УДК 004.4(045)

Раздел 4. ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

594

Д. А. Аникеев, студент

И. Е. Трофимов, старший преподаватель; В. С. Дороганов, ассистент Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Веб-браузерный клавиатурный тренажер

Сфера основных интересов современного пользователя перенеслась в сеть Интернет, в связи с чем исчезла необходимость все данные хранить на локальном жестком диске и приобрели популярность многочисленные веб-приложения: видео- и аудио-сервисы, офисные пакеты и многие другие. Эти приложения пользуются большой популярностью; их не нужно устанавливать, при этом они сохраняют весь функционал обычных настольных программ. Существуют, однако, некоторые ограничения – функционирование подобных приложений требует установки специальных плагинов для браузера.

Наряду с развитием и распространением доступа к сети Интернет происходило увеличение производительности комплектующих ПК. К настоящему времени очень трудно найти компьютер, «сердцем» которого был бы одноядерный процессор. Развитие многоядерности открывает дорогу так называемым «параллельным вычислениям». Данный подход к программированию позволяет оптимизировать работу центрального процессора таким образом, что множество мелких операций происходит в фоновом режиме, не замедляя работу основной программы.

Комбинирование потенциальных возможностей веб-приложений с вычислительными мощностями современных процессоров дает разработчику простор для творчества. Программист может создавать насыщенные приложения, использование которых может приносить доход.

Врамках представленной работы был разработан веб-браузерный клавиатурный тренажѐр, реализующий асинхронную модель взаимодействия данных. Для разработки использовались программные возможности платформы Silverlight 5.0, позволяющей производить разработку на любом языке программирования .NET. Платформа поддерживается большинством современных настольных браузеров. В качестве среды разра-

ботки использовалась Microsoft Visual Studio 2010.

Вклавиатурном тренажере была реализована система регистрации и авторизации пользователя. Доступ к приложению возможен только для авторизованных пользователей. В отличие от аналогичных онлайнприложений [1-2], разработанный тренажер позволяет вводить пользователю любой текст, однако для завершения тестирования необходимо, чтобы этот текст полностью совпал с образцом. Другие же тренажеры просто не дают вводить неправильные символы, что позволяет «обмануть» программу. Тексты, используемые в программе, взяты из сборника текстов для чемпионатов по слепой печати [3].

595

Программа предоставляет пользователю возможности смены тренировочного текста и прерывания тестирования. При смене текста случайным образом загружается текстовый файл из базы. Текст-образец не может быть скопирован, а в поле для ввода текста не может быть ничего «вставлено», что исключат возможность обмана программы.

После завершения теста результаты будут предоставлены пользователю, одновременно с этим будет происходить их асинхронная выгрузка в базу.

Рис. 1. Общий вид приложения

В результате проделанной работы был создан веб-браузерный клавиатурный тренажер, поддерживающий регистрацию пользователя, сохранение результатов тестирования в базу. Поддерживается подсветка ошибок, загрузка случайных текстов. В дальнейшем планируется добавить графическое представление статистики пользователя. Программу планируется использовать в учебном процессе Кузбасского государственного технического университета имени Т. Ф. Горбачева.

Список литературы

1.Stamina-online. Клавиатурный тренажер [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://stamina-online.ru, свободный. – Загл. с экрана.

2.Time Speed – Клавиатурный тренажер [Электронный ресурс]. – Режим до-

ступа: http://time-speed.ru/cgi-bin/demo.cgi, свободный. – Загл. с экрана.

3.Тексты для тренировки быстрой печати тренажер [Электронный ресурс]. –

Режим доступа: http://urikor.net/rus_txt/index.html, свободный. – Загл. с экрана.

596

М. Д. Арзамасцев, М. С. Пушин, студенты

Е. Н. Исенбаева, старший преподаватель кафедры «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова

Учебная система имитационного моделирования производственных процессов и задач логистики

В настоящее время системы имитационного моделирования являются достаточно актуальными, так как часто возникает потребность проверить эффективность работы какого-либо объекта, но на практике такая проверка может оказаться недешевой и небезопасной.

Тренажер «Логист» представляет собой модуль отображения и редактирования схем бизнес-процессов и временных диаграмм, в рамках которого были реализованы методы сетевого планирования и имитационного моделирования на основе графической схемы стратегии.

Существует достаточно большое количество систем, которые решают различные задачи имитационного моделирования. К их числу относятся: AnyLogic, GPSS, MATLAB и т.д. Все приведенные системы имеют возможность проектировать агентные, системно-динамические, дискретнособытийные и многоподходные модели, обладают мощной экспериментальной базой, имеют в наличии передовые формы оптимизации. Возникает вопрос: для чего нужен тренажер «Логист»?

Определяющее слово в представленном выше вопросе – тренажер. «Логист» создан с целью обучения пользователей основам производственного планирования и логистики. Чтобы создать даже простую модель, например, в системе AnyLogic, необходимо обладать достаточным объемом знаний среды разработки, для расширения же модели обязательны знания Java-платформы [1]. Аналогично и с системой GPSS – чтобы работать в рамках данной системы, в первую очередь придется разобраться с ее языком моделирования. Кроме того, в системе GPSS отсутствует графическая интерпретация модели [2].

Тренажер «Логист» ориентирован на пользователей, которые стремятся получить базовые знания в области логистики и использовать их для того, чтобы принимать верные управленческие решения, научится моделировать и оптимизировать производственные процессы. Синтаксис графического языка, используемого в тренажере, прост, его освоение не потребует у пользователя значительного времени, но в то же время является достаточным для создания качественных моделей.

Редактор сетевых графиков реализован на основе схемы стратегии, которая похожа на привычный сетевой график, за исключением символа «ИЛИ». Имея структурированное описание ресурсов, ограничений и правил, этого достаточно, чтобы смоделировать варианты решения задачи (рис. 1).

597

Рис. 1. Граф-схема стратегии

Пользователь системы «Логист» создает бизнес-процесс в редакторе сетевых графиков: описывает работы, используемое оборудование, ресурсы каждой из них, устанавливает временные рамки и количество единиц продукции, которое будет реализовано в ходе данного процесса (рис. 2).

Рис. 2. Редактор сетевых графиков

После сохранения осуществляется моделирование установленной схемы, результаты которого выводятся в модуль отображения временных диаграмм (рис. 3).

598

Рис. 3. Модуль отображения временных диаграмм

В верхней левой части строится дерево работ, а в верхней правой – временная диаграмма бизнес-процесса. Нижняя часть отвечает за ресурсы: в левой части отображается список ресурсов, а в правой – диаграмма задействованных ресурсов в выделенной работе.

Также результаты моделирования можно посмотреть в Excel (рис. 4).

Рис. 4. Результаты моделирования в Excel

599

В перспективе планируется внедрение в алгоритмы имитационного моделирования элементов нечеткой логики для более точной обработки данных.

Тренажер «Логист» является качественным средством для обучения пользователей методам планирования, оптимизации производства и основам логистики. Данная система может обучить пользователя принимать верные управленческие решения на основе полного анализа данных.

Список литературы

1.Карпов, Ю.Г. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с Anylogic 5 / Ю.Г. Карпов. ‒ Санкт-Петербург : Издательство БХВ-

Петербург, 2006. ‒ 400 с.

2.Кудашов, К.В. Руководство пользователя по GPSS World / К.В. Кудашов. ‒ Москва : Издательство Мастер Лайн, 2002. ‒ 384 с.

Р. С. Арнаутов, студент,

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Система формирования договоров с экспертами ЕГЭ областного центра мониторинга качества образования (г. Кемерово)

В наше время, несмотря на активное использование средств информационных технологий во всех сферах нашей жизни, в ряде организаций попрежнему недостаточно используются возможности ЭВМ для автоматизации процессов и регулирования информационных потоков. Рутинные задачи, которые можно было бы с наибольшей эффективностью реализовать используя возможности вычислительной техники осуществляются консервативными методами с высокими затратами времени и людских ресурсов. Очень часто в подобных организациях используются нерациональные средства хранения информации. Кроме того, иногда сведения, которые было бы практично хранить в целях минимизации затрат времени доступа, вообще не архивируются на электронных носителях.

Подобная проблема возникла и у государственного учреждения «Областной центр мониторинга качества образования» (г. Кемерово). В период сдачи Единого государственного экзамена Центр заключает договоры с экспертами для проверки бланков № 2. В договорах эксперт должен указывать свои персональные данные, такие как паспорт, ИНН, номер страхового свидетельства и т. п. Эти данные всегда заполнялись вручную. Стоит учесть, что одни и те же эксперты неоднократно заключают такие договоры на разных «волнах» экзамена и в разные годы.

600

Для организации централизованного хранения данных об экспертах, формирования и печати договоров было принято решение о создании программы «Эксперты ЕГЭ».

Как уже было сказано ранее, необходимость формировать документацию и отчетность стоит практически перед любым предприятием и преимущества автоматизированных средств ЭВМ по скорости и качеству неоспоримы, но имеются различные подходы к разрешению проблемы. Если для стандартизированных задач, таких как подготовка бухгалтерской отчетности, имеется достаточное количество программных реализаций (например, механизмы платформы 1C), то для специфических: формирование договоров или иной внутренней документации такого простора нет. Тем не менее, продукты такого рода имеются или разрабатываются. Примером может служить использование оболочки СОТА разработанной в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете и сценарий для нее, автоматизирующий документооборот в банке [1].

Однако подобные решения требуют обучения персонала, занимают сравнительно большое количество оперативной памяти компьютера и процессорного времени, что для осуществления небольших, но рутинных задач нецелесообразно. В то же время отдельные использующиеся приложения пишутся с заведомо устаревшими подходами на языках высокого уровня типа Delphi, не имеющими удобной реализации взаимодействия с другими программными средствами (в нашем случае c Microsoft Office) [2]. Таким образом, при разработке программы «Эксперты ЕГЭ» было принято решение использовать современные язык высокого уровня C# и среды разработки Visual Studio 2010, содержащих в себе инструментарий для работы с Microsoft Word и Microsoft Access.

Вприложении были реализованы возможности добавления, удаления, редактирования данных об экспертах в базе данных, возможности переноса данных об экспертах в архив, автоматическое формирование договоров

сэкспертами в формате «.doc» и запись информации о создании документа в историю. Все операции осуществляются с основной формы без ручного обращения к продуктам Microsoft Office.

На главной форме программы (рис. 1) расположены следующие блоки: − работа с записями базы данных (добавление, редактирование, уда-

ление); − сервисы (перенос в архив, просмотр архива/истории);

− просмотр информации об экспертах; − формирование договора (выбор статуса договора, формирование

договора, возможность открытия после формирования); − меню для вызова базовых функций и просмотра справки.

Воснове программы лежат технология Windows Forms и СУБД Microsoft Access. В основной форме с помощью возможностей Visual Studio

601

осуществляется соединение с базой данных. Схема данных базы данных представлена на рис. 2.

Рис. 1. Главная форма

Рис. 1. Структура базы данных

602

Методы реализации работы с Microsoft Word реализуются в отдельной библиотеке классов и используются в приложении при помощи dllсборки. Реализация данного модуля и представляет для нас наибольший интерес. В конструктор передаются параметры: имя оригинального шаблона и первоначального формируемого документа. В классе используются следующие пространства имен: Microsoft.Office.Interop.Word и

Microsoft.Office.Core.

Класс состоит из методов, каждый из которых отвечает за следующие функции: считывание шаблона и сохранение структуры в новом документе, внесение изменений в инициализированный документ, закрытие процесса Word для высвобождения памяти ЭВМ после осуществления операций с документом.

Обращения к методам класса из основной программы осуществляется следующим образом:

Worder Obj = new Worder("\\Договор экспертов на ЕГЭ.doc", "\\For_print.doc"); //создание объекта, передача параметров в конструктор

Obj.Initialize(); //Инициализация объекта

Obj.addToDocument("Текст", Name); //Добавление текста в соответствующую закладку шаблона

Obj.CloseApplication(); //Закрытие процесса, высвобожде-

ние памяти

Необходимо заметить, что шаблоны, к которым обращается программа, должны быть стандартизированы, обращения программы не должны противоречить именованной структуре закладок шаблона.

Разработанная программа «Эксперты ЕГЭ» была внедрена в государственном учреждении «Областной центр мониторинга качества образования» (г. Кемерово). Эмпирически была проверена эффективность использования возможностей платформы .NET для оптимизации работы организации в вопросах автоматизации формирования типовых документов.

Список литературы

1.madi.ru – Сайт МАДИ, Солдатов Никита Владимирович, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.madi.ru/uch_sovet/files/01.07.2011/Soldatov.doc, свободный. – Загл. с

экрана.

2.delphiworld.narod.ru – Сайт по разработке на Delphi, [Электронный ресурс]

–Режим доступа: [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://delphiworld.narod.ru/base/word_reps.html, свободный. – Загл. С экрана.

603

Е. С. Брызгалов, студент

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачѐва

Мобильное приложение под архитектуру Android

для просмотра расписания и контрольных точек студентов КузГТУ

Мобильные устройства прочно входят в нашу жизнь. Практически у каждого современного человека есть мобильный телефон и компьютер. Широкое распространение получают мобильные сети доступа в Интернет. На рынке смартфонов позиции лидера прочно закреплены за устройствами на платформе Android.

На текущий момент в Кузбасском государственном техническом университете имени Т.Ф. Горбачева (КузГТУ) существуют система оценки текущей успеваемости студентов (система контрольных точек) и онлайнрасписание, неадаптированные под экраны мобильных устройств. Для решения вопроса работы с удобными сервисами с мобильного телефона был рассмотрен ряд решений для платформы Android, таких как Study Time (Mobile Effort), Timetable (Gabriel Ittner) и т.п. К сожалению, в виду того, что эти приложения были разработаны как универсальные, в них отсутствовала возможность настроить связь с уже имеющейся системой расписания, не говоря даже о просмотре контрольных точек. В качестве разумного решения, было решено разработать собственное приложение.

Стандартом для разработки приложений под Android является язык программирования Java. SDK доступен каждому и отлично интегрируется в популярную open-source-среду разработки Eclipse. В программах для платформы Android используется архитектурный шаблон Model-View- ViewModel, где Model – фундаментальные данные необходимые для работы системы (в нашем случае это html-код страницы, полученный от вебсервера КузГТУ), View – графический интерфейс, а ViewModel – абстракция Вида и обѐртка данных Модели, т. е. часть связывающая данные с графическим интерфейсом и содержащая команды, которыми может пользоваться Вид чтобы влиять на Модель.

На этапе проектирования программы были выделены следующие требования к приложению:

−Отсутствие необходимости каждый раз при запуске приложения синхронизировать расписание и контрольные точки с сервером, так как контрольные точки обновляются в начале месяца, а расписание – еще реже.

−Адаптация содержимого под экран. Данные о контрольных точках содержат много лишней информации, отображать которую на мобильном телефоне нет нужды.

−Расчѐт чѐтности/нечѐтности недели.

−Сохранение пользовательских настроек и быстрый доступ к их редактированию.

604

Рис. 1. Приложение в режиме просмотра контрольных точек запущенное в окне эмулятора

Результатом разработки стало приложение для мобильных устройств на базе ОС Android, позволяющее получать и хранить информацию о контрольных точках и расписании, оптимизировать еѐ под экраны мобильных устройств и выводить еѐ. В дальнейшем планируется оптимизация кода, улучшение пользовательского интерфейса и реализация синхронизации данных расписания с сервисом Google Calendar.

Список литературы

1.Брюс Эккель. Философия Java. – М.: Питер, 2006. – 638 с.

2.App Components. Android Developers [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://developer.android.com/guide/components/index.html, свободный.

605

Р. А. Денисов, аспирант

В. И. Обухов, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева»

Моделирование конструктивных параметров чувствительного элемента твердотельного волнового гироскопа

Для решения навигационных задач (определение курса объекта, положения в пространстве) необходимо обладать достоверной информацией об угле поворота, угловой скорости и производных величинах от них.

Для решения каждой из вышеперечисленных задач используют определѐнный тип гироскопических приборов, руководствуясь такими критериями как стоимость, точность измерения угловой скорости или производных величин, помехоустойчивость, массогабаритные характеристики, надѐжность и т.д. При разработке конструкции ТВГ возникает необходимость решения прикладной научно-технической проблемы связанной с определением конструктивных параметров осесимметричного чувствительного элемента (ЧЭ), так как от них в большей степени зависят характеристики картины его колебаний и, как следствие, точность измерения прибора в целом.

Вработе Ю. Г. Мартыненко [1] отмечается, что стабильность, неизменность во времени параметров ЧЭ является основным требованием, определяющим эффективность работы систем обработки информации и управления колебаниями и, как следствие, оказывают существенное влияние на точность измерения прибора.

Внастоящее время имеется ряд систем проектирования электромеханических устройств, в основе которых лежат системы конструирования, позволяющие создать трехмерную геометрическую модель проектируемого устройства, исследовать ее с помощью метода конечных элементов (МКЭ), математического и физического моделирования [2, 3, 4].

Цель работы – исследование влияния изменения геометрических параметров утолщения в виде кольца (ребро жесткости) в конструкции осесимметричного ЧЭ на изменение его собственной частоты под действием постоянной нагрузки.

Входе исследования был применен МКЭ. Практическая реализация МКЭ базируется на системе автоматизированного проектирования (САПР) ProEngineer. На основе данной САПР были осуществлены разработка 3D- модели исследуемого ЧЭ и моделирование в функциональном модуле ProMechanica. При использовании МКЭ были заданы следующие параметры: тип элемента – тетраэдр, количество элементов в сетке – 10550 ± 25 штук.

Для достижения поставленной цели было осуществлено моделирование параметров ЧЭ в виде цилиндра с утолщением в виде кольца на основе МКЭ.

Конструкция исследуемого ЧЭ представляет собой металлический ци-

606

линдр (рис. 1) с утолщением в виде кольца в центральной его части, которая жестко закреплена с одного конца, при этом второй является измерительным (в совокупности с электростатическими датчиками раскачки и угла ТВГ). Возможны три варианта утолщения в виде кольца (рис. 1-а): только с внешней стороны, только с внутренней или с обеих сторон одновременно.

С технологической точки зрения наиболее оптимальным является вариант конструкции с ребром жесткости, расположенным на внешней стороне ЧЭ (рис.1-б). Данный вариант наиболее прост в изготовлении с применением современных обрабатывающих центров токарной и фрезерной групп, что обеспечивает наименьшие трудоемкость, энергетические затраты и величину технологических погрешностей.

Рис. 1. Конструкция ЧЭ с утолщением в виде кольца жесткости: а) общий вид конструкции и варианты утолщения в виде кольца; б) прототип исследуемой конструкции; 1 – измерительная часть, 2 – жесткое закрепление ЧЭ; 3 – утолщение в виде кольца с внешней стороны.

В процессе исследования было осуществлено более 100 расчетов с различными параметрами: номинальные значения Y и B варьируются с шагом в 0,4 мм. Величина шага, также как выбор расположения утолщения в виде кольца с внешней стороны, связана с наиболее простой технологической реализацией. В процессе изготовления возможна выдержка размеров с допуском

± 0,3 мкм, что минимизирует влияние технологических погрешностей. Таким образом, диапазон изменения параметров Y и B от 0,4 мм до 4

мм. При этом параметр B (относительно внешнего диаметра цилиндра D)

от 13,2 мм до 16,8 мм.

Результаты моделирования, продемонстрированные на рис. 2, показывают что при вариации параметра В собственная частота изменяется в достаточно большом диапазоне от 7 676 Гц до 8 951 Гц. При этом следует отметить, что линейность характеристики присутствует лишь на части кривой. Потенциально параметр В можно использовать для грубой статической балансировки собственной частоты.

607

Таблица 1. Основные конструктивные параметры ЧЭ

Результаты моделирования, продемонстрированные на рис. 3, показывают, что при вариации параметра Y достигается явно выраженная линейность характеристики в небольшом диапазоне изменения величины собственной частоты от 7676 Гц до 7951 Гц. В рамках данного диапазона можно осуществлять точную статическую балансировку ЧЭ.

608

Рис. 2. Линейные характеристики изменения параметра B

Рис. 3. Линейные характеристики изменения параметра Y

В результате исследования рассмотрено изменение конструктивных параметров ЧЭ в виде цилиндра с утолщением в виде кольца и установлено, что наиболее оптимальным конструктивным параметром, который обеспечивает линейную характеристику (см. график 2: кривые «0,4(13,2)» и «0,8(13,6)») изменения значений собственной частоты под действием постоянной нагрузки, является Y (высота выступа). При вариации значений параметра B (ширина выступа) не обеспечивается линейность характеристики изменения собственной частоты. Его величину следует оставлять фиксированной на уровне толщины стенки цилиндра h.

Полученные результаты показывают целесообразность применения ребра жесткости и могут быть использованы при разработке ЧЭ для ТВГ в части корректировки его собственной частоты (методиках балансировки). При этом могут варьироваться конструктивные параметры (материал, диаметр, высота, толщина стенки и т.д.) для достижения необходимых ТТХ.

Следует отметить, что для всестороннего (комплексного) исследования всех аспектов применения утолщения в виде кольца в конструкции

609

ЧЭ в виде цилиндра планируется в дальнейшем:

–рассмотреть различные варианты расположения кольца (в верхней и нижней частях ЧЭ, с внутренней и внешней сторон цилиндра);

–осуществить анализ напряженно-деформированных состояний в области расположения ребра жесткости и ЧЭ в целом;

–исследовать поведение при изменении температуры.

Рис. 4. Компьютерное моделирование в среде ProEngineer

Список литературы

1.Мартыненко, Ю.Г. Тенденции развития современной гироскопии / Ю.Г. Мартыненко // Соросовский образовательный журнал. - Москва : Изд-во: ISSEP,

1997. - №11. - С. 120-127.

2.Матвеев, В.А. Проектирование волнового твердотельного гироскопа / В.А. Матвеев, В.И. Липатников, А.В. Алехин. - Москва : Изд-во МГТУ имени Н.Э.Баумана, 1997. - 168 с.

3.Капсулированные микромеханические гироскопы и акселерометры для цифровых систем навигации и управления / И.В. Попова, А.А. Семенов, А.М. Лестев и др. // Юбилейная XV Межд. конф. по интегрированным навигационным

системам. - Санкт-Петербург : Изд-во ЦНИИ «Электроприбор», 2008. - 26-26 мая.

-С.37-44.

4.Gardner, J.W. Microsensors, MEMS, and smart devices / J.W. Gardner, V.K. Varadan, O.O. Awadelkarim. - New York : John Wiley & Sons, Ltd., 2001. - 503 p.

610

Р. А. Загребин, магистрант А. Н. Соловьева, аспирант

Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова

SCULPTER II – система моделирования скульптурных портретов

В настоящее время инструменты, методы и средства 3D-моделирования прямо или косвенно востребованы многими успешными бизнес-организациями. 3D-моделирование открывает доступ к быстрому процессу проектирования, прототипирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий, ускоряет доведение продукта до рынка и упрощает его модификацию под влиянием меняющихся рыночных запросов. Применение 3D-технологий в компьютерном моделировании научных экспериментов повышает наглядность результатов теоретических исследований. 3D-модели стали неотъемлемой частью современных компьютерных игр, фильмов, рекламы.

При этом среди множества программных систем и продуктов в последние годы высокую долю составляют САПР «тяжелого» и «среднего» уровня, ориентированные на крупные компании, которые заинтересованы в большом разнообразии доступных инструментов моделирования и решении задач на различных этапах жизненного цикла изделий. Для рынка САПР «легкого уровня», предназначенных для малых и средних предприятий, а также индивидуальных пользователей (в частности, учащихся и начинающих дизайнеров, желающих освоить 3D-моделирование), в настоящее время характерны низкий уровень предложения при высоком уровне цен. Существует необходимость в универсальной системе 3D-моделирования, доступной по цене, гибкой и интуитивно понятной, позволяющей создавать модели различной сложности и детализации за небольшой срок, не требуя высокой квалификации пользователя. Перечисленные требования учитываются при разработке редактора каркасных геометрических моделей Sculpter II.

Исторически особый интерес для практики представляет работа с изображениями человека. Возможность синтезировать и обрабатывать 3D-модели головы и лица человека находит применение в психологических и эргономических исследованиях, различных областях искусственного интеллекта, системах безопасности (как альтернативный метод биометрической идентификации), медицине, дизайне и др. Голова человека характеризуется сложной геометрической формой. При этом с рождения сознание человека ориентировано на восприятие и идентификацию лиц, в результате чего допущенные дизайнером нарушения пропорций и ошибки построения становятся особенно заметны. Моделирование портретов само

611

угольных порций, каждая из которых ограничена парой u-кривых и парой v-кривых, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Порция поверхности Кунса

Для каждой порции параметры u и v изменяются в пределах от 0 до 1 вдоль соответствующих границ; тогда r(u, v) представляет внутренность порции поверхности, r(u, 0), r(1, v), r(u, 1) и r(0, v) представляют четыре известные граничные кривые. Задача определения порции поверхности сводится к нахождению функции r(u, v), характеризующейся подходящими свойствами гладкости и непрерывности, которая при u = 0, u = 1, v = 0 или v = 1 представляет нужные граничные кривые [2].

В системе также доступно построение составных моделей. Инструмент сопряжения поверхностей позволяет добиться высокой степени реалистичности сборки.

Рассмотрим построение скульптурного портрета в Sculpter II по двум заданным фотографиям. На рис. 2 представлены этапы построения каркаса:

1)Настройка растровой подложки (рис. 2, а). Растровые изображе-

ния могут быть настроены для окон проекции спереди, сбоку и сверху, для них устанавливается яркость и масштаб.

2)Задание вертикальных кривых (u-кривые; рис. 2, а). Вертикальные сплайны каркаса определяют форму модели. Чтобы отразить основные особенности формы лица, для скульптурного портрета рекомендуется создавать следующие контуры: контуры головы в фас и профиль; контуры по крыльям носа и краям губ; контуры по внутренним уголкам глаз и носогубным складкам; контуры по форме бровей и внешним уголкам глаз; контуры по щекам; контуры по основаниям ушей и нижней челюсти.

3)Автоматическое создание горизонтальных сечений по контроль-

ным точкам (v-кривые; рис. 2, б). По контрольным точкам вертикальных сплайнов автоматически создаются замкнутые контуры, параллельные горизонтальной плоскости.

4)Редактирование горизонтальных сечений, уточнение сетки кри-

вых (рис. 2, в). При построении трехмерного портрета следует уделить внимание форме горизонтальных сечений головы: их форма не является идеально овальной.

613

б

а в

Рис. 2. Этапы построения каркаса модели головы:

а– настройка исходных фотографий и задание вертикальных кривых;

б– автоматическое создание горизонтальных сечений;

в– редактирование сетки кривых

На основе разработанного сплайнового каркаса рассчитывается поверхность модели. На рис. 3 изображена модель, полученная по каркасу.

В состав Sculpter II входит база данных геометрических моделей, что позволяет вести базу типовых скульптурных портретов. Применение типовых моделей позволяет значительно ускорить создание индивидуального портрета [3].

Для представления и визуализации геометрических примитивов в Sculpter II используются свободно распространяемые библиотеки openNURBS и Tao Framework. Sculpter II работает с файлами формата 3DM,

что позволяет организовать обмен с системой NURBS-моделирования

Rhinoceros.

614

Рис. 3. Полученный скульптурный портрет

Преимущество редактора каркасных геометрических моделей Sculpter II заключается в реализации минимально необходимого набора инструментов, позволяющего создавать 3D-модели различной сложности. Система Sculpter II представляет собой простое в освоении, гибкое и доступное средство геометрического моделирования. Построение скульптурных портретов – перспективное направление современной 3D-графики и увлекательный способ повысить навыки 3D-моделирования для начинающих дизайнеров.

Список литературы

1.Ушаков, Д.М. Введение в математические основы САПР / Ушаков Д.М. - Новосибирск: Изд-во Ледак, 2006. - 180 с.

2.Фокс, А. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве / А. Фокс, М. Пратт. - Москва : Изд-во Мир, 1982. - 304 с.

3.Кучуганов, А.В. Автоматизация проектирования скульптурных портретов на основе фотоизображений / А.В. Кучуганов, А.Н. Соловьева // 2-я Международная конференция «Трехмерная визуализация научной, технической и социальной реальности. Технологии высокополигонального моделирования»: Труды конференции: в 2 т. - Ижевск : Изд-во УдГУ, 2010. - Т.2. - С. 62-66.

615

Ю. В. Князева, студентка

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Простое создание сайта организации средствами CMS WORDPRESS (на примере оконной компании «БК-СТРОЙ»)

Современный мир предлагает человеку большое количество различных товаров и услуг, производимых многочисленными компаниями. Каждая из этих компаний пытается захватить насколько возможно больший сегмент рынка и привлечь больше потребителей. Одним из способов продвижения является наличие сайта в сети Интернет. Но не у всех компаний есть возможность приобрести себе сайт в веб-студии, даже при острой необходимости, т.к. средняя рыночная цена простого сайта колеблется от 30000 до 60000 рублей. Вследствие этого возникает проблема: как сделать сайт недорого и хорошо?

Обозначенная проблема встала и перед оконной компанией «БКСТРОЙ». Для удешевления создания сайта компании было решено использовать свободно распространяемую систему управления контентом (CMS). На языке обывателя CMS – это некая программная оболочка, которая позволяет легко вводить и редактировать данные (текст, картинки и т.п.), добавлять и удалять страницы, т.е., в общем, управлять сайтом в режиме он-лайн, без знания языков программирования и прочих специальных навыков. CMS представляет собой также некий комплекс наиболее распространѐнных скриптов (например, система комментариев, голосование, фотогалерея и т.д.), которые не придѐтся искать и добавлять к сайту отдельно [1]. Среди наиболее распространенных в России и мире свободно распространяемых (читать как бесплатных) CMS, следует выде-

лить Drupal, WordPress и Joomla.

Для создания сайта компании «БК-СТРОЙ» была использована CMS WordPress 3.5 в связке с СУБД MySQL 5. Перед разработчиком стояли такие задачи, как реализация взаимодействия с пользователем (обратной связи) с помощью почты, создание галереи изображений и единого стиля оформления сайта.

При создании структуры сайта были созданы общепринятые для сай- тов-визиток разделы, согласованные с заказчиком:

−Главная страница с приветствием пользователя и информацией о содержании сайта.

−О компании – информация о компании, ее основная деятельность, адрес офиса, транспорт.

−Полезно знать – информация о технологиях, которые использует компания.

−Портфолио – галерея выполненных компанией заказов.

616

−Запишитесь на бесплатный замер – страница подачи заявки на бесплатный замер.

−Вопрос-ответ – страница обратной связи.

Для создания необходимого оформления и функционала на сайте были использованы плагины WordPress [2]:

−Тема Cityfinance;

−Плагин All in one Favicon для изменения фавикона сайта;

−Плагин Contact Form 7 для формы отправки сообщений;

−Плагин FancyBox for WordPress для просмотра изображений;

−Плагин NextGEN Gallery для создания галереи.

В итоге был создан небольшой и простой в использовании сайт (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид сайта

Пользователь может отправлять заявку за замер, зайдя в раздел «Запишитесь на бесплатный замер». Заявка осуществляется с использованием почты.

Пользователь сайта может ознакомиться с работами компании, просмотрев их в разделе сайта «Портфолио» (рис. 2).

617

Рис. 2. Просмотр изображения

По факту на создание данного сайта были затрачены исключительно временные ресурсы разработчика. Подобная работа позволяет студентампрограммистам приобрести хороший практический опыт и получить прибавку к стипендии за реализацию реального проекта, заказчик же в итоге получает сайт без переплаты за бренд веб-студиям.

При росте компании и существенном увеличении продаж, конечно, сайт может быть заказан веб-студии и обновлен, однако, это уже будет уже не так просто и дешево.

Список литературы

1. Всѐ о WEB – дизайне. Статья «Обзор CMS (систем управления контен-

том)» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://wseweb.ru/diz/obzor-cms.htm,

свободный.

2. Wordpress.ru – Официальный международный сайт CMS Wordpress [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://wordpress.org/, свободный.

Ю. О. Петров, аспирант

Ф. В. Гречников, доктор технических наук, профессор, член-корр. РАН Самарский государственный аэрокосмический

университет имени С. П. Королева

Применение CAD/CAE систем в технологии изготовления полых тройников высокоресурсных трубопроводов летательных аппаратов

Исследование процесса формообразования полых тройников является актуальным в области авиационной промышленности. Как правило, такие

618

исследования выполняются в специализированных программных продук-

тах (CAD/CAE).

Наиболее рациональным процессом формообразования тройников является штамповка из трубной заготовки, в которой осуществляется осевое сжатие заготовки с одновременной формовкой отвода на боковой поверхности трубы[1]. При этом минимальную металлоемкость (минимальное утонение формуемого отвода и минимальное утолщение торца заготовки) можно обеспечить при рациональном сочетании деформации сжатия трубной заготовки вдоль ее оси с деформацией растяжения в полюсе формуемого отвода.

Для того, чтобы изготовить деталь с минимальным отклонением ее толщины от толщины исходной заготовки из трубы, необходимо установить особенности процесса формоизменения заготовки и предложить механизм управления этим процессом. Моделирование процесса формообразования тройника позволяет определить напряженно-деформированное состояние заготовки без грубой схематизации процесса, в любой точке заготовки и в любой момент деформирования. В настоящей работе для моделирования процесса выбран конечно-элементный программный про-

дукт – ANSYS-LS/DYNA.

Для моделирования деформируемой заготовки был выбран элемент SHELL 163 – оболочечный элемент с 4 узлами, возможностью изгиба и пружинения. Элемент имеет 12 степеней свободы в каждом узле. Модель деформируемого металла – упрочняемый трансверсально анизотропный. Деформационное упрочнение материала в процессе формообразования описывается кривой упрочнения при испытании образца на одноосное растяжение.

Для сокращения количества конечных элементов жесткие тела (оснастка) представлены в виде поверхностей (оболочек) непосредственно контактирующих с заготовкой. Каждая оболочка имеет толщину, и все расчеты производятся относительно ее срединной поверхности.

Геометрия оснастки построена в CAD-системе КОМПАС-3D V8 с последующим импортированием в ANSYS/ LS-DYNA.

После задания перемещения элементов штамповой оснастки выполнено моделирование процесса формообразования тройника. На рис. 1 в качестве примера, показаны исходное состояние заготовки (а) и конечная (б) стадия формообразования заготовки тройника. С целью сокращения времени расчета, моделирование формообразования тройника осуществлялось на половине заготовки, симметрично разрезанной по оси симметрии тройника.

В результате компьютерного моделирования процесса формообразования, которое позволило без грубой схематизации процесса воспроизвести формоизменение деформируемой заготовки, появилась возможность проанализировать особенности изменения толщины заготовки и опреде-

619

лить пути регулирования разнотолщинности, а, следовательно, и металлоемкости изготавливаемой детали.

Поскольку различные участки штампуемой заготовки деформируются по толщине с различной интенсивностью, поставлена задача – определить, какие участки заготовки наиболее весомо влияют на изменение общей разнотолщинности и металлоемкости детали в целом.

а)

б)

Рис. 1. Стадии моделирования процесса формообразования тройника:

а) исходное состояние заготовки; б) завершающая стадия формообразования.

Таким образом, на основании анализа результатов моделирования установлено, что наибольший вклад в образование разнотолщинности готового тройника вносят элементы, расположенные в сечении 1 деформируемой заготовки. Именно воздействие на это сечение и позволяет регулировать разнотолщинность и изготовить деталь с минимальной величиной металлоемкости. Регулирование изменением толщины заготовки в двух оставшихся сечениях нецелесообразно. Готовая деталь приведена на рис. 2.

620

Рис. 2. Готовая деталь тройника, изготовленная из титанового сплава ПТ-7М

Использование результатов моделирования процесса формообразования тройника позволило разработать методику проектирования технологического процесса штамповки, сконструировать и отладить штамповую оснастку и изготовить деталь тонкостенного тройника из титанового сплава ПТ-7М с минимально возможным отклонением толщины от толщины исходной трубной заготовки.

Список литературы

1. Устройство для формообразования полых тройников: Ф.В. Гречников; В.Д. Маслов; Ю.О. Петров; А.Ю. Северененко (RU) // Патент на полезную модель №119655. - 2012. - Бюл. № 24, Опубл. 27.08.2012.

В. С. Смирнов, аспирант

А. В. Коробейников, кандидат технических наук, доцент Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Исследование применения методов оптимизации при обходе блока изображения при сжатии без потерь

Исследование методов сжатия изображений без потерь качества является актуальным в области медицины и аэрофотосъемки. Данное исследование основывалось на выборе метода оптимизации для обхода блока изображения. Для обоснования исследования использовались изображения различного характера и средняя степень сжатия изображений одной группы. Так как степень сжатия зависит от характера изображения, то все

621

последовательности: X[i] и U[i] (табл. 1).

Рис. 1. Общая схема сжатия изображений без потерь качества

Числовую последовательность X[i] подвергнем RLE-кодированию, а результат закодируем кодами переменной длины Фибоначчи, которые были использованы при оценке весов ребер графа. Числовую последовательность управления U[i], преобразуем к более экономичному виду. Исходно числовая последовательность U[i] имеет смысл направление движения (0…3). Преобразуем его в 2 числовые последовательности:

1)Uv[i] – направление поворота: 0 – против часовой стрелки, 1 – по часовой стрелке, 2 – движение обратно;

2)Ul[i] – число шагов (длина) с заданным направлением (значение 0 соответствует одному шагу).

Отметим что движение (Uv[i]=2) назад возможно ввиду того, что разрешены переходы между любыми пикселями, а не только соседними. Сигналы Uv[i] и Ul[i] затем были подвергнуты сжатию алгоритмом, приведенном в работе [4]. В отличие от работы [4] для записи значений использованы коды Райса с адаптивным определением разрядности мантиссы.

Эффективность применения алгоритма Литтла зависит от значений блока изображения, что не позволяет его использовать при сжатии изображений.

Динамическое программирование.

Динамическое программирование – это особый метод оптимизации, наиболее эффективный при решении задач, распадающихся на ряд последовательных шагов. Исходя из условия Ричера Беллмана, что на переход между итерациями не должна влиять предыстория [2], применение дина-

623

мического программирования не возможно для решения задачи. Предысторией является совокупность условий: обход всех вершин формула (2) и хранение последовательности обхода вершин формула (3).

Кодовая книга.

Метод кодовой книги [3] не является методом оптимизации в чистом виде, метод заключается в разделение задачи поиска оптимального пути на две подзадачи:

1)построение траекторий обхода заданного блока, задача должна удовлетворять условиям (2) и (3).

2)поиск оптимальной траектории обхода, где критерий оптимальности (4). Применение кодовой книги позволяет:

1.многократно сократить время поиска оптимального пути обхода, за счет разделения логики.

2.используя различные размеры блоков изображения манипулировать такими критериями сжатия как время и степень.

Дальнейшее исследование применения кодовой книги заключается в использование методов оптимизации при поиске по дереву и многопоточности при работе с несколькими блоками. Так же отдельным исследованием планируется выделить использование параллельных вычислений на базе технологий OpenCL или CUDA.

Выводы

Была произведена исследовательская работа на применение методов оптимизации для решения задачи обхода блока изображения. Применение методов оптимизации позволяет увеличить эффективность сжатия фотореалистичных изображений. Предполагается, что применение методов оптимизации при обходе изображения совместно с применением вейвлетов Хаара для преобразования изображения позволят значительно увеличить степень сжатия, что является целью дальнейших исследований.

Список литературы

1.Смирнов, В.С. Применение алгоритма Литтла для минимизации затрат на кодирование обхода изображений при сжатии без потерь / В.С. Смирнов, А.В. Коробейников // Информационные системы в промышленности и образовании: Сборник трудов молодых ученых. - Изд-во Ижевск : ИжГТУ, 2010. - С. 165-171.

2.Струченков, В.И. Методы оптимизации в прикладных задачах / В.И. Струченков. - Москва : СОЛОН-Пресс, 2009. - 320 с.

3.Смирнов, В.С. Определение оптимального обхода с использованием кодовой книги при сжатии изображений без потерь / В.С. Смирнов, А.В. Коробейников

//Вестник ИжГТУ. - Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2012. - №3. - С. 114-115.

4. Коробейников, А.В. Дельта-сжатие сигнала электрокардиограммы с использованием динамического программирования / А.В. Коробейников // Теория динамических систем в приоритетных направлениях науки, технологии и техники: Сборник докладов второй Всероссийской конференции. - Екатеринбург-Ижевск : Изд-во ИЭ УрО РАН, 2007. - С. 75-90.

624

Н. Е. Старостенко, студентка

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Информационный сайт «Авторефераты КузГТУ»

Внастоящее время наличие ученой степени приобретает все большую популярность. Ежегодно в Кузбасском государственном техническом университете имени Т.Ф. Горбачева (КузГТУ) происходят защиты кандидатских и докторских диссертаций. Положения BAK говорят о том, что высшие учебные заведения, при которых работают диссертационные советы, обязаны публиковать тексты авторефератов диссертаций для свободного доступа всех желающих.

Проанализировав работу сайтов Нижегородской государственной медицинской академии [1] и Института психологии Российской академии наук [2], можно сделать вывод о том, что создание сайта, обеспечивающего удобный доступ к авторефератам диссертаций, значительно упростит работу, позволит быстро найти необходимую информацию.

Всвязи с тем, что при КузГТУ функционирует несколько диссертационных советов, регулярно проходят защиты диссертаций, а специализированного и удобного средства для ознакомления с достижениями ученых в КузГТУ до сих пор нет, было принято решение о создании информационного сайта «Авторефераты КузГТУ». Данный сайт должен предоставлять возможности скачивания авторефератов в популярных форматах, обеспечивать возможности поиска и комментирования материалов, информирование пользователей об обновлениях.

Вкачестве системы управления контентом сайта была выбрана CMS Joomla. Для хранения данных была использована СУБД MySQL. В оформлении сайта использовались светлые тона, формирующие у пользователя приятные впечатления.

Поиск и скачивание авторефератов диссертаций был реализован через встроенные средства Joomla. Пример открытого автореферата представлен на рисунке 1, там же представлена возможность скачивания документа.

Для реализации возможности комментирования опубликованных ма-

териалов были использованы дополнительные модули: jComments и JL Like. Использование компонента JComments позволило организовать на сайте возможность комментирования различных материалов. Компонент JL Like позволил отправлять ссылки на материалы сайта на страницы популярных социальных сетей: ВКонтакте, Google+, Facebook, Одноклассники и Твиттер.

625

Рис. 1. Просмотр и скачивание автореферата диссертации

Внедрение сайта «Авторефераты КузГТУ» позволит упростить работу с авторефератами диссертаций, систематизировать их хранение, обеспечить свободный и удобный доступ к ним всех желающих. Он соответствует критериям современного сайта: легкий, светлый, удобный. Сайт отличают простота и минимализм дизайна, наличие интуитивно понятного интерфейса.

Список литературы

1.Нижегородская государственная медицинская академия – официальный сайт [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.nizhgma.ru/stepen/avtoreferaty/, свободный. – Загл. c экрана.

2.Институт психологии российской академии наук [Электронный ресурс]. –

Режим доступа: http://www.ipras.ru/cntnt/rus/top_menu_rus/avtorefera3.html, свобод-

ный. – Загл. c экрана.

Е. Ю. Суханова, студентка

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Информационный сайт «Рациональные предложения» для высшего учебного заведения

Действующие производства совершенствуются не только внедрением дорогостоящих изобретений, но и внимательным отношением к рационализаторским предложениям. С помощью рацпредложений участников

626

рабочих процессов, можно существенно повышать эффективность производств, вовремя модернизировать оборудование и адаптировать его к конкретным условиям труда. Такие предложения могут быть полезны не только на сложных производствах, но и в управленческой деятельности, где гармоничное сочетание интересов руководства и сотрудников, при принятии решений, увеличивает эффективность труда. Сотрудники и студенты ВУЗов также заинтересованы в создании наиболее благоприятных условий труда и обучения. Но обращаться со своими идеями напрямую к руководству не всегда удобно, т.к. время личного приема сотрудников и студентов сильно ограничено.

В последнее время ВУЗы обращают внимание на развитие форм удаленного диалога с партнерами, студентами и преподавателями, так на сайтах КемТИПП и Кемеровского филиала РЭА (ранее РГТЭУ) действуют Интернет приемные, в которых можно задать вопросы руководству [1, 2]. Решение простое, но не специализированное, т.к. во многих случаях позволяет лишь коротко обрисовать идею, не давая возможности приложить сопроводительные документы по существу предложения.

Руководство Кузбасского государственного технического университета имени Т.В. Горбачева (КузГТУ) также встало на путь улучшения диалога с инициативными людьми, которые хотят улучшить родной университет, сделать его лучше, помочь решить проблемы. Для организации такого диалога был разработан сайт «Рациональные предложения». В основу сайта легла широко распространенная CMS Drupal 7. Для хранения данных была использована СУБД MySQL 5.

Для организации работы сайта были использованы специализированные модули:

−Answers 7.x-3.0 – создание материалов «Предложение» и «Ответ».

−Subscriptions 7.x-1.1 – организация подписки ответственных лиц.

−Vote Up/Down 7.x-1.0 – оценка опубликованных материалов. Сайт содержит следующие разделы:

−Главная страница – содержит приветственную информацию.

−Все предложения – страница для доступа к базе предложений с возможностью фильтрации (рис. 1).

−Сделать предложение – форма добавления нового предложения. Сайт позволяет пользователям добавлять предложения по организации

иулучшению учебного процесса, питания в столовых, проживания в общежитиях и другого. После добавления предложения, лицу, ответственному за работу того или иного подразделения, на почту приходит письмо с анонсом предложения и ссылкой на страницу добавления ответа. Ответственное лицо в течение ограниченного периода времени обязательно должно дать ответ на предложение.

627

Рис. 1. Раздел сайта – Все предложения

Понимая, что ряд предложений может не сразу найти поддержку у администрации, но имеющих большую ценность для пользователей, на сайте реализована возможность голосования за предложения. Пользователи так же имеют возможность голосовать против предложения, тем самым выразив свое негативное отношение к идее. Это позволяет руководству оценивать отношение общественности к решению проблем.

Внедрение сайта планируется произвести в течение первого полугодия 2013 года, однако предварительные опросы студентов-активистов и преподавателей КузГТУ уже показали, что спрос на данную систему имеется, существуют предложения, которые удобно вносить в удаленном режиме.

Список литературы

1.Сайт КемТИПП [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kemtipp.ru/?page=feedback, свободный. – Загл. с экрана.

2.Сайт Кемеровского филиала РГТЭУ [Электронный ресурс]. – Режим до-

ступа: http://www.kirsute.ru/mess.php, свободный. – Загл. с экрана.

А. А. Халтурин, магистрант А. А. Чирков, магистрант

А. В. Коробейников, кандидат технических наук, доцент Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова

Использование нечеткой логики для анализа спортивной статистики по волейболу

Современная спортивная статистика. Развитие вычислительной техники во второй половине XX века оказало значительное влияние на статистику. Ранее статистические модели были представлены преимущественно линейными моделями, но увеличение быстродействия ЭВМ и

628

Рис. 1. Схема взаимодействия аналитика со статистической системой

Следовательно, в блоке под названием «ввод игровых данных», входная информация представляется ассоциативными кодами, описанными выше.

Нечеткая логика для анализа спортивных данных. В рамках выпол-

нения разработки проекта «Автоматизированная система статистической обработки спортивных данных», появилась возможность реализо-

вать подсистему «Определение лучшего игрока», которая, должна опираться на алгоритм Мамдани.

На рис. 2 представлена нечеткая функция принадлежности для терма, описывающего действия игрока нападения. На оси х – представлен универсум процента реализации атак игрока, а ось у – функция принадлежности терма лингвистической нечеткой переменной. Зона перехода – область оси х со значениями 35...55%. Именно значение в 55% является показателем наивысшего процента реализации набора очков, после которого система определит волейболиста как результативного.

631

Рис. 2. График терма «результативная атака»

Рис. 3. График лингвистической переменной Т «действие игрока»

На рис. 3 приведен график лингвистической переменной Т «действие игрока» экспертной подсистемы определения лучшего игрока на основе алгоритма нечеткой логики Мамдани (термы: «негативное», «позитивное», «отличное»). Рассмотрим данный график. Допустим определенный игрок, совершает на площадке ошибку за ошибкой, что будет определенно системой, как «негативное действие», следовательно, показатель игрока будет в области 0...35%. Но набирая очки и совершая позитивные действия в атаке, защите или подаче, «рейтинг» волейболиста будет расти и может достигать зон перехода термов соответствующих лингвистических переменных.

Ниже представлена математическая составляющая подсистемы «Определение лучшего игрока» на основе аппарата нечеткой логики.

Задаем значение α – имя нечеткой переменной, в данном случае это «результативная атака»; X – еѐ область определения (диапазон 0...100%); A – нечеткое множество на универсуме X.

Зададим нечеткую переменную под названием «эффективность игрока»: x | x ϵ [0%, 100%]; B = {x, (х) }, где, В – имя лингвистической пере-

632

максимального значения, что соответствует «позитивной» реализации игрока на площадке в действии «атака».

Представим основные правила системы «Определение лучшего игрока».

1)if (β1 is α1) and (β2 is α2) then (β3 is α3), где β1, β2,

β3 ─ область определения для значения нечеткой переменной α;

2)if (β1 is α1) then «игрок аутсайдер», условие, при ко-

тором игрок не набирает более 35%, и, следовательно, находится в области определения «негативное действие»;

3)if (β2 is α1) or (β3 is α3) then «игрок претендует на лидерство», условие, при котором игрок набирает результат равный (35%─72%) и попадает сразу в две области определения;

4)if (β3 is α3) then «игрок лидер», определяющее условие для самого результативного игрока с наивысшим процентом.

Выводы. Алгоритм Мамдани примечателен тем, что он работает по принципу «черного ящика». На вход поступают количественные значения, на выходе они же. На промежуточных же этапах используется аппарат нечеткой логики. В этом и состоит элегантность использования нечетких систем. Можно манипулировать привычными числовыми данными, но при этом использовать гибкие возможности, которые предоставляют системы нечеткого вывода. Рассмотренный метод нечеткой логики подходит для создания экспертной системы «Определения лучшего игрока» с целью формирования рекомендации на какое-либо амплуа в команде.

Список литературы

1)Начинская, С.В. Спортивная метрология / С.В. Начинская. - Москва : Издво Академия, 2008. - 240 с.

2)Шипулин, Г.Я. Мировой мужской волейбол / Г.Я. Шипулин, С.В. Данилов. - Минск : Изд-во Хавест, 2005. - 256 с.

М. А. Шаркова, студентка

И. Е. Трофимов, старший преподаватель Кузбасский государственный технический университет

имени Т. Ф. Горбачева

Информационный сайт «Вопросы руководителю» для высшего учебного заведения

В ходе обучения в высшем учебном заведении у обучающихся непременно возникают вопросы, нахождение ответов на которые обычно занимает много времени и сопровождается сидением в очередях и написанием

633

бумажных заявлений. При повсеместном распространении информационных технологий, Интернета, wifi-сетей, используемые ранее способы общения с руководством перестают быть эффективными: студенты теряют время на сидение в очередях, а руководители целый день отвечают на, как правило, типовые вопросы. Становится очень явной проблема быстрой и эффективной коммуникации, когда между руководством и студентами с одной стороны нет посредников, а с другой стороны, есть возможность осуществлять ведение диалога в удобное обеим сторонам время и в документируемой форме.

Для организации подобной «эффективной» коммуникации с руководством многие ВУЗы и предприятия используют Интернет-приемные. Такие приемные существуют у СГТУ [1], СПбГПУ [2], киноцентра КиноМакс [3].

Руководство Кузбасского государственного технического университета имени Т.В. Горбачева (КузГТУ) также избрало путь улучшения коммуникации и поставило задачу разработать сайт «Вопросы руководителю», средствами которого возможно было бы в удобной форме отвечать не только на вопросы студентов, но и сотрудников.

Для реализации поставленной задачи использовалась CMS Drupal 7, известная своей гибкой архитектурой и наличием множества дополнительных модулей, упрощающих организацию функционала. Для хранения данных была использована СУБД MySQL. Из дополнительных модулей использовались:

−Answers 7.x-3.0 – создание типов материалов «Вопрос» и «Ответ».

−Subscriptions 7.x-1.1 – организация подписки на материалы для уведомления ответственных лиц о заданных им вопросах.

−Hierarchical Select 7.x-3.0-alpha5 – организация выбора подразделе-

ния и ответственного лица при задании вопроса. Форма создания вопроса представлена на рис. 1.

Рис. 1. Создание вопроса

634

Функционал Drupal позволяет определить основные роли пользователей, от которых будут зависеть их возможности на сайте. При создании сайта «Вопросы руководителю» были созданы роли: незарегистрированный пользователь (аноним), зарегистрированный пользователь, эксперт и администратор (admin).

Незарегистрированный пользователь обладает минимальным набором прав на сайте: может просматривать список заданных вопросов и ответов на них, использовать поиск по сайту и задавать вопросы без возможности уведомления об ответе.

У зарегистрированного пользователя возможностей больше: у него есть доступ в «Личный кабинет», где можно просмотреть все заданные им вопросы, перейти на страницу с конкретным вопросом, а также при ответе на вопрос, зарегистрированному пользователю приходит соответствующее уведомление.

Пользователи группы «Эксперт» помимо прав зарегистрированного пользователя, также получают право отвечать на вопросы. В «Личном кабинете» эксперта доступен не только список заданных вопросов, но и перечень данных им ответов. Также экспертам доступна возможность подписки на вопросы, адресованные в конкретные подразделения и конкретным должностным лицам. Уведомление о новых вопросах направляется эксперту на почту.

Администратор сайта обладает правами для редактирования и удаления вопросов и ответов, как простых пользователей, так и экспертов. Но основной функцией этой роли является назначение экспертов и блокирование пользователей, мешающих нормальной работе ресурса.

Рис. 2. Главная страница сайта «Вопросы руководителю»

635

Созданный сайт (рис. 2) планируется в ближайшее время внедрить в КузГТУ. Ожидается, что после внедрения и продвижения сайта в среде студентов и сотрудников, сократятся очереди в кабинеты руководителей, а общая информированность целевой аудитории сайта возрастет за счет возможности отвечать на большее количество вопросов за тот же период времени.

Список литературы

1.Вопрос – ответ. Саратовский государственный технический университет

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sstu.ru/answer-question/330,

свободный. – Загл. c экрана.

2.СПбГПУ: Вопрос-ответ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.spbstu.ru/education/entrance/faq.asp, свободный. – Загл. c экрана.

3.Вопрос-ответ. «Киномакс» Томск. Сайт кинотеатра [Электронный ресурс]. –

Режим доступа: http://buy.kinomax.tomsk.ru/faq/6/?page=6, свободный. – Загл. c

экрана.

636