на 400 об/мин. По достижению заданной температуры загружается навеска сульфаминовой кислоты марки Б. Суспензия выдерживается при заданной температуре до полного растворения кислоты. Полученная суспензия сульфаминовой кислоты фильтруется на воронке Бюхнера. Кристаллы сушатся в сушильном шкафу при температуре 750С 24 часа.

Для оценки влияния основных технологических параметров, таких как скорость охлаждения и температурный режим в аппарате, на качественные показатели сульфаминовой кислоты было проведено три серии экспериментов. В первой рассматривалось влияние скорости охлаждения на гранулометрический состав и качественные показатели сульфаминовой кислоты. При проведении второй серии экспериментов определяли влияние температурного режима на захват примесей кристаллами сульфаминовой кислоты и массовую долю основного вещества. В ходе третий серии экспериментов было изучено влияние температуры стадии кристаллизации на выход целевого продукта.

Результаты исследования представлены в сводной таблице 2.

Зависимость качественных показателей сульфаминовой кислоты от технологических параметров стадии кристаллизации Массовая доля основного вещества, % Массовая доля сульфат-ионов, % 0,10-0,11 0,07-0,08 0,06-0, На основании проведенных экспериментов можно сделать вывод о том, что смещение начальной температуры кристаллизации в область более высоких значений и смещение конечной температуры выделения в область более низких значений приводит к определенному уменьшению содержания примесей (с 0,58% до 0,06%). Установлено также, что наименьшее протекание гидролиза происходит при температуре выделения 200С – от 0,3 до 0,6%. При повышении температуры выделения потери продукта за счет гидролиза составляют от 1,5 до 3%. Таким образом, снижение температуры выделения до 20 0С может привести к увеличению выхода продукта на 1,8-2,3%.

Внедрение полученных данных в существующую технологию производства позволит получать сульфаминовую кислоту с массовой долей основного вещества до 99,5%, с сокращением содержания сульфат-ионов до 0,06%, с насыпной плотностью и средним диаметром кристаллов близким к зарубежным аналогам.

Литература 1) Оптические отбеливатели и сульфаминовая кислота ОАО http://www.krata.ru/the-news/164--lr-.html (Дата доступа 14.07.2014).

2) Лебедев, И.В. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. / И.В. Лебедев, М.И. Эльцуфен, В.В. Коган. М.: Химия, 1986. – 304 с.

SECTION IV

Medical sciences (Медицинские науки)

ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРА ВЫСШИХ ЖИРНЫХ

КИСЛОТ В ПОРАЖЕННЫХ УЧАСТКАХ КОЖИ

ПРИ ПСОРИАЗЕ

Проблема псориаза является одной из актуальных в дерматологии. Несмотря на широкую распространенность болезни, многочисленные исследования, до сих пор не сложилось однозначных представлений о патогенезе этого тяжелого дерматоза.

Высшие жирные кислоты не только входят в структуру сложных липидов, предопределяя свойства последних, но и служат предшественниками ряда биологически активных веществ, участвуют в осуществлении жизненного цикла клеток и поддержании их энергетического статуса [2, 4, 6, 7, 8, 9, 10].

Цель исследования: раскрыть закономерности изменений уровня высших жирных кислот (ВЖК) в эпидермисе пораженных участках кожи у лиц, страдающих псориазом.

Материалы и методы. Обследован 51 пациент в возрасте от 17 до 54 лет с распространенной формой псориаза, в период обострения, в прогрессирующую стадию. Для определения распространенности поражения использовали индекс PASI (Psoriasis Area and Severity Index), его средние величины составляли 26,136,77 (M±SD).

Контролем являлись 23 практически здоровых человека сопоставимых с больными по полу и возрасту. У всех было получено информированное согласие на участие в исследовании.

У обследуемых проводилась биопсия кожи. Полученный материал толщиной около 1 мм промывался охлажденным физиологическим раствором, замораживался в жидком азоте и хранился при температуре -200С. В день исследования образцы размораживались (излишки влаги убирались фильтровальной бумагой), взвешивались и гомогенизировались в Tris-HCl-буфере (pH=7,8), содержавшем 100 мМ KCl, 5 мМ -меркаптоэтанола (ME) и 1 мМ фенилметилсульфонилфторида [3]. Гомогенат помещался в ультразвуковую баню с температурой 400С на 20 мин, охлаждался до 40С и центрифугировался (12000 об/мин) 30 мин. В супернатанте, после экстракции ВЖК методом J.Folch et al. (1957) [5] и их метилирования по К.М. Синяк и соавт. (1976) [1], определяли содержание: С14:0 – миристиновой, С15:0 – пентадекановой, С15:1 – пентадеценоваой, С16:0 – пальмитиновой, С16:1 – пальмитоолеиновой, С17:0 – гептадекановой, С17:1 – гептадеценовой, С18:0 – стеариновой, С18:1 – олеиновой, С18:26 – линолевой, С18:33 – -линоленовой, С18:36 – -линоленовой, С20:0 – арахиновой, С20:36 – дигомо--линоленовой, С20:46 – арахидоновой, С20:53 – эйкозапентаеновой кислот газохроматографическим методом.

Результаты обработаны методами параметрического и непараметрического анализа с помощью программы «Statistica 6.0»

и программы статистического анализа Microsoft Excel, версия ХР.

Величины ВЖК приведены в виде средних со стандартным отклонением (M±SD). Достоверность различий оценивалась по парному t-критерию Стьюдента для нормально распределенных переменных. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался меньше 0,05.

Результаты и их обсуждение.

Состав высших жирных кислот в кожном покрове пациентов (табл. 1) изменялся следующим образом: количество насыщенных ЖК (рис. 1) незначительно снижалось относительно контроля, что было связано с уменьшением содержания С14:0, С18:0,