«Электронный сборник статей по материалам XV студенческой международной заочной научно-практической конференции № 9 (12) Декабрь 2013 г. Издается с Октября 2012 года Новосибирск 2013 УДК 62 ББК 30 Н 34 Председатель ...»

НАУЧНОЕ СООБЩЕСТВО СТУДЕНТОВ

XXI СТОЛЕТИЯ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Электронный сборник статей по материалам XV студенческой

международной заочной научно-практической конференции

№ 9 (12)

Декабрь 2013 г.

Издается с Октября 2012 года

Новосибирск

2013 УДК 62 ББК 30 Н 34 Председатель редколлегии:

Дмитриева Наталья Витальевна — д-р психол. наук

, канд. мед. наук, проф., академик Международной академии наук педагогического образования, врач-психотерапевт, член профессиональной психотерапевтической лиги.

Редакционная коллегия:

Ахмеднабиев Расул Магомедович — канд. техн. наук, доц. Полтавского национального технического университета им. Ю. Кондратюка.

Н 34 «Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки»:

Электронный сборник статей по материалам XV студенческой международной научно-практической конференции. — Новосибирск:

Изд. «СибАК». — 2013. — № 9 (12)/ [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.sibac.info/archive/Technic/9(12).pdf.

Электронный сборник статей по материалам XV студенческой международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки» отражает результаты научных исследований, проведенных представителями различных школ и направлений современной науки.

Данное издание будет полезно магистрам, студентам, исследователям и всем интересующимся актуальным состоянием и тенденциями развития современной науки.

ББК © НП «СибАК», 2013 г.

ISSN 2310- Оглавление Секция 1. Архитектура, Строительство

ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ

Елсукова Елена Александровна Косульникова Юлия Александровна Смирнова Светлана Николаевна

ТРАНСПОРТНАЯ ПРОБЛЕМА КРУПНОГО ГОРОДА

Елсукова Елена Александровна Косульникова Юлия Александровна Мамуткин Вениамин Викентьевич

ОБОСНОВАННОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МАШИН

НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО

КОМПЛЕКСА

Ермолаев Владимир Анатольевич Распопов Валентин Васильевич Гуров Юрий Анатольевич Макеев Виктор Николаевич Секция 2. Информационные технологии

ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ СУПЕР-ЯЗЫКА

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Алгинина Евгения Викторовна Гданский Николай Иванович

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Большаков Сергей Витальевич Киреева Ольга Ильинична

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Браженская Екатерина Олеговна Бородина Наталья Алексеевна

ПОСТРОЕНИЕ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ ТЕСТИРОВАНИЯ

ЗНАНИЙ

Веретенникова Ксения Олеговна Альтиментова Дина Юрьевна

КЛАССИФИКАЦИЯ СТРАН МИРА С ПОМОЩЬЮ

КЛАСТЕРНОГО И КОМПОНЕНТНОГО АНАЛИЗА

Гайфутдинова Анастасия Григорьевна Дмитриев Михаил Геннадьевич

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ДАННЫХ И РАЗВИТИЕ РЫНКА

ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СРЕДСТВ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ

ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

Зубровский Геннадий Борисович Сиротский Алексей Александрович

МЕТОД АДАПТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕСТОВЫХ

ВОПРОСОВ ПО ПРОВЕРЯЕМЫМ МОДУЛЯМ УЧЕБНОГО

КУРСА Леванов Дмитрий Николаевич Альтиментова Дина Юрьевна

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ:

КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ ШКОЛ И РОЛЬ ИНТЕРНЕТА

В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ

Ляшок Анастасия Кирилловна Титовская Маргарита Олеговна Бородина Наталья Алексеевна

ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ОБЩЕМУ

ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОГО

КОМПЛЕКСА КАФЕДРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ РОССИЙСКОГО

ГОСУДАРСТВЕННОГО СОЦИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Мураткин Сергей Викторович Сизов Валерий Александрович

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА НА ТЕМУ

«ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМА ОБУЧЕНИЯ

ПРОСТЕЙШЕЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ»

Невежина Надежда Николаевна Сизов Валерий Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СЛОЖНОСТИ

РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Петрова Марина Александровна Шутов Антон Владимирович

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ И ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Пышненко Ольга Сергеевна Контарева Надежда Игоревна Бородина Наталья Алексеевна

АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В КАЗАХСТАНЕ

Нармагамбетов Артем Маратович Саркенов Мирас Берикович Олейникова Алла Васильевна

КЛАССИФИКАЦИЯ ФУНКЦИОНИРУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ

В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ

Солопанов Михаил Сергеевич Зоиров Бобиржон Шухратович Коломыцев Анатолий Владимирович Макеев Виктор Николаевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА СМАЧИВАНИЯ СРЕДСТВАМИ

МАШИННОГО ЗРЕНИЯ

Тесленко Михаил Геннадьевич Пермяков Вячеслав Иванович

ПРОБЛЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА ИНВАРИАНТА

ЦИКЛА Шипов Андрей Александрович Кораблин Юрий Прокофьевич

ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОЙ МАРКИРОВКИ

В СБОРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Кузьмина Татьяна Александровна Масягин Василий Борисович

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ФТОРОПЛАСТ

Волков Иван Александрович Моргунов Анатолий Павлович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗМЕРА И КОНЦЕНТРАЦИИ

НЕРАСТВОРЯЮЩИХСЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ

Белаков Николай Андреевич Тимофеева Анна Стефановна

РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ

ЭКСПАНДИРОВАНИЯ В ЛИНИИ ТЭСА

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

ДЛЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

Вдовин Игорь Владимирович Самусев Сергей Владимирович

ВЛИЯНИЕ БЕНТОНИТА НА КОМКУЕМОСТЬ ШИХТЫ

И ПРОЧНОСТЬ СЫРЫХ И СУХИХ ОКАТЫШЕЙ

Елина Анастасия Сергеевна Пивикова Маргарита Сергеевна Черных Светлана Геннадьевна Тимофеева Анна Стефановна

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ЛИТЫХ

УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Моисеенко Андрей Александрович Гребнев Юрий Владимирович

РАСЧЕТ И СРАВНЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ,

ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ

ВЕРТИКАЛЬНОЙ ГИБОЧНОЙ ТРАВЕРСЫ ПРЕССА

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ФОРМОВКИ ТЭСА

И ЕЕ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

Рыжова Эльвира Андреевна Фортунатов Александр Николаевич Секция 6. Радиотехника, Электроника

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛИС В СОВРЕМЕННЫХ

УСТРОЙСТВАХ

Тупиков Павел Андреевич

МОДЕРНИЗАЦИЯ АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ

Киякина Татьяна Евгеньевна Селиверов Денис Иванович

ИЗМЕНЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ДВИЖЕНИЯ ОЧИСТНОГО

КОМПЛЕКСА

Абдыгалиев Архат Кайратулы Серкебаева Улжан Серкебаевна Абдугалиева Гульжан Юсупхановна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ,

ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МАЛООТХОДНУЮ ДОБЫЧУ

ПОЛУСКАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Басов Тимур Сергеевич Дружинин Иван Валерьевич Иванов Владимир Викторович

ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ

КАК СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ

АВТОТРАНСПОРТОМ

Камзина Меруерт Амангельдиновна Сидоров Георгий Маркелович

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТИ

ПЕЧАТНЫХ ИЗДАНИЙ СРЕДСТВ МАССОВОЙ

ИНФОРМАЦИИ С ПОЗИЦИИ ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ

МОДЕЛИ РЕКЛАМОДАТЕЛЯ

Тугаева Ольга Александровна Халиуллин Роман Борисович Чернышев Сергей Витальевич.

Секция 9. Транспортные коммуникации

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ НОРМ НАЛИВА

НА ЗАО «ЯНПЗ»

Волкова Дарья Германовна Гришкова Диана Юрьевна

ЗАДАЧИ C2 ЕДИНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА

ПО МАТЕМАТИКЕ НА НАХОЖДЕНИЕ РАССТОЯНИЯ

ОТ ТОЧКИ ДО ПЛОСКОСТИ

Куликова Анастасия Юрьевна Ганеева Айгуль Рифовна

АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛЬСТВО

ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЙ

студент 5 курса, кафедра Проектирование зданий ПГТУ, студент 5 курса, кафедра Проектирование зданий ПГТУ, научный руководитель, канд. архитектуры, доцент ПГТУ, актуальных задач современной архитектуры. Человечество уже в начале 70-х гг. прошлого века осознало необходимость бережного отношения к природной среде. Ограниченность природных ресурсов, огромные затраты на снабжение зданий водой, теплом, поддержание комфортного микроклимата помещений наметило новые цели в современном строительстве.

В странах Европы, США, Канаде пройден длинный и успешный путь энергосбережения, в частности, в области строительства. Результаты, достигнутые на практике в повышении энергетической эффективности зданий, позволяют говорить о революционных изменениях в домостроении [3, с. 56].

Стали появляться дома нового типа, которые назвали экологичными, энергоэффективными, энергосберегающими, энергонезависимыми, пассивными, умными домами [3, с. 72]. Их характерные черты — комплексное применение решений по энергоэффективности для создания сооружения, характеризующегося малым энергопотреблением или не требующего энергозатрат на поддержание комфортных условий проживания.

Технический прогресс позволяет строить сооружения, полостью не зависящие от централизованного отопления за счт применения совершенных ограждающих конструкций и инженерного оборудования.

Цель работы — изучение мирового опыта строительства энергоэффективных общественных зданий, выявление наиболее значимых аспектов проектирования сооружений данного типа и анализ проблемы в России.

Общественное здание – это здание, предназначенное для размещения административных, общественных, учебных, культурных, лечебно-профилактических, спортивных и бытовых учреждений [2, с. 12]. Это, как правило, крупные сооружения, формирующие архитектурный облик города и требующие огромных расходов на энергоснабжение.

На сегодняшний день многие развитые страны уже имеют опыт строительства энергоэффективных общественных зданий. Объектом исследования стали 10 построенных и успешно функционирующих таких сооружений, различных по своему назначению в соответствии со СНиП 2.08.02-89* [2, с. 1]:

здание Media-TIC в Барселоне; Аль-бахар в Абу-Даби; Небоскрб Мэри-Экс в Лондоне; Офис SonyCity в Osaki в Токио; отель Parkroyal в Сингапуре; банк HSBC в Гонконге; Медиатека в Сендай, Международный торговый центр в Бахрейне; Центр технологий устойчивой энергетики Ноттингемского университета в Нинбо, Стоматологический центр д-ра Джерри Коэн в Холоне.

Информация по каждому из сооружений была рассмотрена на предмет применения следующих решений по энергоэффективности:

1. Градостроительные:

Выбор местоположения здания с учетом климатических особенностей Выбор местоположения здания с учтом рельефа местности Выбор местоположения здания с учетом существующей застройки в районе предполагаемого строительства 2. Архитектурно-планировочные:

Общая архитектурно-планировочная концепция здания Определение формы и ориентации здания.

планировки).

Выбор схемы организации освещения 3. Конструктивные:

Принцип выбора материала наружной облицовки здания Принцип выбора конструкции наружной облицовки стены Принцип выбора конструкции кровли расположения светопроемов) и солнцезащиты 4. Инженерные:

Использования нетрадиционных источников энергии — солнечных, геотермальных, ветровых Выбор системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха здания.

Выбор системы автоматического (автоматизированного) управления инженерным оборудованием здания Применение пассивных систем Использование рециркулярных систем экономного потребления воды.

По результатам проведнной работы составлена таблица, иллюстрирующая влияние каждого из перечисленных решений на энергоэффективность сооружения.

Итоги исследования приводят к следующим выводам:

1. Самый распространнный тип энергоэффективного общественного здания по функциональному назначению – здание сервисного обслуживания;

2. Наименее распространены здания здравоохранения, социального обслуживания населения и учебно-воспитательного назначения;

3. Подавляющее большинство энергоэффективных зданий общественного назначения расположены в развитых странах Западной Европы, а также в ОАЭ, где строительство «умных» зданий решает проблему жаркого климата.

4. Основные принципы энергоэффективности при проектировании:

a. Архитектурно-планировочные решения:

Принцип компактности формы здания для избежания избыточных теплопотерь;

Рациональная внутренняя планировка;

Выбор системы организации освещения;

b. Конструктивные решения:

Применение высокотехнологичных конструкций и материалов для наружной облицовки;

Грамотная организация остекления;

c. Инженерные решения:

Выбор системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;

5. Для обеспечения энергоэффективности общественного здания используют:

Нетрадиционные источники энергии;

Автоматизированное управление инженерным оборудованием;

Рециркулярные системы экономного потребления воды.

В России опыт строительства энергоэффективных зданий весьма невелик.

Наша страна с е суровым климатом была и остатся одним из мировых лидеров по энергорасточительности в сфере теплоснабжения. Нельзя сказать, что в России вовсе не осуществляется политика по повышению уровня энергетической эффективности строительства. Например, в Москве была разработана Целевая комплексная научно-техническая программа по внедрению энергосберегающих технологий в московское строительство, совершенствованию проектных решений, организации выпуска новых конструкций и материалов и производства энергосберегающих систем сантехнического и электрооборудования зданий, экспериментальному строительству объектов-представителей [1, с. 64]. Однако эти мероприятия — начальный этап на пути к повышению энергосберегающей культуры страны.

Для России задача энергосбережения — это вызов, серьезный вопрос, решение которого — залог успешности и конкурентоспособности страны в современном мире. Изучение опыта проектирования энергоэффективных зданий общественного назначения развитых стран — важная составляющая всего процесса внедрения высокоэффективных технологий в российское строительство.

Список литературы:

1. Архитектурное проектирование жилых зданий. М.: Изд-во литературы по строительству. 2004. — 267 с.

2. Строительные нормы и правила. Общественные здания и сооружения.

2.08.02-89*. М.: Стройиздат, 1989.

3. Фокин В.М. Основы энергосбережения и энергоаудита / Фокин В.М. М.:

«Издательство Машиностроение-1», 2006. — 256 с.

ТРАНСПОРТНАЯ ПРОБЛЕМА КРУПНОГО ГОРОДА

Прогресс человеческого общества неотделим от истории развития транспорта. С расширением государств, строительством городов, с расселением людей на вс более обширных территориях, ростом торговли темпы развития транспорта постоянно увеличивались. Первоначально в своих транспортных сооружениях человек использовал энергию ветра и воды, но их помощь была весьма ограничена. Большим прорывом стало изобретение в XVII веке паровой машины. Быстро совершенствуясь, паровой двигатель дал жизнь паровозам, пароходам, локомобилям. Позже были созданы электромотор, двигатель внутреннего сгорания, дизельный двигатель. Прогресс науки значительно повлиял на развитие промышленности, экономики, оборонного комплекса и на расширение городов [1; с. 88].

Современный транспорт — это единая система, которая включает мощную сеть железнодорожных, морских, речных, автомобильных, воздушных, трубопроводных, городских и промышленных коммуникаций [1, с. 45].

Транспорт обеспечивает потребности населения в пассажирских перевозках и взаимодействие промышленных предприятий, сфер обслуживания и торговли, имеет колоссальное значение в политике.

Цель работы: изучение и систематизация основных аспектов транспортной проблемы крупного города, поиск предполагаемых путей е разрешения.

1. Ежедневно каждый человек, спеша по своим делам, сталкивается с проблемой транспорта, она актуальна в наши дни и требует немедленных решений. Перечислим основные негативные факторы транспортной проблемы современного города:

2. Наиболее ярко проблема городского транспорта выражается конфликте транспорта и пешехода. Статистика показывает, что большая часть всех аварий на дорогах происходит с участием пешеходов. Причиной подавляющего большинства этих ДТП является пересечение пешеходных и транспортных путей.

3. Другим негативным фактором транспортной проблемы являются огромные потери общественного времени на ежедневное преодоление расстояний от дома до места работы, отдыха и т. д. Большие затраты времени, перегруженность транспортных потоков в час-пик, а также вероятность попасть в ДТП к ведт повышению нервных и сердечно-сосудистых заболеваний.

4. Огромное значение для города имеет экологическая составляющая транспортной проблемы. Автомобильный транспорт служит причиной 40— 60 % загрязнения воздушного бассейна. Вредные выбросы оказывают негативное влияние на здоровье человека, состояние почвы, растений, животных, что, в свою очередь, наносит убытки экономике страны.

5. Транспорт является источником 80—90 % всех внешних шумов в городе. Влияние шума на человеческий организм может проявляться как в качестве субъективного раздражителя, так и в серьзных нарушениях слуха.

6. Увеличение числа транспортных средств влечт за собой проблему нехватки парковочных мест рядом с общественными центрами, жилыми домами, нехватку мест для строительства гаражей. Современные дворы массово заставлены автомобилями, что мешает свободному проходу людей и проезду других транспортных средств.

Эти проблемы не новы для градостроительства. Приведм предполагаемые пути решения.

1. Для преодоления конфликта пешехода и автомобиля:

Распространение надземных, эстакадных, подземных пешеходных переходов;

Использование принципа разделения транспортных и пешеходных потоков при планировке жилых районов;

2. Для предотвращения потери общественного времени на преодоление расстояний:

Разгружение крупных мегаполисов путм создания промышленных центров в других городах;

Пересмотреть время начала и продолжительность рабочего дня в разных сферах деятельности для уменьшения концентрации транспорта на дорогах в утренние и вечерние часы;

Планирование функциональных зон города в комплексе, учитывая предполагаемые транспортные маршруты населения;

Развитие общественного транспорта;

Развитие альтернативного транспорта (велосипедов, мопедов и др.);

3. Для решения экологической проблемы:

Уменьшение токсичности отработавших газов путем предупреждения образования токсичных компонентов или посредством их нейтрализации;

Уменьшение содержания окиси азота в отработавших газах путем ограничения максимальных температур сгорания и уменьшения количества подаваемого топлива или одновременным использованием двух этих способов;

Пропаганда экологически чистых видов транспорта;

4. Для устранения шума:

Использование территориальных разрывов для защиты селитебных зон от шума промышленных предприятий и транспорта;

Рациональное использование городских территорий в примагистральной зоне;

Применение шумозащитных нежилых зданий, стенок, выемок, земляных карьеров, специальных зелных насаждений;

Развитие сети автомобильных дорог преимущественно грузового движения;

5. Для урегулирования нехватки парковочных мест и гаражей:

Планировка жилой зоны города с учтом необходимой территории для строительства гаражей;

Перепланировка дворов с учтом необходимых парковок;

в эксплуатацию совершенно новых технологичных видов транспорта:

экологически чистых, сверхбыстрых, бесшумных автомобилей и поездов.

На первый взгляд это кажется фантастическим, однако в мире уже известно об изобретении сверхбыстрых поездов на магнитных подушках, компактных автомобилях Tango, электронных самокатах, быстродвижущемся тротуаре и многом другом. Быстрый уровень технического прогресса обещает кардинальное изменение нашего будущего.

для мегаполисов. Однако крупные города не меньше страдают от нерешнности данного вопроса. Узкие улицы города Йошкар-Олы не обладают нужной пропускной способностью. В первую очередь это центральные улицы, соединяющие разные районы города: Первомайская улица, Карла Маркса, Ленинский проспект. Особо перегруженными являются транспортные мосты через реку Малая Кокшага. Еще 20 лет назад предполагалось, что на 1000 человек населения Йошкар-Олы будет всего 150 автомобилей.

Сейчас их в разы больше. В связи с этим одной из задач, поставленных перед архитекторами, стоит разгрузка городских улиц [2, с. 14].

В 2007 году был согласован новый генеральный план городского округа «город Йошкар-Ола», который определяет основные параметры развития города, в том числе первостепенные направления развития транспортного комплекса.

ГП г. Йошкар-Олы предусматривает мероприятия по совершенствованию транспортной инфраструктуры: реконструкцию существующих и строительство новых магистральных улиц, искусственных транспортных сооружений, развитие сети общественного транспорта, завершение строительства окружной автомобильной дороги, вывод грузового и транзитного движения за пределы селитебной части города, озеленение крупных магистралей, организация территориальных разрывов, способствующих аэрации примагистральных территорий; строительство шумозащитных искусственныхсооружений и озеленение основных магістралей [2, с. 17].

Однако реализованы эти предложения лишь частично, поэтому транспортная проблема в г.Йошкар-Оле остатся актуальной.

Решение проблем развития транспортной инфраструктуры — одна из приоритетных задач, определяющих возможность активизации економических, культурних связей городов и улучшение качества жизни населения.

Список литературы:

1. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов: Учебник для студентов вузов. М.: Транспорт, 1990. — 240 с.

2. Проект генерального плана городского округа «Город Йошкар-Ола» / «Йошкар-Ола». Специальный выпуск. Йошкар-Ола, 2009. — 24 c.

ОБОСНОВАННОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МАШИН

НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ

В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

научный руководитель, канд. техн. наук, профессор ВГЛТА, Так в конце семидесятых и в начале восьмидесятых годов большое внимание уделялось механизации ручных и трудоемких операций на всех видах работ в условиях лесного комплекса и особенно на работах по строительству лесных дорог различного назначения, а также работах на осмолозагатовках.

В конце восьмидесятых годов для строительства и содержания дорог ЦНИИМЭ были разработаны с учетом конструкции их и условий производства работ «Системы машин для строительства и содержания лесовозных дорог», в которые были включены как общепромышленные дорожные машины, так и специальные лесодорожные машины для выполнения специфичных в лесозаготовительной отрасли работ. Большое признание работников лесопромышленных и лесохозяйственных предприятий лесного комплекса получили такие широко известные лесодорожные машины (дорожно-строительные агрегаты), как ЛД-4, ЛД-4А, ЛД-18, ЛД-35, ЛД-30, ДМ-15 и другие [1, с. 130].

Большое внимание в этот же период времени уделяется повышению уровня механизации заготовок пневой древесины (осмолозаготовкам), так как лесодорожные машины (ЛД-4, ЛД-4 А) не могли быть эффективно использованы для этих целей, то есть в этот же период времени создаются новые машины и механизмы для заготовки пневой древесины такие, как АПКЛТ-181, ЛТ-143А, ЛП-52.

Опыт эксплуатации машин для заготовки пневого осмола, чем занимались специализированные — химлесхозы, лесопромышленные — леспромхозы и лесохозяйственные - лесхозы предприятия лесного комплекса в различных регионах нашей страны, показал целесообразность создания модификации манипуляторной машины с грейферным виброзахватом на базе трелевочного трактора ТТ-4 [3, с. 57].

В начале восьмидесятых годов ВПКИлесмашем при участии КарНИИЛПа была разработана такая модификация — машина для корчевки пней ЛП-52, агрегатированная корчующим рабочим оборудованием мани-пуляторного типа с грейферным виброкорчевателем и съемно-навесным грейфером ЛП- для погрузочно-разгрузочных работ (Рисунок 1).

Рисунок 1. Машина ЛП-52 Для корчевки пней (неусовершенствованная конструкция): 1 — базовый трактор, 2 — кабина, 3 — передняя выносная опора, 4 — ограждение кабины, 5 — колонна, 6 — механизм поборота, 7 — стрела, 8 — челюсть. 9 — грузовая рама, 10 — домкраты, 11 — гидроцилиндр, 12 — рукоять, 13 — задние выносные опоры Машина для корчевки пней ЛП-52 была предназначена для заготовки спелых сосновых пней на вырубках с подростом или без подроста, очистки их от основной массы грунта и камней и формирования в кучи вдоль волоков, а также для выполнения в межсезонный период времени погрузки и разгрузки осмола и круглых лесоматериалов (сортиментов). Особенностью конструкции является грейферный виброзахват с гидравлическими домкратами, обеспечивающий ликвидацию передачи вертикально направленных корчующих Для обеспечения устойчивости в процессе корчевки пней машина ЛП-52 имеет две пары поперечных балок с размещенными на в них гидроцилиндрами, с помощью которых выдвигаются выносные опоры (3,13). На тракторе на месте демонтированных погрузочного щита и лебедки установлен манипулятор с грейферным виброкорчевателем. Манипулятор состоит из опорной фермы с шестеренно-реечным механизмом поворота (6), колонны (5) и двухзвенной рычажно-сочлененной стрелы (7). Для монтажа манипулятора служит основание, устанавливаемое за кабиной (2) на раму трактора. Оно состоит из трубы в сборе с нижним листом, четырех наклонных стоек, скрепленных с трубой и листом. Внутренняя полость трубы с обоих концов имеет расточки, куда запрессовываются втулки, в которых поворачивается колонна (5).

К нижнему листу основания приварены четыре цапфы для размещения в них двух гидроцилиндров механизма поворота (6). Механизм поворота состоит из шестерни, закрепленной на нижнем конце колонны и двух гидроцилиндров, корпуса которых прикреплены к основанию манипулятора.

Внутри этих гидроцилиндров подвижно установлены штоки-рейки, рабочая поверхность которых взаимодействует с шестерней колонны. По обе стороны штока рейки на е хвостовиках установлены поршни. Под давлением на поршни рабочей жидкости, подаваемой в одну из бесштоковых полостей гидроцилиндров, шток-рейки перемещаются и их зубчатая поверхность, взаимодействующая с шестерней, обеспечивает поворот колонны с манипулятором.

Виброзахват состоит из силовой рамы с гидродомкратами и подвески, грузовой рамы (9) с челюстями (8) и гидроцилиндрами (11) привода челюстей.

Внутри грузовой рамы виброзахвата встроен дебалансный вибратор.

Механические колебания, создаваемые при включении вибратора, передаются на челюсти и используются для интенсификации внедрения челюстей в грунт при захвате пня и для очистки выкорчеванного пня от грунта. Для повышения надежности и ремонтопригодности силовая рама виброзахвата выполнена в виде прямой балки со стаканами на концах, в которых устанавливаются гидроцилиндры домкратов. Челюсти комбинированного типа, в средней части их расположена поперечная балка круглого сечения, воспринимающая момент от расклинивания клыков. Отличительной особенностью виброзахвата является также выполнение дебалансов вибратора непосредственно на ступицах синхронизирующих шестерен, что обеспечивает компактность вибратора.

Работа машины на корчевке пней производится следующим образом.

Двигаясь по разработанной лесосеке, машина корчует с одной стоянки все пни, находящиеся в зоне действия стрелы. Оператор наводит захват на пень, включает челюсти, которые внедряясь в грунт, смыкаются под пнем. Затем усилием гидродомкратов пень выдергивается из грунта. Если высота подъема пня с помощью гидродомкратов окажется недостаточной, окончательное извлечение пня производится с помощью стрелы при обязательном опускании в рабочее положение передних и задних опор машины.

Опыт эксплуатации машины для корчевки пней ЛП-52 в нижеследующих предприятиях лесного комплекса: в Плесецком химлесхозе Архимлес, в Октябрьском леспромхозе объединения Иркутскхимлес, в Плозерском и Надвоицком леспромхозах объединения Кареллеспром показал, что данная машина не только корчует пни хвойных пород на осмолозаготовках, но и пни других пород при очистке площадей под лесопосадки и для строительства лесных дорог, а также для их погрузки на транспортные средства.

А в межсезонный период времени она с неменьшим успехом использовалась для погрузки круглых лесоматериалов (сортиментов) как на погрузочных площадках разрабатываемых лесосек, так и на промежуточных лесных складах лесопунктов этих предприятий.

Таким образом, возможность применения машины для корчевки пней ЛП-52 на подготовительных работах при строительстве лесовозных дорог даже с имеющимся съемно-навесным рабочим оборудованием (виброгрейфером для корчевки пней и грейфером ЛП-10 для выполнения погрузочноразгрузочных операций) является вполне реальной. Вместе с этим, конструкцию машины для корчевки пней ЛП-52 можно усовершенствовать, расширив сферу е применения на строительстве лесовозных дорог точно также, как и названные выше лесодорожные машины (дорожно-строительные агрегаты), об особенностях и необходимости усовершенствования конструкции которых было особо сказано в свое время [2, с. 20].

Одним из реальных путей целесообразности усовершенствования конструкции машины для корчевки пней ЛП-52 является оснащение оборудованием. Так как базовым шасси этой машины является трелевочный по разработанным лесосекам и опыт использования его как базового шасси для агрегатирования бульдозерного и рыхлительного оборудования имеется (дорожно-строительный агрегат ЛД-18), то навеска бульдозерного отвала неповоротного типа и рыхлительного оборудования на эту машину вполне реальна (Рисунок 2).

Навеску бульдозерного отвала и рыхлительного оборудования таких же линейных и угловых параметров, как и в лесодорожной машине ЛД- можно произвести, демонтировав предварительно передние выносные и задние опоры. При этом агрегатированный вместо передних выносных опор бульдозерный отвал, а вместо задних рыхлительное оборудование в первую очередь будут выполнять их функции при проведении машиной, погрузочноразгрузочных операций. А машина ЛП-52 имея постоянно навешенное рабочее оборудование: бульдозерный отвал неповоротного типа и рыхлитель будет использоваться для выполнения помимо подготовительных работ в дорожном строительстве и на основных земляных работах, то есть при резании и перемещении грунта из резерва в насыпь по траншейно-полосной (перпендикулярной) технологической схеме (Рисунок 3).

Рисунок 2. Машина ЛП-52 Для корчевки пней (усовершенствованная конструкция): 1 — базовый трактор, 2 — кабина, 3 — бульзозерный отвал, 4 — ограждение кабины, 5 — колонна, 6 — механизм поборота, 7 — стрела, 8 — челюсть. 9 — грузовая рама, 10 — домкраты, 11 — гидроцилиндр, 12 — рукоять, 13 — рыхлительное оборудование Рисунок 3. Технологическая схема работы машины ЛП- Благодаря такому усовершенствованию конструкции машины для корчевки пней ЛП-52 значительно расширится сфера е использования в условиях лесного комплекса, повысится комплексная производительность и эффективность применения на строительстве лесовозных дорог.

Список литературы:

1. Демин К.К., Шегельман И.Р., Карасв В.П. Техника и технология механизированной заготовки пневого осмола: М.: Лесная промышленность, 1983 — 130 с.

2. Макеев В.Н., Литвиненко К.А. Особенности и необходимость усовершенствования конструкции лесодорожных машин / М.: ВИНИТИ, сир. о деп. № 70, В 2008 — 20 с.

3. Матвеенко Л.С., Миронов Е.И., Железняк Ф.А. Строительство лесовозных автодорог.. М.: ВНИ- ПИЭИлеспром, Лесоэксплуатация и лесосплав, обзор, информ., вып. 19, 1987 — 57 с.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ

СУПЕР-ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ

студент 2 курса факультета информационных технологий Российского государственного социального университета, заведующий кафедрой моделирования информационных систем и сетей Российского государственного социального университета, Язык программирования представляет собой формальную знаковую систему, предназначенную для записи компьютерных программ. Он определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением [1].

Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования.

К наиболее распространнным утверждениям, признаваемым большинством разработчиков, относятся следующие:

1. Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

2. Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

3. Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более двух с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

В наше время, профессия программиста более чем востребована.

Удешевление технологий производства вычислительных устройств позволяет встраивать их практически во все устройства и системы. А для того, чтобы программируемое устройство заработало, в него необходимо ввести соответствующий программный код.

В век информационных технологий информации становится все больше и больше, она становится доступной абсолютному большинству, благодаря этому люди стали стремиться получать как можно больше знаний. Несмотря на то, что информации стало очень много, она все же продолжает иметь огромную ценность, особенно подлинная информация. С помощью развитых технологий информация стала активно распространяться, но в этом распространении информации присутствует хаос, то есть информационный шум, неструктурированность данных и разрозненность информации. В сумме они способствуют дезинформации пользователей, потребляющих данную информацию. Для сбалансированности в эту систему надо добавить еще один немаловажный упорядочивающий компонент — программиста.

Кто такой программист? Можно сказать, что этот человек есть непосредственный транслятор естественного языка к языку программирования.

и достоверным, при применении алгоритмизации, способов представления знаний и систем управления базами данных. Автоматизация процесса разработки программного обеспечения имеет свои пределы. Сегодня это в основном — средства, помогающие программисту в его работе.

Супер-язык, о котором сейчас много говорят, предполагает возможность замены определенной части программистов, а у оставшихся — возможность навыков обладания необходимыми основами искусственного интеллекта.

Современное поколение студентов и молодых ученых стоит на пути развития искусственного интеллекта, уже существуют некоторые наиболее удачные и лучшим образом смоделированные системы. В качестве примера используем перспективную разработку IBM — Watson, которая способна воспринимать человеческую речь и производить вероятностный поиск, с применением большого количества алгоритмов. Для демонстрации работы Watson принял участие в американской игре Jeopardy!, аналога «Своей игры» в России, где системе удалось выиграть в обеих играх [2]. Другим примером может послужить программа General Architecture for Text Engineering (GATE) — система обработки естественного языка с открытым исходным кодом, использующая наборы компонентов на языке Java. С помощью GATE реализуются задачи, где требуется выявить смысловое содержание текста и кодировать его в структурированном виде путем добавления аннотаций к сегментам текста. Система применяется для извлечения информации, ручной и автоматической семантической аннотации, анализа кореферентности, работы с онтологиями, машинного обучения и т. д. [3]. Тем не менее, требуется искусственного интеллекта, для того, чтобы достичь приближенной к идеальной модели искусственного интеллекта.

При сравнении формальных языков с естественными, можно заметить, что естественных языков существует также много, но единственного универсального пока нет. Универсальность языка, в принципе, и не возможна.

Это объясняется психологией человека. Например, если рассматривать создание чего-либо нового исходя из чего-то существующего, то, можно наблюдать, что в любом обществе всегда найдется не ординарно мыслящий человек, которого не устраивает позиция других и он создает что-то свое.

Приблизительно таким образом и зарождаются все новые и новые языки, как естественные, так и формальные. На основе этого появляется нечто новое, что находит свою позицию в новом иначе мыслящем обществе. Этот цикл продолжается постоянно. Потребности человека никогда не будут удовлетворены целиком и полностью. «Хочу! — жить: дышать, есть, пить, спать... А без этого никак. Удовлетворяю свои желания — хорошо, отлично!

Мало. Хочу! — денег, славы, власти, приключений» [4]. Создание универсального языка будет отличным открытием, но лишь временно, так как пользователь захочет создать что-нибудь новое, выходящее за рамки функционала этого языка и решит, что он ему не подходит. За этим последует создание нового, усовершенствованного языка и т. д.

Универсальный язык программирования не возможен из-за самого определения «язык программирования», если это набор команд предаваемых человеком компьютеру. А в так называемом, супер-языке программирования присутствует участие такого компонента как искусственный интеллект.

Как известно, искусственный интеллект [5] — это раздел информатики, в котором разрабатываются методы и средства моделирования и воспроизведения с помощью ЭВМ отдельных функций творческой деятельности человека, решение проблемы представления знаний в ЭВМ и построение баз знаний, создание экспертных систем и т. д. Позволим себе предположить, что супер-язык подразумевает самостоятельное создание компьютером команд для себя же самого и их выполнение соответственно с помощью модели творческой деятельности человека. Во-первых, создается противоречие, а именно компьютер пишет программу для себя же самого, а во-вторых, используется некоторая модель творческой деятельности человека, которая не реализована. Это уже вопрос из области искусственного интеллекта.

Возможно ли создание такой модели творческой деятельности? Создание такой модели возможно, но только в последующих поколениях. По представлениям автора, это устройство, которое, понимая запросы пользователя, выдавало бы уже программные варианты решения той или иной задачи, например, с помощью автоматизированных систем типа ТРИЗ, АРИЗ и т. п.

Только после создания такой реальной модели автоматизированной разработки программного обеспечения, можно говорить о создании суперязыка, который практически полностью бы вытеснил профессию программиста в современном понимании этой профессии и самих программистов. Это может произойти в связи с требованием качества к продукту, сокращения сроков и бюджета, выделяемые на продукт, к тому же уменьшается вероятность ошибки, что существенно влияет на результат.

Список литературы:

1. Большой Энциклопедический Словарь. М., 2000. — С. 463.

2. Веллер М. Все о жизни. М.: Астрель, 2011. — С. 53.

3. Викизнание. Языки программирования [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.wikiznanie.ru/ruwz/index.php/Языки_программирования (дата обращения 20.11.2013).

4. Википедия. GATE (программа) [Электронный ресурс] — Режим доступа. — http://ru.wikipedia.org/wiki/GATE_(программа (дата обращения 20.11.2013).

5. TechNewsWorld. Mild-Mannered Watson Skewers Human Opponents on Jeopardy [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:

http://www.technewsworld.com/story/71651.html (дата обращения 20.11.2013).

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

студент 2 курса факультета информационных технологий Российского государственного социального университета, Российского государственного социального университета, В данной работе описывается разработка симулятора дорожных происшествих, с учетом отдельных характеристик дорожного транспорта, погодных условий и особенностей трассы.

Актуальность данного проекта заключается в моделировании аварийных ситуаций при анализе дорожных происшествий. В своем потенциальном будущем симулятор можно будет использовать для анализа аварийности при проектировке новых дорог [3].

На данный момент, разумеется, уже существуют симуляторы дорожнотранспортных происшествий, однако все они коммерческие, а к большинству из них доступ открыт только для специализированного круга людей. В пример можно привести программу Computer Assisted Reconstruction of Accidents in Traffic — от болгарских разработчиков. Аварии рассматриваются в 3D пространстве, учитывается большое количество условий, а так же имеет свой графический редактор для создания местности, в которой происходит ДТП.

Модель столкновений будет упрощенная, будут учитываться такие характеристики машин как вес, тип привода, скорость. Будут учитываться сцепление с дорогой при движении транспортного средства, общее трение при торможении. Не будут учитываться такие свойства как аэродинамика машины, поперечное трение колес, сопротивление воздуха и др. В качестве примера берем под место действа крестообразный перекресток.

В качестве среды разработки выбираем программное обеспечение Adobe Flash CS 5.5 и присутствующий в нем язык программирования ActionScript 3.0.

Материальная точка является простейшей физической моделью в механике. За нее принято понимать обладающее массой тело, размер и форма которого считаются незначительными при решении данной задачи. Положение, скорость и масса материальной точке в каждый момент времени полностью определяют е поведение и физические свойства. Перемещение — это вектор, проведенный из начального положения материальной точки в конечное.

Путь — это длина участка траектории, пройденного материальной точкой за данный промежуток времени. В отличие от перемещения путь — это скалярная величина.

Материальную точку будем рассматривать как объект округлой формы с незначительным радиусом. Чтобы создать такой объект в Adobe Flash, нам понадобится выбрать в рабочем окне на колонке инструментов — инструмент Oval Tool.

Движение в ActionScript задается приращением координат. Т. е. задается отдельно переменная, отвечающая за то, сколько пикселей пройдет объект за один кадр по оси ординат, и отдельно переменная, отвечающая за то, сколько пикселей пройдет объект за один кадр по оси абсцисс. Напишем функцию, отвечающую за перемещение объекта в кадре. Сразу требуется отметить, что в Adobe Flash немного инвертировано понятие оси у, поэтому если мы плюсуем к координате у какое то число, то объект будет двигаться вниз, а не вверх, как принято в математике.

Материальная точка движется в любом направлении с любой скоростью, однако длится это недолго, ведь ей ничто не мешает покинуть экран в считанные секунды. Начнем писать код, запрещающий точке покидать пределы экрана. Для этого нам понадобится поставить сверху, снизу и по бокам прямоугольники для отталкивания, т. е. создадим некое подобие комнаты.

Поскольку угол отражения равен углу падения, то зная угол наклона стены мы можем найти новый вектор, по которому будет следовать материальная точка. Теперь когда наша материальная точка замкнута в своем пространстве, можно добавлять дополнительные объекты для столкновения.

Рассмотрим пример столкновения материальной точки с неподвижным круглым объектом, радиус которого нам известен. Отталкивание от округлых объектов прописывать сложнее потому, что мы не знаем угол наклона касательной от которой отражается угол падения. Чтобы его найти, нам потребуется найти угол наклона радиуса, проведенного в точку касания.

Вычитаем из координат точки касания координаты центра круга, чтобы знать как направлен радиус относительно начала координат, и затем пользуемся функцией atan2, чтобы найти угол наклона радиуса. Касательная к окружности проводится через точку касания под прямым углом к радиусу этой окружности, проведенному в точку касания. Таким образом, зная угол наклона радиуса, нам остается перевести его в градусы, прибавить 90, и перевести обратно в радианы. Следствием этих действий станет знание угла наклона касательной.

Поскольку мы уже знаем как отражать угол от прямых (прямоугольников), угол наклона которых нам известен, то дальнейшие шаги уже не будут казаться сложными. Поскольку машину нельзя показать как материальную точку, то зададим ее как связку материальных точек, расположенных на углах автомобиля. Наглядно это будет выглядить как прямоугольник с материальными точками в своих углах.

Обычно, при создании системы частиц, каждая частица имеет две переменные - это позиция x и скорость v. Тогда через некоторое время, новая позиция x’ и скорость v’ часто вычисляются при помощи правил:

где t временной интервал, а a — ускорение, вычисленное при использовании закона Ньютона f=ma (где f — общая сила, действующая на частицу).

Это простое объединение Эйлера.

Введем две материальные точки (с позициями x1 и x2) и, затем, приказываем им быть на расстоянии равном 100. Выражаясь математически, мы получили следующее двустороннее (равное) ограничение:

Хотя материальные точки могли быть помещены правильно изначально, после одного шага интеграции расстояние разделения между ними могло бы стать недействительным. Чтобы получать правильное расстояние еще раз, мы перемещаем частицы путем проецирования их на набор решений, описанных выше. Это делается путм выталкивания частиц направлено друг от друга или путем втягивания их ближе друг к другу (в зависимости оттого, что ошибочное расстояние меньше или больше).

Фактически, в коде описаны Закон Гука об упругости и второй закон Ньютона. Закон Гука — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации.

В общем виде уравнение принимает вид:

Для начала нарисуем место действия. Им будем крестообразный перекресток, имеющий дорогу с двумя полосами по горизонтали и проспект с двумя двухполосными дорогами, по вертикали. С помощью инструмента RectangleTool рисуем схематичный прямоугольник. Он будет играть роль кнопки создания машины в определенном месте. Во вкладке Properties (свойства) узнаем координаты кнопки, запоминаем их, ведь при нажатии на кнопку, объект с кнопкой будет исчезать, и в е координаты подгрузится объект с машиной.

Добавляем в код следующую строку:

car.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, vcar );

Ее смысл в том, что при нажатии на кнопку с идентификатором car выполняется функция vcar, которая в дальнейшем разместит машину в нужном месте.

Однако для начала приступим к созданию машины. Будем рассматривать е как связку нескольких точек, наглядно образующую прямоугольник, который впоследствии станет транспортным средством. Чтобы осуществить такую связку, создадим четыре точки.

Далее свяжем все эти материальные точки путем создания объектов класса SpringConstraint. Как мы видим, теперь у нас есть 4 точки, соединенные между собой последовательно так, что вся конструкция выглядит как прямоугольник.

Объявим нашу группу в программе. Таким образом, группа появится на сцене, пускай в ней даже ничего нет. Объекты в группу можно добавлять и после ее объявления на сцене: this.addGroup(CarGroup);

Наконец, создаем функцию vcar, на которую мы ссылались ранее, при создании кнопки. На данный момент объект все материальные точки в своей композиции лишь отдаленно напоминают машину. Пора придать ей облик. Поскольку мы условились, что пользователь сам сможет выбирать вес машины, то сделаем так, что внешний вид будет зависеть именно от него.

При легком весе нарисуем легковую машину, при средней тяжести нарисуем джип, и тяжелую машину будет отображать грузовик. Для начала нарисуем эти три вида машин, и сделаем из каждой объект MovieClip со своим собственным идентификатором для экспорта в ActionScript. Теперь, когда у нас есть «во что наряжать» наши транспортные средства, можно приступить к созданию дополнительных кнопок на окне интерфейса изменения характеристик машины. Добавим три кнопки: Heavy, Medium, Light, отвечающие за выбор тяжелой, средней тяжести и легковой машины соответственно. Теперь, когда вид транспортного средства полностью зависит от пользователя, можно приступить к реализации следующего шага нашего задания: различные погодные условия. Рассмотрим три варианта: солнечная погода — дорога с хорошим сцеплением с машинами; дождливая — достаточно скользкая дорога; гололд — максимально скользкая дорога.

В данной работе изучен язык программирования ActionScript 3.0, изучена модель движения материальной точки, системы материальных точек на плоскости. Проанализированы модели столкновения материальных точек с объектами на плоскости. Разработан симулятор дорожно-транспортных происшествий, использующий модели движения материальной точки, системы материальных точек, столкновения с другими объектами. Проанализированы различные примеры аварийных ситуаций на дороге.

Список литературы:

1. Артур Гордон Вебстер. Механика материальных точек, твердых, упругих и жидких тел, Т. 1. Механика материальной точки и системы. Издательство «ЛКИ», 2008.

2. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики. Ч.2. Динамика и системы материальных точек. Издательство «Лань», 2009.

3. Колин Мук. Essential ActionScript 3.0. Издательство «O’Reily», 2007.

4. Томас Якобсен. Advanced Character Physics. Издательство «IO Interactive, 2003.

5. Эндрю Виткин. Physically Based Modeling: Principles and Practice.

Издательство «Siggraph», 1997.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

научный руководитель, канд. ф. наук, кафедра информатики, моделирования Развитие информационных технологий идет очень быстрыми темпами.

Если бы еще, например, моим родителям сказали, что в каждом доме будет стоять персональный компьютер, они бы не поверили этому. Но в данное время действительно все именно так: персональный компьютер есть практически в каждом доме, а пользователей интернета еще больше. В данный момент нельзя представить себе ни одной самой маленькой компании или частного предприятия, в котором не будет компьютера.

Одной из существенных особенностей нашего времени является переход информации из некоторой абстрактной категории в категорию экономическую.

Информация управляет материальными потоками, становится основной движущей силой экономики [1]. Если в середине 90-х годов XX века в США издается закон, если бизнес ведется с помощью электронных технологий, то он освобождается от уплаты налогов [2].

Идет формирование глобальной сети (Всемирная паутина) — интернет.

Число его пользователей растет и охватывает все сферы деятельности человека.

Около 7 миллионов человек в России обращается к интернету ежедневно, таким образом, являясь активными пользователями сети. Интернет, мобильная телефония и другие компоненты информационных технологий стали неотъемлемым компонентом человеческой жизни. Чтобы увеличить количество пользователей Интернетом происходит: удешевление трафика, развитие баз данных и т. д. Но с появлением глобальной сети возникают такие проблемы как несанкционированный доступ к информации, взлом паролей, но эти проблемы решаются.

Массовая компьютеризация и информатизация обеспечивают высокие темпы роста и объм информационных услуг. Причем такие как изучение процесса информатизации, а также воздействия общества на информатику.

Обеспечение устойчивого социально-экономического развития страны требует перехода России к информационному обществу. Это означает, что долгосрочная стратегия социально-экономического развития страны должна включать в себя создание и реализацию предпосылок и условий формирования информационного общества. Россия обладает значительным интеллектуальным потенциалом, и это фактор, который может и должен стать решающим в достижении конкурентных преимуществ на мировом информационном рынке. Так, например, мало кто помнит (а сегодняшнее поколение и не знает), что в 1968 году лучшей ЭВМ в мире, выпускавшейся серийно, была советская ЭВМ БЭСМ-6, разработанная под руководством академика С.А. Лебедева. Но к глубокому сожалению за годы «застоя», особенно за годы реформ мы многое растеряли из нашего интеллектуального багажа. В связи с распадом СССР в большей степени потерян научнотехнический потенциал информатизации, ряд ведущих предприятий, отраслей, обслуживающих информатизацию, оказались за пределами России. Хотя сегодня мы и пытаемся догнать мировой уровень, но до лидерства в этой гонке нам еще далеко.

Также как и в любых инновациях в информационных технологиях есть свои плюсы и минусы. Например, в условиях интернета легко решаются проблемы маркетинга, изучение рынков. Сейчас работает большое количество интернет-магазинов, которые работают круглосуточно и имеют своих представителей в разных странах. Биржа, тотализатор — за всем этим можно следить, не отходя от своего компьютера.

Все больше увеличивается роль информации, создается рынок информации, который идет в дополнение к рынкам капитала, труда и природных ресурсов.

С помощью новых технологий очищается окружающая среда. Идет переход от техницизма (природа как мастерская) к экологизму (природа как храм).

Создание социальных институтов на свободное получение, использование и распространение информации — значимое условие демократического развития.

Создается глобальное информационное пространство, обеспечивающее эффективное информационное взаимодействие людей, их доступ ко всемирным информационным ресурсам и удовлетворение их социальных и личностных потребностей в какой-либо информации.

В нас развивается способность к переобучению, так как в скором будущем будут востребованы не те, кто получил высшее образование, а те, кто будет способен к переобучению (7—8 раз в течение всей жизни).

Так как я студентка, недавно закончившая школу, я не по наслышке знаю, как информационные технологии помогают в учебе. Разные технические средства помогают развитию школьника (студента). Они могут быстро и легко найти ту информацию, которая им требуется. Интернет и социальные сети помогают в общении с носителями языка. И к тому же информационные технологии не требуют от учащегося специальной подготовки, так как практически все с ними знакомы.

Но в сфере образования, кроме вышеперечисленных плюсов, также можно выделить и минусы. Так, например, в 2008 году вышел журнал с заголовком «Гугл нас огугляет». Автор этой статьи не имел ничего против самого Гугла, он адресовал свои претензии всей Всемирной паутине. Автор фактически обвинял ее в деградации общества [3]. И это действительно так: если раньше лектору приходилось останавливаться максимум 2 раза для того, чтобы дать передохнуть студентам, и с новыми силами начать заново, то теперь им приходиться делать вдвое, а то и втрое больше остановок. При изучении работы центра по предоставлению услуг доступа в интернет выяснилось, что практически все пользователи интернета хоть раз использовали его как мощное средство поиска информации, необходимой в учебном процессе.Так же в результате опроса выяснилось, что более 80 % студентов полностью доверяют информации, размещенной на Web-сайтах.

Из тех, кто не полностью доверяет этой информации, только некоторые студенты для получения более полного представления о предмете и для сверки найденной информации обращаются в библиотеки [4]. У нас развивается навык сканирования и дайджестирования, а навык внимательного, вдумчивого чтения длинного текста деградирует, как и любой другой навык, который не тренируют.

Еще один минус, о котором мы редко задумываемся: мы очень много доверяем компьютерным устройствам хранения информации и другим механизмам, даже не думая о том, что они, как и любая другая техника, могут выйти из строя. И чаще всего это происходит в самый неподходящий момент, когда вроде бы ничего не предвещало проблем [5].

Также в результате масштабной информатизации (в России — практически неуправляемой) современное общество приобретает фактически полную зависимость от информационной инфраструктуры. Инфраструктура нашей повседневной жизни стала сложной и запутанной, ее уязвимость возросла.

Новые технологии одновременно и помогают системам безопасности, и делают нашу жизнь все более подверженной воздействиям извне.

Информатизация несет не только большой потенциал увеличения производительности труда, производства улучшенных товаров и услуг, а также повышение качества жизни.

В жизни общества было три важных изменения. Первое — это переход к индустриальному обществу, второе — переход к постиндустриальному, а третье — то, что мы с вами наблюдаем сейчас, компьютеризация, то есть переход к «информационному» обществу. Третий этап развития общества сильно отличается от предыдущих этапов, потому что в нем главным фактором является не материальные, а идеальные факторы, т.е. знания и информация.

В каждый период развития общества были свои минусы и плюсы, так и в нашем «информационном» есть и минусы, и плюсы, главное, будем надеется, что плюсов будет намного больше.

Список литературы:

1. Бородина Н.А., Николаева Л.С. Основные тенденции информатизации образования в современной России. пос. Персиановский, 2011. — 130 с.

2. Вешняковская Е. Информационная эволюция в кого мы превращаемся? // Наука и жизнь. — 2012. — № 1. — С. 2—9.

3. Дриккер А.С. Эволюционный прогноз: пульсация народонаселения // Синергетическая парадигма. Нелинейное мышление в науке и искусстве. М., 2004. — 429 с.

4. Мансуров А. Интернет как новое правое пространство // Право и экономика. — 2013. — № 3. — С. 69—70.

5. Филина Н. Интернет-ресурсы в управлении и экономике // Проблемы теории и практики в управлении. — 2010. — № 11. — С. 13—19.

ПОСТРОЕНИЕ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ

ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ

Российского государственного социального университета, научный руководитель старший преподаватель кафедры моделирования Российского государственного социального университета, В статье рассмотрены вопросы построения адаптивных по отношению к целям учебного процесса и студенту информационно-контролирующих систем, построенных на основе стандартных систем управления учебным процессом.

Системы управления учебным процессом (LMS-системы) предназначены для повышения уровня и качества всех сторон учебного процесса за счет внедрения автоматизированных методов обработки всех представленных в системах видов информации. Основной идеей их построения является автоматизация обычных преподавательских функций.

Для оптимального построения содержательной части учебных материалов и выполнения последующих операций с ними содержание дисциплины разбивается на систему взаимосвязанных модулей, освещающих отдельные законченные его темы.

Для обеспечения полного контроля уровня знаний по изучаемой дисциплине к тестированию по ее модулям необходимо добавить входное тестирование для проверки остаточных знаний по ранее изученным предметам.

Тестирование по назначению подразделяется на:

1. учебное, проводимое самостоятельно для оценки знаний самим обучающимся;

2. контрольное, проводимое под наблюдением преподавателя для объективной оценки реального уровня знаний.

Учебное тестирование всегда выполняется по подразделам. Результаты анализа ответов оперативно объявляются учащемуся. Также в результате анализа текущих ответов формируется траектория контроля — выбирается число и содержание очередных вопросов и практических заданий. В конце опроса выставляется общая оценка в баллах и, если необходимо, общие рекомендации по повторному изучению материала.

Контрольное тестирование может выполняться по подразделам, разделам и всему курсу — в зависимости от запроса. Для сокращения времени опроса текущие результаты контроля не объявляются учащемуся. В конце опроса выставляется общая оценка в баллах. Независимо от уровня контроля для системного группового анализа знаний формируется парциальная балльная оценка знаний в отдельности по каждому подразделу.

Тестирование знаний в зависимости от фазы учебного процесса и решаемых задач можно подразделить следующим образом:

1. по цели тестирования — учебное и контрольное;

2. по охвату проверяемого материала — тестирование по модулям, разделам и всей дисциплине;

3. в зависимости от состава тестирующих материалов — одноуровневое, двух уровневое и трехуровневое тестирование.

Адаптивная система тестирования должна адаптироваться к уровню знаний студента с целью более полного его выявления.

Каждый тестирующий блок модуля содержит базовый набор из 20— 30 вопросов для проверки теоретических знаний. Если тестируется обзорный материал, то данный материал является достаточным для проверки знаний.

Такое тестирование назовем одноуровневым.

Если же подраздел содержит теоретические материалы и/или методику решения задач, то базовый тестирующий раздел в зависимости от содержания учебного материала целесообразно дополнить следующими материалами:

1) теоретическими вопросами повышенной сложности, 2) задачами, 3) задачами повышенной сложности. В сумме число k предлагаемых видов тестирующих материалов по подразделу не должно превышать 3. В зависимости от числа k предлагаемых уровней тестирования (1, 2 или 3) соответствующая схема тестирования названа 1-, 2- и 3-уровневой.

Для адаптации процесса тестирования к уровню подготовки студента предложено выделить на каждом уровне 2 фазы опроса:

1. основную (обязательную), на которой задаются начальные тестовые задания;

2. уточняющую (необязательную), на которой задаются дополнительные тестовые задания, позволяющие уточнить знания студента на текущем проверяемом уровне.

подготовки учащегося предложено принять следующее правило: если число правильных ответов в основной фазе опроса не превышает половины (недостаточный уровень знаний), то производится уточнение знаний на текущем уровне, если число правильных ответов больше половины, то осуществляется переход к основному опросу на следующем более высоком уровне.

Для иллюстрации стратегии опроса и оценивания знаний предложено использовать t-деревья, где t — базовое число тестовых заданий основной фазы опроса по одному модулю при тестировании всей дисциплины (задается с учетом специфики проверяемого предмета). Данное число минимально и составляет основу расчета числа тестовых заданий модуля при проверке одного раздела и одного данного модуля.

Рассмотрим потенциальные возможности предлагаемого алгоритма по его адаптации к рассмотренным выше факторам.

предлагается осуществлять за счет формы оценки результатов выполнения тестов, выдачи результатов выполнения тестов студенту или передачи их преподавателю и т. д.

2. Адаптацию к охвату проверяемого материала предлагается производить путем кратного увеличения числа основных тестовых заданий t в случае дисциплинарного охвата. При тестировании раздела предлагается применять число основных тестовых заданий по модулям, равное t kp, при тестировании только одного модуля число основных тестовых заданий по нему принимаем равным t kм. Коэффициенты kp и kм — целые числа. Их величины следует выбирать с учетом сложности и характера тестируемого учебного материала.

3. Адаптация к составу тестирующих материалов производится путем выбора числа уровней в соответствующем t-дереве.

4. Адаптация к уровню подготовки студентов осуществляется при помощи самой структуры t-дерева, учитывающей различные сценарии развития тестирования.

Рассмотрим построение деревьев опроса на примере 1-уровневого и 2-уровневого тестирования. Для простоты примем число тестовых модульных заданий t при тестировании всей изучаемой дисциплины, равное 2.

Коэффициенты kp и kм примем равными: kp = 2, kм =4.

1-уровневое тестирование. Рассмотрим модульный охват. При заданных параметрах t = 2, kp = 2, kм =4 принцип оценивания следующий: при наборе на первой фазе опроса t = 0 знания учащегося оцениваются в минимальную сумму 0 баллов и он исключается из дальнейшего тестирования.

При получении максимального числа баллов t = 2 знания учащегося оцениваются в максимальную сумму 100 баллов, и он также исключается из дальнейшего тестирования (каждый правильный ответ оценивается в 50 баллов).

При получении 1 балла в первой фазе производится уточняющий опрос с заданием t /2 = 1 тестов из того же набора. Для оценки баллов за каждый что при 1 правильном ответе в первой основной фазе и 1 правильном ответе в уточняющей фазе должна получиться сумма, несколько меньшая 100 баллов.

Принимая такую сумму равной (2/3) 100 70 баллов, получим, что каждый правильный ответ на уточняющий тест должен оцениваться в 20 баллов.

Алгоритм одноступенчатого тестирования проиллюстрирован на дереве опроса на рис.1. Рис. 1.а) задает схему алгоритма для дисциплинарного охвата тестирования при t =2, рис. 1.б) — для охвата по разделу при t =2, kp = 2.

На схеме черными точками показаны листья дерева, обозначающие завершение тестирование, белами — промежуточные вершины, в которых тестирование еще не завершено. Рядом с листьями указано число правильных ответов и начисленная сумма баллов.

Рисунок 1. Схема алгоритма одноступенчатого тестирования 2-уровневое тестирование. Вначале необходимо назначить распределение максимальных баллов, получаемых в первой и второй фазе опроса при модульном охвате тестируемого материала. Допустим, что при максимальном результате на первой фазе учащийся может получить несколько больше половины максимального числа баллов 60. Тогда стоимость одного правильного ответа в первой фазе будет равна 30 баллов. Поскольку 100 баллов соответствуют 2 правильным ответам на вопросы повышенной сложности, то стоимость каждого такого правильного ответа равна 20 баллов. Если на втором этапе используются обычные тестовые вопросы, то их стоимость принимается меньше, чем 20 баллов, т. е. равной 15.

Обозначим число правильных ответов в основной фазе через t1. Число неверных ответов – через f1. При этом t1 + f1 = t. В зависимости от результатов основной фазы (t1) по общему принципу адаптации процесса тестирования на текущем уровне к степени подготовки учащегося выбираются два дальнейших варианта продолжения.

1. Учащийся набрал не более половины максимально возможного числа баллов: t1 t /2.

При t1 = 0 считается, что у учащегося полное отсутствие знаний по предмету, его знания оцениваются в 0 баллов и тестирование прекращается.

При 0 < t1 t/2 – промежуточная ситуация, при которой необходимо, учитывая общий невысокий уровень знаний, уточнить его, используя тестовые вопросы (поскольку вопросы повышенной сложности задавать практически бесполезно). Число дополнительных тестовых вопросов принято равным t /2.

2. При t/2 < t1 с учетом повышенного уровня знаний его уточнение целесообразно выполнять с использованием вопросов повышенной сложности.

Их число также принимается равным t/2.

Получаемый алгоритм двухступенчатого тестирования проиллюстрирован на 2-дереве опроса при t=2 и kp = 2 на рис.2. Рис. 2.а) задает схему алгоритма для дисциплинарного охвата при t =2, рис. 2.б) — для охвата по разделу при t =2, kp = 2.

Рисунок 2. Схема алгоритма 2-уровневого тестирования Список литературы:

1. Свиридов А.П. Статистическая теория обучения. М., Издательство РГСУ,2009. — 576 с., илл 131, библ. — 398 назв.

КЛАССИФИКАЦИЯ СТРАН МИРА

С ПОМОЩЬЮ КЛАСТЕРНОГО И КОМПОНЕНТНОГО АНАЛИЗА

студент 2 курса факультета информационных технологий Российского государственного социального университета, научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор, Российского государственного социального университета, Задачей данного исследования — оценка уровня жизни в странах мира с помощью совокупности методов многомерного статистического анализа.

Для решения поставленной задачи была изучения система из двенадцати признаков по числовым данным, собранным на 50 объектах и предложена следующая последовательность применения методов многомерного статистического анализа:

1. Определение количества кластеров с помощью кластерного анализа.

2. Определение состава кластеров и их характеристик методом К-средних.

3. Ранжирование объектов методом компонентного анализа.

Исследование проводилось с использованием прикладного программного продукта STATISTICA 10.

Результаты исследования 1. Кластерный анализ [1, 2] — один из методов многомерного анализа, предназначенный для группировки (кластеризации) совокупности элементов, которые характеризуются многими факторами, и получение однородных групп (кластеров).

п/п Буркина-Фасо Великобритания Коста-Рика Нидерланды Новая Зеландия Португалия Саудовская Аравия Северная Корея Обозначения признаков:

X (1) — численность населения (в тыс. чел.); X ( 2 ) — рождаемость (на 1000 чел.); X ( 3) ) — смертность (на 1000 чел.);

X ( 4 ) — младенческая смертность — число детей, умерших в возрасте до 1 г. (на 1000 чел.); X ( 5 — среднее число детей в семье;

X ( 6 ) — ожидаемая продолжительность жизни мужчины (в годах); X ( 7 ) — ожидаемая продолжительность жизни женщины (в годах);

X ( 8 ) — ВВП на душу населения (в долл. США по покупательной способности валют); X ( 9 ) — плотность населения (количество человек на кв. км); X — процент городского населения; X — процент грамотных; X — прирост населения (% в год).

Результаты кластерного анализа в виде иерархического дерева приведены на рис. 1. На графике четко проявляются три крупные группы (кластеры).

Linkage Distance Рисунок 1. Иерархическая диаграмма результатов кластерного анализа кластеризации. Особенности метода заключаются в том, что он стремится от центров этих кластеров.

По известному количеству кластеров методом К-средних были определены составы каждого кластера. В качестве примеры были рассмотрены десять из двенадцати признаков, совокупность которых можно определить как индекс развития страны.

кластеру, характеризуются самой высокой младенческой смертностью X ( 4 ), а также лидируют по показателям рождаемости X ( 2 ) и среднему числу детей в семье X ( 5, в то время как ВВП на душу населения X ( 8 ) и процент грамотных X (11) в этих странах заметно ниже, чем у стран, относящихся ко второму и третьему кластерам, у которых наблюдается противоположная ситуация.

Рисунок 2. Средние значения показателей для каждого кластера Таблица 2 демонстрирует состав каждого из кластеров, а также расстояние каждого объекта до центра данного кластера, что позволяет сделать выводы о том, на сколько та или иная страна по своим показателям близка к значениям, характерным для кластера, в состав которого она входит.

3. Компонентный анализ [1, 2] относится к многомерным методам снижения размерности. Он содержит один метод — метод главных компонент, позволяющий уменьшить размерность данных, потеряв наименьшее количество информации.

На рис. 3. представлено окно результатов метода компонентного анализа ППП STATISTICA, из которого следует, что первые три главные компоненты содержат 81,2 % информации, что является достаточным для проведения исследований.

Рисунок 3. Окно результатов метода компонентного анализа ППП

STATISTICA

Согласно алгоритму компонентного анализа ранжирование проводилось последовательно, в зависимости от величины собственного значения (1=7,22;

2=1,34; 3=1,17). Стоит отметить, что ранжирование стран по главным компонентам практически совпадает (за исключением ОАЭ) с проведенным в данном исследовании разделением на кластеры.

По результатам исследования можно сделать вывод, что страны, относящиеся к третьей группе (к 3 кластеру) — это группа наиболее развитых стран, которые характеризуются высокими долей ВВП на душу населения, процентом образованных людей, а также более развитой медициной вследствие чего показатели смертности среди населения относительно невелики.

В описанный выше кластер вошла Россия, заняв 25 место в рейтинге стран.

Список литературы:

1. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Прикладная статистика в задачах и упражнениях. М., ЮНИТИ, 2001. — 270 с.

2. Дубров А.М., Трошин Л.И., Мхитарян В.С. Многомерные статистические методы. М.: Финансы и статистика, 2000. — 352 с 3. Третьяков Н.П., Иванова Ю. Классификация городов СНГ с помощью кластерного и компонентного анализа. Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности», выпуск № 1 (29) февраль 2010 г.

4. Третьяков Н.П. Применение кластерного анализа к мировой статистике пожаров. Интернет журнал.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ДАННЫХ И РАЗВИТИЕ РЫНКА

ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

студент 4 курса факультета информационных технологий Российского государственного социального университета, научный руководитель канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой информационной безопасности и программной инженерии Российского государственного социального университета, Сегодня широко развиты компьютерные технологии и постоянно увеличивается объем информации, что вызывает постоянный рост интереса к криптографии. В настоящее время увеличивается роль программных средств криптографической защиты информации. Современные методы шифрования, применяющиеся в различных программах для защиты информации, гарантируют практически абсолютную защиту данных, однако всегда есть проблема надежности их реализации. Свидетельством ненадежности реализации являются ошибки в программе или простота их взлома.

Все это создает недоверие, как к конкретным программам, так и к возможности вообще обеспечить защиту информации криптографическими средствами.

Для создания защищенных систем, необходимо знать слабые и сильные стороны в криптосистемах. Данная статья посвящена рассмотрению методов защиты информации и анализу рынка отечественных средств криптографической защиты информации.

Методы защиты информации Перечислим основные виды защиты данных.

защита паролем документов MS OFFICE;

зашифровка информации в изображении и звуке;

зашифровка с помощью архиваторов.

Время взлома пароля в зависимости от его качества

Защита файлов с помощью программы NDEC.

NDEC — это простая и в то же время чрезвычайно надежная программа, где были применены оригинальные алгоритмы многоступенчатого полиморфного кодирования с использованием двух ключей. Это означает, что один и тот же файл, зашифровываемый одним и тем же ключом, каждый раз будет иметь новый, отличный по всем байтам вид. Пользователям NDEC при шифровании или расшифровывании данных необходимо вводить два пароля. Длина каждого пароля не может быть больше 256 символов.

Защита дискет с помощью программы DISK HIDE.

Disk Hide — это программа, которая позволяет сделать любую дискету (после чего и записанную на ней информацию) абсолютно пустой при просмотре стандартными средствами.

Защита жестких дисков с помощью программы Best Crypt.

Проблема защиты данных на жестких дисках компьютеров, является, пожалуй, самой актуальной проблемой в области защиты данных.

Программа Best Crypt является одной из лучших программ для создания зашифрованных логических дисков. Данная программа получила широкое распространение за счет того, что находится в бесплатном доступе в сети Интернет. Существуют версии для операционных систем: MS-Dos, Windows 95/98, Windows NT, Windows XP, Windows 7. Такие зашифрованные диски целесообразны для хранения не только всей секретной информации, но и других программ шифрования, чтобы скрыть факт их существования.

Программа поддерживает три симметричных алгоритма шифрования (ГОСТ 28147-89, DES, Blowfish).

Кроме создания шифрованных дисков программа позволяет полностью на физическом уровне производить шифрование дискет, что очень удобно для передачи конфиденциальной информации.

Защита жестких дисков с помощью программы Sentry 2020:

Программа Sentry 2020 является одной из лучших программ для создания шифрованных логических дисков под Windows NT, Windows XP, а также для мобильных устройств под управлением Windows Mobile. Данная программа позволяет производить шифрование по двум алгоритмам: Twofish-256, CASTСозданные шифрованные диски также как и в программе Best Crypt целесообразны для хранения конфиденциальной информации и других программ шифрования. Основное отличие между данными программами состоит в том, что они поддерживают различные алгоритмы для шифрования.

Защита файлов с помощью программы Agent Safe Point.

Эта программа совсем небольшая (216 Кб в архиве), но может принести неоценимую пользу тем, кто переутомлен огромными криптографическими пакетами. Программа позволяет шифровать любые файлы по следующим алгоритмам (Blowfish, DES и Triple DES).

Защита файлов с помощью программы Kremlin.

Программа Kremlin является как бы логическим дополнением программы Best Crypt. Позволяет шифровать папки и отдельные файлы (любых форматов), а также электронную почту по многим алгоритмам на ваш выбор (IDEA, 3DES, Blowfish CAST- ее достоинством является возможность при каждом выключении компьютера невосстановимо стирать все файлы истории, логические файлы, временные файлы Интернет, а также все файлы, которые укажет пользователь. Кроме того, возможно указать невосстановимое обнуление информации на свободном месте жесткого диска и в файле виртуальной памяти (своп-файле) Windows.

Анализ развития рынка СКЗИ в России Дадим определение средства криптографической защиты информации (СКЗИ) — это средство вычислительной техники, которое осуществляет криптографическое преобразование информации для обеспечения ее безопасности. Средства вычислительной техники — это совокупность программных и технических элементов систем обработки данных, способных функционировать независимо или в составе других систем.

На основании последнего определения можно дать полное определение средств криптографической защиты информации. Под СКЗИ понимается совокупность программных и технических элементов систем обработки информации, способных функционировать независимо или в составе других систем и осуществлять криптографическое преобразование информации для обеспечения ее безопасности. В таком громоздком определении легко запутаться, поэтому дадим более краткое определение. По сути, СКЗИ — это любое аппаратно-программное или просто программное решение, которое информации, необходимо ввести некоторый список критериев. В России одним Безопасности, этот критерий приходится вводить из-за того, что Российское законодательство не подразумевает понятие «криптографическая защита»

криптографической защиты информации, то нужно говорить о «техническом»

и «потребительском» взглядах.

особенностей продукта, сюда можно отнести: длину ключа шифрования, алгоритмы шифрования и другое.

«Потребительский» взгляд кардинально отличается от «технического».

Здесь на первое место выходят: ценовая политика, возможности масштабирования решения, удобство использования, наличие адекватной технической поддержки от производителя и другие характеристики.

Несомненно, за последние несколько лет криптография в России претерпела некоторые изменения. Отечественные разработки СКЗИ знамениты своим высоким качеством алгоритмов и программной реализации, несмотря на ограниченные возможности аппаратной базы.

Сейчас рынок СКЗИ в Российской Федерации можно рассматривать по двум основным параметрам:

Тип предлагаемых решений (программное или аппаратное).

Тип потребителя (частное лицо или государственное).

Базой для создания СКЗИ является разработка алгоритмов, а также программных продуктов и аппаратных компонентов.

Проведя анализ рынка СКЗИ, можно сделать вывод, что одной из самых крупных компаний, которая проводит исследование и разработку криптографических алгоритмов и протоколов — это «ЛАН Крипто».

Эта компания была создана в 1991 году, и ее основными задачами являются исследование и разработка:

национальных стандартов по защите информации (сюда можно отнести шифрование, протоколы, подписи, управление ключами и другое);

промышленности;

корпоративных стандартов по защите информации ЮКОСа;

алгоритмов поточного шифрования семейства «Веста»;

алгоритмов цифровой подписи ESIGN;

алгоритмов шифрования информации на жестких дисках WICKER;

высокоскоростного блочного алгоритма шифрования NUSH.

Также следует отметить организацию, которая занимается разработкой шифров — это государственное унитарное предприятие «Специализированный центр программных систем 'Спектр'». Организация была создана в 1996 году по инициативе Главного управления безопасности и Госкомоборонпрома.

Если говорить о России, то все же можно выделить один важный параметр, с помощью которого можно объединить все средства криптографической защиты информации для их дальнейшего сравнения. Речь идет о сферах применения СКЗИ и решения каких-либо задач. Это прежде всего доверенное хранение, защита каналов связи, реализация электронно-цифровой подписи и др. Для сравнения СКЗИ на Российском рынке можно предложить следующий список критериев:

фирма-производитель (в России сейчас около 20 компанийразработчиков СКЗИ);

тип реализации (аппаратная, программная, аппаратно-программная);

наличие действующих сертификатов соответствия ФСБ России и классы защиты;

реализованные криптографические алгоритмы;

поддерживаемые операционные системы;

предоставляемый программный интерфейс;

наличие реализации протокола SSL/TLS;

поддерживаемые типы ключевых носителей.

На основании данных критериев проведм анализ четырех крупнейших компаний, разрабатывающих СКЗИ. В табл. 2 приведены наиболее популярные отечественные средства разработки реализации технологий защиты и криптографии. На рынке СКЗИ представлены продукты четырех основных категорий: средства защиты файлов и каталогов локального компьютера;

средства защиты разделов жесткого диска; средства защиты электронной почты; средства защиты Microsoft Office.

программных и аппаратных продуктов в области технологий криптографии для корпоративных пользователей. В основном все они используются в системах для защиты электронного корпоративного документооборота.

Сравнение наиболее популярных СКЗИ в России Операционные DOS/Windows, SCO, Windows, SCO, DOS/ Windows шифрования шифрования США шифрования стандарт стандарт ключами собственной компоненты поддерживает поддерживают аппаратная поддерживаетс Заключение На сегодняшний день криптография является центральной частью всех информационных систем, начиная от электронной почты и заканчивая сотовой связью. Средства криптографической защиты обеспечивают подотчетность, прозрачность, точность и конфиденциальность. С помощью криптографии анонимности. Она мешает злоумышленникам испортить сервер и не позволяет конкурентам залезть в конфиденциальные документы.

Для грамотной реализации собственной криптосистемы, прежде всего, необходимо ознакомиться с ошибками других и понять причины, по которым они произошли, а также, очень важно применять особые защитные приемы программирования и специализированные средства разработки. Разработка программного обеспечения в области криптографии отличается особой спецификой: программист, который разрабатывает программу по защите информации, должен обладать как минимум базовой подготовкой по защите информации.

Сильные стороны отечественных технологий в области криптографии:

подписи и управление ключами для универсального применения;

разработка протоколов использования криптографических алгоритмов в прикладных системах;

решения в области технологий криптографии для разработчиков приложений;

создание алгоритмов защиты информации в пользовательских и системных приложениях, а также на специализированных устройствах.

На основании всего вышесказанного можно смело говорить о том, что тенденции развития рынка средств криптографической защиты информации совпадают с тенденциями, наблюдаемыми в прочих сегментах рынка прикладного программного обеспечения.

Среди основных тенденций следует особо выделить унификацию параметров криптографических алгоритмов, форматов криптографических сообщений и протоколов, используемых в СКЗИ.

На сегодняшний день криптография применяется практически во всех отраслях человеческой деятельности, что является немаловажной задачей в более детальном ее изучении и дальнейшем развитии.

Список литературы:

1. Сиротский А.А. Информационная безопасность личности и защита персональных данных в современной коммуникативной среде. // Технологии техносферной безопасности. Научный интернет-журнал, — 2013. — Выпуск 4(50).

http://academygps.ru/img/UNK/asit/ttb/2013-4/03-04-13.ttb.pdf. ISSN 2071-7342.

2. Сиротский А.А. Безопасность и защита информации в беспроводных сетях связи и передачи данных. // Современные проблемы информационной безопасности и программной инженерии. Сборник избранных статей научно-методологического семинара № 1(4) кафедры информационной безопасности и программной инженерии 28—30 июня 2012 года. / М., Российский Государственный Социальный Университет, 2012 г. М.:

Издательство «Спутник +», 2012. — 224 с., — с. 13—17. ISBN 978-5-9973Сиротский А.А. Экономико-правовая и информационная безопасность существования личности в современном деловом обороте. // Педагогика безопасности: наука и образование. Сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием 12 декабря 2011 г. Часть 2. Проблемы и задачи педагогики безопасности в области образования.

Екатеринбург, 2012. — 216 с. — с. 163—169.

4. Сиротский А.А. Некоторые особенности проведения занятий по дисциплине «физические основы защиты информации». // Современные проблемы информационной безопасности и программной инженерии. Сборник избранных статей научно-методологического семинара № 1(5) кафедры информационной безопасности и программной инженерии 30 апреля 2013 года. / М., Российский Государственный Социальный Университет, 2013 г. М.: ООО «Сам полиграфист», 2013. — 127 с., — с. 8—9. ISBN 978-5Сиротский А.А. Методические основы разработки учебного плана подготовки магистров по направлению «программная инженерия»

в соответствии с ФГОС третьего поколения. // Современные проблемы информационной безопасности и программной инженерии. Сборник избранных статей научно-методологического семинара № 1(5) кафедры информационной безопасности и программной инженерии 30 апреля 2013 года. / Москва, Российский Государственный Социальный Университет, 2013 г. М.: ООО «Сам полиграфист», 2013. — 127 с., — с. 6— 7. ISBN 978-5-905948-47-3.

6. Сиротский А.А., Сокольников И.В. Защита сегмента вычислительной сети предприятия от несанкционированного доступа на базе технологии VipNet. // Современные проблемы информационной безопасности и программной инженерии. Сборник избранных статей научно-методологического семинара № 1(5) кафедры информационной безопасности и программной инженерии 30 апреля 2013 года. / Москва, Российский Государственный Социальный Университет, 2013 г. М.: ООО «Сам полиграфист», 2013. — 127 с., — с. 31— 39. ISBN 978-5-905948-47-3.

МЕТОД АДАПТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕСТОВЫХ ВОПРОСОВ ПО ПРОВЕРЯЕМЫМ МОДУЛЯМ

УЧЕБНОГО КУРСА

аспирант 3 курса кафедры моделирования информационных систем и сетей Российского государственного социального университета, кафедры моделирования информационных систем и сетей Российского государственного социального университета, В статье описан метод, позволяющий компьютерной обучающей системе оптимально распределять общее количество тестовых вопросов по модулям тестируемого учебного материала Рассмотрим учебную дисциплину, по которой информационные и тестовые материалы имеют модульную структуру. В этом случае текущую и итоговую проверку знаний студентов в общем случае можно представить в виде тестирования ряда модулей.

Компьютерная система, в отличие от традиционного преподавателя, в процессе тестирования может задать студенту сколь угодно большое число вопросов и оценить их правильность. Однако, исходя из нормативов учебного времени, общее число тестовых вопросов при проверке знаний должно быть ограниченно. Обозначим его через N. Величина его может варьироваться в зависимости от вида тестирования — учебное или контрольное.

Допустим, необходимо проверить знания по k модулям {M} = {M1, M2…, Mk}, по которым в системе имеется, соответственно, {N} = {N1, N2…, Nk} чисел тестов. Обозначим числа тестовых вопросов по разделам через {Q} = {Q1, Q2…, Qk}.

В общем случае при первом тестировании логично выбрать числа тестов {Q} пропорционально числам тестов {N}. Однако в случае повторной проверки перераспределять число вопросов следующим образом: меньшее число вопросов задавать по тем модулям, по которым были показаны высокие результаты и большее число — по модулям с низкими результатами. Такой преподавателя, который помнит предыдущие успехи тестируемого студента.

предлагаемый метод.

Исходные данные: