Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

Учебное пособие содержат изложение лекционного материала темы «Стандарт OpenMP» по курсу «Параллельное программирование» и предназначено для бакалавров четвертого курса факультета информатики направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Учебное пособие содержат изложение лекционного материала темы «Библиотека MPI» по курсу «Параллельное программирование» и предназначено для бакалавров четвертого курса факультета информатики направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика».

Рассмотрены принципы проектирования виброзащитных систем для различных объектов авиационной техники. Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов 2 факультета по специальностей 080100.62 «Экономика» (по профилю «Организация производства»); 160301.65 «Авиационные двигатели и энергетические установки», специализирующихся по направлениям «Интегрированные информационные технологии и управление проектами в авиадвигателестроении», «Информационные технологии проектирования и моделирования в авиадвигателестроении», а также, с сокращениями, по направлению «Информационные технологии в инновационном производственном менеджменте» (Государственный образовательный стандарт второго поколения - ГОС-2), и по специальности 160700 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей», специалистов и бакалавров по направлениям «Интегрированные информационные технологии и управление проектами в авиадвигателестроении», «Информационные технологии проектирования и моделирования в авиадвигателестроении», а также, с сокращениями, по направлению «Информационные технологии в инновационном производственном менеджменте» (Федеральный Государственный образовательный стандарт третьего поколения - ФГОС-3). Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов СГАУ.

Курс лекций «Компьютерный инженерный анализ» позволяет получить начальные знания об основных аспектах использования метода конечных элементов при проектировании и разработке изделий ракетно-космической техники. В лекциях изложена технология проектирования конструкций с применением метода конечных элементов; сделан обзор применения метода конечных элементов на разных этапах разработки конструкции изделий.

Рассмотрены принципы и приемы конечно-элементного моделирования и расчетов типов конструкций, характерных для ракетно-космической техники, в среде современного программного продукта MSC.Nastran. Пособие содержит упражнения для освоения конечно-элементного моделирования в системе MSC.Nastran, а также справочные необходимые для выполнения этих упражнений.

Изложены основные сведения о колебаниях, методах расчета и пакетах прикладных программ для оценки динамического состояния роторов двигателей. Приведены методики расчетного и экспериментального определения собственных частот и форм крутильных колебаний для системы эквивалентного ротора (вала). В состав пособия включены методические рекомендации для проведения лабораторных исследований крутильных колебаний валов с использованием расчетов различных уровней.

В учебном пособии изложены рекомендации по конструированию двигателей внутреннего сгорания, необходимые для выполнения курсового проекта по курсу «Конструирование двигателей внутреннего сгорания». Представлены методика конструирования двигателей, назначения основных конструктивных параметров, расчета элементов и отдельных систем. Изложены требования к оформлению проекта. В пособии рассмотрены варианты конструирования поршневых двигателей внутреннего сгорания в виде 3D и 2D моделей.

Приведена краткая концепция и методология построения виртуальной модели камеры сгорания и расчет течения газа средствами программного обеспечения ANSYS. Рассматриваются вопросы создания геометрической модели корпуса камеры сгорания, форсунки с завихрителем, жаровой трубы, сборки элементов камеры сгорания. Приводится расчет параметров течения газа в камере сгорания.

Учебное пособие посвящено одному из самых известных языков программирования - языку С++. Предназначено для студентов факультета информатики, обучающихся по специальностям 010400.62 и 010400.68 "Прикладная математика и информатика".

Пособие представляет собой сборник методических указаний к лабораторным работам. Предназначено для студентов факультета информатики, обучающихся по специальностям 010400.62 и 010400.68 "Прикладная математика и информатика".

Пособие представляет собой сборник задач для практических занятий. Предназначено для студентов факультета информатики, обучающихся по специальностям 010400.62 и 010400.68 "Прикладная математика и информатика".

Даются сведения об информационных технологиях на предприятиях авиа- и ракетостроения. Рассматриваются элементы дискретной математики, на уровне моделей освещаются наиболее применяемые методы машинного проектирования технологий, даётся классификация моделей решения технологических задач. Приводится информация о бесплазовой увязке размеров элементов конструкций, об измерительных технологиях для поверхностей сложной конфигурации и крупных габаритов, обеспечении взаимозаменяемости за рамками применимости системы допусков и посадок. Даются общие сведения об ИПИ-технологиях, CAE/CAD/CAM/CAPP – системах, автоматизации разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, аддитивных технологиях (прототипировании).

Представлено описание основных этапов моделирования конструкции «виртуального двигателя», включающих объёмное моделирование, кинематический, динамический, прочностной и вибрационный анализы функциональных групп двигателя. Рассмотрены программные продукты, с помощью которых данные этапы моделирования могут быть осуществлены. По ходу изложения материала даны учебные примеры моделирования конструкции «виртуального двигателя» и происходящих в ней процессов.

Исследование виброакустических характеристик технических систем является актуальной задачей. Для точной оценки динамических параметров объекта необходима регистрация его динамических параметров в различных точках. Программный комплекс LMS Test.Xpress с аппаратной платформой LMS Scadas Mobile позволяют не только проводить многоканальную запись быстропеременных процессов, но и выполнять их обработку методами спектрально-корреляционного анализа, отображать полученные результаты различными способами: 2D, 3D диаграммы, и т.п. Данное пособие направлено на изучение возможностей программы LMS Test.Xpress. Полученные знания позволят проводить динамические испытания агрегатов и систем ДЛА, с последующим анализом и формированием отчета.

Приведены общие алгоритмы автоматизации эксперимента. Рассматриваются основные понятия, связанные с формулированием цели, постановкой задачи, подбором датчиков, разработкой и отладкой программ. Учебное пособие предназначено для подготовки магистров 2 факультета 2 курса 3 семестра по специальности 160700.68 "Двигатели летательных аппаратов".

Обсуждаются методические вопросы исследования эффективности ракетно-космической техники. Рассматриваются вопросы моделирования целевого функционирования высокопроизводительных космических аппаратов детального оперативного наблюдения. Разрабатываются модели и алгоритмы для оценки основных показателей эффективности: разрешающей способности на местности при съёмке, периодичности наблюдения заданных объектов, оперативности доставки видеоинформации на Землю и производительности космической системы наблюдения.

Рассматриваются методы выбора основных характеристик и проектного облика космических аппаратов и ракет-носителей с помощью проблемно-ориентированных систем автоматизированного проектирования. Рассмотрены теоретические вопросы создания проблемно-ориентированных систем, описан программный комплекс для реализации проблемно-ориентированной системы автоматизированного проектирования в среде программирования DELPHI, позволяющий осуществлять выбор основных проектных характеристик летательных аппаратов с учетом показателей их целевой эффективности.

В пособии впервые описано целостное представление о теории и практики контроля и диагностики систем авиационной техники и достаточно подробно рассматриваются разделы этой теоретической и предметной области: основы системного анализа, теория качественной информации и практические приложения основ этой теории. Приводятся методы синтеза и анализа регулярных образующих, способствующих принятию эффективных решений диагностических задач. Излагаются новые методы анализа информации, автоматизации операций диагностики и рассматриваются программно-технические средства для реализации инновационных приложений в области контроля и диагностики авиационной техники.

Основная цель пособия заключается в ознакомлении читателей с современными технологиями автоматизации программирования и визуального моделирования параллельных вычислительных процессов, которые обладают достоинством наглядного представления информации и гораздо лучше соответствует природе человеческого восприятия, чем методы традиционного, текстового программирования.

Отражены общие сведения о принципах построения и конструктивных особенностях современных средств электроавтоматики, используемых в гидро- и пневмосистемах, а также их основные характеристики, позволяющие сделать обоснованный выбор того или иного элетроавтоматического устройства. Разработано на кафеде АСЭУ.

Рассмотрен адаптивный регулятор на основе ПИД регулятора и правил нечеткой логики. Приведены все необходимые теоретические сведения, необходимые для понимания принципов его работы и настройки. Сформулировано задание и приведена методика выполнения лабораторной работы с использованием имитационной модели данного регулятора.

Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 160400.68 «Ракетные комплексы и космонавтика» в рамках магистерской программы «Проектирование и конструирование космических мониторинговых и транспортных систем».

Изложена методика расчёта и проектирования смесеобразования в камере жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Приведены основные сведения, позволяющие выбрать тип, форму и конструктивную схему смесительной головки камеры, тип форсунок и элементарных смесителей, а также схему их расположения на смесительной головке. Представлены общие сведения об устройстве и принципах работы различных форсунок ЖРД, приведены их математические модели и алгоритмы проектирования. Даны рекомендации по выбору основных режимных и конструктивных параметров. Инновационным является проведение поверочного расчета и машинного эксперимента по параметрическому исследованию спроектированной форсунки в модернизированной САПР «Смесеобразование в ЖРД».

Изложена методика расчёта и проектирования смесеобразования в камере жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Приведены основные сведения, позволяющие выбрать тип, форму и конструктивную схему смесительной головки камеры, тип форсунок и элементарных смесителей, а также схему их расположения на смесительной головке. Представлены общие сведения об устройстве и принципах работы различных форсунок ЖРД, приведены их математические модели и алгоритмы проектирования. Даны рекомендации по выбору основных режимных и конструктивных параметров. Инновационным является проведение поверочного расчёта и машинного эксперимента по параметрическому исследованию спроектированной форсунки в САПР «Смесеобразование в ЖРД». Пособие снабжено необходимыми иллюстративными и справочными материалами.

В данном электронном учебном пособии рассмотрены основные вопросы распределенной обработки данных в современных системах управления базами данных. Даны краткие теоретические сведения по основным разделам, соответствующим рабочей программе. Основные понятия проиллюстрированы достаточным количеством примеров. Рассмотрены различные архитектуры распределенной обработки данных и перспективы развития этих методов применительно к современным СУБД.

В настоящей работе излагаются методики построения параллельных алгоритмов, вычисления по которым могут быть реализованы на системах с мультипроцессорной архитектурой. Рассматриваются особенности, связанные с декомпозицией исходного численного метода, организацией коммуникаций и объединением задач параллельного алгоритма. Приведены примеры алгоритмов для задач математической физики, решаемых посредством теории разностных схем.

Учебное пособие содержит описание методов обработки изображений, направленных на их распознавание и интерпретацию (понимание). Рассмотрены теоретические вопросы распознавания образов, в частности, формальная постановка задачи распознавания. Приведены основные группы признаков, рассчитываемых по изображениям используемых для их распознавания. Детально рассмотрены алгоритмы яркостной и геометрической нормализации изображений, алгоритмы быстрого вычисления моментных инвариантов изображений. Приведены различные подходы и алгоритмы к решению задач обнаружения и локализации малоразмерных объектов на изображении. Рассмотрены некоторые методы совместной классификации, детально приведено изложение двухэтапной последовательной процедуры обнаружения и распознавания локальных объектов на изображениях.

Учебное пособие содержит описание методов обработки изображений, направленных на повышение их качества, фильтрации и восстановления. Рассмотрены вопросы поэлементных преобразований функции яркости. Приведены основные методы выделения контуров на изображении и повышения резкости. Детально рассмотрены алгоритмы линейной и нелинейной фильтрации изображений, а также оптимальные и квазиоптимальные методы их восстановления. Значительное внимание в пособии уделено вопросам локальной обработки изображений, основанной на применении параллельно-рекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой. В частности, рассмотрены теоретические основы локальной обработки изображений; приведен ряд рекурсивно реализуемых базисных функций; представлены алгоритмы синтеза и применения фильтров с полиномиальными базисами, представляющими на практике особый интерес. Большое внимание в последнем разделе пособия уделено примерам расчета фильтров для решения конкретных прикладных задач обработки, моделирования и распознавания на изображениях.

Приведены схемы систем автоматического регулирования авиационных двигателей и описаны принципы их действия. Изложены требования к качеству переходных процессов в системах регулирования двигателей. Даны сведения по законам и программам регулирования ТРД, ТРДД, ТРДДФ и ТВД. Изложен вывод уравнений математической модели, входящих в состав САР агрегатов. Дана методика выбора параметров агрегатов, при которых обеспечивается устойчивость систем и показатели качества регулирования. Особое внимание уделено электронным цифровым САР двигателей.

Пособие представляет собой описание методов и алгоритмов обработки аэрокосмических и картографических изображений. Рассмотрена специфика методов обработки изображений применительно к задачам, возникающим в геоинформационньгх системах. Представлены некоторые задачи бортовой обработки видеоинформации, а именно, задачи стабилизации скорости потока и повышения помехоустойчивости сжатых данных. Даны описания и пути решения некоторых задач наземной обработки: задачи обнаружения транспортных средств на изображениях, полученных с низколетящих летательных аппаратов; задачи автоматической геопривязки и калибровки картографических изображений; задачи распознавание контуров зданий на картографических изображениях. Описывается структура, задачи, программные средства, алгоритмические решения необходимые при создании и ведении регионального банка космических снимков.

Рассмотрены основные приёмы 2D-черчения и 3D-моделирования в графическом редакторе ADEM 8.1. Изложены методы параметризации плоских и объемных моделей деталей аэрокосмического профиля. Так пример, в пособии разобран способ моделирования вала редуктора, подшипников и манжетного уплотнения с использованием методов объемной параметризации. В пособии содержится большое число рисунков, поясняющих порядок работы.

Учебное пособие по одноименной дисциплине «Онтология проектирования» является частью контента образовательных программ магистратуры, разрабатываемого на основе использования новых образовательных технологий, ресурсов и систем электронного и дистанционного обучения для магистерской программы «Проектирование, конструкция и CALS-технологии в авиационной технике» по направлению 160100.68 «Авиастроение». Пособие разработано на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов в рамках разрабатываемого научного направления «Онтология проектирования».

В учебном пособии излагаются основные вопросы автоматизации проектирования конструкций летательных аппаратов. Особое внимание обращено на разъяснение силовой работы конструкций, методов анализа и оптимизации, организации процесса проектирования. Учебное пособие разработано на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов.

В данном электронном учебном пособии изложены основы работы в программе Fluent, задание граничных условий и физических моделей потока рабочего тела, способов решения уравнений газовой динамики и визуализации полученных результатов.

Учебное пособие содержит краткие сведения о расчетном исследовании рабочего процесса в ступени осевого компрессора с использованием современного CAD-программного комплекса Ansys CFX, основанного на решении уравнений Навье - Стокса. Подробно описаны процесс создания расчетной модели, создания сетки конечных элементов в автоматизированном режиме, наложение граничных условий, проведения расчета и обработки его результатов.

В данном электронном учебном пособии рассмотрены вопросы подготовки расчетных моделей в препроцессоре Gambit, создания или импорта моделей из CAD программ, разбиения их с помощью конечноэлементной сетки и назначения граничных условий.

Рассмотрены модели высшего профессионального образования (ВПО) в Российской Федерации в связи со стратегией развития системы образования в РФ до 2020г., осуществлен анализ состояния системы ВПО и выявлены перспективы ее инновационного развития; представлена организация научной и инновационной деятельности в исследовательском университете. Рассмотрены проблемы построения параметрической модели инженерного образования и проектирования среды опережающего обучения. Выявлены условия и механизмы успешного решения инженерных проблем через деятельность; разработана профессионально-деятельностная модель инженера, проанализировано влияние различных факторов на эффективность деятельности инженера. Разработана модель подготовки инженера на основе полноты его фундаментальных знаний, целостности их применения и компетентности в достижении конечных результатов в инженерной деятельности. Рассмотрены учебная дисциплина как информационная и проектно-деятельностная модели предметной области и реализация принципа природосообразности в дистанционных технологиях обучения. Представлен виртуальный кабинет преподавателя как инструментальное средство познания и поддержки учебной деятельности в среде опережающего обучения. Проведен анализ результатов подготовки инженеров в среде опережающего обучения. Обоснованы проблема устойчивости академической компетентности инженера в рамках дисциплины и алгоритм расчета циклов его переподготовки. Приведены примеры проектирования объектов виртуального кабинета преподавателя и квалиметрической шкалы оценки качества владения компетенцией при подготовке инженеров в метрическом компетентностном формате, а также построение фундаментального образования на примере изучения квантовой химии в локальной сети с помощью программных пакетов.

Соответствует действующим программам по дисциплине ОПД Ф.07, ОПД Ф.09 «Системы управления химико-технологическими процессами», разделу «Элементы проектирования систем автоматизации технологических процессов». Первая часть содержит нормативные требования к выполнению функциональных схем автоматизации. Особое внимание уделено самостоятельной работе по практическому освоению навыков проектирования при последовательном выполнении практических заданий возрастающей сложности. Вторая часть содержит вопросы и тесты, которые регламентируют самостоятельную работу студентов. Акцентируют внимание на фундаментальных вопросах курса, вариантах технического исполнения средств автоматизации, формируют навыки выбора средств автоматизации в соответствии с требованиями технологического процесса и знакомят с условными изображениями этих средств.

Содержит основные понятия о структурном программировании на алгоритмическом языке высокого уровня QBASIC. Подробно описаны элементы алгоритмического языка - функции и операторы, а также сама среда программирования. Приведенные примеры и простейшие программы позволяют освоить основные приемы программирования на QBASIC. Может быть использовано для самостоятельной работы студентов

Рассматриваются методы планирования эксперимента и способы оценки неопределенностей в экспериментальной работе. Особое внимание уделяется способам обработки экспериментальных данных с использованием ЭВМ.

Изложены основные подходы к построению математических моделей и этапы математического моделирования. Подробно рассмотрены математические модели структуры потоков в химических аппаратах, тепло- и массообмена, а также кинетики химических реакций. В качестве примера приведено построение моделей химического реактора. Изложен вероятностный подход к математическому моделированию, рассмотрены различные уравнения регрессии, а также методы планирования эксперимента. Большинство теоретических вопросов сопровождается решением конкретных примеров с использованием современных средств.

Рассмотрены некоторые задачи математического моделирования химико-технологических процессов: описание свойств веществ и условий фазового равновесия; моделирование процессов разделения и химических превращений в аппаратах. Разобраны математические методы, используемые при решении этих задач, а также их реализация в среде математического пакета Mathcad.

В сборнике представлены материалы совместной научно-практической конференции РГАФК, МГАФК, ВНИИФК. Рассматриваются вопросы теории и методики физической культуры, спортивной биомеханики, физиологии, психологии и педагогики, экологии, истории физической культуры и спорта, олимпизма, связи с общественностью в области физкультуры и спорта и др.

В сборнике представлены, в основном в авторской редакции, материалы Всероссийской научной конференции «Информационные технологии и технические средства обучения и тренировки в сфере физической культуры и спорта», проходившей в Научно-исследовательском институте информационных технологий Московской государственной академии физической культуры 8-11 декабря 2003 года по следующим научным направлениям: общие вопросы информатизации сферы физическая культура и спорт, информационные технологии и технические средства в образовании, информационные технологии и технические средства в спортивной тренировке, спортивной медицине и оздоровлении населения.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 230102.65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

Рассмотрены основные принципы работы в операционной сис- теме Windows, работа с файловой системой, графическим реактором. Описаны способы создания и редактирования документов в текстовом редакторе Word, оформление, форматирование документов, способы встраивания графических объектов, создание и применение шаблонов. Программа подготовки презентации PowerPoint позволит создавать слайды в виде комбинированных графико-текстовых объектов и управлять ими, применять анимационные эффекты сопровождения слайдов, задавать время автоматического переключения слайдов и их объектов. Практикум содержит подробное описание работ. Освоение сред проходит в процессе решения различных задач: постановка за- дачи и технология ее решения. Представлен комплекс задач и примеров использования среды Access предназначенных для изучения и освоения принципов работы с базой данных.

Данное методическое пособие посвящено изучению технологии работы в среде табличного процессора Excel, который входит в состав интегрированного программного продукта Mi- crosoft Office. Цель практикума – научить основной технологии работы с электронными таблицами в среде Excel, предназначенного для автоматизации расчетов: создавать и редактировать таблицы, производить расчеты по формулам, представлять данные в виде различных диаграмм, осуществлять структурирование данных, делать выборку данных из больших таблиц, создавать консоли- дированные таблицы и пр. Каждая работа содержит рекомендации по ее выполнению.

Включает лабораторные работы по дисциплине «Информатика» в виде упражне- ний в пакете Microsoft Word 2003. Изложены основные приемы работы в MS Word 2003, описаны порядок и прави- ла создания текстовых документов, их форматирование и подготовка к печати, а также организация информации в таблицах, приемы работы с графическими объектами, создание оглавлений, перекрестных ссылок на литературу, рисунки и таблицы. Отдельная лабораторная работа посвящена приемам работы с формулами в формульном редакторе MS Equation 3.0.

В учебном пособии изложены основные теоретические подходы моделирования материалов и технологических процессов в полиграфии. Выделены основные этапы получения и обработки экспериментальных данных для формализации математического описания свойств материалов и технологических процессов. Описаны основные методы обработки многомерных массивов информации. Рассмотрены основные приемы оптимизации режимов функционирования технологических процессов и методы прогнозирования физико-химических свойств чистых веществ и их смесей. В учебном пособии приведены также описания лабораторных работ, позволяющие студентам на практике освоить теоретическую часть курса.

Учебное пособие содержит теоретический и практический материал для изучения электропривода и электрических машин, которые используются в полиграфии, а также методы их компьютерного моделирования.