МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХТЕХНОЛОГИЙ

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫИНФОРМАТИЗАЦИИ

В ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ

Сборник трудовВыпуск 10

(по итогам X международнойоткрытой научной конференции)

Издательство "Научная книга"Воронеж - 2005

СПИ-ТТ-2005

142

ББК 32.81 С56

Современные проблемы информатизации в технике итехнологиях: Сб. трудов. Вып. 10/ Под ред. д.т.н., проф.О.Я.Кравца- Воронеж: Издательство "Научная книга", 2005.- 135 с. (141-275)

ISBN 5-98222-045-0

Сборник трудов по итогам X Международной открытой науч-ной конференции “Современные проблемы информатизации втехнике и технологиях”, проводившейся в ноябре 2004 - январе2005 гг., содержит материалы по следующим основным направлени-ям: информатизация и управление в технологических процессах; ин-формационные технологии в промышленности, радиотехнике, элек-тронике и энергетике; информационные системы и приложения; те-лекоммуникации, программирование и СУБД.

Материалы сборника полезны научным и инженерно-техническим работникам, связанным с различными аспектами ин-форматизации современного общества, а также аспирантам и студен-там, обучающимся по специальностям 010100, 010200, 010400,030100, 071900, 210100, 220100, 220300, 351400.

Редколлегия сборника:

Кравец О.Я., д-р техн. наук, проф., руководитель Центра дис-танционного образования ВорГТУ (главный редактор); Алиев А.А.,д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой ИТиП БГУ; Блюмин С.Л., за-служенный деятель науки РФ, д-р физ.-мат. наук, проф., кафедра ПМЛГТУ, Водовозов А.М., канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой УВСВолГТУ; Подвальный С.Л., заслуженный деятель науки РФ, д-ртехн. наук, проф., зав. кафедрой АВС ВорГТУ; Шиянов А.И., за-служенный деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф., ректор МИКТ.

ББК 32.81

ISBN 5-98222-045-0 Коллектив авторов, 2005

СПИ-ТТ-2005

143

Введение

Уважаемые коллеги!Перед Вами сборник трудов, опубликованный по итогам десятой

Международной открытой научной конференции “Современные проблемыинформатизации в технике и технологиях”. Конференция проводилась врамках плана Министерства образования и науки Российской ФедерацииВоронежским государственным техническим университетом, Бакинскимгосударственным университетом, Вологодским государственным техниче-ским университетом, Липецким государственным техническим универси-тетом, Международным институтом компьютерных технологий в ноябре2004 - январе 2005 гг.

Было решено провести в рамках настоящей конференции две тема-тически дифференцированные - “Современные проблемы информатизациив технике и технологиях”, “Современные проблемы информатизации в не-промышленной сфере и экономике”.

Цель конференции - обмен опытом ведущих специалистов в облас-ти применения информационных технологий в различных сферах науки,техники и образования. Конференция продолжила традиции, заложенныесвоими предшественницами.

Представители ведущих научных центров и учебных заведений Рос-сии, Украины, Беларуси, Казахстана и Азербайджана представили резуль-таты своих исследований, с которыми можно ознакомиться не только в на-стоящем сборнике, но и на http://www.vsi.ru/~sbph.

Настоящий сборник фактически является продолжением сборника“Современные проблемы информатизации в непромышленной сфере иэкономике” и содержит труды участников конференции по следующим ос-новным направлениям:

• информатизация и управление в технологических процессах;• информационные технологии в промышленности, радиотехнике,

электронике и энергетике;• информационные системы и приложения;• телекоммуникации, программирование и СУБД.Оргкомитет конференции признателен сотрудникам ОАО «Воро-

нежсвязьинформ», А.Федорову и О.Деревенцу за большую организацион-но-техническую помощь, оказанную в процессе подготовки и проведенияконференции.

Председатель оргкомитета, руководитель Центрадистанционного образования Воронежскогогосударственного технического университета,д-р техн. наук, проф. О.Я.Кравец

kravets@vsi.ru

СПИ-ТТ-2005

144

5. Информатизация и управление в технологическихпроцессах

Алуханян В.А., Борисова Л.В., Димитров В.П.О НЕЧЕТКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КОРРЕКТИРОВКИТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕГУЛИРОВОК МАШИНЫ

dimitrovv@mail.ruКонтроль технологического процесса комбайновой уборки – слож-

ная неформализованная задача. Характерной особенностью данной пред-метной области является то, что и вектор входных ситуаций (условияуборки), и вектор выходных ситуаций (показатели качества уборки) харак-теризуются изменчивостью, неопределенностью и в большинстве своемпредставлены качественными показателями. Сложность формализациипредметной области диктует необходимость применения аппарата нечет-ких множеств, приближенных рассуждений и нечеткой логики. Для обес-печения информационной поддержки оператору нами разработана экс-пертная система, предназначенная для автоматизации процедур принятиярешений при техническом обслуживании комбайна.

Для идентификации различных состояний рассматриваемого объектаопределены функции принадлежности (ФП) нечетких множеств для всехфакторов внешней среды, регулируемых параметров машины, параметровкачества технологического процесса уборки. При построении функцийпринадлежности рассматривалось упорядоченное множество термов Т сучетом выражения

)))()(()()(( yxCyCxjiTTTT iiji >∈∀∈∃↔>∈∀∈∀ .Полученные терм-множества лингвистических переменных (ЛП),

характеризующие рассматриваемую предметную область, удовлетворяютусловиям:

;1)(,1)(1

=′′=′ xxmСС µµ (1)

);1)(sup0})({\(1

<<∈∀+∩

∈xTTT

ii CCXx

mi µ (2)

);1)()()(( =∈∃∈∀ xXxTTiCi µ (3)

)).)()(()()(( 11 xxxXxRxRx ′′<<′∈∀∈′′∃∈′∃∀β (4)Условие (1) подчеркивает, что ФП крайних термов ЛП не могут

иметь колоколообразную форму, что обусловлено расположением этихтермов в упорядоченном множестве Т. Условие (2) оговаривает недопус-тимость в базовом множестве Т термов чрезмерной близости функцийпринадлежности не отражающую естественную разграниченность поня-тий, аппроксимируемых термами. Условие (3) указывает на то, что каждоепонятие имеет хотя бы один типичный объект, обозначаемый этим поня-тием. Поэтому недопустимо совмещение на одном отрезке шкалы функцийпринадлежности с различной высотой )(max xd

Xxµ

∈= . Предполагается ис-

СПИ-ТТ-2005

145

пользование нормальных нечетких множеств с высотой d = 1. Условие (4)оговаривает ограниченность области определения Х конечным множест-вом точек. Данное условие, например, для регулируемых параметров ком-байна, является естественным, так как эти ограничения существуют какконструкторские.

Полученные функции принадлежности используются при построе-нии механизма нечеткого вывода экспертной системы для решения задачиопределения причин, вызвавших отклонения значений показателей качест-ва от допустимых значений.

Ахмедулова Н.И., Сурикова Г.И.РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ

МОДЕЛЕЙ ВНЕШНЕЙ ФОРМЫ ИЗДЕЛИЯnauka@igta.ru

Современные системы автоматизированного проектирования одеж-ды широко используют компьютерную визуализацию образа разрабаты-ваемых изделий. Однако существующее информационно-методическое ипрограммное обеспечение не позволяют создавать параметрические моде-ли поверхности внешней формы изделия с учетом типа телосложения по-требителей и свойств пакета материалов. Недостаточный уровень форма-лизации данных о геометрической структуре проектируемых объектов ог-раничивает возможности проведения геометрического моделированияпроцесса формообразования материалов на поверхности внешней формыизделия.

Объективной необходимостью для осуществления сквозного циклаавтоматизированного проектирования одежды от эскиза до развертки яв-ляется систематизация взаимосвязей геометрических параметров внешнейформы и конструктивных параметров соответствующих разверток. Авто-рами предложена компьютерная технология анализа и синтеза внешнейформы проектируемого изделия с использованием структурного преобра-зования информационного массива плоскостного изображения в парамет-рические модели внешней формы. Разработано программное обеспечениеприменительно к САПР «Грация», позволяющее проводить синтез поверх-ностей внешней формы в системе «фигура-манекен-материал-одежда», ко-торое получило свидетельство Российского агентства по патентам и товар-ным знакам об официальной регистрации программы для ЭВМ(№2002612028 от 02.12.2002 г.). В основу информационного обеспеченияновой компьютерной технологии положена расширенная база размерныхпризнаков мужских, женских и детских фигур, полученная в результатемноголетних исследований коллектива кафедры КШИ ИГТА и разрабо-танная с использованием данных стереофотограмметрической съемки.

СПИ-ТТ-2005

146

В алгоритме построения параметрических моделей предусмотренавозможность учета влияния свойств материала как внутри отдельных узловизделия, так и при условии их взаимодействия. Исследование процессовформообразования проведено при варьировании параметров узлов изде-лия: «плечевая поверхность стана», «поясная поверхность стана», «прой-ма-рукав», «горловина-воротник». Внутри каждого модуля выделены зоныстатического, динамического и силуэтного взаиморасположения поверхно-сти фигуры и изделия, установлены закономерности пространственногопозиционирования информационного множества точек поверхности приварьировании конструктивных параметров и свойств пакета материалов.

Ахмедулова Н.И., Кочанова Н.М.РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯКОНСТРУКЦИИ ВОРОТНИКА ПО МОДЕЛЯМ ВНЕШНЕЙ ФОРМЫ

ИЗДЕЛИЯnauka@igta.ru

Анализ существующих способов построения разверток воротниковпоказал ограниченность их применения пределами заданного в методикахсилуэтно-конструктивного решения. Использование компьютерных техно-логий построения разверток с учетом геометрической структуры внешнейформы позволяет пересмотреть сущность процесса проектирования. Длярешения этой задачи большое значение имеет обоснованное задание гра-фической, цифровой и параметрической моделей поверхности внешнейформы и разработка способа построения соответствующих разверток дета-лей.

С этой целью на основе исследований, проведенных авторами, быласформирована новая информационная база и разработан алгоритм по-строения параметрической модели узла «горловина-воротник», которыепозволяют задавать пространственное положение точек линейчатой по-верхности в соответствии с проектируемыми силуэтно-конструктивнымипараметрами внешней формы в системе «фигура-манекен-одежда».

Разработан методологический аппарат и компьютерная программа,применительно к САПР «Грация» для формирования параметрической мо-дели внешней формы узла «горловина-воротник». Программа позволяетосуществлять построение теоретического чертежа, каркасной и парамет-рической моделей внешней формы на фигуре как типового, так и нетипо-вого телосложения с последующим переходом к разверткам деталей. Ал-горитм построения разверток основан на модификации плоских шаблоновв соответствии с формообразующими параметрами, величины которых оп-ределены при анализе геометрической структуры расположения материалана поверхности параметрической модели внешней формы.

СПИ-ТТ-2005

147

Представление виртуального образа трехмерной моделью в 3D вер-сии САПР «Грация», либо каркасной моделью внешней формы поверхно-сти и фронтально-профильными проекциями в 2D версии позволяет осу-ществить предпроектную оценку силуэтной формы узла «горловина-воротник» и вносить соответствующие коррективы в конструкцию раз-вертки. Алгоритм программы позволяет в интерактивном режиме изменятьконструктивное членение узла и оптимизировать процесс формообразова-ния развертки.

Барабашев С.А., Фенев А.В.УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ

МАЛОГАБАРИТНОГО КОЛЕСНОГО РОБОТАfenan@mail.ru

В настоящий момент применение роботов широко распространенона крупных предприятиях. Само понятие робота подразумевает примене-ние его для выполнения наиболее рутинных, неинтересных или опасныхзанятий людей. Сравнительно давно используются роботы в качестве спа-сателей, саперов, разведчиков и т.п. В широкой продаже появляются быто-вые роботы: робот-пылесос, робот-охранник, высокотехнологичные иг-рушки. В связи с перспективностью развития этого направления, интерес-ным представляется создание универсальной базы, упрощающей созданиеперсонального малогабаритного робота.

Если обобщить информацию о большинстве современных роботах,получим:

- для передвижения используется колесная механическая платфор-ма, с двумя независимыми ведущими колесами и третьим в качестве опор-ного;

- для ориентации используются различного вида датчики, но в ос-новном ультразвуковые и инфракрасные;

- что бы ориентировать робота на выполнение конкретного заданияиспользуется программа движения и карта помещения;

- связь с компьютером осуществляется посредством радиоканала.Целью проекта является универсальная платформа для построения

малогабаритного колесного робота. Первоначально предполагается ис-пользование этой разработки в лабораторных исследованиях по различ-ным темам: изучение микропроцессоров и цифровой схемотехники; работас электродвигателями, датчиками; разработка новых узлов для робота: ру-ка-манипулятор, искусственное зрение, органы осязания и т.п.; програм-мирование – низкий уровень: драйвера для подключения новых устройств,разработка программной части интерфейса универсальной платформы; вы-сокий уровень: управление поведением робота, искусственный интеллект,генетическое программирование.

СПИ-ТТ-2005

148

Роботизированная платформа представляет собой колесную плат-форму, передвигающуюся по заданному маршруту с активным позициони-рованием на местности и имеющую открытую архитектуру, позволяющийнаращивать возможности робота. Добавление к системе дополнительныхмодулей обеспечивает выполнение роботом специализированных функ-ций. Например, для создания робота-пылесоса, достаточно к базовомукомплекту добавить модуль управления двигателями пылесоса и его ме-ханическую часть, а также специальное программное обеспечение.

В процессе разработки были спроектированы:- механическая платформа, состоящая из ходовой части и корпуса

(ходовая часть состоит из двух двигателей постоянного тока ДПМ-25-03,который передает крутящий момент на понижающие редукторы, затем по-вышенный момент передается на ведущие колеса, третье колесо - опор-ное);

- микропроцессорная система управления двигателями, обеспечи-вающая управляемое движение платформы (для управления двигателямииспользуется ШИМ-сигнал, который генерируется в микроконтроллере,для этого использовали микроконтроллер AT89S8252);

- система управления платформой, которая осуществляет взаимо-действие платформы с персональным компьютером (позволяет приниматьи сохранять во внутренней памяти управляющие данные, передаваемые сПК: карта помещения, маршрут перемещения, и др., а также вырабатываетвходные данные для системы управления двигателями);

- программное обеспечение, позволяющее задавать маршрут пере-мещения платформы, оптимизировать его, а также позволяет оператору вреальном времени отслеживать текущее состояние робота.

Бегун В.Г., Лукьянов А.Д., Мартиросов К.Б.АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ

alex@ncic.ruВ настоящее время подавляющее большинство операций по обра-

ботке металлов резанием проводится на МРС с ЧПУ или на обрабатываю-щих центрах. При это высокая производительность достигается за счет то-го, что процесс обработки практически все время ведется на переходныхрежимах. Это определяет важность адекватного представления о процес-сах, происходящих при переходных режимах, и, фактически, виляющих наточность обработки.

В теории резания принято считать, что, например, при точении пе-реходной режим (врезание инструмента в деталь) завершается за одиноборот детали. Экспериментальные и теоретические исследования, прове-денные авторами в рамках НИР по программе «Исследования высшейшколы по приоритетным направлениям науки и техники», показывают, что

СПИ-ТТ-2005

149

на самом деле переходные процессы имеют гораздо большую продолжи-тельность, и оказывают гораздо большее виляние на процесс формообра-зования при обработке металлов резанием.

Так, изучение сил и сигнала виброакустической эмиссии (ВАЭ) приточении цилиндрической заготовки, показывает, что процесс установлениястационарных величин сил резания (виляющих на отклонение геометриче-ских размеров детали от желаемых) затягивается на период времени от 5до 20 оборотов, а процесс стабилизации параметров ВАЭ (влияющих наволнистость и шероховатость поверхности детали) может длиться не-сколько сотен оборотов. Аналогичная картина наблюдается и при опера-циях растачивания и фрезерования.

Рис. 1. Экспериментальная зависимость силы резания при переход-ном процессе

С нашей точки зрения, такая длительность переходных процессовсвязана в первую очередь с неустранимыми в любом реальном металлоре-жущем станке упругими деформациями подсистем инструмента и детали.Этот вывод подтверждается проведенными теоретическими исследования-ми и компьютерным моделированием переходных процессов в станочныхсистемах, выполненными с учетом конечной жесткости обрабатывающегоинструмента, обрабатываемой детали, а также подсистем, в которых про-изводится их закрепление. В то же время, объяснить длительность пере-ходного процесса по ВАЭ с чисто механических позиций не удалось, и дляэтого оказалось необходимым расширить теоретическую модель подсис-темой, учитывающей тепловые процессы в зоне резания.

СПИ-ТТ-2005

150

Быков С.А.АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ И ПРОЦЕССОВ

В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХeconom_esu@rambler.ru

С целью управления процессами функционирования технологиче-ской системы (ТС) предприятия необходимо выбрать алгоритмы оценкитехнического уровня и качества продукции на всех этапах периода еёжизни. Наилучшее упорядочение системы, равновесное её состояние дос-тигается при максимизации энтропии с учетом заданных ограничений назатраты. Понятия энтропии и работы могут быть использованы для оценкирезультативности ТС, качества продукции, услуг и т.д. С этой целью удобноприменять информационные алгоритмы энтропии (1):

IiPPSI

iii ,...,1,log

12∑

=

=−= (1)

при условии .10,11

<<=∑=

i

I

ii PP Если Р i = ½, i= 1. .2, то

1)5,05,0(21log

21

21log1

22 =−−=

+−=

zS ,

т.е. S достигает максимума. Если в (1) поставить множество показателейкачества Pi (пронумерованных к единице и безразмерных), то при Pi = Рiopt энтропия принимает максимальные значения. При оценке качества про-дукции по большему количеству показателей качества Р, i > 7 удобно пользоватьсяалгоритмом:

∑=

−=I

Iijiijij kPkP

IrS

12log αα , i= 1,…,I, (2)

при ограничениях 0 < Рij < 1, где I - количество показателей качества объекта;α i - коэффициенты весомости показателя качества; r i - 1,89 - нормирующий ко-эффициент; к = 0,37 - коэффициент, обеспечивающий максимум функции Sj , когдаР = 1 = max. При алгоритме (2) S, изменяется в пределе 0 < Sj < 1. Энтропий-ные функции имеют нелинейный характер и более реально оценивают изме-нения качества объекта. Оценку качества продукции процессов, услуг и т.д.удобно производить, используя алгоритмы (1и 2). В этом случае качество Кизменяется в пределе 0 < К < I, что удобно при практическом использовании.Если при большом количестве учитываемых показателей качества Рi, i = 1, ...,I, случается хотя бы один показатель Р1i, значение которого имеет не-допустимо низкое значение, то для оценки качества продукции значение Sjнеобходимо умножить на коэффициент v, где v = - Pn log 2 Pn, и тогда

К= v S j / S* (3)Таким образом, представленные выше математические методы и ал-

горитмы могут использоваться в экономических и технологических систе-мах, а расчётные формулы (1)-(3) являются математической модельюоценки качества продукции и процессов в данных сложных системах.

СПИ-ТТ-2005

151

Волошин Д.А.ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ

ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕЗАНИЯvoloshin@informa.ru

В процессах обработки резанием одна из важных характеристик, ко-торая определяет назначение станка, есть геометрическая точность изго-товления изделий. Сегодня принято считать, что параметры геометриче-ской точности изменяются в связи с развитием износа, однако, в реальнойпрактике это не соответствует действительности. Такое отличие нельзяобъяснить и тем, что по мере развития износа развиваются силы. По-видимому, для оценивания отклонения размера необходимо учитывать тообстоятельство, что изменяется динамическая жесткость подсистемы реза-ния, от которой реально зависит смещение точки равновесия. Таким обра-зом, как отклонения размера, так и изменение свойств микрорельефа свя-заны с динамической перестройкой системы, обусловленной эволюцион-ными изменениями параметров динамической характеристики процессоврезания. Сам износ есть одна из выходных характеристик сложных дина-мических преобразований в системе.

Сегодняшняя ситуация в области взглядов на износ такова, что раз-витие износа моделируется функцией времени и эта функция зависит оттехнологических режимов, условий обработки и т.д., то есть является не-которой параметрической характеристикой внешних условий. При этом никак не учитывается динамическая структура станка, реальные траекториидвижения и уж совсем не анализируются такие важные показатели как ра-бота и мощность, то есть те показатели, которые и определяют необрати-мые процессы в зоне резания. Именно поэтому вводится такое понятие, какскорость износа и никак не раскрывается связь между интенсивностью из-нашивания и координатами состояния, тем более не раскрывается связьмежду интенсивностью износа и траекториями пространства «работа-мощность». Эволюция не может определяться только текущими значения-ми координат состояния и соответствующим им значениями работы имощности, так как все эволюционные преобразования связаны с накопле-нием, происходящим во времени. Другими словами, эволюционные преоб-разования определяются не текущими значениями координат, а их траек-ториями, учитывающими всю предысторию. Нельзя сказать, что этот тезисявляется новым. Технологи вводят такое понятие, как технологическая на-следственность. Это понятие, в конечном счете, учитывает предыдущуюобработку и ее влияние на выходные параметры последующей обработки.В развитии износа, по-видимому, также не может не существовать наслед-ственности. Однако до настоящего времени не было предложено матема-тических моделей и даже принципов моделирования, которые бы учитыва-ли следующее:

1. Зависимость эволюционных преобразований от траекторий;

СПИ-ТТ-2005

152

2. Тот факт, что всякие эволюционные преобразования связаны с не-обратимыми процессами;

3. Прямо бы моделировали эволюционные преобразования с учетомпредыстории работы и мощности;

В данной работе мы рассматриваем моделирование эволюционныхпреобразований системы резания с учетом парадигмы, обсуждаемой выше.

Исследования проводятся в рамках программы Минобразования РФ«Исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки итехники» а также при финансовой поддержке в рамках гранта МО РФ пофундаментальным исследованиям в области технических наук.

Гребенникова Н.И., Барабанов А.В.ФОРМИРОВАНИЕ ПОЭТАЖНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

bvf@list.ruФормирование поэтажной технологической схемы представляет со-

бой сложную задачу, решение которой оказывает значительное влияниена качество окончательных решений и эффективность разрабатываемойсистемы. Структура технологического процесса представляется в видеграфа или гиперграфа, вершины которого моделируют элементы систе-мы, а ребра определяют связи между элементами. Задача формированияпоэтажной технологической схемы формально может быть сведена к ре-шению задачи декомпозиции графа. Пространством решений служит мно-жество всевозможных разбиений графа на непересекающиеся подграфы,количество которых соответствует количеству этажей здания. Целью оп-тимизации является минимизация количества вертикальных подъемов сы-рья.

Для решаемой задачи, предъявляющей к способам распределениявершин по подграфам ряд дополнительных требований, используется гене-тический алгоритм, который модифицирован путем введения функцииоценки допустимости решений. Оценка качества полученных решений за-ключается в расчете степени приспособленности и значения целевойфункции, представляющей количество вертикальных подъемов:

=… )( 21 K,X,,XXF min,1 1

→∑∑= =

n

i

n

jijij pc где

0, если mlXxXx milj <∈∈ ;, ,

pij= 1, если mlXxXx milj ≥∈∈ ;, ,

(X1,…,XK) – разбиение множества вершин X графа G(X,V) порядка n на Kподмножеств, cij – элементы матрицы связности графа G(X,V). Параллель-но может быть определен ряд дополнительных характеристик популяции,используемых при выполнении модифицированных генетических операто-

СПИ-ТТ-2005

153

ров: номер гена, порождающего наименьшее количество вертикальныхсвязей; номер гена, содержащего наибольшее количество однотипногооборудования.

Для популяции в целом средняя степень приспособленности опреде-ляется на основе рассчитанных для каждого решения (каждой хромосомы),затем производится упорядочивание решений по убыванию степени при-способленности, и отбираются решения, используемые при генерации но-вого поколения.

Поскольку для данной задачи трудно определить признаки опти-мального решения, остановка алгоритма может производиться по выпол-нении следующих критериев: истечение определенного времени эволю-ции; замедление роста степени приспособленности ниже установленногозначения.

Достоинством генетических алгоритмов является также то, что впроцессе работы хранится множество решений. Поэтому по окончаниипроцесса оптимизации имеет смысл произвести ранжирование всех реше-ний, выполнить их визуальную оценку.

Грибанов А.А.МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИМПУЛЬСНО-ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКИ И СУШКИ ИЗОЛЯЦИИЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

diread@mail.ruНа современном этапе развития производства особое внимание уде-

ляется сокращению затрат на выполнение основных технологических опе-раций. При этом должны решаться задачи по полной или частичной авто-матизации используемых промышленных установок с целью максимально-го сокращения участия в производственном процессе обслуживающегоперсонала. В этой связи моделирование технологического процесса им-пульсно-вакуумной пропитки и сушки изоляции электродвигателей с це-лью обеспечения эффективной работы установок является актуальным.

Для решения поставленной задачи был проведён комплекс исследо-ваний, который заключался в установлении закономерностей протекаю-щих процессов при пропитке и сушке обмоток электрических машин с ис-пользованием эффекта создания разности давлений. Для получения коли-чественных зависимостей решалась система дифференциальных уравне-ний. При этом было получено следующее уравнение для оценки временисушки обмоток:

( ) ( )τ ω ωχ

χ ω ωχ

ω ωω ω

= ⋅ − + ⋅ ⋅ − + ⋅−

−

1 2 3 2 30 1

11 1 2

2

2

N К К КК, lg , lg р

р. (1)

СПИ-ТТ-2005

154

где τ – время сушки; N – максимальное значение скорости сушки; 0ω ,1Кω , 2Кω , рω , ω – влагосодержание, соответственно, начальное, первое и

второе критические, равновесное, текущее; 1χ , 2χ – коэффициент, зави-сящий от свойств материала, соответственно, для первого и второго кри-тический влагосодержаний.

Для описания технологического процесса пропитки обмоток былополучено следующее выражение

( )( )

( )U X FoX

FoPn LuLu

Pn

nn

nn,

cos( )exp= −

⋅ ⋅

⋅ −⋅ − ⋅ +

⋅−

⋅+=

∞

∑12

1 111

22

µµ

µ , (2)

где U – безразмерный потенциал массосодержания; Fo – критерий Фурье;Х – безразмерная координата; пµ – корни характеристического уравнения;Рп – критерий Поснова; Lu – критерий Лыкова; Р – безразмерный потенци-ал давления.

Полученные математические модели технологического процессапропитки и сушки обмоток будут положены в основу работы автоматизи-рованной системы управления промышленной установкой, что позволитповысить качество выполняемых работ.

Работа выполнена при финансовой поддержке в виде гранта Прези-дента Российской Федерации.

Гудков П.А., Хрипунов С.В., Котохин Д.И.СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОПЕРАЦИЙ ЗУБООБРАБОТКИKhSV45RU@yandex.ru

При анализе формирования отказа технологического процесса зубо-обработки по обеспечению кинематической точности зубчатых колес, на-ряду с информацией о качественном характере точностных связей, остростоит проблема количественной оценки уровня их надежности, в зависи-мости от требуемой точности и погрешностей обработки. Такая оценка по-зволяет в любой момент времени определить состояние технологическойсистемы, с точки зрения ее точностной надежности.

Однако используемые в практике методы анализа точности техноло-гий основаны на применении конкретных аналитических или опытно-статистических моделей, что затрудняет разработку эффективных конст-рукторско-технологических мероприятий по повышению качества зубооб-работки. Наиболее обоснованным для исследования технологических сис-тем является применение методик комплексного анализа погрешностей,методов теории надежности и статистического моделирования.

Решение поставленной задачи возможно при использовании разрабо-танной расчетной схемы статистического моделирования стохастическоймодели согласно которой элементарные технологические погрешности

СПИ-ТТ-2005

155

разбиваются на три вида: погрешности сдвигающие зубчатое колесо в ба-зовой плоскости (плоскость перпендикулярная оси вращения зубчатогоколеса при обработке) и тем самым создающие геометрический эксцентри-ситет, перекашивающие погрешности создающие перекос плоскости обра-ботки зубчатого колеса относительно базовой плоскости и погрешности,поворачивающие плоскость обработки и создающие кинематический экс-центриситет.

Выявление суммарной погрешности зубчатого колеса в виде функ-циональной зависимости погрешности венца от фазового угла поворотаможет быть осуществлено при помощи метода суперпозиции.

Моделируемые фактические значения величин погрешностей зубча-тых колес, позволяют осуществить нахождение искомых показателей на-дежности технологических систем операций зубообработки.

Разработанная на основе методики статистического моделированиярасчетная схема оценки параметров кинематической точности зубчатыхколес и надежности технологических систем зубообработки, позволяяосуществить нахождение необходимых связей входных параметров с па-раметрами их выходов, является формальным описанием изучаемой тех-нологической системы, или математической моделью. Такого рода моделиявляются стохастическими, поскольку служат описанием технологическойсистемы, функционирующей в условиях разного рода случайных возму-щений.

Полученная расчетная схема позволяет не только оценить надеж-ность технологической системы зубообработки, но и решить обратную за-дачу – по заданному уровню надежности оптимизировать параметры точ-ности элементов станочной системы.

Демидова Л.А., Кираковский В.В.КОМПЛЕКС ПРОГРАММ НЕЧЕТКОЙ ДИАГНОСТИКИГОРОДСКИХ ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

fvt@rgrta.ryazan.ruОдной из главных задачей для городских инженерных коммуника-

ций (ГИК) является диагностика и контроль текущего состояния узлов иэлементов ГИК, оперативная реакция на прорывы в коммуникациях посленахождения места аварии - определение задвижек и вентилей для отклю-чения подачи воды или энергии и распечатка схемы территории, прилежа-щей к месту прорыва, для проведения дальнейших ремонтных работ.

Учет априорной информации о характеристиках ГИК и условиях ихэксплуатации позволяет принимать точные решения по оценке состоянияГИК. В реальных условиях функционирования и эксплуатации ГИК ин-формация об условиях эксплуатации обычно является неточной, неполнойили отсутствует вообще. В связи с этим возникает необходимость разра-

СПИ-ТТ-2005

156

ботки математического аппарата диагностики в условиях неполной ин-формации и применения результатов и выводов теории нечетких множеств(ТНМ).

Разработанный комплекс программ реализован в системе MATLAB6.5 и позволяет:

− решить задачу нечеткой диагностики состояния узлов ГИК (посимптомам (внешним проявлениям) принимается решение о реальныхпричинах (факторах), вызвавших текущее состояние ГИК);

− оценить качество узлов ГИК и принять решение о возможностиих дальнейшего использования или необходимости их замены (например,перекрытия задвижки для отключения подачи воды в случае аварии) с по-мощью нечеткой модели диагностики состояния ГИК, реализованной в па-кете Fuzzy Logic Toolbox системы MATLAB 6.5.

При разработке базы нечетких правил модели диагностики состоянияГИК можно использовать один из следующих подходов:

− правила формулируются экспертом (группой экспертов);− правила формируются с помощью редактора нейро-нечеткого вы-

вода ANFIS системы MATLAB на основе заданной экспертом обучающейвыборки, определяющей зависимость выходных параметров от входных.

В предлагаемой нечеткой модели экспертом для каждой входнойлингвистической переменной задается количество элементов в ее терм-множестве, а правила автоматически формируются с помощью редакторанейро-нечеткого вывода ANFIS. Например, если имеется 2 входные пере-менные, терм-множества которых содержат 3 и 5 элементов, то база нечет-ких правил модели будет содержать 15 правил (3*5). Далее осуществляетсяболее тонкая настройка сформированной системы нейро-нечеткого дляобеспечения принятия адекватных решений о состоянии ГИК: можно из-менить диапазоны изменения и типы функций принадлежности входных ивыходных лингвистических переменных, изменить алгоритм нечеткоговывода (алгоритм Сугено или Мамдани) и т. д.

Дергач Ю.Г.МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ

ИНДУКЦИОННОМ НАГРЕВЕju_dergatch@mail.ru

Индукционный нагрев находит широкое распространение в про-мышленности благодаря хорошим показателям энерго- и ресурсосбереже-ния. В последнее время все чаще обрабатываемые детали имеют сложнуюгеометрическую форму, что вызывает пережог отдельных элементов дета-лей, другие же части при том же самом режиме не нагреваются до необхо-димой температуры. При этом для выбора наиболее рационального техно-логического режима необходимо знание распределения теплового поля

СПИ-ТТ-2005

157

внутри детали при различных значениях исходных данных (геометрии ин-дуктора, токе, частоте источника питания и т.д.)

Получить данные о распределении температур внутри индуктора идетали можно, смоделировав этот теплотехнический процесс на ЭВМ, ука-зав при этом параметры индуктора и заготовки.

Тепловые процессы в системе «индуктор – технологическая среда(чаще всего воздух) – заготовка» описываются дифференциальными урав-нениями в частных производных эллиптического типа и их системами, ко-торые не имеют аналитического решения и их наиболее целесообразнорешать методом конечных элементов.

Одним из математических пакетов, предоставляющих возможностьрешения задач математической физики, является интерактивная средаMatLab. Специализированный пакет ToolBox Partial Differential Equation(PDE) среды MatLab с графическим интерфейсом позволяет наглядно осу-ществить все этапы решения граничных задач в двумерных областяхименно методом конечных элементов.

Моделирование теплового поля осуществляется в несколько этапов:- прорисовка моделируемой системы в среде MatLab или импорт

чертежа из графического пакета, например, AutoCAD;- задание начальных и граничных условий теплообмена на всех

разделах сред с учетом физики явления;- присвоение теплофизических свойств конкретных материалов

геометрическим объектам при условии их изотропности;- проведение триангуляции исследуемых областей;- решение задачи и анализ полученных результатов.Сравнение результатов теоретических и экспериментальных показа-

ли хорошую сходимость.

Дьяконов П.И.КОМПЕНСАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ СТАНКА С

ПОМОЩЬЮ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПОДХОДАpoxaw@mail.ru

Основным направлением повышения конкурентоспособности совре-менных станков является обеспечение высокой выходной точности. Прак-тика ведущих станкопроизводителей показывает, что для создания конку-рентоспособных станков требуется обеспечение размерной точности неболее 5 мкм.

Анализ современного оборудования показал, что основным путемповышения точности прецизионного станочного оборудования на этапеего эксплуатации является использование алгоритмов компенсации тепло-вых погрешностей и погрешностей позиционирования узлов.

СПИ-ТТ-2005

158

Одним из направлений построения алгоритмов управления сложны-ми процессами является использование нейросетевого подхода. В Орен-бургском государственном университете на кафедре“Металлообрабатывающих станков и комплексов” разрабатываются алго-ритмы компенсации температурных деформаций металлорежущих стан-ков. Алгоритмы управления основаны на использовании нейронных сетей.

На первом этапе работы производился прогноз экспериментальныхперемещений станка на основе сетей различных типов для определениянаиболее производительной архитектуры сети. Затем проводился отборнейронной сети для модели управляемого процесса по ошибке, и было ус-тановлено, что обладает наилучшими показателями для моделированияпроцесса – трехслойный персептрон.

На втором этапе проводилась идентификация управляемого процесса(рисунок а), она включает модель управляемого процесса в виде нейрон-ной сети, которая должна быть обучена в автономном режиме так, чтобыминимизировать ошибку между реакциями процесса и модели mp yye −=

на последовательность входных сигналов u .

Управление с предсказанием использует принцип удаляющегося горизон-та, когда нейросетевая модель управляемого процесса предсказывает реак-цию объекта управления на определенном интервале времени в будущем.Структурная схема (рисунок б) иллюстрирует процесс управление с пред-сказанием. Проведенные вычислительные эксперименты показали, чтоданный подход позволяет прогнозировать и компенсировать деформации спогрешностью не более 5%.

Игнатенко В.И.МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО

ОРГАНА С ПОЧВОЙalex@ncic.ru

Работа посвящена разработке математической модели взаимодейст-вия рабочего органа с почвой с учетом упругости крепления. Учитывается,что упругие смещения рабочего органа под нагрузкой изменяют положе-

СПИ-ТТ-2005

159

ние и ориентацию рабочего органа. Обоснован переход от системы с рас-пределенными параметрами к системе ДУ с сосредоточенными парамет-рам. Мат Модель получена в виде матричных ДУ 6-го порядка.

Динамическая модель взаимодействия рабочего органа с почвойдолжна иметь два звена: звено, учитывающее динамические свойства поч-вы, и звено, учитывающее динамические свойства упругой системы; по-следнее звено играет в процессе роль обратной связи. Сила сопротивлениявызывает упругие смещения рабочего органа, которые изменяют режим игеометрию резания, что оказывает обратное влияние на силу сопротивле-ния. Полученная динамическая модель системы в этом случае имеет двавхода: статическую силу сопротивления жестко закрепленного рабочегооргана и возмущения, вызванные неоднородностью почвенной среды. Та-кая интерпретация задачи позволяет обосновать существование энергети-ческого эффекта упругого крепления как приращения силы сопротивленияпо сравнению с жестким креплением.

Наличие обратных связей является важной отличительной особенно-стью разработанной модели взаимодействия рабочего органа с почвой, по-зволяющей описывать происхождение всех динамических эффектов про-цесса. Отметим, что существование обратной связи связано только с уче-том упругости крепления рабочего органа.

Проведенный анализ позволил обосновать существование энерго-эффекта упругого крепления по сравнению с жестким а также существова-ние динамических эффектов. Применяемый математический аппарат вво-дит задачу в русло современных достижений аналитической механики итеории управления.

Кузьмичев В.Е., Гниденко А.В.РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВНЕШНЕЙ ФОРМЫ

ИЗДЕЛИЙ КОМБИНИРОВАННОГО ПОКРОЯnauka@igta.ru

Форма одежды комбинированного покроя в области зоны сочлене-ния руки с туловищем имеет сложную складчатую поверхность. Формо-образование в этой зоне зависит от расположения линий членения, конст-руктивного решения и силуэтной формы плечевой поверхности стана и ру-кава.

В результате изучения различных методик построения конструкцийплечевых изделий комбинированного покроя разработана универсальнаяструктурная схема, выделены независимые входные и управляемые пара-метры процесса формирования чертежа конструкции. Проведены исследо-вания процесса формообразования внешней формы на макетах в системе«конструкция – макет - манекен» для одного из наиболее распространен-

СПИ-ТТ-2005

160

ных вариантов покроя: втачного со стороны полочки и цельновыкроенногосо стороны спинки.

На основе анализа пространственного расположения макетов внеш-ней формы выявлены информативные точки поверхности, определяющиеструктурно-композиционное построение и зрительное восприятие зоныузла «пройма-рукав». Определена номенклатура геометрических парамет-ров внешней формы и установлена их функциональная взаимосвязь с вы-деленным комплексом конструктивных параметров.

Разработана компьютерная технология анализа и синтеза параметри-ческой модели внешней формы плечевой поверхности стана и узла «прой-ма-рукав» применительно к САПР «Грация». В основу алгоритма заложе-ны закономерности пространственного позиционирования информатив-ных точек параметрической модели исследуемой зоны в зависимости отварьируемых конструктивных параметров.

Разработан методологический аппарат оценки соответствия внеш-ней формы изделия комплексу требований к качеству посадки изделия нафигуре потребителя и стратегия определения оптимальных входных кон-структивных параметров для формирования чертежа конструкции.

Лукьянов А.Д., Щербак С.П., Груздев В.В., Долгов В.В.МОДАЛЬНЫЙ ПОДХОД К МОНИТОРИНГУ КАЧЕСТВАОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ТОЧЕНИИ

alex@ncic.ruХарактеристики микро- и макрорельефа поверхности детали, полу-

ченной в результате операции механической обработки (точение, растачи-вание фрезерование и т.п.) наряду с геометрическими размерами являютсяважнейшими показателями качества обработки. От характеристик микро- имакрорельефа в большой степени зависит как функционирование детали впроцессе ее эксплуатации (появление зазоров тои или иной величины по-сле приработки, вибрации и т.п.), так и надежность и долговечность дета-ли, поскольку именно неровности и дефекты на поверхности детали вы-ступают концентраторами напряжений, и приводят к развитию трещин,выкрашиванию, износу, а в конце концов – к выходу детали из строя. Поэтим причинам мониторинг и прогнозирование характеристик поверхностидетали еще на этапе обработки представляется практически важной и акту-альной задачей.

Для решения этой задачи коллективом авторов предложена методикамониторинга величин микро- и макрорельефа поверхности детали приоперациях точения на основе анализа сигнала виброакустической эмиссии(ВАЭ) процесса резания и решения задачи восстановления траекториивершины режущего инструмента относительно обрабатываемой детали.

СПИ-ТТ-2005

161

Методика включает в себя комплекс задач, выполняемых как допроцесса обработки, так и в процессе обработки:

1. Построение конечноэлементных моделей заготовки, резца и под-систем их закрепления.

2. Вычисление мод колебаний подсистем заготовки и резца для вы-бранных условий обработки.

3. Вычисление траекторий вершины режущего инструмента и точекзакрепления виброакселлерометров на резце и подсистеме детали для все-го набора мод колебаний и формирование базы данных траекторий.

4. Установление соответствия между показателями микро- и макро-рельефа поверхности детали и траекториями в базе данных.

5. Решение задачи разложения сигнала ВАЭ по модам колебаний исопоставления реального сигнала траекториям в базе данных.

6. Формирование многомерного диагностического пространства,связывающего базу данных траекторий и характеристики качества поверх-ности детали.

7. Решение в циклическом или непрерывном режиме задачи иденти-фикации характеристик микро- и макрорельефа обрабатываемой поверх-ности по сигналу ВАЭ процесса резания.

В настоящее время:- выполнены этапы 1 – 3, для чего разработаны соответствующие ма-

тематические модели, программное обеспечение и проведено моделирова-ние, а также частично – этапа 5, в части накопления экспериментальныхрезультатов;

- ведется работа над задачами этапов 4 – 6;- этап 7 предполагается реализовать на базе разработанного ранее

диагностического сопроцессора системы ЧПУ металлорежущих станков.Исследования проводятся в рамках программы Минобразования РФ

«Исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки итехники» а также при финансовой поддержке в рамках гранта МО РФ пофундаментальным исследованиям в области технических наук.

Лукьянов А.Д.О МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПЕРЕМЕННЫМЗАПАЗДЫВАНИЕМ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ

alex@ncic.ruРезультаты экспериментальных исследований процессов при реза-

нии показывают, что механические колебания вершины режущего инстру-мента, в зависимости от режимов резания и обрабатываемых материалов,могут иметь всевозможную форму - от асимптотически затухающих до ав-токолебаний или сложных многочастотных колебаний, которые в настоя-щее время относят к хаотическим. Траектория пространственных колеба-

СПИ-ТТ-2005

162

ний вершины режущего инструмента (наряду с колебаниями обрабатывае-мой заготовки) является определяющей для формирования микро- и мак-рорельефа поверхности детали.

Известные на настоящий момент модели динамических процессовпри резании не позволяют полноценно описывать разнообразие механиче-ских колебаний при резании. Предложенная математическая модель явля-ется дальнейшим развитием модели Дроздова и Мерритта, предположив-шим существование в системе резания постоянного запаздывания силы ре-зания, определяемое толщиной срезаемого припуска. В предложенной мо-дели с переменным запаздыванием, на основе совместного анализа сил ивиброускорений, анализа результатов сверхскоростной киносъемки про-цесса точения, а также представлений о процессе пластического деформи-рования металла в зоне резания, предполагается существование зависящейот мгновенной площади срезаемого слоя задержки формирования силырезания. Для случая свободного резания модель описывается уравнением:

( ) ( ) ( ) ( ){ }( ){ } ( )tutxtktxtktcxtxhtxm ppp −+−+=++ τ&&&

Для случая косоугольного резания модель является двумерной, и ве-личина задержки зависит от обеих координат инструмента.

В силу существенной нелинейности модели, для анализа ее свойствбыл проведен обширный вычислительный эксперимент, показавший, что:

- зоны устойчивости моделей с постоянным и переменным запазды-ванием по параметрам жесткости резания и задержки отличаются незначи-тельно, но модель с переменным запаздыванием демонстрирует большуюустойчивость;

- в зоне неустойчивости модель с переменным запаздыванием де-монстрирует формирование различных видов автоколебаний: от гармони-ческих при небольших задержках до квазихаотических при больших; мо-дель с постоянным запаздыванием в этих случаях имеет расходящиеся ко-лебания;

- в зоне устойчивости обнаружена область с очень большой величи-ной затухания колебаний, которая потенциально может использоваться всистемах оптимального управления для повышения качества поверхностиобрабатываемой детали.

Система с задержкой, зависящей от амплитуды колебаний, в отличиеот системы с постоянной задержкой, демонстрирует достаточно широкийспектр видов колебаний, которые могут представлять собой компонентыколебательных движений в реальной системе резания. При определенномусложнении, модель может быть использована при исследовании процессафрезерования.

Исследования проводились при финансовой поддержке Минобразо-вания РФ в рамках программы грантов 2003-2004 годов.

СПИ-ТТ-2005

163

Лукьянова Т.П., Мурзин Д.А.УЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛА НА БАЗЕ ТЕПЛОСЧЕТЧИКА

СТРОБ-СТМstrobe@mail.ru

Теплосчетчики СТРОБ-СТМ разработаны и выпускаются предпри-ятием «СТРОБ-СТМ». Теплосчетчики сертифицированы и могут комплек-товаться преобразователями расхода нескольких типов, например, МР-400,ПРЭМ, ВЭПС, UFM, а также электромагнитными преобразователями рас-хода собственного производства типа СТБ-И-001. Эти теплосчетчики ус-пешно устанавливаются в составе узлов учета и регулирования тепловойэнергии на объектах социальной сферы Ростова-на-Дону и Ростовской об-ласти.

Главным отличием теплосчетчиков СТРОБ-СТМ является то, чтоони, производя учет тепловой энергии и теплоносителя, могут осуществ-лять автоматическое регулирование подачи расхода по системе отопления,а также температуры в канале ГВС. Применение таких систем учета и ре-гулирования потребления тепловой энергии обеспечивает ее использова-ние с максимальным экономическим эффектом. Теплосчетчики СТРОБ-СТМ обеспечивают:

- показания расхода, температуры и давления в 6 трубопроводах, по-казания количества теплоты и тепловой мощности в двух системах тепло-потребления;

- архивирование во флэш-памяти результатов измерений;- вывод текущей и архивной информации через интерфейс RS-232 на

принтер, модем и компьютер, контроль и индикацию с датированием не-исправностей;

- защиту от несанкционированного доступа.При комплектовании теплосчетчика преобразователями СТБ-И-001

возможны три диапазона измерений расхода, которые настраиваются потребованию заказчика. Теплосчетчики позволяют реализовать любую изсхем, рекомендованных Правилами учета тепловой энергии и теплоноси-теля.

Разработанная двухканальная автоматическая система регулирова-ния температуры горячей воды и температуры в отапливаемом помещенииработает следующим образом. В канале автоматического регулированиятемпературы ГВС сигнал с датчика температуры в канале ГВС преобразу-ется в цифровой вид и обрабатывается так, чтобы устранить влияние напоказания прибора нелинейности датчика, длины соединительных прово-дов и электромагнитных помех. В подсистеме автоматического регулиро-вания подачи тепла по отоплению в качестве заданной температуры ис-пользуется температура обратного трубопровода, которая устанавливаетсяв соответствии с температурным графиком.

СПИ-ТТ-2005

164

Системы управления успешно устанавливаются на объектах соци-альной сферы Ростова-на-Дону и Ростовской области, продемонстрирова-ли свою работоспособность и надежность и хорошо зарекомендовали себякак компоненты систем энергосбережения и оптимизации энергопотребле-ния.

Немцов Л.Б.FUZZY-МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПАРКОВОЙ ТОРМОЗНОЙ

ПОЗИЦИЕЙ СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИleonbn@hotmail.ru

Работа по расформированию составов на горочных сортировочныхстанциях является одной из важных составных частей процесса переработ-ки вагонопотоков на железнодорожном транспорте.

Многие факторы, влияющие на скатывание отцепов, характеризуют-ся качественными (лингвистическими) значениями, например, ходовыесвойства (очень хороший бегун, хороший бегун, плохой бегун, очень пло-хой бегун). Некоторые факторы носят искусственно-дискретный характер,связанный с сознательными допущениями при реализации автоматизиро-ванных устройств (например, вес отцепа: легкий, средний легкий, среднийтяжелый, тяжелый и очень тяжелый).

В «Руководстве оператора по управлению устройствами на механи-зированных и автоматизированных сортировочных горках» приведеныправила, по которым должен действовать оператор парковой тормознойпозиции (ТП), выбирая ступень и продолжительность торможения. Форма-лизуя эти правила можно составить базу знаний нечеткой продукционноймодели, основанной на стандартной форме правил продукций вида:«ЕСЛИ … ТО …». Формализация факторов, влияющих на процесс, при-водит к появлению лингвистических переменных (ЛП), содержащих каче-ственные оценки – термы, которыми руководствуется оператор при приня-тии решения.

В модели представленочетыре входные ЛП («пробег»,«бегун», «центр» и «погода») иодна выходная ЛП («поправка»).Выходная ЛП показывает насколько следует изменить тор-мозное усилие и состоит из пятитермов.

Совокупность базы знанийи объектов, влияющих на про-

Схема нечеткой модели управленияпарковой ТП

СПИ-ТТ-2005

165

цесс торможения (представленных в виде лингвистических переменных)образует нечеткую продукционную модель управления парковой тормоз-ной позицией сортировочной горки, представленной на рисунке.

На базе разработанной модели сконструирована экспертная системаподдержки принятия решений оператора парковой ТП сортировочной гор-ки. Предложенная система может быть использована как тренажер дляобучения персонала, а также как автоматизированная система управленияпарковой ТП, в качестве советчика лицу принимающего решения.

Низамов Х.Н, Саликов Л.М., Сулименко В.В.О ПОВЫШЕНИИ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ

ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМsalikov1@mail.ru

При эксплуатации трубопроводных систем одним из наиболее важ-ных вопросов является поддержание не только оптимального режима ихработы, но и что самое главное обеспечение надежности их работы, чтоможет быть гарантировано системами контроля и автоматики.

Об актуальности проблемы повышения надежности свидетельству-ют аварийные ситуации, вызываемые воздействием волновых процессов нарегистрирующие приборы контроля и их последствиями для различныхотраслей промышленности. В некоторых случаях давление возрастало вовходном трубопроводе и одновременно снижалось на выходе из насоснойстанции, что приводило к отключению смежных с отключенной насосныхстанций и т.д.

Авторами предлагается один из способов, позволяющий управлятьволновыми явлениями в трубопроводах, который заключается в целена-правленном изменении параметров трубопровода, таких как податливостьи приведенное гидравлическое сопротивление, в результате чего меняетсяего собственная частота и смещается из резонансной области, а при выну-жденных колебаниях достигается снижение их интенсивности до допусти-мого уровня.

На этой основе созданы принципиально новые устройства дляборьбы с волновыми явлениями - стабилизаторы давления (СД), которыевыполняются в виде вставки в трубопровод.

В настоящее время разработаны несколько типов стабилизаторовдавления для защиты от волновых явлений тупиковых трубопроводов, ко-торые позволяют не только полностью устранить резонансные явления, нои исключить ложные срабатывания технологических защит.

СПИ-ТТ-2005

166

Панов Е.Ю., Христофорова В.В.СИСТЕМА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ СВЕРЛЕНИЕМ

ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРАalex@ncic.ru

Исследование посвящено вопросу автоматизации процесса сверле-ния в труднообрабатываемых материалах (сплавы 12Х18Н9Т, ВТ8 и др.)отверстий малого диаметра (от 0,9 до 2,0 мм) спиральными свёрлами приглубинах отверстий до 40÷100 диаметров и более. Сложность обработкитаких отверстий связана с существенной нестационарностью процессасверления и частых поломок инструмента.

Для глубоких отверстий характерно пакетирование стружки встружкоотводящих канавках. За счет этого происходит изменение динами-ческих свойств системы сверления и формирование динамически неурав-новешенной радиальной составляющей силы резания, способствующейуводу инструмента. Момент сопротивления вращению также быстро дос-тигает величины, при которой происходит поломка сверла.

Обработка отверстий осуществляется вручную квалифицированнымперсоналом, либо с помощью специализированных силовых головок.Сверление ведется с периодическим выводом инструмента из отверстиядля очистки инструмента от стружки, улучшения доступа СОЖ и охлаж-дения инструмента. Обычно используется управление частотой вращенияшпинделя и скоростью подачи инструмента. Практика использования сис-тем управления, основанных на стабилизации момента сил, не позволяетвыявить все резервы повышения производительности, а из-за имеющейместо динамической погрешности систем регулирования - не позволяетполностью устранить поломки и брак.

В работе решена задача определения аттракторов формообразующихдвижений в пространстве состояния динамической системы сверления,удовлетворяющих принципу: момент сопротивления не должен превышатьпредельно допустимого значения. При этом используется концепция си-нергетической теории управления А.А.Колесникова, в частности - проце-дура расширения пространства состояния системы.

Определение оптимальной траектории проводится на основе методадинамического программирования. Эффективность системы определяетсяподстройкой естественного развития системы под изменения условий об-работки с помощью связанных систем регулирования осуществляетсятолько. Именно этим объясняется повышение надёжности процесса свер-ления.

На основе выполненных исследований созданы специализированныесиловые сверлильные головки, внедрённые на ОАО «Роствертол»г.Ростов-на-Дону, которые имеют производительность в 1,5-2,0 раза пре-вышающую по сравнению с традиционно используемыми сверлильнымистанками, основанными на скалярном управлении только скоростью пода-

СПИ-ТТ-2005

167

чи при неизменной частоте вращения шпинделя. По сравнению с обработ-кой по жёсткому циклу увеличение производительности составляет 4,0 –5,0 раз в зависимости от диаметра сверла. Также практически полностьюустраняется брак по поломке свёрл.

Исследования проводились в рамках гранта Президента РФ по под-держке молодых ученых и ведущих научных школ.

Положишников В.Б., Соболев А.В.ВНУТРЕННЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

ПАРКОМ ПОРОЖНИХ ВАГОНОВasobolev@ous.vniias.ru

Обосновывается необходимость применения принципов внутреннегорегулирования в системе управления парком порожних вагонов. Системапредназначена для выработки оптимального плана передислокации по-рожних вагонов в оперативном режиме [1]. Управление порожними ваго-нами на территории России проводится на трех уровнях: на дорожном,уровне отделений, а также на станционном уровне. Разрабатываемая авто-матизированная система должна обеспечить эффективное управление по-рожними вагонами сразу на всех уровнях, при этом оптимальный план пе-редислокации должен вырабатываться централизованно.

Вариант вычисления плана передислокации, когда в качестве узловмодели выступают объекты только одного уровня, имеет недостатки. Так,решение оптимизационной задачи только на дорожном уровне или толькона уровне отделений будет грубым по причине больших физических раз-меров этих объектов, и, соответственно, больших времен хода вагоноввнутри них. Решить же задачу на станционном уровне чрезвычайно слож-но из-за огромного количества узлов модели.

С другой стороны, на точность получаемого решения влияют нетолько физические размеры объектов управления, но и степень неопреде-ленности их состояния, которая, в свою очередь, возникает из-за того, чтосостояние объектов на всем периоде планирования определяется из про-гноза. В этом случае степень неопределенности состояния, или просто, не-определенность состояния зависит от глубины прогноза τ и от распреде-ления времен хода вагонов. Для станционного уровня управления неопре-деленность состояния будет наиболее высокой, для дорожного - наоборот,наиболее низкой.

Общая погрешность расчета плана передислокации будет зависеть иот физических размеров объекта управления, и от неопределенности егосостояния. План передислокации не должен быть сориентирован на какой-либо один уровень управления, а должен вырабатываться с учетом дейст-вующих ныне особенностей управления на уровне дороги, т.к. окончатель-ное назначение вагонов производится именно на дорожном уровне. По-

СПИ-ТТ-2005

168

этому, предлагается новый подход к построению систем управления по-рожняком с использованием подсистем с внутренним регулированием.

Список использованных источников1. Положишников В.Б., Соболев А.В. Автоматизированная управ-

ляющая система оперативного регулирования парка порожних вагонов набазе динамических моделей // Современные проблемы информатизации втехнике и технологиях: Сб. трудов. Вып. 9/ Под ред. д.т.н., проф.О.Я.Кравца. Воронеж: Научная книга, 2004. С. 248-249.

Полосин А.Н., Чистякова Т.Б.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗОНЫ ПИТАНИЯОСЦИЛЛИРУЮЩЕГО ОДНОШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА

polosin@rbcmail.ruОсциллирующие экструдеры широко используются для подготовки

композиций на основе высоковязких, термонестабильных полимеров с це-лью питания каландров в многотоннажных многоассортиментных произ-водствах пленочных материалов. Поэтому качество пленки определяетсяпрежде всего степенью структурной и температурной однородности экс-трудата, которая в значительной мере зависит от режима движения, де-формирования и теплообмена сыпучего полимерного материала в зоне пи-тания экструдера. Однако в настоящее время отсутствуют модели зоны пи-тания, что обусловлено зависимостью процессов, протекающих в ней, отмножества факторов: переменной геометрии канала модульного шнека,свойств полимера (плотности sρ и коэффициентов трения о шнек scrf икорпус bf ), производительности G , частоты вращения шнека N , темпера-тур корпуса bT и шнека scrT .

При построении модели были приняты следующие допущения:шнек неподвижен, а корпус совершает вращательное и осциллирующеедвижение с скоростью ( ) ( )tNsinSDNtV bb ⋅⋅π⋅⋅+⋅⋅π= 222

02 , где t – время; bD

– внутренний диаметр корпуса; 0S – ход шнека; кривизна каналов элемен-тов шнека незначительна, поэтому они разворачиваются на плоскость; ка-нал шнека полностью заполнен полимером; частицы материала не взаимо-действуют друг с другом, уплотненная твердая фаза изотропна, однородна,непрерывна; массовые и инерционные силы пренебрежимо малы; прира-щение тепла за счет теплопроводности вдоль оси канала (z) и по ширине Wтвердой фазы мало, потому что длина и ширина канала шнека больше егоглубины H .

С учетом допущений структура математической модели имеет вид:( ) ( ) ss PTc

smaxsmaxss e ⋅−⋅ρ−ρ−ρ=ρ 0 , ( )[ ]α−α⋅⋅ρ⋅⋅⋅−π=θ tgsinGVWHzarctg bsf 12 ,

СПИ-ТТ-2005

169

( )α+θθ⋅= sinsinVv bsz , ( )[ ]bDtNsinSarctg ⋅⋅π⋅⋅−ϕ=α 20 ,

( ){

( ) ( )[ ] sscrscrbbscr

scr

scrscrbscrs

PcosHDfcosWDfcosWDfsincosfD

cossinf

sinHfsinWfsinWfWH

sincosfdzdP

⋅

ϕ⋅⋅⋅⋅−ϕ⋅⋅⋅−ϕ−α+θ⋅⋅⋅⋅ϕ+ϕ⋅⋅

ϕ−ϕ⋅−

−ϕ⋅⋅⋅−ϕ⋅⋅−ϕ−α+θ⋅⋅−⋅⋅

ϕ+ϕ⋅=

2

2

000

00

,

22 yTzTvc sssszPss ∂∂⋅λ=∂∂⋅⋅⋅ρ ; 0=z : ( ) 00 PPs = , ( ) 00 T,yTs = ; 0=y :( )[ ] sszscrscrscrsscrss PvfbTz,TyT ⋅⋅−−⋅λ=∂∂⋅λ 0 ,

Hy = : ( )[ ] ( )α+θα⋅⋅⋅+−⋅λ−=∂∂⋅λ sinsinPVfbTz,HTyT sbbbbsbss ,где sP – давление полимера; θ – угол транспортировки; fz , ϕ – число за-ходов и угол наклона нарезки; H , W – глубина и ширина канала шнека; szv– скорость; Psc , sλ , scrλ , bλ – теплоемкость, теплопроводность полимера,шнека и корпуса; sT – температура; 0P , 0T – давление и температура навходе в канал шнека.

Построенная модель позволяет исследовать и проектировать зонупитания.

Полосин А.Н., Чистякова Т.Б.АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ ЗОНЫ ПИТАНИЯОСЦИЛЛИРУЮЩЕГО ОДНОШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА

polosin@rbcmail.ruРазработанная функциональная математическая модель процессов

движения и теплообмена уплотненного твердого полимерного материала взоне питания осциллирующего экструдера представляет собой системустатических дифференциальных уравнений в обыкновенных и частныхпроизводных первого и второго порядка с переменными коэффициентами,зависящими через плотность от давления и температуры полимера. Крометого, вследствие модульности шнека экструдера происходит изменениегеометрических параметров канала с расстоянием вдоль его оси z . Поэто-му весь канал делится на небольшие участки (инкременты), в пределах ко-торых все свойства полимера и геометрические параметры канала можносчитать постоянными.

Для расчета профиля давления уравнение баланса сил и моментовсил, действующих на элемент твердого полимера в канале, интегрируетсячисленно с использованием одношагового метода Рунге – Кутты. Расчетполя температуры осуществляется с использованием метода конечныхразностей. Для аппроксимации гиперболического уравнения теплового ба-ланса на равномерной прямоугольной сетке с шагами y∆ по глубине кана-ла (высоте твердого полимера) и z∆ по длине канала используется неявнаябезусловно устойчивая шеститочечная двухслойная по времени схемаКранка – Николсона:

СПИ-ТТ-2005

170

K,k,M,i,y

TTTy

TTT,

zTT

vckis

kis

kis

kis

kis

kis

s

kis

kisk

szPss 11122

50 2

11

111

211

1

=−=

∆+⋅−

+∆

+⋅−⋅λ⋅=

∆−

⋅⋅⋅ρ−−

−−+−+

−

;

0=k : M,i,TT is 000 == ; 0=i : ( ) K,k,PvfTT

byTT k

sk

szscrscrk

sscr

scrk

sk

ss 10

01 =⋅⋅−−⋅λ

=∆−

⋅λ ,

Mi = : ( ) ( ) K,k,sin

sinPVfTTby

TTk

ksbb

kMsb

b

bkMs

kMs

s 11 =α+θ

α⋅⋅⋅+−⋅

λ=

∆−

⋅λ − ,

где ( ) ( )[ ]zk,yiTz,yTT sk

iskis ∆⋅∆⋅±== ±± 111 – сеточная функция;

[ ] K,yHM ∆= : msKMs TT −= – число шагов сетки по глубине и по длине канала

шнека; msT − – температура фазового перехода (плавления) полимера.Для решения результирующей системы линейных алгебраических

уравнений с трехдиагональной матрицей коэффициентов используется ме-тод прогонки.

Условием окончания расчета зоны питания является достижениетемпературой поверхности твердого полимера температуры плавления

msT − , что означает образование на поверхности полимера тонкой пленкирасплава.

Результатом решения численной модели являются рассчитанные подлине канала профили плотности, угла транспортировки, скорости, давле-ния, поле температуры в твердом полимере, длина зоны питания и среднеевремя пребывания полимера в зоне питания. На основе этих данных оце-ниваются показатели энергетической эффективности экструдера и качестваполимерного материала в зоне питания.

Поляков А.Н., Кравцов А.Г.МЕТОДИКА АНАЛИЗА ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО

СОСТОЯНИЯ СТАНКОВanp_temos@mail.ru

Обеспечение теплоустойчивости станка необходимо на различныхэтапах его жизненного цикла. Оптимальное проектирование станка по кри-териям теплоустойчивости - необходимое условие создание качественнойпродукции. Однако, окончательная доводка станка осуществляется по ре-зультатам приемо-сдаточных испытаний, когда станок непрерывно функ-ционирует под рабочей нагрузкой в течение 30 - 48 ч. Поэтому для изго-товления теплоустойчивых станков актуальным является развитие автома-тизированных систем теплового диагностирования. Такие системы должныиспользоваться как на этапах доводки станка, так и его управлением приэксплуатации. Управление технологическим оборудованием, оснащеннымавтоматизированной системой диагностирования, базируется на анализесвойств объекта управления - станка.

СПИ-ТТ-2005

171

Для этого в Оренбургском государственном университете на кафедреметаллообрабатывающих станков и комплексов был проведен комплекстепловых исследований, включающий натурные и вычислительные экспе-рименты для станков различных типов. По их результатам была разработа-на методика сокращенных во времени тепловых испытаний станков. Ме-тодика сокращенных испытаний основана на модальном анализе термоде-формационного состояния станка, позволяющем определить модальныепараметры термодеформационной системы станка (ТДСС) - тепловые по-стоянные времени и амплитуды установившихся температур или темпера-турных перемещений.

На основании данной методике была разработана методика анализатермодеформационного состояния станков, положенная в основу разраба-тываемой автоматизированной системы диагностирования термодеформа-ционного состояния станков. Основными этапами данной методики явля-ются:

1) Предварительный анализ ТДСС: проработка особенностей конст-рукции несущей системы станка и режимов его эксплуатации, - в ходе ко-торого устанавливаются характерные точки, определяющие термодефор-мационное состояние станка;

2) Натурный эксперимент на холостом ходу, согласно методике со-кращенных тепловых испытаний станков: для формирования информаци-онной базы диагностирования;

3) Процедура идентификации ТДСС, базирующаяся на решении тер-моупругой модели станка в экстремальной постановке, и позволяющаяуточнить расчетную схему станка и ее параметрическое описание.

Работоспособность данной методики была реализована на шлифо-вальных, фрезерных и многоцелевых станках. Развитие данной методики вавтоматизированной системе диагностирования позволит: построить алго-ритм распознавания дефекта; выработать правила принятия решения о со-стоянии ТДСС и построить алгоритм ликвидации дефекта.

Поляков Ю.А.ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ

ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИРЕССОРНЫХ ПОДВЕСОК КОЛЕСНЫХ МАШИН

polyakov@mail.ruСущественного повышения скорости выполнения конструкторских

работ при одновременном повышении качества чертежей можно добитьсяв результате применения графических баз данных при автоматизирован-ном проектировании узлов и деталей машин.

Возможности системы AutoCad позволяют создать библиотеку (гра-фическую базу данных) чертежей конструкций сборочных единиц машин,

СПИ-ТТ-2005

172

в частности рессор, и при необходимости использовать их полностью илиотдельные элементы.

Эффективность применения графических баз данных особенно про-является при проектировании унифицированных рессор. В этом случаерасстояние между центрами ушков сохраняется прежним, что позволяетсохранять схему крепления рессоры к кронштейнам рамы, а в ряде случаев- и места расположения последних. Изменяется лишь число листов в рес-соре.

При этом в процессе проектирования удается использовать ранеесозданные унифицированные конструктивные элементы, детали, а такжетиповые стандартные изделия (болты, гайки, заклепки). Используя имею-щиеся в базе данных графические файлы, а также стандартные опции сис-темы AutoCad, инженер-конструктор средней квалификации может доста-точно быстро внести необходимые изменения в чертеже, убрав или доба-вив необходимые листы и изменив при этом длину хомутов. При вычерчи-вании рессоры карандашом на бумаге инженеру пришлось бы заново соз-давать новый чертеж, затратив на этот процесс несколько часов.

Наиболее же ощутимое сокращение временных затрат наблюдаетсяпри создании сборочных чертежей, показывающих установку подвески наавтомобиле. При выполнении компоновочных чертежей инженер обязанотразить точное расположение подвески по отношению к другим узлам иагрегатам, а также ее крепление к несущим конструкциям машины. В этомслучае конструктору приходится изображать не только саму рессору, но идетали ее крепления, кронштейны рамы, часть лонжерона рамы, а такженаходящиеся вблизи рессоры элементы тормозной системы, рулевогоуправления, ступицы колеса и ряд других элементов. В результате процессизготовления чертежа даже с использованием возможностей системыAutoCad займет не менее недели, а в ряде случаев и существенно большевремени. При наличии похожего чертежа установки подвески или дажеоднотипных элементов конструкции в графической базе данных удаетсясократить трудоемкость выполнения указанных работ до нескольких ча-сов.

Конечно, создание подобных баз данных – процесс достаточно дли-тельный и трудоемкий. Основными препятствиями здесь остаются низкийуровень оснащенности конструкторских бюро некоторых предприятий со-временной компьютерной техникой и соответствующим программнымобеспечением. Кроме того, в ряде случаев требуется проведение дополни-тельного обучения инженерных кадров. Проблемой остается и текучка ин-женерных кадров, заработная плата которых оставляет желать лучшего.Комплексный подход к решению указанных задач позволит шире исполь-зовать опыт и достижения в указанной области.

СПИ-ТТ-2005

173

Саликов Л.М., Низамов X.Н., Сулименко В.В.ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В СИСТЕМАХ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯsalikov1@mail.ru

Анализ существующих конструкций демпфирующих устройств (воз-душные колпаки, ресиверы, дроссельные шайбы, гасители различных ти-пов) показывает, что они обеспечивают снижение только собственных час-тот системы без требуемого уменьшения амплитуды колебаний давления

Отмеченные обстоятельства обусловливают актуальность разработкипринципиально новых вариантов конструкций устройств защиты трубо-проводных систем. Наиболее перспективным направлением в области вы-сокоэффективной защиты трубопроводных систем от волновых и вибраци-онных процессов является применение стабилизаторов давления, принципработы которых основан на изменении параметров гидросистемы (подат-ливости, позволяющей регулировать упругодемпфирующие эффекты, рас-пределенной перфорации, обеспечивающей необходимые диссипативныесвойства), а также геометрических параметров.

В данной работе рассматривается два варианта схемных решенийстабилизаторов давления для гашения колебаний давления в безрасходныхтрубах:

Выбором податливости упругого элемента, суммарной площади рас-пределенной перфорации и объема газовой полости можно добиться за-данной степени уменьшения амплитуд колебаний давления и отстройкисобственных частот колебаний в трубопроводе от частоты возбуждающихсил. т.е. устранение резонансных явлений.

При проектировании стабилизаторов давления необходимо особоевнимание уделять расчету, выбору материалов и получению соответст-вующих геометрических расчетов и конфигурации упругих элементов.

Правильный выбор конструкции упругих элементов, научно-обоснованный и тщательно проведенный их расчёт, подбор материаланаиболее подходящего для данных условий эксплуатации его термическойобработки могут оказать существенное влияние на надежность создавае-мых стабилизаторов.

Опыт промышленной эксплуатации стабилизаторов давления длязащиты магистральных трубопроводов показал их высокую надежность иэффективность

Список использованных источников1. Ганиев Р.Ф., Низамов Х.Н., Дербуков Е.И. Волновая стабилизация

и предупреждение аварий на трубопроводах. – М.: Изд-во МГТУ им. Бау-мана, 1996. 258 с.

СПИ-ТТ-2005

174

2. Низамов Х.Н., Применко В.Н., Галюк В.Х. и др. Стабилизатордавления для магистральных нефтепроводов. А.с. 1789824 СССР, кл.F16L55/04, 1992

Селезнёв Р.М.АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДЕЗОДОРАЦИИ МАСЛА НЖК

ironduke@ngs.ruАвтоматизированные системы управления сегодня стали неотъемле-

мой частью производственных, учрежденческих, научных и общественныхорганизаций. АСУ являются человеко-машинными системами, основнойцелью которых является управление при автоматизации обработки данныхи поддержка управленческой деятельности людей.

В сложившихся условиях принимаемые управленческие решения накрупных промышленных предприятиях не могут считаться оптимальнымибез комплексного рассмотрения всех уровней в иерархии управленияпредприятием, учёта поступающих от каждого из них данных и ориента-ции на оптимальность принимаемых решений на каждом уровне.

Достижению указанных целей способствует автоматизация техноло-гических процессов как неотъемлемой части сложных систем автоматизи-рованного управления промышленным предприятием. Объектами автома-тизации является линии дезодорации масла Новосибирского жировогокомбината (НЖК).

Основное назначение дезодорации — удаление одорирующих ве-ществ, определяющих вкус и запах, свойственный различным видам масели жиров. Дезодорация позволяет получить на завершающей стадии рафи-нации масла и жиры высшей категории качества, предназначенные для не-посредственного употребления в пищу.

Однако этим не ограничивается задача дезодорации. Только на ста-дии дезодорации достигается удаление целого ряда высокотоксичных ве-ществ, переходящих в масло при извлечении его из масличных семян. Ктаким веществам относятся бензпирены (образующиеся в результате горе-ния топлива, при пожарах и т.п.), накапливающиеся в воздухе и почве, атакже высокомолекулярные химические соединения — средства защитырастений — пестициды. Эти вещества и продукты их метаболизма усваи-ваются растениями и накапливаются в жиросодержащих тканях маслич-ных семян. И, наконец, токсичными являются продукты окисления масел ижиров. Высокая токсичность указанных и других веществ привела к необ-ходимости использования для пищевых целей только рафинированных де-зодорированных масел и жиров.

В развитых странах зарубежья уровень потребления рафинирован-ных дезодорированных масел и жиров высок — 90% и более, в России этот

СПИ-ТТ-2005

175

уровень ниже 50% и достигается в значительной степени поставкой такихпродуктов по импорту.

Наличие в России неограниченного рынка растительных масел и жи-ров, а также значительных ресурсов масличного сырья для их производ-ства, возросшие требования к качеству масложировой продукции и, преж-де всего, масла, требует быстрого совершенствования действующих мас-ложировых предприятий и создания новых мощностей, что позволит осво-бодить Российский рынок от иностранной зависимости.

Семко И.А.МНОГОПАРАМЕТРОВАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ

МЕТАЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВalex@ncic.ru

Разработанная система диагностики предназначена для определениядинамических качеств МРС как в процессе резания, так и на холостом ходуи позволяет реализовать следующие функции: определение и оценка техни-ческого состояния приводов главного движения и подач; выявление иоценка неравномерности движений рабочих органов, участвующих в ор-ганизации процесса резания (при проведении приемосдаточных испытанийМРС); диагностика процесса резания, в том числе, определение оптималь-ных технологических параметров процесса резания; диагностика состояниярежущего инструмента; диагностика аварийных ситуаций.

В качестве диагностической информации используются мгновенныеи статистические характеристики исполнительных движений и формируе-мые датчиками обратной связи (ДОС) и регистрируемые в виде импульсныхпоследовательностей (мгновенная амплитуда, дисперсия процесса, егоинтенсивность, величина пребывания на уровне корреляционная функция испектральная плотность).

Использование системы возможно на любом типе металлорежущихстанков, где в качестве ДОС используются фотоэлектрические датчики.

Система состоит из двух частей: аппаратной и программной. Аппа-ратная часть включает микроЭВМ, модуль определения текущей инфор-мации и ДОС типа BE, в частности, был использован модуль ВЕ-178А5.

Программное обеспечение разработано на языке FORTH, стандарт-83,функционирует в реальном масштабе времени и позволяет определятьдиагностические параметры, следить за их изменениями, сравнивать с за-данными предельными и средними значениями и в случае, когда текущийпараметр не соответствует контрольной области, формировать соответст-вующие сигналы управления.

Модуль определения текущей информации соединяется с микро-ЭВМ посредством платы параллельного интерфейса И2 I5KC-I80-032. Ин-формация о процессе вводится в виде 8(16)-разрядного двоичного кода.

СПИ-ТТ-2005

176

Алгоритм функционирования программного обеспечения сводитсяк следующей последовательности. Первоначально на дисплей выводитсятекстовая информация о назначении, структуре и функциональных возмож-ностях системы диагностики. Далее вступает в действие блок выбора режи-ма работы, который в режиме диагностирования выбирает необходимыйдиагностический параметр или набор из пяти диагностических парамет-ров, а также предварительно заставляет систему самообучаться, т.е.автоматически в течение функционирования МРС устанавливать вели-чины уставок или вводить их с клавиатуры. Программное обеспечение так-же позволяет выбрать параметры и критерии функционирования.

Исследования проводятся в рамках гранта МО РФ по фундаменталь-ным исследованиям в области технических наук.

Сербулов Ю.С., Кульнев А.В.МОДЕЛЬ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРИЧИННЫХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУПАРАМЕТРАМИ СЛОЖНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

kulnev@box.vsi.ruКак правило, сложные технологические системы характеризуются

большим количеством взаимосвязей между характеризующими их пара-метрами, что приводит к определенным трудностям при проведении ана-лиза функционирования таких технологических систем. Под причинно-стью в нашем случае будем понимать возможность предсказывать исходили последствия некоторых событий в будущем. Другими словами, при-чинно-следственным объяснением явления мы располагаем тогда и толькотогда, когда в состоянии выявить относящиеся к нему причины и их по-следствия, а также умеем объяснить, какие последствия вытекают из какихпричин. Для выявления причинных взаимосвязей предлагается использо-вать графический метод, основанный на анализе детализированных струк-турных матриц Шатихина. Подобные матрицы описывают разложениевектора изменения состояния технологической системы ∆xi, 1,i n= по всемкоординатам множества показателей наблюдаемого процесса { }X .

Представляя полученное матричное описание ситуации взаимодей-ствия в рассматриваемой технологической системе в виде распределенияточек, площадь которых пропорциональна значению соответствующихэлементов матрицы, можем построить алгоритм диагностирования ситуа-ции отклонения параметров технологического процесса от их норматив-ных значений. Для этого предлагается выделить и проранжировать по ве-личине отклонения контролируемых параметров от исходных значений∆xi, 1,i n= , в столбцах которых все недиагональные элементы равны нулю.После чего выбрать максимальный диагональный элемент из массиваследствий и перемещаться по его строке, выявляя причины, вызвавшие от-

СПИ-ТТ-2005

177

клонение данного параметра. После выбора наибольшего элемента строкиследует перейти по столбцу к элементу главной диагонали, после чеговновь оценивается состояние соответствующей строки найденного элемен-та. Поиск необходимо продолжать до нахождения элемента, в строке кото-рого все недиагональные элементы будут равны нулю. Это означает, чтоданное отклонение является одной из основных причин возникновения ди-агностируемой ситуации конфликта.

Использование структурной матрицы также дает возможность про-гнозировать состояние системы при изменении ее параметров. Алгоритмпрогноза реализуется путем имитации отклонения какого-либо фактора∆xi, вычисления элементов i-го столбца ситуационной матрицы и запускапроцедуры, обратной описанной выше процедуре диагностики.

Таким образом, рассмотренная модель позволяет на базе априорноизвестных сведений проанализировать исследуемую технологическую сис-тему и отыскать скрытые взаимосвязи между характеризующими ее пара-метрами.

Слободчиков К.Ю.ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯРЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫМ

ЦЕХОМ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВslob@vega.kharkov.ua

В настоящее время научно-технический прогресс представил качест-венно новые возможности для улучшения организации диспетчерскогоуправления на базе средств и систем автоматизации, дающих возможностьповысить качество и оперативность принятия решений по управлениюсистемами газоснабжения за счет непрерывного контроля, прогнозирова-ния, планирования технологических процессов. Для построения даннойсистемы сформулированы и решены 4 основные задачи исследования.

Результатом решения первой задачи рассмотрения являются струк-турные модели в виде функциональных схем отражающих техническуюреализацию процессов сжатия. Полученные функциональные модели учи-тывают структурную организацию, координаты и уравнения состояния,определяемые законами сжатия газа, а также поведенческие модели техни-ческих устройств, реализующих данные процессы.

Синтез комплексной модели технологического оборудования ТО икритериев процесса компримирования является результатом решениявторой задачи исследования – разработки методов управления компрес-сорного цеха (КЦ), газоперекачивающих агрегатов (ГПА).

В условиях эксплуатации возникает задача учета технического со-стояния оборудования для определения возможности и целесообразностиуправления данным агрегатом. Внесение в регулятор режима КЦ алгорит-

СПИ-ТТ-2005

178

мов, учитывающих техническое состояние ГПА позволяет определять“граничные” условия работы ГПА, группы ГПА и цеха, что важно как приавтоматическом регулировании, так и для организации диалога “человек-машина”. Решением третьей задачи исследования является разработка ме-тодики определения границ зоны регулирования ГПА на основании дан-ных полученных при моделировании газодинамических процессов неста-ционарного режима и данных по диагностике состояния технологическихобъектов, входящих в САУ ГПА.

Практическим результатом такой работы является разработка ком-пьютерной технологии построения АСУ ТП охватывающей внедрение мо-делей и методов регулирования КЦ, реализованные в программах и рабо-тающих совместно в режиме реального времени комплексную модель объ-ектов КЦ и комплексного регулятора режимов КЦ, совмещающего в себефункции регулирования моделирования и прогнозирования. Построениеданной компьютерной технологии является одновременно решением 4-йзадачи исследования.

Солер Я.И., Казимиров Д.Ю.ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЙ В БЫСТРОРЕЖУЩЕЙПЛАСТИНЕ РЕЗЦА ПРИ ДОВОДКЕ АЛМАЗНЫМИ КРУГАМИ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ MSC.MARC/MENTATsolera@istu.irk.ru

Компьютерное моделирование посвящено изучению тепловых полейв пластине Р18 в процессе доводки алмазными кругами 12А2-45º 2784-0026 АС4100/80 100К1 ( 10510060 −HRB ) по задней поверхности. При мо-делировании варьировали продольную подачу ПРs от 0,5 до 7 м/мин (ско-рость круга 315,vK = м/с, поперечная подача 010,sП = мм/дв.х., ширинашлифования 35,В = мм). Было осуществлено построение КЭ-модели вMSC.Mentat, задание начальных и граничных условий, основных теплофи-зических свойств материала с учетом нагрева и решение задачи вMSC.Marc.

Полученные тепловые поля по передней и задней поверхностям пла-стины Р18, а также в секущей плоскости относительно главной режущейкромки резца в конце стационарного участка доводки, которому соответ-ствует наибольшая температура нагрева. По условиям решаемой задачиконтакт круга с пластиной после врезания составлял площадку с размера-ми 1035 ×=×= ,BBF KК мм2, где 10=KB мм – ширина алмазоносного слоякруга. Тепловой поток задавали равномерно распределенным в пределах

KF . Установлено, что наибольшая температура нагрева занимает меньшуюплощадь, чем размеры KBB и . Описание тепловых полей дано в таблице.

СПИ-ТТ-2005

179

Распределение температур в пластине Р18Продольная подача, м/мин.Изучаемые параметры

0,5 1,0 7,01. Температура нагрева, ºС:

наибольшая maxTнаименьшая minT

204,6062,00

264,9072,96

544,20124,90

2. Отношение maxmin TT 0,300 0,275 0,2293. Глубина залегания, мм:- изотермы maxTпо задней поверхностипо передней поверхности- изотермы minTпо задней поверхностипо передней поверхности

3,500,60

12,8012,10

2,450,40

12,4011,45

2,100,40

9,606,75

Как видно из приведенных результатов, увеличение продольной по-дачи ведет к росту температурного градиента. Это может вызвать появле-ние шлифовочных трещин в инструменте.

Сулименко В.В.К РАСЧЕТУ ПРОЦЕССОВ В СТАБИЛИЗАТОРАХ ДАВЛЕНИЯ

БЕЗРАСХОДНЫХ МАГИСТРАЛЕЙsulim@inbox.ru

В работе приведены результаты исследования влияния присоединен-ной массы стабилизатора давления(СД) на резонансные свойства безрас-ходных магистралей на примере импульсной трубы с измерительным при-бором и демпфирующим устройством, который расположен на некоторомудалении от ее концевых участков. Такой трубопровод можно условносчитать сложной системой с распределенными параметрами. В дальней-шем рассматриваются две части трубопровода I (между измерительнымприбором и СД) и II (между СД и врезкой в основной трубопровод).Приэтом необходимо исследовать системы упрощенных линеаризованныхдифференциальных уравнений неустановившегося движения жидкостиотдельно для I и II частей.

Стабилизатор давления может быть представлен как пассивныйдемпфер в виде поршня с массой m и пружины, имеющей жесткость k. То-гда уравнение его движения под действием возмущающих сил представи-мо в виде дифференциального уравнения второго порядка с постояннымикоэффициентами. Полученные уравнения позволяют исследовать вопрос

СПИ-ТТ-2005

180

об оптимальном расположении стабилизатора давления по длине безрас-ходной магистрали.

На основании исследования полученных уравнений со стабилизато-ром показано , что диссипативное демпфирующее устройство – стабилиза-тор давления обеспечивает эффективное воздействие на собственную час-тоту безрасходной магистрали, перемещая ее из области низкочастотногорезонанса и одновременно снижая энергию волнового процесса. Взаимноесравнение графиков позволяет сделать вывод о наиболее эффективном ис-пользовании демпфирующего устройства при его установке в основанииили в конце безрасходной магистрали, причем при низкочастотных коле-баниях установка СД в основании безрасходной магистрали является наи-более оптимальной.

Сурикова Г.И., Ахмедулова Н.И., Михайлова М.Н.РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА

КОНСТРУКЦИИ ВТАЧНОГО РУКАВА НА ОСНОВЕВИРТУАЛЬНОГО ОБРАЗА МОДЕЛИ ШВЕЙНОГО ИЗДЕЛИЯ

nauka@igta.ruРукав является одним из наиболее сложных элементов конструкции

швейного изделия. Методология компьютерного проектирования рукавовпо их виртуальным образам в настоящее время представляет собой заман-чивую перспективу, над которой работают исследователи как в нашейстране, так и за рубежом. Препятствиями по реализации перспективногонаправления являются недостаточность информационной базы для форми-рования реалистичных трехмерных виртуальных образов «пройма-рукав»и отсутствие методологического аппарата по получению плоских шабло-нов рукава на основе его объемного изображения.

На основе исследований, проведенных авторами, установлены ин-формативные признаки, определяющие зрительный образ формы рукава.Определены конструктивные параметры узла «пройма-рукав» и выявленысвойства материала, оказывающие наибольшее влияние на визуальный об-раз рукава. Найдены закономерности пространственного позиционирова-ния информативных точек рукава. Получены психометрические функциизрительного восприятия узла «пройма-рукав»; определены показателидифференциальной чувствительности глаза к изменениям формы рукавапри различных конструктивных параметрах узла и свойствах материалаизделия.

Разработан методологический аппарат и компьютерная программа вСАПР «Грация» для синтеза виртуального образа изделия, надетого на фи-гуру. Форма рукава в изделии генерируется с учетом конструктивных па-раметров узла «пройма-рукав», свойств материала и индивидуальных

СПИ-ТТ-2005

181

морфологических особенностей фигуры потребителя. Разработана компь-ютерная технология построения плоского шаблона рукава на основе вир-туального образа изделия, представленного на фронтальном и профильномабрисах фигуры. Разработанный программный продукт получил свиде-тельство Российского агентства по патентам и товарным знакам об офици-альной регистрации программы для ЭВМ (№2004610869 от 8.04.2004г).

Использование разработанной компьютерной технологии повышаеткачество посадки швейного изделия на фигуре, позволяет достичь иден-тичности формы рукава в реальном изделии и его виртуальном изображе-нии, обеспечивает точное воспроизведение формы рукава в изделиях раз-ных размерных и ростовых вариантов.

Тютин М.В., Черных В.Я.АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОПТИМАЛЬНОГО ЗАМЕСА

ТЕСТАtutin_m@mail.ru

Управление процессом замешивания в тестомесильных машинахпринципиально важно для определения оптимального времени замешива-ния, которое оптимизируют развитие теста. Существует два основных ме-тода контроля развития теста и регулирования однородности и постоянст-ва качества: общей затраченной работы и пикового развития теста, кото-рый более предпочтителен для построения автоматизированной системыуправления.

Для получения мгновенного показателя затрачиваемой энергии наперемешивание можно воспользоваться цифровым амперметром, установ-ленным перед приводом. Данные с устройства содержат множество слу-чайных ошибок. Сюда входят ошибки измерения, ошибки на линиях пита-ния и др. Для минимизации влияния ошибок на реальные данные необхо-димо использовать фильтр. В качестве такого фильтра подойдет фильтртипа «скользящего среднего», как самый простой в реализации:

∑−

=

−=1

0)1(1)(

N

knx

Nny , где N – порядок фильтра; n – текущая позиция.

Для предсказания момента готовности теста, следующим шагом не-обходимо по уже полученным на текущий момент данным экстраполиро-вать функцию до точки перегиба (экстремума). Для этого оптимально по-ходят приближенные методы экстраполяции. Предположим, что криваяпроцесса описывается полиномом n-ой степени вида:

∑=

=n

i

ii xaxf

0)( .

Тогда коэффициенты ai можно рассчитать по методу наименьшихквадратов. Для таблично заданной функции среднеквадратичное отклоне-ние (СКО) рассчитывается по формуле:

СПИ-ТТ-2005

182

∑=

−+

=n

iiim yxP

n 0

2))((1

1σ ,

где n – число точек функции; m – степень полинома. Из этой формулы сле-дует, что для определения минимума СКО, необходимо определить коэф-фициенты полинома в экстремуме функции. Взяв частную производную покаждому из коэффициентов и прировняв ее нулю, получим нормальнуюсистему метода наименьших квадратов:

∑∑ ∑== =

+ =

n

i

kii

m

jj

n

i

kji xyax

00 0

, mk ,1=

Решив систему линейных алгебраических уравнений (метод LU-разложения) получим значения коэффициентов, подставив которые в ис-комый полином можно получить приближенную к истинным значениямкривую.

По полученному полиному достаточно просто найти экстремумфункции (поисковые методы). Переключение скорости производится вточке экстремума.

Хмелев В.Н., Гондурова Ю.В.ДИСТАНЦИОННАЯ ДИАГНОСТИКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯvnh@bti.secna.ru, uvg@bti.secna.ru

В настоящее время ультразвуковая (УЗ) техника стремительно раз-вивается. Объясняется это тем, что воздействие УЗ колебаний на различ-ные технологические процессы позволяет улучшить качество изделий, на-пример, степень очистки деталей, дисперсность эмульсий и суспензий. УЗтехнологии, в ряде случаев, позволяют решать задачи, практически не ре-шаемые другими способами, например, осуществлять фасонную обработкухрупких материалов, получать специальные сплавы [1]. Область примене-ния УЗ технологий не ограничивается промышленностью. Все более ши-рокое распространение получают УЗ технологии в медицине. Наиболееэффективным является применение УЗ колебаний высокой интенсивностидля удаления подкожного жира, что вызвало рождение нового направленияпластической хирургии - ультразвуковой липосакции.

УЗ технологическое оборудование является сложной электроннойсистемой, поэтому для выявления и устранения неисправностей требуетсяпривлечение высококвалифицированных специалиста и специализирован-ного оборудования. В связи с этим, наиболее рациональным является ком-плектация оборудования специализированной диагностической системой,позволяющей специалисту обнаруживать неисправности дистанционноили выдавать потребителю рекомендации по устранению выявленных не-исправностей.

СПИ-ТТ-2005

183

Возможность создания такого специализированного оборудованияобусловлена двумя основными факторами.

1.Наиболее уязвимым узлом, с точки зрения возникновения неис-правностей и неполадок, является электронный генератор, а именно еговыходные каскады и блок управления процессом обработки.

2.Кроме основных узлов, неотъемлемой частью современного УЗоборудования является микропроцессорная система управления. Инфор-мация, считываемая с контрольных точек, позволяет не только обеспечи-вать нормальное функционирование системы, но и определить неисправ-ность любого из блоков диагностируемого УЗ генератора.

Наличие микропроцессорной системы диагностики в УЗ оборудова-нии позволяет, случае обнаружения неисправности в функционированииустройства, каждому не регламентному событию присваивать соответст-вующий код ошибки. Собранная информация передается специалистам посредствам телекоммуникации, что значительно снижает транспортные за-траты. Полученная информация о неисправности позволяет предложитьпоследовательность действий для устранения неисправности или изменитьпрограмму управления работой оборудования.

Список использованных источников1. Агранат Б.А. Ультразвуковая технология. - М., Металлургия, 1974.

Хренников А.А., Набойченко С.С., Лебедь А.Б., Вершинин С.В.,Мальцев Г.И.

ПОСТРОЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗАДАЧЕУПРАВЛЕНИЯ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИМ ОБОГАЩЕНИЕМ

РЕДКОМЕТАЛЬНОГО СЫРЬЯmgi@elem.ru

Эмпирическим путем получены экстремальные и линейные зависи-мости переменной - степени пирометаллургического обогащения редкоме-тального (германийсодержащего) сырья от пяти параметров - свойств ис-ходной шихты.

Экспериментальные данные были выражены в аналитической форме:полиномиальной и дробно-рациональной функциях.

Методом компьютерной математики с использованием стандартныхпрограммных пакетов решена обратная задача: осуществлен переход оттабличных и графических выражений полученных экспериментальных за-висимостей к аналитическим - в виде формул, с целью их последующегоанализа для выявления оптимальных технологических параметров и воз-можности осознанного управления процессом пирометаллургическогообогащения германийсодержащего сырья.

СПИ-ТТ-2005

184

При переходе к прямой минимаксной задаче минимизируются затра-ты на составление шихты оптимального состава при максимально возмож-ной степени обогащения первичного редкометального сырья.

Хрипунов С.В., Котохин Д.И.СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПРТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЗУБООБРАБОТКИ

KhSV45RU@yandex.ruПри построении САПР технологических процессов зубообработки

обязательным условием является наличие в ее структуре системы инфор-мационного обеспечения, состоящей из системы кодирования и информа-ционной базы данных.

Основными составляющими системы кодирования являются: описа-ние формализованного языка; классификаторы элементов, образующиесловарь системы. При построении САПР технологических процессов зубо-обработки принят следующий принцип построения формализованногоязыка описания исследуемой системы: технологическая система представ-ляется как совокупность элементов (комплексных источников погрешно-стей), описываемых набором признаков: названием источника погрешно-стей; названием составляющих источника погрешностей; геометрическимиразмерами, определяемыми размерами обрабатываемой заготовки; квали-тетом (степенью, классом точности). Классификатор элементов (источни-ков погрешностей), создаваемый с целью определения набора признаковпо которым будет производиться кодирование технологической информа-ции, предопределяет наличие в классификаторе описаний элементов,влияющих на выбор технологических признаков.

Второй частью системы информационного обеспечения является ба-за данных, содержащая информацию об описываемых объектах, и сово-купность данных, зависящих от конкретной решаемой задачи. Для реше-ния типовых задач САПР технологических процессов зубообработки в ка-честве такой информации используются данные технологического харак-тера – величины погрешностей элементов технологической системы, рас-пределенные в зависимости от диапазонов размеров и квалитетов (степе-ней точности) технологического оборудования, оснастки, базовых поверх-ностей обрабатываемой заготовки.

База данных технологической информации представляет собой сово-купность таблиц, формируемых в зависимости от вида источников по-грешностей: погрешности технологического оборудования «Тool», диа-метральных и торцовых поверхностей оснастки и обрабатываемой заго-товки («Diameter», «Torahs»), формы диаметральной базовой поверхностидетали («Round»).

СПИ-ТТ-2005

185

Входом системы информационного обеспечения являются данные,описывающие исследуемую технологическую систему (наличествующиеэлементарные составляющие погрешности, геометрические размеры эле-ментов).

В структуре базы данных технологической информации заложенмногоэтапный процесс выбора необходимых данных, состоящий из предо-пределенной последовательности процедур (подсистем структуры).

Выходом системы является технологическая информация, содержа-щая оптимальные сочетания величин погрешностей элементов технологи-ческой системы операции зубообработки и соответствующие им значенияквалитетов, степеней и классов точности технологического оборудования,оснастки, базовых поверхностей обрабатываемой заготовки.

Шевердина Е.В.ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ ДЛЯ РАБОТЫ С

МОДУЛЯМИ ВВОДА-ВЫВОДА Е-440hell@rin.ru

В лабораторных исследованиях для регистрации сигналов широкоприменяются универсальные платы ввода\вывода с наличием аналогово-цифрового преобразователя, позволяющие в зависимости от модификациивводить до 32 аналоговых каналов с разрешением до 16 разрядов по ам-плитуде и до 400 кГц по частоте. К таковым относится внешний модуль -плата Е-440 со следующими характеристиками: шина USB (rev.1.1); совре-менный сигнальный процессор ADSP-2185 фирмы Analog Devices, Inc. стактовой частотой 48 МГц; два входа для внешней синхронизации привводе аналогового сигнала; порт цифрового ввода/вывода, имеющий 16входных и 16 выходных линий; два канала аналогового вывода 12ти бит-ного ЦАП с максимальной суммарной частотой 125 кГц;

Возникает необходимость создания пакета программ для управленияработой платы АЦП Е-440, сохранения на внешнем запоминающем уст-ройстве и отображения получаемых от платы сигналов в реальном мас-штабе времени и в режиме просмотра сохраненного прежде сигнала.

Необходимо отметить, что в функционировании поставляемых про-изводителем платы драйверов при опытной эксплуатации были обнаруже-ны существенные недостатки, которые проявляются при работе с платойАЦП на ЭВМ, оборудованной материнской платой на чипсете SiS. Эти не-достатки сводятся к некорректной работе контроллера ПДП и приводят ккритическому сбою в работе ОС и появлению BSOD.

В данной работе выявленная недоработка драйвера устранена припомощи настройки самого драйвера плат таким образом, чтобы позволитьмаксимально удовлетворить запросы пользователя и избежать некоррект-ной работы с контроллером ПДП.

СПИ-ТТ-2005

186

Наиболее удобным представляется организовать данное программ-ное средство как несколько независимых потоков, работающих с одним итем же буфером данных и со своим «личным» компонентом для визуали-зации. В связи с этим необходимо наличие надежных механизмов синхро-низации различных потоков в рамках выполнения одного программногокомплекса.

Следует выделить несколько специализированных блоков про-граммного средства: это проверка, является ли вновь запущенная про-грамма единственным экземпляром или копией уже существующего про-цесса; ре-инициализация платы при выборе пользователем другого способаотображения, и, соответственно, другого потока; сохранение всех настроекпрограммного средства в отдельном ini-файле; и, наконец, блоки обработ-ки различных ошибок, которые могут возникнуть во время исполненияпрограммы.

Работа проводилась при финансовой поддержке Минобразования РФв рамках программы грантов 2003-2004 годов.

СПИ-ТТ-2005

187

6. Информационные технологии в промышленности,радиотехнике, электронике и энергетике

Богатов Н.М., Корнеев А.И., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р.АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ДИНАМИКИ СПЕКТРАЛЬНОЙ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙbogatov@phys.kubsu.ru

Для исследования динамики спектральной чувствительности фото-электрических преобразователей (ФЭП) использовалась контрольно-измерительная информационная система [1]. Источником излучения явля-ется монохроматор МДР-23, работой которого управляет программируе-мый контроллер сбора и первичной обработки информации. Программи-руемый контроллер также регистрирует спектральный отклик, снимая зна-чение сигнала с универсального цифрового вольтметра, к которому под-ключен ФЭП, и передает данные для дальнейшей обработки в IBM PC че-рез стандартный порт RS232.

Спектральная чувствительность ФЭП (зависимость тока короткогозамыкания от длины волны падающего на поверхность оптического излу-чения, рассчитанная на единицу мощности излучения) – одна из основныхего характеристик, на основании которой оценивается эффективность ис-пользования излучения. В стандартных методиках [2] измеряются стацио-нарные значения тока короткого замыкания. Это достигается усреднениемзначений сигнала по достаточно большому промежутку времени. Приуменьшении времени дискретизации сигнала, кроме аппаратного шума,наблюдаются временные изменения тока короткого замыкания, обуслов-ленные процессами с различными характерными временами перераспреде-ления электронов и дырок в ФЭП. Автоматизированные измерения дина-мики спектральной чувствительности предоставляют дополнительныевозможности для исследования этих процессов.

Исследования спектральной чувствительности кремниевых ФЭП ссубмикронным n-p переходом показывают, что одним из процессов, опре-деляющих нестационарность тока короткого замыкания, является захватносителей заряда на поверхностные состояния внешней границы n-p пере-хода. Неравновесный поверхностный заряд индуцирует дополнительноепадение напряжения на n-p переходе, что приводит к сокращению размераобласти пространственного заряда и увеличению тока инжекции. Анализдинамики спектральной чувствительности позволил оценить эффективноевремя жизни поверхностных дырок (электронов) на границе Si-SiO2.

Список использованных источников1. Богатов Н.М., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р. Автоматизирован-

ная система исследования спектральных характеристик фотоэлектрических

СПИ-ТТ-2005

188

преобразователей// Информационные технологии моделирования и управ-ления. Международный сборник научных трудов. В. 15. Воронеж: Научнаякнига, 2004. С. 83−87.

2. Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элементов. М.:Наука, 1985. − 280 с.

Богатов Н.М.МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЛАСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА

СУБМИКРОННЫХ N-P-ПЕРЕХОДОВbogatov@phys.kubsu.ru)

На основе численного решения фундаментальной системой уравне-ний Шокли [1]

nDEnj nnn ∇−µ−=rrr

, pDEpj ppp ∇−µ=rrr

, (1)

RG)j(divtn

n −=+∂∂ r

, RG)j(divtp

p −=+∂∂ r

, (2)

( )NnpqD div +−=r

(3)исследовано распределение электронов и дырок в области пространствен-ного заряда (ОПЗ) субмикронных несимметричных n-p переходов в крем-ниевых структурах. Краевые условия учитывают конечность скорости ре-комбинации на свободной поверхности, бесконечность скорости рекомби-нации на тыльной поверхности под омическим контактом, падение напря-жения на структуре и общую электронейтральность. Профиль распределе-ния ионизованных примесей вычислялся по формуле

)x/)xl((erfc)NN(N)x/x(erfc)NN()x(N 2AAA1AD −−−−+= , (4)где ND − концентрация доноров на лицевой поверхности, NA − концентра-ция акцепторов в базовой области, AN − концентрация акцепторов натыльной поверхности, l − толщина. Концентрационные зависимости под-вижности, коэффициентов диффузии, времени жизни носителей заряда со-ответствовали экспериментальным данным. Длина свободного пробегаэлектронов (дырок) много меньше характерных пространственных разме-ров легированных областей.

Из результатов численного моделирования следует, что ОПЗ суб-микронного несимметричного n-p перехода (x1<<1 мкм, ND>>NA) не опи-сывается известными моделями резкого и плавного n-p переходов. Первойсоставляющей ОПЗ является вся высоко легированная часть n-области, со-держащая плотность положительного заряда, много меньшую, чем концен-трация ионизированных доноров (N(x)−n<<N(x)), второй − область, обо-гащенная электронами (n>|N(x)|), третьей − область, обедненная электро-нами и дырками, содержащая плотность отрицательного заряда, созданно-го ионизированными акцепторами. Область, обедненная электронами и

{

СПИ-ТТ-2005

189

дырками, содержащая плотность положительного заряда, созданного иони-зированными донорами, отсутствует.

Список использованных источников1. Shockley W. The theory of p-n junctions in semiconductors and p-n

junction transistors. // Bell Syst. Tech. J. 1949. V. 28. N 7. P. 435 - 439.

Гончаров И.В.IT OUTSOURCING – ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В

ЭНЕРГЕТИКЕigorgonch@mail.ru

В настоящее время в России активно идет процесс реструктуризацииэнергетического комплекса. По большому счету, данный процесс охваты-вает практически все предприятия энергетики, так или иначе входящие ра-нее в состав региональных энергетических компаний. Эта ситуация приво-дит к тому, что службы поддержки информационных технологий в быв-ших региональных компаниях оказываются поставленными перед слож-ным и тяжелым выбором. Или остаться в рамках выделяемых сообществ,соответственно разделив собственную структуру, или выделиться в некуюIT-компанию, сохранив коим-то образом возможность управления инфор-мационным ресурсом выделяемых обществ.

Одним из путей решения этой проблемы является IT-аутсорсинг. Чтодает применение данного типа решения для энергетической системы?

• Возможность сохранить и развивать информационный ресурс какотдельных предприятий, так и возникающих консорциумов по видам дея-тельности.

• Получить прозрачную и управляемую информационную среду.Сохранить возможность достаточного контроля над информацией и еёдвижением между различными вновь образованными структурами с ми-нимальными сложностями по организации самого информационного об-мена.

• Возможность привлечь специалистов по информационному кон-салтингу, для решения задач, возникающих в системах за значительноменьшую стоимость, нежели если бы эту работу выполняли специалистысторонней структуры.

Недостатками данного решения является следующие факты:• Необходимость перестройки самого организма IT- службы пред-

приятия.• Сложность понимания и разделения задач, которыми будет зани-

маться IT-службы выделяемого предприятия и сервис-провайдер системыаутсорсинга.

СПИ-ТТ-2005

190

И, прежде чем принимать решение об организации работ по аутсор-сингу или привлечении сервис-провайдера, необходимо понять, какие за-дачи будут выделены на данную службу, а какие останутся в «вотчине» IT-службы предприятия. Эта проблема достаточно сложна, однако требуетобязательного решения.

Решением может быть следующий вариант работы.При реструктуризации компании создается IT-предприятие с участи-

ем привлеченного капитала некоторой, желательно сильной IT-структурырегиона. Часть задач, связанных с обработкой больших массивов инфор-мации, администрированием БД, сетей и сервисному обслуживанию обо-рудования, а так же проведению проектов автоматизации различных видовдеятельности выносится на аутсорсинг, что само по себе является «проек-том», а часть работ, связанная с общей поддержкой пользователей остаетсяв ведении служб и IT-отделов выделившихся предприятий.

Корнеев А.И., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р.АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ С СУБМИКРОННЫМP-N-ПЕРЕХОДОМ

bogatov@phys.kubsu.ruОдной из тенденций усовершенствования фотоэлектрических преоб-

разователей (ФЭП) является уменьшение глубины p+-n-перехода до значе-ний w≤0,1 мкм. В таких структурах возрастает роль неравновесных про-цессов на внешней границе p+-n-перехода. Для исследования влияния не-равновесного поверхностного заряда на ток короткого замыкания ФЭП ис-пользовалась контрольно-измерительная информационная система [1], вкоторой программируемый контроллер управляет измерением световых итемновых вольтамперных характеристик (ВАХ) и передаёт полученныеданные для дальнейшей обработки в IBM PC.

В режиме короткого замыкания ток Iкз вычисляется по формуле

sh

sкзssкзsr

sкзs0phкз R

RIV1kT

)RIV(qexpI1kT

)RIV(qexpIII +−

−

+

−

−

+

−=a

, (1)

где Iph=Iph0X − фототок, I0 − диффузионный ток насыщения, Vs − падениенапряжения на p-n-переходе, обусловленное неравновесным поверхност-ным зарядом, Rs − сосредоточенное последовательное сопротивление, k −постоянная Больцмана, T − температура, Ir − рекомбинационный ток на-сыщения, a − коэффициент неидеальности p-n-перехода, Rsh − шунтирую-щее сопротивление.

Исследовались кремниевые ФЭП с субмикронным p+-n или n+-p пе-реходом. Экспериментальная зависимость Iкз от концентрации света X ап-проксимировалась выражением (1). Для определения параметров I0, Ir, a,

СПИ-ТТ-2005

191

Rs, Rsh использовались темновые и световые ВАХ. При достаточно высо-кой интенсивности света величина Vs достигает максимального значенияVsm. Сублинейность зависимости Iкз(X) обусловлена выполнением нера-венства q(Vsm+IкзRs)/(kT)>>1. Для большинства исследуемых структурVsm∈(0,1; 0,3) В. Эталонные ФЭП с глубоким p-n-переходом имели линей-ную зависимость Iкз(X).

Таким образом, обнаружен дополнительный механизм потерь токакороткого замыкания, заключающийся в увеличении тока инжекции засчет падения напряжения на p-n-переходе, индуцированного накоплениемнеравновесного поверхностного заряда, в структурах с субмикроннымсильно легированным слоем.

Список использованных источников1. Богатов Н.М., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р. Автоматизиро-

ванная система исследования спектральных характеристик фотоэлектриче-ских преобразователей// Информационные технологии моделирования иуправления. Международный сборник научных трудов. В. 15. Воронеж:Научная книга, 2004. С. 83−87.

Лесных А.В., Питолин В.М.ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ПРИВОДОВ

pitolin@et.vorstu.ruВ настоящее время наблюдается широкое внедрение высокотехноло-

гичной электротехнической продукции, которая не только решает вопросыснижения энергопотребления, но и позволяет создавать электротехниче-ские комплексы с малым выделением потерь и целым рядом новых ка-честв. Успехи в области силовой и микропроцессорной техники открылиблагоприятные условия для создания нового поколения электроприводовна базе бесконтактных электродвигателей.

Бесконтактные двигатели постоянного тока (БДПТ) не имеют недос-татков, присущих асинхронным двигателям (потребление реактивноймощности, потери в роторе) и синхронным двигателям (пульсация частотывращения, выпадение из синхронизма).

Бесконтактные электропривода широко применяются в бытовой ипромышленной технике, системах автоматики космических аппаратов,различных системах управления и имеют следующие основные преимуще-ства перед другими типами электроприводов:

- отсутствие скользящих электрических контактов, что существенноповышает ресурс и надежность по сравнению с электродвигателями посто-янного тока или асинхронными с явно выраженной обмоткой на роторе;

- высокие показатели КПД > 90% и сos φ > 0,95 (у асинхрон-ных электродвигателей КПД < 86% и сos φ < 0,86);

СПИ-ТТ-2005

192

- незначительные изменения КПД и сos φ при изменении нагрузкидвигателя по мощности и при колебаниях напряжения питающей сети;

- возможность регулирования частоты вращения по различным зако-нам;

- минимальное значение токов холостого хода и рабочих токов, чтопозволяет точно измерять нагрузку на привод и оптимизировать режим ра-боты;

- низкий перегрев электродвигателя, что особенно важно при работев нестандартных режимах с возможными перегрузками;

- более высокий срок службы из-за роста ресурса изоляционных ма-териалов, работающих при более низких температурах;

- увеличение ресурса электродвигателя и всего агрегата за счет воз-можности оптимизации режимов работы по скорости и нагрузке;

- эффективная работа с различными переменными нагрузками в свя-зи с наличием сильного потока возбуждения и невысокой индуктивностицепи якоря.

На сегодняшний день в ряде отраслей наблюдается необходимостьразработки многофункциональных электроприводов, которые обеспечива-ли бы высокоточное и высокодинамическое движение вала электроприводапри цифровом управляющем сигнале в условиях влияния возмущающихвоздействий и жестких условий эксплуатации с реализацией работы в раз-личных режимах: регулирование в сверхшироком диапазоне стабилизиро-ванной частоты вращения, прецизионное позиционирование углового по-ложения вала электропривода, высокоточная отработка заданного законадвижения вала.

Мажирина Р.Е.РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРИ ПОМОЩИ

ПРОГРАММЫ ELECTRONICS WORKBENCHmagirina_re@mail.ru

Международный стандарт МЭК 50 (191)-90 определяет диагностиро-вание как операцию, проводимую с целью установления наличия неис-правностей технического объекта, места неисправности и причин ее появ-ления. Процесс диагностирования предполагает использование для этихцелей модели диагностирования, которая обеспечивает необходимую глу-бину диагностирования и пригодна для дальнейшего синтеза и реализацииалгоритмов диагностирования. Диагностическую модель представляют ваналитическом, табличном, векторном, графическом виде. Для электрон-ных устройств, содержащих небольшое число элементов можно использо-вать модели, построенные на основе принципиальных электрических схем.

Программа Electronics Workbench позволяет построить такие моделина основе компонентов радиоэлектронной аппаратуры. Данная программа

СПИ-ТТ-2005

193

содержит источники тока (неуправляемые, управляемые), в том числе иисточники модулированного напряжения; измерительные приборы; ком-мутационные устройства; активные, реактивные (индуктивные и емкост-ные) элементы; диоды (полупроводниковые, световые, импульсные, тун-нельные и т.д.); тиристоры; транзисторы (биполярные, полярные со встро-енными и индуцированным затвором и пр.); операционные усилители;цифровые микросхемы; оптоэлектронные приборы и другое. Из компонен-тов данной программы составляется электрическая принципиальная схемаэлектронного устройства. Основная проблема при наборе схемы состоит втом, что если схема выполнена на отечественных элементах, то необходи-мо подобрать зарубежный аналог, так как программа своей в библиотекесодержит лишь зарубежные компоненты.

Спецификой данной программы является то, что в ней можно припомощи функции Fault имитировать неисправность компонента схемы пу-тем введения сопротивления утечки, короткого замыкания или обрыва.Причем имитировать неисправность можно для отдельного контакта. Так,в модели машины постоянного тока можно сымитировать нарушение, какв любом из контактов якорной обмотки, так и обмотки возбуждения. Про-грамма позволяет также установить температуру, при которой производит-ся моделирование, при этом температура отдельных элементов схемы мо-жет быть различной. Соответственно можно исследовать поведение моде-ли, как при общем нагреве, так и при локальном нагреве.

Исследование модели диагностирования при помощи программыElectronics Workbench позволяет сформулировать условия работоспособно-сти, получить критерии для ее оценки и установить признаки возникшихнеисправностей. Результаты подобного исследования можно использоватьдля проектирования систем диагностирования промышленных объектов.

Минин М.Ю., Коршевнюк Л.А.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ

МОДЕЛИ ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ ФУРЬЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯminin@ukrpost.com.ua

Для получения адекватных результатов при моделировании времен-ных рядов с нерегулярной во времени частотной структурой, существен-ным является правильная кластеризация участков временного ряда, гдепроцесс ведет себя «почти стационарно». В сети встречного распростране-ния для правильного разделения кластеров необходимо определить такойнабор входных данных, который позволит решить поставленную задачу.Как показали некоторые практические примеры, использование равномер-ной частотной и сдвиговой дискретизации со случайно выбранным шагомдискретизации не всегда являются оптимальными и модель, полученная сиспользованием кластеризации, не всегда является значительно более аде-

СПИ-ТТ-2005

194

кватной, чем модель, полученная без кластерного разделения на основечастотно-временной структуры ряда. Как показал анализ причин, основнойпроблемой в таких ситуациях являлась некорректная кластеризация. Дляустранения вышеуказанной проблемы предлагается ввести неравномернуюмасштабную (частотную) дискретизацию, исходя из следующих принци-пов:

1. размер временного окна выбирается таким образом, чтобы оновключало самую низкую возможную частоту, присутствующую в анализи-руемом ряде, и было минимальным;

2. значения коэффициентов вейвлет-преобразования дискретно оце-ниваются на масштабах, соответствующих тем частотам, которые могутприсутствовать во всем анализируемом ряде.

Для удовлетворения этих условий перед выполнением вейвлет-преобразования предлагается выполнить преобразование Фурье для всегоанализируемого ряда. Размер окна выбирается как округление до большегоцелого величины периода, соответствующего самой низкой выявленнойчастоте. Данный подход целиком оправдан, так как исходя из идеологийФурье и вейвлет преобразований, можно с уверенностью заявить, что час-тоты, ниже самой низкой частоты, определенной при помощи преобразо-вания Фурье не будут выявлены вейвлет-преобразованием. Кроме того, не-обходимо выявить частоты более высоких порядков, как локальные мак-симумы преобразования Фурье после выделения шумовых составляющих.Вейвлет-преобразование рекомендуется проводить при фиксированныхзначениях масштабов, соответствующих выявленным частотам.

Следует отметить, что при использовании преобразования Фурье канализируемым рядам можно столкнуться с ситуацией, когда пики соот-ветствующие некоторым частотам неразличимы с шумовыми составляю-щими. В данном случае, возможно выполнять преобразование Фурье сувеличенным порядком корреляции, что не влияет на присутствующиегармоники, а амплитуду шумов при увеличении порядка сводит к нулю.

Обухов А.А., Питолин В.М.РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕКОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ

ФАКТОРОВ НА ПАРАМЕТРЫ МЭУpitolin@et.vorstu.tu

Воздействие дестабилизирующих факторов (ДФ) на параметры мик-роэлектронных устройств (МЭУ) может привести к необратимому ухуд-шению их характеристик, надежности функционирования. При разработкеМЭУ с повышенной надежностью и стабильностью характеристик в усло-виях комплексного воздействия различных ДФ основной объем проектныхработ по обеспечению их качественных характеристик необходимо вы-

СПИ-ТТ-2005

195

полнять на этапах схемотехнического и конструкторского проектирования.Для анализа поведения МЭУ в таких условиях в первую очередь должныбыть решены вопросы моделирования влияния ДФ на параметры элемен-тов и активных компонентов (АК) МЭУ.

Одним из методов решения этих вопросов является расчетно-экспериментальный, суть которого заключается в том, что расчет прогно-зируемых в условиях комплексного воздействия ДФ характеристик МЭУпроизводится с помощью стандартных программ анализа в структуреСАПР, в которой в качестве моделей элементов и компонентов использу-ются или имеющиеся модели, учитывающие комплекс ДФ, или разрабо-танные их модели, которых нет в структуре библиотеки данных.

Эти модели могут быть построены на основе экспериментальныхданных по влиянию как различных отдельных видов ДФ, так и в комплек-се. При этом параметры элементов моделей измеряются по соответствую-щим нормативным методикам как при нормативных условиях функциони-рования, так и при воздействии различных заданных видов и уровней ДФ.Учитывается, что при комплексном воздействии различных видов ДФ ихвлияние не всегда аддитивно. Полученные на основе экспериментальныхданных зависимости параметров моделей от уравнений и видов ДФ для ихавтоматизированного построения аппроксимированы различными зависи-мостями, которые вводятся в математические модели элементов и компо-нентов. При этом модель усложняется не значительно и потери точностимоделирования лежат в пределах погрешности измерений, моделирующихустановок и аппроксимаций зависимостей.

Полученные на основе экспериментальных данных значений и зави-симости параметров моделей позволяет рассчитать параметры АК как че-тырехполюсника, описываемого в различных диапазонах частот соответст-вующими системами параметров, а также характеристики МЭУ в условияхкомплексного воздействия ДФ в структуре САПР.

Пальчик О.В.ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ

ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙoleg_palchik@mail.ru

Среди российских и зарубежных организаций, занимающихся разра-боткой и производством систем и устройств, служащих для решения задачтехнической диагностики, широкое применение нашел принцип лазернойтриангуляции как основа для построения различных измерителей и дефек-тоскопов. Триангуляционные измерители характеризуются наиболее ско-ростными характеристиками среди прочих бесконтактных методов, что иобусловило доминирующее положение лазерной триангуляции в сфереэкспресс диагностики.

СПИ-ТТ-2005

196

Основную трудность, с которой сталкиваются специалисты, зани-мающиеся разработкой и моделированием триангуляционных измерите-лей, является жесткая взаимосвязь конструктивных параметров измерителядруг с другом и характеристиками измерителя в целом (динамическийдиапазон, разрешение, габариты). Разработанная «Программа визуальногоконструирования лазерных триангуляционных измерителей v.1.0» [1] (да-лее программа) предназначена для моделирования оптической схемы изме-рителя и автоматического расчета основных ее параметров.

Графический интерфейс программы традиционный для приложенийсреды Windows. Все элементы интерфейса работают с манипулятором типа«мышь». Предусмотрены визуальная подсказка доступных направленийперемещения элементов, раздельное управление парными элементами имасштабирование. Программа позволяет, манипулируя набором парамет-ров (фокус линзы приемного объектива, границы диапазона по дальностиширине), варьировать углом триангуляции, базой измерителя, положениемфотоприемника. Перемещая фотоприемник вдоль автоматически рассчи-танной сопряженной плоскости и изменяя его длину можно оценить ре-ально достижимый (актуальный) диапазон по дальности.

В результате операций с указанными параметрами пользовательформирует оптическую схему измерителя, обеспечивающую желаемые ха-рактеристики разрабатываемого измерителя – диапазон измерения и раз-решение (определяется актуальным диапазоном и числом элементов фото-приемника). На основании полученной оптической схемы и рассчитанныхпараметров представляется возможным провести моделирование измери-теля или непосредственно приступить к разработке конструкции измери-теля.

Список использованных источников1. Пальчик О.В., Тирешкин В.Н. Программа визуального конструи-

рования лазерных триангуляционных измерителей v.1.0.– М.: ВНТИЦ,2004.– №ГР50200400896.

Питолин В.М., Щербаков А.М.ОБОБЩЕННОЕ УСЛОВИЕ СОВМЕСТНОСТИ ДВОИЧНЫХ

ВЕКТОРОВ ДЛЯ ТОПОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗАЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ЧАСТЯМpitolin@et.vorstu.ru

Два двоичных вектора (ДВ) совместны, если результат поэлементногосложения содержимого каждой из общих позиций этих ДВ отличен от нуля.

При формировании объединенного ДВ содержимое собственных по-зиций ДВ объединяемых подсхем переносится без изменений в ДВ объеди-

СПИ-ТТ-2005

197

ненной схемы. Содержимое каждой из позиций объединенного ДВ, фор-мируемых для общих внешних узлов этих подсхем, равно поэлементномупроизведению содержимого соответствующих позиций ДВ объединяемыхподсхем. Это положение доказывается аналогично обобщенному условиюсовместности ДВ. Дополнительный узел считается принадлежащим однойиз подсхем, например первой подсхеме, от начала до конца объединенияподсхем. На этот узел переключается генератор (приемник) неудаляемогоуправляемого источника первой подсхемы, чтобы избежать параллельногосоединения двух генераторов (приемников) при объединении подсхем.

Учитывая изложенное, предлагается следующий алгоритм объедине-ния двух подсхем.

1. Попарное сравнение ДВ подсхем и выявление пар совместных ДВ.Для этого используются позиции ДВ, соответствующие общим узлам под-схем, и условие совместности.

2. Приведение совместных пар ДВ к ДВ объединенной схемы. В объ-единенный ДВ в первую очередь заносится содержимое позиции, относя-щейся к собственным узлам первой подсхемы. Далее рассматриваются по-зиции, соответствующие общим внешним узлам. В объединенный ДВ зано-сится единица только в том случае, если содержимое соответствующих по-зиций в ДВ подсхем отлично от нуля. В противном случае объединен-ный ДВ дополняется нулем в позиции, соответствующей общему внеш-нему узлу. Формирование объединенного ДВ завершается учетом со-держимого позиций, относящихся к собственным узлам второй подсхе-мы. Параметр найденного ДВ равен произведению миноров исходныхподсхем.

3. Определение знаков совместных пар миноров объединяемыхподсхем. Если в позициях общих внешних узлов обоих ДВ содержатсяединицы, то ДВ первой подсхемы модифицируется путем помещения всоответствующую позицию нуля. Такая модификация необходима, по-скольку единица из ДВ первой подсхемы перешла в объединенный ДВподсхем. Далее применяется топологическое правило и знак рассчиты-вается как минус единица в степени (d+h), где d - число инверсий, тре-бующихся для упорядочения ДВ первой и второй подсхем; h - число инвер-сий в подстановке, образованной из номеров генераторов и приемников.

4. Приведение подобных членов среди параметров объединенныхДВ по виду ДВ и образование миноров объединенной схемы. Перед па-раметром объединенного ДВ учитывается знак соответствующей парыминоров объединяемых подсхем.

СПИ-ТТ-2005

198

Попова Т.В., Сазонова Т.Л.ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ПРОВОДОВ

ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИsazonova@et.vorstu.ru

Ограничение напряженности поля на поверхности проводов, дости-гается путем изменения конструкции расщепленных фаз у опоры. Опти-мизировать конструкцию нужно в непосредственной близости от опоры,где влияние индуцированного заряда на элементах опоры наиболее силь-ное. Для оптимизации конструкции расщепленной фазы можно использо-вать методику оптимизации расщепленных фаз в пролете, только влиянияопоры на распределение заряда и напряженности по составляющим рас-щепленного провода стойки опоры, траверсы, провода трех фаз разбиты научастки. Ближайшие к опоре участки фазы замещаются отрезками расщеп-ленного провода, где каждый составляющий учитывается отдельно.

Ограничения напряженности поля на поверхности проводов вблизиопоры можно добиться уменьшением расстоянием между составляющимив фазе. При горизонтальном расположении фаз влияние опоры на конст-рукцию средней фазы значительно меньше, чем на крайние. Поэтому

крайние фазы значительно сжимаются у опо-ры, а конструкция средней фазы остается такойже, как в пролете. Существенное уменьшениеоптимизированных поперечных размеров фазвоздушной линии определяет возможностьувеличение натуральной мощности воздушныхлиний за счет увеличения размеров расщеп-ленных фаз без увеличения габаритов опор.Уменьшение поперечных размеров оптимизи-рованных фаз воздушных линий у опоры по-зволяет увеличить натуральную мощность безувеличения габаритов опор. Взаимное влияниегабаритов опоры и допустимых размеров рас-щепленных фаз определяет необходимость од-новременной оптимизации конструкций рас-щепленных фаз и опоры. Оптимизация распо-ложения проводов в пространстве позволяетвыровнять заряды по составляющим расщеп-ленных проводов и напряженность поля по по-верхности. Это приводит к более эффективно-

му использованию поверхности для передачи электроэнергии, при не-большом увеличении вертикальных размеров фаз, но существенном со-кращении горизонтальных размеров линии. При оптимизации конструкциирасщепленных фаз воздушной линии 330 кВ при четырех составляющих в

Рис. Оптимальное рас-положение проводов врасщепленной фазе: а -средняя фаза, б – край-няя фаза; ο - вблизи опо-ры, ● - в пролете

СПИ-ТТ-2005

199

фазах привело без увеличения сечения к увеличению натуральной мощно-сти в 1,7 раза.

Преображенский А.П.МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХХАРАКТЕРИСТИК НЕИЗОТРОПНЫХ ОБЪЕКТОВ

app@vivt.ru

Одной из важных задач технической электродинамики является за-дача прогнозирования радиолокационных характеристик (РЛХ) объектов вдиапазоне длин волн [λ0,Km⋅λ0] по результатам экспериментальных иссле-дований рассеивающих свойств этих объектов на одной длине волны λ0.Значение Km необходимо определить таким образом, чтобы была возмож-ность прогнозирования РЛХ на всем интервале длин волн [λ0,Km⋅λ0].

В данной работе предлагается уточненная по сравнению с [1] модельпрогнозирования функции G-пространственной импульсной переходнойфункции объекта. Предлагается искать функцию G в следующем виде:

))()(

)()(()()(

2

000

+⋅⋅=

λλ

λλλλ

i

i

i

i

HHB

HHAGG (1)

где )(λiH - падающая волна на длине волны λ, )( 0λiH - падающая волна надлине волны λ0, А, В – определяемые нами коэффициенты.

Рис. 1.

СПИ-ТТ-2005

200

Расчеты показали (рис. 1, кривая 1 – расчет по [1], кривая 2 – расчетпо предлагаемой модели), что использование этой модели позволяет рас-ширить диапазон длин волн прогнозирования для бистатического рассея-ния на двумерной ленте длиной a, при большем диапазоне углов наблюде-ния (0°≤θ≤180°), чем в [1]. Для коэффициентов A и B должно было выпол-няться найденное нами условие: A+B=0,9.

Список использованных источников1. Преображенский А.П. Прогнозирование радиолокационных харак-

теристик объектов в диапазоне длин волн c использованием результатовизмерения характеристик рассеяния на дискретных частотах // Телекомму-никации, 2004, с.32-35.

Преображенский А.П.АЛГОРИТМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ ЦЕНТРОВ

НЕИЗОТРОПНЫХ ОБЪЕКТОВapp@vivt.ru

Важной задачей в радиолокации, а также в теории распознаванияобъектов является восстановление формы объектов по результатам изме-рения комплексной диаграммы обратного рассеяния. Известно, что глав-ной особенностью отражения радиоволн сантиметрового диапазона явля-ется локальный характер отражения радиоволн, проявляющийся в том, чтона поверхности объектов наблюдаются участки интенсивного отражения.Объект представляется в виде совокупности N жестко связанных отража-телей. При решении обратной задачи, то есть восстановлении положениялокальных источников, используется корреляционная сумма [1]

∑=

=1

0)(

))(2exp())(),((),(

,,

,,ϕ

ϕϕ ϕϕ

ϕϕjki

jkiii

Sjk

V

fjkf

yxEyxE , (1)

где ))(),(( ϕϕ iiS yxE - рассеянное электромагнитное поле от N отражателей,xi(ϕ)=R⋅cos(ϕ), yi(ϕ)=R⋅sin(ϕ) - координаты точки наблюдения;R - расстояние от точки наблюдения до объекта;ϕ - угол наблюдения;xk, yj - координаты отсчетов восстанавливаемого изображения,

k=0..Nk-1, j=0..Nj-1; ϕ0, ϕ1 - определяют границы сектора углов наблюде-ния; 22

,, ))(())(()( jikijki yyxxf −+−= ϕϕϕ .Предлагается формулу (1) модифицировать следующим образом:

)()(

))(2exp())(),((),(

1

0 ,,

,, ϕϕ

ϕϕϕ

ϕ

ϕϕ

Df

jkfyxEyxE

jki

jkiii

Sjk

V ∑=

= , (2)

где D(ϕ) – диаграмма обратного рассеяния восстанавливаемого объекта.

СПИ-ТТ-2005

201

В изображении (2) будет восстанавливаться фазовый центр объекта.Расчетная проверка формулы (2) проводилась нами на примере объектов -двумерных полосок, а также трехмерного цилиндра.

Список использованных источников1.Преображенский А.П., Чопоров О.Н. Алгоритмы прогнозирования

радиолокационных характеристик объектов при восстановлении радиоло-кационных изображений // Системы управления и информационные тех-нологии, 2004, №5с, с.85-87.

Рожков И.Т.ОЦЕНКА ИМПУЛЬСНОЙ ПОМЕХИ С ПРИМЕНЕНИЕМЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПО МИНИМУМУ ОТСЧЕТОВ

НАБЛЮДАЕМОГО ПРОЦЕССАbruhanov@uniar.ac.ru

В докладе приводятся результаты исследования цифровой фильтра-ции процесса сигнал + шум + импульсная помеха по минимуму из трех от-счетов с выбрасыванием остальных. При этом фильтрация процесса произ-водится последовательно два раза. Определены следующие статистическиехарактеристики процесса на выходе каждого каскада фильтрации: матема-тическое ожидание m, среднеквадратичное отклонение σ , коэффициентвариации υ , гистограмма плотности вероятности и ее аппроксимация мно-гочленом.

В процессе исследования приняты следующие исходные данные:объем выборки n=90 отсчетов процесса сигнал + шум + импульсная поме-ха, сигнал принят равным 5 В, импульсная помеха 9 и 27 В, шум, равно-мерно распределенный в интервале [0,1]. На интервале 90 отсчетов напря-жение сигнала Ис и импульсной помехи ИПХ поддерживалось постоянным. Алгоритм фильтрации следующий: все отсчеты разбивались на тройкиотсчетов, из которых выбирался минимальный по амплитуде отсчет, а ос-тальные отбрасывались. После первого каскада фильтрации осталось 30отсчетов, а после второго – 10. Получены нормированные статистическиехарактеристики, приведенные в таблице.

Плотность вероятности аппроксимированных гистограмм отсчетовисходного процесса после первого и второго каскадов фильтрации изме-няются нелинейно и описываются полиномами от второй по четвертойстепени.

Из полученных результатов видно, что цифровая фильтрация по ми-нимуму амплитуды отсчетов с маской 3 и отбрасыванием больших отсче-тов в каждой тройке уже после первого каскада фильтрации обеспечиваетудовлетворительную оценку импульсной помехи с коэффициентом вариа-ции не хуже двух процентов. Аналогичные результаты получаются при

СПИ-ТТ-2005

202

изменении равномерной плотности помехи по отсчетам при10, 33 и 50процентах, т.е. действие импульсной помехи на каждом 9, 3 и 2 отсчетахвходного процесса.

Сигнал + шум + им-пульсная помеха входно-

го процесса

Параметрыисходногопроцесса

Параметры1-й фильтра-

ции

Параметры2-й фильтра-

ции12

υυ

Ис=5; ИПХ=0;Иш=[0…1]

m и=0,925υ и=0,0878

1m =0,8781υ =0,0377

2m =0,8542υ =0,0089 4,23

Ис=5; ИПХ=9;Иш=[0…1]

m и=0,956υ и=0,027

1m =0,9511υ =0,018

2m =0,9382υ =0,0096 1,87

Ис=5; ИПХ=27;Иш=[0…1]

m и=0,985υ и= 0,0089

1m =0,9771υ =0,00639

2m =0,9732υ =0,00162

3,94

Сазонова Т.Л.ПОВЫШЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ВОЗДУШНЫХ

ЛИНИЙ ОПТИМИЗАЦИЕЙ КОНСТРУКЦИИ sazonova@et.vorstu.ru

При строительстве линий электропередач выбирают конструкциипроводов и линий по минимальной пропускной способности. Для повыше-ния пропускной способности используют продольную емкостную компен-сацию индуктивного сопротивления линии, установки синхронных илистатических компенсаторов для обеспечения баланса реактивной мощно-сти при увеличении нагрузки. Возможность повышения пропускной спо-собности указанными способами ограничены. Поэтому для повышенияпропускной способности воздушных линий используют изменение конст-рукции линии, но применение многоцепных линий приводит к увеличениюпотерь энергии в электрических сетях.

Целесообразным способом увеличение пропускной способностьюпринято повышение натуральной мощности Р, связанной с изменениемконструктивных параметров линии электропередач Р=0,05nrоЕдопкисп.Uф ,где n - число составляющих фаз, rо – радиус проводов фаз, Едоп – допусти-мое максимальное напряженность поля на поверхности проводов при но-минальном напряжении, кисп - коэффициент использования поверхностипроводов.

Натуральная мощность линии при заданном числе и радиусе состав-ляющих расщепленного провода и номинальном напряжении изменяетсяпри изменении кисп.. Изменение кисп достигается только путем оптимизациирасположения проводов в пространстве. Поэтому задачу оптимизациирасположения проводов в пространстве удобно рассматривать по этомукритерию, без изменения сечения и их поверхности, при неизменных вет-

СПИ-ТТ-2005

203

ровых и гололедных нагрузках на провода. Составляющие в расщепленныхфазах должны быть расположены таким образом, чтобы ни один состав-ляющий не попал в аэродинамический след другого, это может быть обес-печено при шаге d ≥ 12г0

Наиболее нагруженная средняя фаза, поэтому максимальную напря-женность поля на ней и ее принимают равной допустимой, на крайних фа-зах максимальноая напряженность ниже. Заряды на крайних фазах меньше,чем на средней и меньше предельных, поэтому коэффициент использова-ния мал.

В работе оптимизация конфигурации фаз проведена для двух рас-стояниях между фазами:

расстояние, допустимое по условию надежности работы, при воздей-ствии коммутационных перенапряжений. Ограниченных до уровня 1,8 Uф ,при ограничении колебаний проводов в пролете с помощью изоляционныхраспорок.

при минимальном расстоянии допустимым в соответствии с ПУ, ко-гда отсутствуют межфазовые распорки и ограничении уровня перенапря-жения в пролете.

Анализ конфигурации подтверждает, что сближение фаз обеспечи-вает сокращение их размеров, для эффективного использования сечения иповерхности проводов, что позволяет создать компактные линии повы-шенной пропускной способности.

Севидов В.В., Кравец О.Я.ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИKravets@vsi.ru

Модульный характер управляющих команд в автоматизированныхтранспортно-складских системах (АТСС) предопределил возможность ис-пользования технологических алгоритмов управления объектами (ТАУО),параметрическая идентификация которых осуществляется в процессе на-стройки системы управления (СУ) на изменившуюся в результате возник-новения нестационарности конфигурацию, а формирование библиотекиТАУО - в процессе проектирования системы управления АТСС.

Событиями для системы управления являются прерывания по линиисвязи от объектов управления (ОУ) или их имитаторов, инициирующиеобработку поступившего сообщения. Сообщение принимается программа-ми сопряжения с оборудованием - аналогами драйверов ОС, - и через сек-цию ввода передается модулю связи.

Последний в соответствии с общей схемой функционирования СУАТСС ИПВМ формирует определенную последовательность ТАУО типа"РАЗГРУЗИТЬ ОБЪЕКТ", "ЗАГРУЗИТЬ ОБЪЕКТ", "ВВЕЗТИ ДЛЯ",

СПИ-ТТ-2005

204

"ВЫВЕЗТИ ОТ", "ЗАПУСТИТЬ", задающую, собственно, алгоритм функ-ционирования всей системы. Сформированная последовательность ТАУО -процессов - заносится в конец очереди ТАУО, которая при настройке сис-темы первоначально заполняется оператором-технологом в начале смены.Кроме того, модуль связи удаляет выполнившуюся команду из списка пе-реданных команд, а в случае сигнала "СБОЙ" после его анализа находитневыполнившуюся команду в том же списке и переносит ее в очередь не-переданных команд. Эта очередь заполняется модулем формирования ко-манд.

Последний извлекает ТАУО из очереди процессов, и с помощьюбиблиотеки ТАУО, содержащей определенные последовательности эле-ментарных операций "ПЕРЕДАТЬ", "ПРИНЯТЬ", "ЗАПУСТИТЬ", флагов,адресов отправителей и получателей и условий выполнения элементарныхопераций, формирует подочередь команд, соответствующих выбранномуТАУО для заданной структуры АТСС ИПВМ. Эта подочередь заносится вочередь непереданных команд, которая обрабатывается модулем выборакоманд на оборудование.

Модуль выбора команд на оборудование исследует первую командуочередной подочереди на возможность передачи ее на объекты управленияи в случае, если команда может быть выполнена, модуль извлекает ее изподочереди и заносит в список переданных команд, одновременно посылаяэту команду в секцию вывода соответствующей программы сопряжения сОУ, а также корректирует подочередь. В результате однократного про-смотра очереди может быть передано сразу несколько команд на различ-ные объекты робото-технологического комплекса.

Семений В.А., Шевлякова О.Е.АЛГОРИТМЫ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВАМИ

СИММЕТРИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ НАГРУЗОКЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

semeniy@et.vorstu.tuНесимметрия линейных нагрузок электрических сетей промышлен-

ных предприятий вызвана работой однофазных потребителей большой исредней мощности. Несимметрия линейных нагрузок в электросетях нетолько ухудшает качество электрической энергии и увеличивает энергети-ческие потери, но и приводит к значительным погрешностям в измеренияхпотребляемой предприятиями электрической энергии. Это усложняет учёти отчётность предприятия за электроэнергию.

Несимметрия нагрузок потребителей вызывает несимметрию линей-ных токов в подводящих сетях, а, следовательно, и в сетях внутризавод-ского электроснабжения. Экономически обосновано производить симмет-рирование линейных нагрузок в распределительных сетях групповых при-

СПИ-ТТ-2005

205

ёмников. В процессе управления симметрирующими устройствами управ-ляющие воздействия, являющиеся функцией тока приёмника, должныобеспечивать соответствующие изменения параметров устройств симмет-рирования.

Автоматизированная система управления процессами симметриро-вания линейных нагрузок включает однофазный приёмник активной мощ-ности, устройства симметрирования с индуктивной и ёмкостной нагрузка-ми, бесконтактные силовые устройства коммутации, информационныеустройства и средства измерения, микроконтроллерную систему управле-ния. Упрощённый алгоритм управления режимами работы комбинирован-ного группового приёмника можно представить в следующем виде.

Ток приёмника является функцией параметров X, Y, Z технологиче-ского процесса

( )Z,Y,XI =& (1)Изменение тока вызывает изменения линейных нагрузок сети. В из-

менившихся условиях токи других фаз определяются из условия0=++ CBA III &&& (2)

При известном напряжении сети коммутирующими устройствамиподключаются симметрирующие устройства с параметрами:в опережающей фазе сети

2опопоп U/QC ω= , (3)

в отстающей фазе сети1 2 /от отL Q U−= ω , (4)

где отоп Q,Q - реактивные мощности фаз симметрирующих устройствАнализ по заданным алгоритмам процессов управления подтвержда-

ет возможность реализации схемы управления.

Синицина Г.Н.АВТОМАТИЗИPОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

galina1968@mail.ruСистемы автоматизированного проектирования (САПР) дают воз-

можность на основе новейших достижений фундаментальных наук отраба-тывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулироватьразвитие математической теории проектирования сложных систем и объ-ектов.

Наиболее сложной вероятностной системой является техноценоз –техническая система типа промышленного предприятия. Крупное про-мышленное предприятие состоит из 1011 изделий из них 1010 определяютэлектрическое хозяйство. Система электроснабжения техноценоза создает-ся из готовых силовых трансформаторов, готовой коммутационной аппа-

СПИ-ТТ-2005

206

ратуры, готовой кабельной продукцией. При проектировании техноценозавыбор каждого изделия жестко не определен, во многом случаен. Заменана другое изделие по габаритам, энергетическим показателям возможна вбольшом диапазоне. Во время поставки, строительства, последующей экс-плуатации все изделия заменяются на различающиеся.

Нарастание числа элементов и усложнение связей между ними ус-ложняют процесс проектирования. В настоящее время для автоматизиро-ванного проектирования систем электроснабжения промышленных пред-приятий создана система ElectriCS ADT.

Исходными данными для проектирования систем электроснабженияв среде ElectriCS ADT являются: перечень электроприемников; переченьраспределительных устройств; перечень источников питания; переченьсекционных выключателей.

Система ElectriCS ADT выполняет следующие функции: расчет на-грузок по коэффициентам расчетной мощности; синтез структуры проек-тируемой системы с выбором оборудования; автоматическое присвоениепроектных позиций элементов (кабелей, блоков НКУ, автоматов и т.д.);расчет потерь напряжения в нормальных режимах и при пусках двигате-лей; расчет токов короткого замыкания; проверка защитных аппаратов порасчетным и пусковым токам; проверка защитных аппаратов по чувстви-тельности (к минимальным токам коротких замыканий); проверка селек-тивности защитных аппаратов и построение карт селективности; выводсписка кабелей и потребителей в формате системы ElectriCS 3D для после-дующей автоматизированной раскладки по кабельным конструкциям; вы-вод результатов работы в виде настраиваемых табличных и графическихдокументов.

Применение системы ElectriCS ADT позволяет повысить производи-тельность труда проектировщика-электрика и качество проектов в частипроектирования систем электроснабжения. Использование системыElectriCS ADT совместно с другими проектирующими системами этойсреды позволяет осуществить комплексную автоматизацию проектной ор-ганизации в части электротехнического отдела и отдела КИПиА (АСУТП).

Стариков В.Н., Исаченков Ф.Н.МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОБНАРУЖИВАЕМОЙ

ЛИДАРОМ КОНЦЕНТРАЦИИ NO2 КАК ФУНКЦИИ ДАЛЬНОСТИvnst@mail.ru

Орлов Д.А. [1, с.198, рис. 2.12] дал график зависимости порога обна-ружения концентрации c (в 1018 м-3) газа NO2 как функцию дальности R (вм), полученный на основе эмпирических данных. У 77 опытных точек гра-фика дальность R менялась от 361,15 м у 1-ой до 1499,478 м у 77-ой и оп-ределялась по формуле: Ri= 361,15+ 14,978(i-1), где i=1,2,3,…,77 – номер

СПИ-ТТ-2005

207

точки. Опытные концентрации ci, представленные на графике для 77 экс-периментальных точек моделировались линейной моделью теоретическихконцентраций ki (как у Орлова), определяемых по формуле ki=0,00319315(361,15+14,978(i-1)), дающей минимальную сумму квадратовотклонений от опытных концентраций ci, равную Σi

77=1(ci -

ki)2=23,93538611⋅1018 м-3. Однако лучшей была экспоненциально-синусоидальная модель Шмидта В.М. [2, с. 64], определяемая по формулеki=a(361,15+14,978(i-1))+exp(b(d-(361,15+14,978(i-1))))sin((361,15+14,978(i-1))g).Эта модель при a= 0,00289603, b= 0,00055902, d = -571,215, g=2,7157 дава-ла минимальную сумму квадратов отклонений от опытных концентрацийci, равную 10,11083289⋅1018 м-3. Этот минимум мы не успели уточнить доконца. Он оказался грубо оцененным, неокончательным.

Во второй и шестой строках табл. ниже приведены некоторые харак-терные опытные значения этой функции ci. В третьей и седьмой строкахтабл. ниже даны теоретические значения этой функции ki, рассчитанные полинейной теоретической формуле: 0,00319315(361,15+14,978(i-1)), а в чет-вертой и восьмой строках – по экспоненциально-синусоидальной моделиШмидта. Все значения взяты соответственно дляi=1,7,14,21,28,35,42,49,56,63,70,77.

Ri, м 361,15 451,018 555,864 660,71 765,556 870,402ci,1018 0,5 0,915 1,389 1,893 2,474 2,546ki,1018 1,226 1,531 1,886 2,242 2,598 2,954ki,1018 1,061 1,335 1,663 2,004 2,360 2,735Ri, м 975,248 1080,094 1184,94 1289,786 1394,632 1499,478ci,1018 2,534 3,601 3,542 4,778 5,573 5,937ki,1018 3,310 3,665 4,021 4,377 4,733 5,089ki,1018 3,133 3,559 4,018 4,514 5,053 5,639

Список использованных источников.1. Орлов Д.А. Мобильный лидар на основе перестраиваемого титан-

сапфирового лазера для дистанционного мониторинга загрязнений атмо-сферы в условиях ЧС. Дис. к. т. н., М.: МИРЭА, 2001.- 234 с.

2. Шмидт В.М.О площади конкретной флоры// Вестник ЛГУ.-1972.- Вып.1, N3.- С. 57-66.

Стариков В.Н., Исаченков Ф.Н.МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ЛИДАРНОГО

ФЭУ КАК ФУНКЦИИ ДАЛЬНОСТИvnst@mail.ru

Орлов Д.А. [1, с.197, рис. 2.9] дал график нормированного коэффи-циента усиления (КУ) c у ФЭУ как функцию дальности R в м. Во второй ипятой строках табл. 1 приведены некоторые характерные опытные значе-

СПИ-ТТ-2005

208

ния этой функции c. В третьей и шестой строках таблbws даны теоретиче-ские значения этой функции, рассчитанные по лучшей (из рассмотренных)теоретической формуле: c=k(R+a)r при a=2,95, r=0,5092 и k=0,01713.

Параметры a и r оценены минимизацией суммы квадратов разно-стей отклонений теоретических и опытных значений КУ, которая оказа-лась равна 0,01775478. Параметр k определялся условием, чтобы при R=2940 было c=1.

R, м 8,69 17,79 135,72 497,64 841,6c 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5c 0,060 0,080 0,211 0,406 0,530R, м 1165,03 1500 1877,33 2325,24 2940c 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0c 0,625 0,710 0,796 0,888 1,000

Список использованных источников.1. Орлов Д.А. Мобильный лидар на основе перестраиваемого титан-

сапфирового лазера для дистанционного мониторинга загрязнений атмо-сферы в условиях ЧС. Дис. к. т. н., М.: МИРЭА, 2001.- 234 с.

Тонконогов М.П., Фазылов К.К.ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ДЛЯ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ

РЕЛАКСАТОРОВ В МАТЕРИАЛАХ С ВОДОРОДНЫМИ СВЯЗЯМИ,ДИАГНОСТИКИ И РАЗРАБОТКИ ИЗОЛЯЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ

mark@kargu.krg.kz, kostik@kargu.krg.kzКристаллы с водородными связями можно квалифицировать как

протонные полупроводники и диэлектрики, что позволяет описать с точкизрения протонной проводимости и релаксации кинетику нелинейной поля-ризации объёмного заряда и электретные эффекты в этих материалах, на-ходящих всё большее применение в изоляционной технике, электронике,оптоэлектронике и вычислительной технике [1].

Аналитическое исследование протонной релаксации затрудненочрезвычайно сложным и громоздким математическим аппаратом, опирает-ся на нелинейное кинетическое уравнение типа Фоккера-Планка и требуетприменения квантовых методов [2]. Необходимость применения ЭВМ воз-никает на этапе сопоставления теоретических и экспериментальных ре-зультатов, на основании которого нами предложена эффективная процеду-ра компьютерного расчёта параметров релаксаторов [3]. В основе этойпроцедуры лежит построение и численное исследование функции сравне-ния теории и эксперимента.

Функция сравнения не может быть получена в аналитическом виде,её построение и исследование проводится с помощью компьютерных ме-тодов. Минимизация функции сравнения осуществляется в пространстве

СПИ-ТТ-2005

209

параметров сравнения, которыми являются энергия активации, ширина по-тенциального барьера, равновесная концентрация релаксирующих частицпри фиксированной температуре, размер области релаксации протонов.Минимизация с помощью экспериментальных результатов функции срав-нения даёт возможность рассчитывать значения параметров релаксаторов,что позволяет разрабатывать новые типы изоляции на основе материалов сводородными связями, а также осуществлять диагностику состояния изо-ляции в процессе эксплуатации.

Список использованных источников1. Тонконогов М.П. Диэлектрическая спектроскопия кристаллов с

водородными связями. Протонная релаксация // УФН. – 1998. – Т. 168, –№1. – С. 29-54

2. Тонконогов М.П., Кукетаев Т.А., Фазылов К.К., Калитка В.А.Квантовые эффекты при термодеполяризации в сложных кристаллах с во-дородными связями // Известия вузов. Физика. – 2004. – №6. – С. 8-15

3. Тонконогов М.П., Исмаилов Ж.Т., Фазылов К.К. Термодеполяри-зационный способ определения параметров и концентрации дефектовструктуры в кристаллах с водородными связями // Предпатент № 36703. 7G01N 27/00.– Промышленная собственность. Официальный бюллетень:Минюст РК. – 2003. – №6. – С. 87

Филькин Н.М.МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ БАЗОВЫХ ПАРАМЕТРОВ

ГИБРИДНОЙ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИfnm@izhavto.ru

В соответствии с федеральной целевой научно-технической про-граммой "Исследования и разработки по приоритетным направлениям раз-вития науки и техники" на 2002-2006 годы выполняется НИР и ОКР по те-ме "Разработка новых технологических решений по созданию гибриднойэнергоустановки для легковых и малотоннажных грузовых автомобилей".Результатами выполняемого проекта будут опытные образцы гибриднойэнергосиловой установки (ГЭСУ), состоящей из двигателя внутреннегосгорания (ДВС) и электродвигателя (ЭД), соединенных между собой и ра-ботающих на один выходной вал, позволяющие снизить расход топлива на25-30 % и токсичность отработавших газов на 30-40 % в сравнении с базо-выми моделями автомобилей. Сложность обоснования составляющих гиб-ридной энергоустановки требует большого объема расчетных исследова-ний. Для этих целей разработаны математические модели, описывающиединамику автомобиля с ГЭСУ на различных режимах ее работы, реализо-ванные на ПЭВМ в виде комплекса программных средств.

СПИ-ТТ-2005

210

Проведенный анализ позволил процесс оптимизации параметровГЭСУ формализовать, записав его в виде конечной последовательностинеобходимых работ для получения оптимального решения, т.е. в виде ме-тодики, которая включает следующие этапы: разработка математическоймодели движения автомобиля, оборудованного ГЭСУ; обоснование мно-жества частных критериев оптимальности; анализ априорной информациидля обоснования критериальных ограничений и ограничений на оптимизи-руемые параметры; разработка программных средств расчета показателейтягово-скоростных свойств и экономичности (частных критериев) автомо-биля; реализация на ПЭВМ многокритериального метода поиска опти-мального решения; расчет внешней скоростной характеристики ДВС потребованиям к показателям тягово-скоростных свойств при работе ГЭСУна высоких частотах вращения выходного вала; расчет внешней скорост-ной характеристики ЭД по расчетной внешней характеристике ДВС и потребованиям к показателям тягово-скоростных свойств при работе ГЭСУна малых частотах вращения ее выходного вала; предварительные расчет-ные исследования по обоснованию логики управления ГЭСУ для реализа-ции ее в электронном блоке; предварительный расчет передаточных чиселтрансмиссии по множеству частных критериев оптимальности; выбор ДВСи ЭД по расчетным внешним характеристикам среди выпускаемых ДВС иЭД или их разработка и изготовление с учетом расчетных внешних харак-теристик; экспериментальные исследования ДВС с целью построения мно-гопараметрового семейства его нагрузочных характеристик; разработкасистемы управления ЭД на основе анализа реальной внешней скоростнойхарактеристики ЭД и требований к показателям тягово-скоростныхсвойств и экономичности; построение семейства нагрузочных характери-стик ЭД в соответствии с логикой управления работой ЭД; окончательныйрасчет оптимальных параметров трансмиссии для разработанной ГЭСУ илогики управления ею по множеству частных критериев.

СПИ-ТТ-2005

211

7. Информационные системы и приложения

Брагин Д.М., Барабанов В.Ф.ИНТЕГРАЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНОЙ СПРАВОЧНОЙ СИСТЕМЫ И

БИБЛИОТЕК СИСТЕМЫ P-CAD Br_dima@hotbox.ru

В настоящие время широкое распространение получила система ав-томатизированного проектирования многослойных печатных плат вычис-лительных и радиоэлектронных устройств

P-CAD. Для эффективного проектирования электронных устройств вданной среде необходимо располагать отечественными библиотекамиэлектро- и радиоэлементов, от тщательности исполнения которых зависитэффективность использования данной системы. Интегрированная базаданных библиотек является одним из основных компонентов системы.

Библиотеки в системе P-CAD являются интегрированными и содер-жат в себе информации о рисунке символа компонента на электрическойсхеме и посадочном месте компонента на печатной плате, текстовую ин-формацию о внутренней структуре и функциях отдельных составляющихкомпонента. В данной библиотеке каждому символу могут быть сопостав-лены несколько вариантов корпусов. Но в настоящие время, P-CAD 2002 идругие аналогичные системы ещё не обладают полноценной справочнойсистемой по компонентной базе интегрированных библиотек. По даннойпричине конструктору приходится пользоваться различной справочной ли-тературой в ходе подбора элементов при проектировании.

Для решения данной проблемы была разработана универсальнаясправочная система электронных компонентов с возможностью сопряже-ния её с различными САПР или использование её как отдельного про-граммного средства.

Данная справочная система обеспечивает быстрый доступ к различ-ной справочной информации (электрические параметры, предельные экс-плутационные характеристики, габаритные размеры, графика и т. п.), асистема поиска позволяет быстро найти или подобрать нужный элемент сзаданными параметрами. Также она обеспечивает открытость системы дляредактирования и пополнения базы данных радиоэлектронных компонен-тов, может взаимодействовать с графической информацией систем P-CAD2002 и AutoCAD 2004.

Использование универсальной справочной системы электронныхкомпонентов совместно с САПР позволяет уменьшить время разработкирадиоэлектронной аппаратуры. Это достигается за счёт сокращения потеривремени конструктором на поиск и подбор элементов.

СПИ-ТТ-2005

212

Галушкин Д.Т.СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ИХ

ПРИЛОЖЕНИЙextreme@rseu.ru

Работа по созданию систем регистрации пользователей информаци-онных сетей и учета используемых ими ресурсов (биллинг) ведется сейчасмногими крупными компаниями, число пользователей в которых составля-ет десятки тысяч абонентов. Примерами подобных компаний являютсяоператоры сотовой, пейджинговой связи и интернет-провайдеры. К ин-формационным сетям традиционно относились как к потенциально нена-дежным средам передачи данных. Сегодня, однако, речь идет уже о потен-циальной ненадежности самой передаваемой информации.

Существует два основных направления развития средств защитыинформационных систем: Системы защиты первого рода имеют своей це-лью сделать распределенную операционную среду безопасной и надежной.Как только эта задача решается, субъекты информационной системы счи-таются авторизованными для доступа к тем или иным объектам, независи-мо от того, что конкретно происходит во время такого доступа. Вот не-сколько различных вариантов систем авторизации при помощи паролей:

• Профили пользователей. На каждом из узлов создается база дан-ных пользователей, их паролей и профилей доступа.

• Профили процессов. Подобный метод реализован в технологииаутентификации Kerberos, где задачу аутентификации выполняет незави-симый (third-party) сервер, который содержит пароли как для пользовате-лей, так и для конечных серверов

Системы второго рода, наоборот, исходят из предположения, чтораспределенная среда не может быть сделана безопасной в принципе, и,следовательно, субъект не может считаться авторизованным для доступа кобъекту. В этих условиях можно говорить только об условной авторизациидействующей до тех пор, пока субъект осуществляет доступ предсказуе-мым образом. По-другому этот принцип может быть сформулирован так:ни один субъект не может считаться полностью авторизованным для дос-тупа к информационному объекту. Каковы же основные принципы, кото-рые должны быть реализованы в подобных системах защиты?

• Мониторинг процессов. Метод мониторинга процессов заключа-ется в создании специального расширения системы, которое бы постоянноосуществляло подобные типы проверок. И хотя указать все правила пове-дения внешнего процесса в большинстве случаев не представляется воз-можным, вполне реально определить их через отрицание или, иначе гово-ря, указать, что внешний процесс не может делать ни при каких условиях.

• Дублирование технологий передачи. Поскольку существует рисккомпрометации любой технологии передачи информации как в силу еевнутренних недостатков, так и вследствие воздействия извне, единствен-

СПИ-ТТ-2005

213

ный способ застраховать себя от последствий подобной ситуации заключа-ется в параллельном применении нескольких отличных друг от друга тех-нологий передачи.

• Децентрализация. Во многих случаях использование стандарти-зованных технологий обмена информацией вызвано не стремлением кстандартизации, а недостаточной вычислительной мощностью большинст-ва хост-систем.

В качестве примера можно привести широко используемый в Internetпротокол Domain Name Service (DNS). Его применение для получения се-тевого адреса зачастую требует прохождения запроса через цепочку серве-ров, что увеличивает риск подмены информации. Для уменьшения подоб-ного риска вполне возможно создание локальных баз данных всех (иличасти) имен DNS с периодическим их обновлением.

Построенные с применением этих трех принципов системы защитыне могут заменить системы первого рода. Важно то, что применение этихпринципов не исключает использования технологий защиты информациисетевого уровня. Поэтому при разработке политики безопасности для рас-пределенной информационной системы целесообразно использование сис-тем защиты как первого, так и второго рода.

Галушкин Д.Т.ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В СУБД

extrem@rseu.ruВ современных условиях любая деятельность сопряжена с опериро-

ванием большими объемами информации, которое производится широкимкругом лиц. Защита данных от несанкционированного доступа являетсяодной из приоритетных задач при проектировании любой информацион-ной системы. Следствием возросшего в последнее время значения инфор-мации стали высокие требования к конфиденциальности данных. Системыуправления базами данных, в особенности реляционные СУБД, стали до-минирующим инструментом в этой области. Обеспечение информацион-ной безопасности СУБД приобретает решающее значение при выборе кон-кретного средства обеспечения необходимого уровня безопасности орга-низации в целом.

Для СУБД важны три основных аспекта информационной безопас-ности - конфиденциальность, целостность и доступность. Темой настоя-щей статьи является первый из них - средства защиты от несанкциониро-ванного доступа к информации.

В современных СУБД достаточно развиты средства дискреционнойзащиты. Дискреционное управление доступам (discretionary access control)— разграничение доступа между поименованными субъектами и поимено-ванными объектами. Субъект с определенным правом доступа может пе-

СПИ-ТТ-2005

214

редать это право любому другому субъекту. Дискреционная защита явля-ется многоуровневой логической защитой.

Логическая защита в СУБД представляет собой набор привилегийили ролей по отношению к защищаемому объекту. Данные о логическойзащите находятся в системных таблицах базы данных и отделены от за-щищаемых объектов (от таблиц или представлений).

Средства мандатной защиты предоставляются специальными(trusted) версиями СУБД. Мандатное управление доступом (mandatoryaccess control) — это разграничение доступа субъектов к объектам данных,основанное на характеризуемой меткой конфиденциальности информации,которая содержится в объектах, и на официальном разрешении (допуске)субъектов обращаться к информации такого уровня конфиденциальности.Использование СУБД с возможностями мандатной защиты позволяет раз-граничить доступ собственно к данным, хранящимся в информационнойсистеме, от доступа к именованным объектам данных.

Конфигурация, к которой имеет доступ хотя бы один программист,не может считаться безопасной. Поэтому обеспечение информационнойбезопасности баз данных — дело весьма сложное, и во многом вследствиесамой природы реляционных СУБД.

Галушкин Д.Т.ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АНТИВИРУСНОЙ ЗАЩИТЫКОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

extrem@rseu.ruСегодня вроде бы никого не надо убеждать в необходимости по-

строения антивирусной защиты любой более-менее ответственной инфор-мационной системы. По оценкам западных аналитиков, ежегодный обще-мировой ущерб от проникновения вирусов, червей, троянских коней ипрочей программной "живности" составляет от 8 до 12 млрд долларов. Исоздатели вирусов не сидят, сложа руки. В условиях, когда компьютерныесистемы становятся основой бизнеса, а базы данных - главным капиталоммногих компаний, антивирусная защита прочно встает рядом с вопросамиобщей экономической безопасности организации. Особенно эта проблемаактуальна для крупных финансовых корпораций, холдингов и банков, посути дела являющихся хранителями весьма конфиденциальной информа-ции о клиентах и бизнес которых построен на непрерывной обработкеэлектронных данных. Кража, уничтожение, искажение информации, сбой иотказ компьютерных систем - вот те проблемы, которые несут с собой ви-русы и вирусоподобные программы.

Общая структура решения. Общая структура решения по антиви-русной защите банковской информационной системы приведена на рисун-ке. На первом уровне защищают подключение в Интернет или сеть по-

СПИ-ТТ-2005

215

ставщика услуг связи - это межсетевой экран и почтовые шлюзы, посколь-ку по статистике именно оттуда попадает около 80% вирусов. Необходимоотметить что таким образом будет обнаружено не более 30% вирусов, таккак оставшиеся 70% будут обнаружены только в процессе выполнения.Применение антивирусов для межсетевых экранов на сегодняшний деньсводится к осуществлению фильтрации доступа в Интернет при одновре-менной проверке на вирусы проходящего трафика. Осуществляемая таки-ми продуктами антивирусная проверка сильно замедляет работу, по этомув отсутствии необходимости фильтрации посещаемых пользователями веб-узлов применение таких продуктов является нецелесообразным.

На втором этапе как правило, защищают файл-сервера, сервера базданных и сервера систем коллективной работы, поскольку именно они со-держат наиболее важную информацию. Антивирус не является заменойсредствам резервного копирования информации, однако без него можностолкнуться с ситуацией, когда резервные копии заражены, а вирус акти-визируется спустя полгода с момента заражения.

Ну и напоследок защищают рабочие станции, они хоть и не содержатважной информации, но защита может сильно снизить время аварийноговосстановления.

Антивирусная защита ИС – важнейшая и постоянная функция общейсистемы экономической безопасности корпорации. Независимо от уже су-ществующих решений по антивирусной защите всегда полезно провестидополнительный аудит и оценить систему глазами независимого и компе-тентного эксперта.

Список использованных источников1. http://www.citforum.ru/security/virus/bank/

СПИ-ТТ-2005

216

Голикова Е.В., Коржов Е.Н., Космачева В.П., Тюкачев Н.А.ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС HYDROSYS КАК

РАЗВИВАЮЩАЯСЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМАalena-glk@yandex.ru

Пакет HydroSys был разработан для проведения гидравлических рас-четов как информационная система открытого типа, т.е. наращиваниефункциональных возможностей пакета может происходить без участияпрограммистов, при этом эксплуатация пакета не составляет труда дляобычного пользователя Windows. HydroSys создавался для расчетов гидро-систем, образованных последовательно соединенными отдельными участ-ками, подготовлен для решения прямой задачи гидравлики.

HydroSys постоянно совершенствуется в соответствии с новыми за-просами и требованиями. Одно из последних расширений возможностейпакета было связано с закрученными потоками жидкости или газа, по-скольку вихревые потоки – это один из наиболее распространенных типовтечения, с которыми сталкиваются инженеры-конструкторы. В результатепроведенного исследования этой темы в пакете появилась возможностьрасчета вращающихся течений в различных каналах.

Для удобства эксплуатации пакета и в связи с постоянно происходя-щим совершенствованием и расширением базы данных, по средствам Mi-crosoft Help Workshop была создана справочная система. Справка HydroSysсодержит 14 разделов и подразделов, было написано более 40 статей с ис-черпывающей информацией о пакете. Статьи сопровождают иллюстрациии таблицы, между статьями возможны тематические переходы. Необходи-мую информацию можно искать с помощью содержания или Предметногоуказателя, содержащего почти 50 ключевых терминов и фраз.

Дальнейшая работа с пакетом показала недостаточную эффектив-ность метода представления базы данных участков. Неудобство заключа-лось в том, что одновременно нельзя было просмотреть состав несколькихгрупп участков. Поэтому следующим этапом разработки стало преобразо-вание интерфейса с помощью древовидной формы представления инфор-мации. Построенное дерево содержит в себе два уровня: первый – группы,второй – участки в группе. В результате просмотр содержимого сразу не-сколько групп осуществляется простым развертыванием дерева. Модифи-кация интерфейса позволила сократить количество рабочих окон для соз-дания изделия и создания участков с сохранением всех ключевые функции(напр., создание, удаление участка в группе или изделии).

Выполненные преобразования способствовали расширению возмож-ностей HydroSys при максимальной простоте в эксплуатации пакета, сде-лали его более наглядным, понятным, что является одним из приоритетовразработки HydroSys.

СПИ-ТТ-2005

217

Десятов А.Д., Думачев В.Н.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАНТОВОГО КЛОНИРОВАНИЯ ДЛЯ

ПЕРЕХВАТА ИНФОРМАЦИИdesyat_d@mail.ru, dumv@comch.ru

Успехи современных нанотехнологий и квантовой электроникивплотную подвели разработчиков к проблеме освоения квантовых инфор-мационных пространств. Выделение носителя квантовой информации –кубита (qubut), связано прежде всего с наличием свойства, принципиальноотличающего его от классического носителя информации – бита (bit). Этосвойство – возможность создания запутанного состояния нескольких куби-тов. Получение и исследование запутанных состояний является основнойзадачей квантовой теории информации и квантовых вычислений.

Теорема о невозможности получения точной копии произвольногоквантового состояния [1] явилась фундаментальной основой для широко-масштабных работ по созданию криптостойких протоколов квантовых ка-налов информации. В настоящей работе рассмотрено использование двух-кубитного оператора CNOT для неидеального клонирования произвольно-го квантового состояния. Показана возможность эффективного подслуши-вания и перехвата информации передаваемой с помощью квантового крип-топротокола BB84 [2].

Носителями информации в протоколе BB84 являются фотоны поля-ризованные под углом ( )4/3,2/,4/,0 πππ . Отправитель А посылает В фотонв одном из поляризованных состояний. Фотон перехватывается агентом Е,который, с помощью квантового двухкубитного оператора CNOT( yxxyxPxy ⊕= ,, ) создает следующее запутанное состояние

1...11110...0000... 1141312 βα +=Ψ=Ψ inn

out PPPP ,с редуцированными матрицами плотности

1100 22,...,2,1 βαρ +=out

n .Полученные фотоны Е может пропустить через комплекс однотип-

ных анализаторов, что позволит с высокой вероятностью идентифициро-вать кубит и создать новый с той же поляризацией.

Список использованных источников1. W. K. Wootters and W. H. Zurek, Nature (London) 299, 802(1982).2. C. H. Bennett and G. Brassard, in Proceedings of the IEEE Interna-

tional Conference on Computers, Systems and Singal Proceeding, Bangalore,India (IEEE, New York), p.175 (1984).

СПИ-ТТ-2005

218

Десятов А.Д., Думачев В.Н.О РАСШИРЕНИИ АЛГОРИТМА ШИФРОВАНИЯ RSA

desyat_d@mail.ru, dumv@comch.ruСуществование в настоящее время множества криптопротоколов

свидетельствует о повышенном спросе на системы надежной передачиконфиденциальной информации. Одним из широко используемых крипто-стойких протоколов является система RSA [1]. Идейная простота матема-тической основы [2] делает его открытым для модификаций и доступнымдля широкого круга пользователей. В настоящей работе предлагается мо-дификация RSA на случай произвольного количества ключей.

Обозначая функцию Эйлера числа ∏=

=L

iipN

1 как ∏

=

−=L

iipN

1)1()(ϕ

имеем

=−=−∏ −

=

− =∏ 1|1| 11)1(

1

11

L

iipL

ii

p xpxp

1|1|1|1

)()( 1 −=−=−=−∏⋅ =

L

iiqkNN xNxNxN ϕϕ .

Умножая последнее выражение на x получим:

xxNxNL

ii

L

ii qq

−=−∏−∏== 11 |1|

1.

Другими словами это означает, что

xNxL

iiq

=∏= mod1 .

Математически протокол шифрования заключается в следующем:1. первые 1−L этапов - шифрование ключами 121 ,...,, −Lqqq (в любой

последовательности): 1mod1 xNxq = , 21 mod2 xNxq = и т.д.;2. L-й этап – расшифровка xNx Lq

L =− mod1 .

Список использованных источников1. Диффи В., Хэллман М.Е. Новые направления в криптографии.

ТИИЭР, 1979, т.67, №3.2. Виноградов И.М. Основы теории чисел. М.:РХД, 2003, 176 с.

Калмыков Ю.В., Лапин Е.С.ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЕ

УПРАВЛЕНИЯatpp@pochta.ru

Распараллеливание вычислительного процесса для компьютерныхсистем управления (КСУ) технологическими объектами в режиме реально-

СПИ-ТТ-2005

219

го времени приобретает особое значение. Алгоритм управления длябыстротекущих, случайно меняющихся параметров технологическойустановки часто предусматривает обработку большого числа статистиче-ских данных от соответствующих датчиков, вычисление расчетного крите-рия и формирование соответствующего управляющего воздействия.

Диапазон технико-экономических решений в данной области весьмаразнообразен и по возможности должен предусматривать комплексныйподход - от выбора принципов построения, функционирования иорганизации работы отдельных аппаратно-программных модулей до ихсовместной работы в составе АСУ ТП. Алгоритмы функционирования со-ставляющих КСУ могут значительно различаться, что приводит к необ-ходимости оптимизации совместного параллельного их выполнения за ог-раниченное время.

Для КСУ распределенными объектами вступают в силу до-полнительные ограничения, связанные с неоднородностью распределеннойвычислительной системы и проблемой организации общей памяти.Характерная для такого случая асинхронная обработка данных усложняетанализ взаимосвязей и мониторинг программно-аппаратных модулейпервичной обработки информации о состоянии объекта управления. Не-обходимость динамического распределения вычислительных ресурсов вы-двигает дополнительные требования к организации и техническим харак-теристикам КСУ.

Очевидно, что методика разработки информационно-логических свя-зей должна в необходимой мере учитывать изложенные выше обстоятель-ства, определять приоритетные соотношения для параллельных процес-сов и способы их реализации.

Работа по классификации производств с КСУ, анализ возможности иэффективности параллельной организации вычислительных процессов ве-дется на кафедре «Автоматизация технологических процессов и про-изводств» СФ СамГТУ. На основе пакетов MatLAB и Rational Roseстроятся математические и программные модели с целью отображения ихобщих закономерностей в структуру типовой модели, оптимизированнойдля распараллеливания.

Каширин Д.И.АЛГОРИТМ НЕЧЕТКОЙ УНИФИКАЦИИ ДЛЯ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМkashirin@rgrta.ryazan.ru

Теория унификации успешно развивается в последние три десятиле-тия в рамках искусственного интеллекта и теории алгоритмических язы-ков. Алгоритмы унификации используются в настоящее время как основаинтеллектуальных автоматизированных систем для широкого класса

СПИ-ТТ-2005

220

предметных областей [1]. Они направлены на сопоставление сложныхформализованных структур знаний между собой с целью получения отве-тов на вопросы, требующие ограниченного логического вывода [2, 3].

Постановка задачи унификации [1] в строгой математической формесводится к следующему. Пусть есть два математических выражения s(x1,x2, …, xi, … xn) и t(y1, y2, …, yi, … yn) (чаще всего – термы универсальнойалгебры), которые содержат описание каких-либо высказываний, где ар-гументы xi и yi представляют собой либо константы, либо переменные.Унифицировать эти выражения – значит найти подстановки на место ар-гументов xi и yi таких подвыражений, чтобы оба выражения s и t сталиравными. На этом алгоритме построены, например, все основные действияизвестной Prolog-машины[2].

Сложность использования алгоритмов унификации заключается втом, что знания в интеллектуальных системах часто имеют нечеткую фор-му. Упрощенно это можно представить так, что исходные выражения дляунификации содержат на метах своих аргументов константы с нечеткимизначениями. С другой стороны, переменные этих выражений могут иметьтакже нечеткую природу, т.е. подставляемые на их место подвыражениямогут быть заданы в качестве значений с определенным значением функ-ции принадлежности [4]. Сложность алгоритма унификации в этом случаеповышается и переходит в новый класс сложности, например, от линейнойк квадратичной.

Для решения представленной проблемы предлагается использоватьметодологию метрических шкал по аналогии с псевдофизическими логи-ками [4]. Каждая шкала будет иметь деления, соответствующие возмож-ным значениям переменных в исходных для унификации термах. Крометого, для каждой из шкал вводится дополнительная шкала, образующая,таким образом плоскость, точки которой представляют собой значения пе-ременной с определенной степенью принадлежности множеству возмож-ных подстановок. Такие пары шкал можно объединить в гиперпространст-во с размерностью 2n, где n – число переменных в выражениях s и t. Поусловиям унификации это число одинаково для обоих выражений. Длявыполненных построений исходные унифицируемые выражения будутпредставлять собой две поверхности гиперпространства. При этом пересе-кающиеся части поверхностей представляют собой классы эквивалентно-сти для множества возможных подстановок [1], что существенно упроща-ет сам алгоритм унификации.

Нечеткая унификация дает возможность сопоставлять различныевыражения, описывающие структуру и устойчивые закономерности пред-метной области. При этом результат сопоставления представляет собойконкретизированное выражение как результат (или фрагмент результата)некоторого логического вывода, оцененный с некоторой степенью досто-верности. Эта степень может рассчитываться с помощью нечетких алгебр

СПИ-ТТ-2005

221

и корректироваться при изменении вновь приходящих входных парамет-ров.

Экспериментальная программа Fuzzy-Unify v.1.2, реализованная наязыке программирования MS Visual C++ v.6.00 подтвердила работоспо-собность алгоритма нечеткой унификации, использующего метрическиешкалы. В то же время вычислительная сложность этого алгоритма застав-ляет искать новые проектные решения, в основе которых можно использо-вать, например, бинарные ассоциативные матрицы.

Список использованных источников1. Knight K. Unification: A Multidisciplinary Survey.- ACM Computing

Surveys. - 1989. - V.21. - N 1. - pp. 93-124.2. Mukai K.,Yasukawa H. Complex indeterminates in Prolog and its ap-

plication to discourse models. - New generation Comput., 1985, N3, pp.441-466.

3. Каширин Д.И. Эвристические программы, использующие объек-ты // Материалы 11-й Международной научн.-техн. конф. «Проблемы пе-редачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций». –Рязань, Рязанская государственная радиотехническая академия, 2002.-с.103-105.

4. Каширин И.Ю., Маликова Л.В., Маркова В.В. Дискретная мате-матика. Учебное пособие// РГРТА, Рязань, 2002. - 48с.

Кипрушкин С.А., Королев Н.А., Курсков С.Ю.ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДАННЫХ В СЕТЕВОЙИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

kurskov@psu.karelia.ruЦелью данной работы является организация криптографической за-

щиты данных в разработанной авторами распределенной информационно-измерительной системе поддержки научно-образовательного процесса, ко-торая реализует методы оптической спектроскопии применительно к зада-чам физики плазмы и атомных столкновений и обеспечивает удаленныйдоступ к своим ресурсам в сетях Интранет/Интернет [1].

Безопасность системы достигается путем шифрования данных, кото-рыми обмениваются сервер доступа к оборудованию (центральный сервер)и серверы оборудования. Это представляется необходимым, так как суще-ствует вероятность подмены кадров запроса/ответа центрального сервера исерверов оборудования посторонними пользователями и, следовательно,получение несанкционированного доступа к информации клиентов и обо-рудованию экспериментального комплекса, управляемого серверами обо-рудования.

СПИ-ТТ-2005

222

Защита информации основана на криптографическом расширенииJCE 1.2 пакета Java 2 Platform Standard Edition v1.4 и пакете Cryptix 3.2. Вкачестве асимметричного алгоритма шифрования и алгоритма цифровойподписи выбран алгоритм RSA. Шифрование трафика и хранилища клю-чей осуществляется на основе симметричного алгоритма Rijndael. Алго-ритм хэш-функции – MD5, алгоритм MAC-кода – HMAC-MD5.

В системе протокол идентификации сторон совмещен с протоколомполучения и сверки секретных ключей. Пару открытый и закрытый ключможет генерировать каждая сторона взаимодействия самостоятельно.

В системе безопасности предусмотрено три режима работы, которыезависят от степени значимости решаемых задач. Первый режим – это от-крытая работа системы, когда криптографическая защита полностью от-ключена. Второй режим – это реальная работа, которая требует обеспече-ния целостности и подтверждения неаннулируемости данных, а также ау-тентификации прав доступа, но не конфиденциальности. И последний, тре-тий режим, – это закрытая работа, когда все данные передаются только взашифрованном виде с дайджестом или цифровой подписью.

Использование криптографических средств защиты информации га-рантирует целостность, неаннулируемость и конфиденциальность данныхв условиях многопользовательского сетевого доступа к ресурсам распре-деленной информационно-измерительной системы.

Работа выполнена при поддержке Американского фонда граждан-ских исследований и развития (проект PZ-013-02) и Министерства образо-вания РФ.

Список использованных источников1. Гаврилов С.Е., Жиганов Е.Д., Кипрушкин С.А., Курсков С.Ю. //

Научный сервис в сети Интернет: Тр. Всерос. науч. конф. М.: Изд-во Моск.ун-та, 2002. С. 157-159.

Коваль Д.Б.РЕАЛИЗАЦИЯ В ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ МЕХАНИЗМА

ПОИСКА ОБЪЕКТОВ, ОПИСЫВАЮЩИХ ОДНУ И ТУ ЖЕСУЩНОСТЬkoval@relex.ru

В многопользовательском режиме работы объектной информацион-ной системы информация об одной и той же сущности может быть введенав систему различными операторами и в различное время. В докладе пред-ложен способ поиска и устранения избыточной информации.

Степень похожести объекта оj (j= ,m1 ), имеющего в своем составе на-бор атрибутов {sij}, i= ,n1 , на эталонный объект оk предлагается определять

СПИ-ТТ-2005

223

с помощью формулы: n

w

S

n

iiijk

jk

∑== 1

*µ

, где Sjk – среднее арифметическое

значений функции похожести атрибутов эталонного объекта оk на атрибу-ты объекта оj, причем µijk∈[0,1], wi – весовые коэффициенты атрибутовобъектов, устанавливаемые экспертом. Для малоинформативных атрибу-тов коэффициенты wi могут быть равны нулю, совокупность атрибутов сотличными от нуля коэффициентами wi будем называть маской идентифи-кации. Функция µijk может быть определена различными способами, в про-стейшем случае: µijk=1, если значение атрибута sij равно значению атрибутаэталонного объекта sik и µijk=0, если значения атрибутов не равны. Экспер-том задается пороговое значение степени похожести S0, при превышениикоторого объекты оj считаются идентичными эталонному объекту оk. Ал-горитм метода приведен на рисунке.

Приведенный метод позволяет решить задачу поиска объектов, опи-сывающих одну и ту же сущность, путем нахождения наибольшего значе-ния степени похожести объекта на эталонный объект и применяется дляатрибутов различных типов (целый, строковый, вещественный и т. д.).

Коваль Д.Б.МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ЗАПРОСОВ В ИНФОРМАЦИОННОЙСИСТЕМЕ В ТЕРМИНАХ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

koval@relex.ruПредлагаемый способ предполагает преобразование пользователь-

ского запроса на естественном языке в логический запрос, который выра-жает запрос в терминах, не зависящих от структуры базы данных.

Структура логического запроса может быть описана формулой:

СПИ-ТТ-2005

224

Q=(O, F(O), P(S(O))),где O – множество классов объектов {Oi} (i= ,m1 ), S – множество имен ат-рибутов {sij} (j= i,n1 ), входящих в состав класса объекта Oi, F – множествофункций {f}, определенных на множестве O (например, f1=‘количество’,f2=’максимальный’), а P – множество типов предикатов {p}, определенныхна множестве атрибутов S и соединенных с помощью логических операций«И», «ИЛИ», «НЕ» (например, p1=‘больше’, p2=’содержит’ и т.д.).

Метод заключается в выделении в структуре логического запроса со-ставных частей:

а) дерево запроса Q'=(O,F(O)) формируется из названий классов объ-ектов и названий функций {f}, также оно содержит информацию о том, какв запросе связаны между собой разные классы объектов.

б) деревья условий Q''=(Q'j, P(S(Q'j))) формируются для каждого эле-мента дерева запроса Q'j из имен атрибутов класса объектов Q'j, и предика-тов {p}, в узлах дерева условий для связи предикатов могут стоять логиче-ские операции «И», «ИЛИ», «НЕ».

Пользователь формирует части логического запроса, затем они авто-матически транслируются в SQL запрос, как это показано на рисунке:

Данный метод формирования запросов позволяет создавать запросыв терминах модели предметной области без применения синтаксического исемантического анализаторов текста, так как необходимые правила приме-няются на этапе формирования Q' и Q''.

Козачок А.И., Логвинов А.А.ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

ВИДЕОКОНФЕРЕНЦ-СВЯЗИlogvinov@orl.ru

Системы видеоконференцсвязи (ВКС) значительно расширяют воз-можности существующих телекоммуникационных инфраструктур, добав-ляя к средствам передачи данных и голоса технологию обмена визуальной

СПИ-ТТ-2005

225

информацией. Сегодня практически невозможно представить ситуацион-ный центр, в котором нельзя было бы провести сеанс видеоконференцсвя-зи. Кроме того, эксперты ситуационного центра должны иметь возмож-ность вести работу над графическими и мультимедийными материаламивместе с коллегами, находящимися на месте событий или в другой частиземного шара. Учитывая, что информация, передаваемая в сеансах видео-конференцсвязи, может содержать конфиденциальные сведения, необхо-димо обеспечить безопасную передачу информации по каналам связи с ис-пользованием технологии криптографической защиты информации.

Основная особенность работы ситуационного центра (СЦ) − приня-тие оперативных решений в крайне сжатые сроки. Поэтому к аппаратно-программному комплексу видеоконференцсвязи СЦ предъявляется рядспецифических требований. Наряду с этим, для обеспечения надёжной ра-боты ВКС, необходимо обеспечить защиту от воздействия ряда дестабили-зирующих факторов. Прежде всего – это нарушение конфиденциальностии целостности информации. Предотвращение реализации первой из обо-значенных угроз достигается сокрытием структуры защищаемой сети, за-щитой потоков информации от анализа трафика, шифрованием каждого IP-пакета на индивидуальном ключе. Для обеспечения целостности переда-ваемой информации необходимо обеспечить защиту сети от атак извне; ау-тентификацию всего трафика между удаленными точками; использованиестатических маршрутизаторов и межсетевых экранов.

При обеспечении безопасности ВКС особое внимание необходимообратить на временные затраты, возникающие при криптографическомпреобразовании информации. Для снижения задержек при передаче паке-тов и поддержания высокого уровня качества обслуживания производи-тельность шифратора должна быть примерно в два раза большей, чем ско-рость передачи информации в локальной сети, то есть порядка 200 Мбит/с.При этом необходимо отметить, что целесообразно шифровать только ме-диапотоки и свободно передавать остальной трафик. В этом случае каналыне несущие конфиденциальной информации (управление оборудованием исеансами ВКС) будут передавать информацию в открытом виде, что по-зволит заметно повысить эффективность работы ВКС.

Реализация обозначенных требований с учётом противодействия ос-новным дестабилизирующим факторам позволит создать надёжную и эф-фективную систему обеспечения безопасности видеоконференцсвязи.

Корнев А.Л., Веретельник И.А.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ

ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМa_jav@rambler.ru

Курс «Современные технологии баз данных (БД)» является одним из

СПИ-ТТ-2005

226

опорных в подготовке специалистов по информационным технологиям.При подборе компонентов информационной системы для учебной и науч-но-исследовательской работы решающее значение имеют функциональ-ность программного обеспечения, возможности адаптации для студенче-ской учебной аудитории, дружественный графический интерфейс, а такжестоимость программных продуктов. В качестве серверов баз данных накафедре компьютерных систем мониторинга Донецкого национальноготехнического университета используются программные продукты MySQLи Paradox (Borland) под управлением операционной системы Windows XP.

Сервер базы данных MySQL является программой с открытым кодоми, начиная с выходом четвертой версии, стал совместимым с последнимистандартами языка SQL и ODBC, что позволяет использовать для работы cсервером широкий спектр программного обеспечения - от программ, напи-санные на языках скриптов ( Perl, PHP ) до языков высокого уровня ( Java,C++ ). База данных Paradox обладает такими же возможностями. В качест-ве сервера приложений на кафедре используется Apache/Tomcat. Дляуправления базами данных и выполнения запросов было спроектированоприложение на языке Java с технологией Java Server Pages, названное брау-зером БД. Данный выбор компонентов существенно расширяет функцио-нальность приложения. Браузер БД поддерживает администрирование БД,управление привилегиями и ролями, авторизацию пользователей, обработ-ку ошибок и журнализацию, а также выполняет команды языка SQL, кон-тролируя при этом синтаксис команд, и отображая результаты в удобномграфическом формате с поддержкой технологий CSS 2, HTML 4, HTTP 1.1,DOM 1, JavaScript 1.2, SSL 2, Unicode.

Отметим, что построение общей конфигурации системы не требуетдополнительных инсталляций на рабочих местах. Для работы с БД пользо-ватели применяют любой из хорошо изученных браузеров: Internet Ex-plorer, Netscape Navigator или Opera под управлением любой из операци-онных систем: Windows, Linux и т.п. Такая компоновка программногообеспечения требует от компьютера минимальных ресурсов, что делаетвозможным использование не дорогостоящих машин с большим срокомэксплуатации. Браузер БД способен с высокой скоростью обслуживать до100 пользователей в сети. Объем дистрибутива браузера БД менее 200 кб.

Кумановский Д.В.ЦЕЛИ СОЗДАНИЯ СЛУЖБЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ В ПРОЕКТЕ

ЦИФРОВОЙ БИБЛИОТЕКИ В АБИС «РУСЛАН» mitya@unilib.neva.ru

Целями создания службы идентификации ресурсов в проекте по соз-данию цифровой библиотеки в рамках АБИС «Руслан» являются дальней-шее развитие понятия цифровых библиотек и разработка принципов их

СПИ-ТТ-2005

227

проектирования, позволяющих реализовывать хранилища разнородныхэлектронных ресурсов, а также обеспечить интеграцию ресурсов в единоеинформационное пространство. Эта цель достигается за счёт решения сле-дующих задач:

• разработка концепции формирования и интеграции разнородныхинформационных ресурсов в единое пространство;

• разработка архитектуры и технологии реализации распределённойинформационной системы интегрированных ресурсов, позволяющей соз-давать, вести и объединять независимые распределённые коллекции элек-тронных ресурсов;

• разработка и реализация технологии службы наименования в рам-ках АБИС «РУСЛАН».

Решение этих задач должно позволить осуществить объединениеразных цифровых библиотек, информационных систем, обеспечивающихдоступ к ресурсам на базе разработанных ими принципов организации.

Ключевыми моментами в реализации службы имён являлись:• выбор подходящей для решения поставленных задач схемы иден-

тификации электронных ресурсов;• метаинформация - определение информации, необходимой для

идентификации цифровых объектов и трансляции имён объектов в элек-тронные ресурсы;

• работа с распределёнными данными – информационная системадолжна допускать возможность работы с данными, расположенными наразных физических серверах и доступными в разные промежутки времени;

• связь с другими системами – возможность системы взаимодейст-вовать с другими информационными системами и службами для обеспече-ния доступа к информации;

• открытость – система должна легко расширяться и быть основанана открытых стандартах и протоколах;

• разграничение доступа – система должна быть способна предос-тавлять различные уровни доступа к информации для различных пользова-телей;

• соответствие разработки архитектуре цифровых библиотек Каннаи Виленски;

• соответствие требованиям, предъявляемым к единоообразнымидентификаторам объектов, URN, из RFC 1737 и последующим;

• лёгкость в использовании – для пользователей должны предостав-ляться простые интерфейсы, скрывающие особенности технической реали-зации.

СПИ-ТТ-2005

228

Лебеденко Е.В., Серебряков Д.В., Полищук М.А., Хроменков Ю.Г.ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМneverman@pochta.ru

Постоянное развитие современных информационных и телекомму-никационных систем предъявляет все более жесткие требования к качествусистемного программного обеспечения, в частности операционных систем(ОС). Особенно остро стоят вопросы защиты различных функций ОС.

Одной из основных проблем с точки зрения обеспечения безопасно-сти большинства современных ОС является привязка их загрузки к жёст-кому диску. При такой загрузке реальна возможность несанкционирован-ного изменения системных файлов. Решением этой проблемы может слу-жить размещение ОС на отчуждаемом носителе, который невозможно из-менить в принципе (например, на CD-ROM или DVD). Если обеспечитьпрограммную совместимость ядра ОС с аппаратной частью практическилюбой конфигурации (хотя бы в пределах одной архитектуры процессора)на этапе конфигурирования, обеспечить размещение файлов ОС, которымразрешается (согласно реализуемой политике безопасности) изменяться втечении сеанса, на виртуальном жестком диске (шифруемый виртуальныйдиск в оперативной памяти, например, на алгоритме ГОСТ 28147-89), дос-туп к которому ограничен в соответствии с требованиями, то можно полу-чить защищенный вариант ОС.

Другим подходом к защите ОС может быть реализация алгоритмовзащиты модулей ОС низкого уровня, т.н. HAL (Hardware AbstractionLevel). Они могут дополнить функции начальной загрузки и тестированияоборудования (POST) функциями проверки целостности определенныхчастей ОС еще до начала этапа загрузки. Также может выполняться про-верка поведения ОС в момент начальной загрузки (проблема boot-вирусов), где необходим контроль и возможность отладки т.н. «чистого»(отсутствие обращений к примитивам ОС) кода посредством отладчика,запускающегося до начала загрузки ОС.

Еще одним решением для ОС, имеющих открытые алгоритмы реали-зации ядра, является внедрение в ядро модуля трассировки системных вы-зовов, ведущий журнал, обращений к ним со стороны приложений. Такоерешение предоставляет возможность проверки корректности работы ядраОС, путем сравнения журнала трассировки с данными о системных вызо-вах, полученными другими способами.

Представленные предложения затрагивают основы системного про-граммного обеспечения – ОС, и в частности их базовые функции. Их защи-та обеспечит поддержку надежной работы программного обеспечения бо-лее высоких уровней.

СПИ-ТТ-2005

229

Малышевский А.П., Литвиненко А.Н., Кручинин А.Н.XML-МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ИСОПРОВОЖДЕНИИ РАСШИРЯЕМЫХ СУБД-ПРИЛОЖЕНИЙ.

malishevsky@mail.ru Внесение изменений – один из ключевых моментов в жизни любой

программы. Программа становится расширяемой, если удалось спрогнози-ровать направления ее будущего развития, облегчить и обезопасить вы-полнение изменений в этих направлениях [1].

Нами был разработан подход к созданию расширяемых программ вобласти СУБД-приложений. В основе данного подхода лежит прогнозиро-вание всевозможных модификаций СУБД-приложения (векторов эволю-ционного развития) и разработка специального инструментария в рамкахконкретной инструментальной среды для обеспечения безболезненного итехнологичного внесения изменений по спрогнозированным векторам раз-вития [2]. Для практической реализации подхода используются XML-технологии. Основная идея подхода заключается:

- в уменьшении количества параметров и информации, которые надозадавать при добавлении очередного свойства или функции программы ипредставлении их в виде XML спецификации, включающей как структур-ные (декларативные) элементы, так и процедурные элементы в виде фраг-ментов кода;

- в сосредоточении информации о каждой содержательной функцииили свойстве программы. При этом предполагается, что реализация этогосвойства или функции может быть представлена несколькими фрагмента-ми программного кода, располагаемого в разных местах.

- в преобразовании сложно структурированных параметров добав-ляемого свойства или функции в исполняемый код путем многоэтапныхтрансформаций, среди которых важная роль принадлежит XSLT техноло-гии.

Основным преимуществом при использовании данного подхода яв-ляется возможность построить программную систему, эволюционные мо-дификации которой будут производиться безболезненно и технологично.Безболезненность достигается, прежде всего, за счет уменьшения и сосре-доточения информации об однородных объектах системы, а это, в своюочередь, достигается за счет введения более высокоуровневых и более дек-ларативных объектов в виде XML спецификаций и отображения их в кодпрограммы на основе XSLT трансформаций.

Список использованных источников1. Горбунов-Посадов М.М. Расширяемые программы. - М.: Полип-

тих. - 1999.

СПИ-ТТ-2005

230

2. Малышевский А.П., Литвиненко А.Н. Технология создания со-провождаемых СУБД-приложений на основе XML //Научная мысль Кавка-за. Приложение №3 2004. - С.120-124.

Петров А.Б.ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СЛОЖНЫХИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

petrov@mirea.ruОдним из аспектов безопасности функционирования сложных ИС

является предсказуемость поведения системы в условиях отказа ее элемен-тов [1-3], а также их потенциальную опасность для человека, смежныхустройств и систем, а также для окружающей среды, вопросы безопасно-сти функционирования сложных ИС становятся все более важными. Явля-ется очевидным тот факт, что неэффективно сначала создать систему, а за-тем начать бороться за безопасность ее функционирования. Поэтому, явля-ется методически правильным увязать в единое целое два процесса: про-цесс проектирования системы в целом и процесс придания ей свойствбезопасности функционирования в условиях возможных отказов элементовэтой системы.

Для решения стоящей задачи необходимо на всех стадиях проекти-рования предусмотреть необходимость рассмотрения дополнительного ас-пекта, а именно, поведения функциональных узлов и блоков при отказе со-ставляющих их элементов и возможного влияния возникающих последст-вий на смежные с рассматриваемым элементы системы.

Учитывая актуальность и экономическую эффективность примене-ния унифицированных и стандартизированных функциональных узлов иблоков, а также в соответствии с подходами, изложенными в ряде дейст-вующих нормативных документов, например в [4], при включении в еди-ный реестр унифицированных элементов конкретного функциональногоузла (блока) необходимо сформировать набор его описательных характе-ристик, характеризующих его свойства и условия функционирования. Прииспользовании технологии открытых систем [5] подобный набор формиру-ется на основе создания профиля типового функционального элемента(ТФЭ). Если в состав профиля включить требования по предсказуемостиповедения ТФЭ в условиях отказа, а также регламентируемые возможныепоследствия такого отказа, то, при проектировании СИС на основе ТФЭоказывается возможным сочетание процесса проектирования и анализа напредсказуемость поведения.

Снижение затрат на анализ ИС на предсказуемость покажем на при-мерах. Пусть ИС1 включает в себя 90% ТФЭ и 10% новых ФЭ, ИС2 - 75%и 25%, ИС3 – 50% и 50% соответственно, а средняя трудоемкость анализа

СПИ-ТТ-2005

231

для каждого ТФЭ составляет Р, а для нового ФЭ - k*P, где k>>1. Тогда,сокращение затрат по отношению к случаю, когда все ФЭ новые, при k=4составляет: для ИС1 – (k * P) / (0.9 * Р + 0.1 * k*P) = k / (0.9 + 0.1 * k) ≈300%, для ИС2 – (k * P) / (0.75 * Р + 0.25 * k*P) = k / (0.75 + 0.25 * k) ≈229%, для ИС3 – (k * P) / (0.5 * Р + 0.5 * k*P) = k / (0.5 + 0.5 * k) ≈ 160%.

Таким образом, при соблюдении приведенных выше подходов, воз-можно увязывать в едином процессе проектирования системы собственновопросы проектирования и вопросы безопасности функционирования, аувеличение объема применяемых ТФЭ приводит с снижению затрат наанализ.

Список использованных источников1. Петров А.Б. Анализ информационно-управляющих систем на

предсказуемость поведения в условиях отказа элементов - «Датчики исистемы» №2 (57), февраль 2004 – с. 10-13

2. Петров А.Б. Последствия неадекватного поведения элементов нафункционирование устройств и систем - Современные проблемы инфор-матизации в системах моделирования, программирования и телекоммуни-кациях. СПИ-МП-2004 - Сб. трудов IX Международной открытой научнойконф. Выпуск 9. - Воронеж, изд-во «Научная книга», 2004 – с. 302-303

3. Петров А.Б. Применение технологии открытых систем для созда-ния систем с предсказуемым поведением - Информационная техника и вы-числительные системы, №3, 2003 – с.61-63.

4. ГОСТ 24.703-85 «Единая система стандартов АСУ. Типовые про-ектные решения в АСУ. Основные положения».

5. Гуляев Ю.В., Олейников А.Я., Петров А.Б. и др. Технология от-крытых систем. /Под. ред. А.Я. Олейникова. – М., «Янус-К» 2004 – 286 с.

Попов Н.В.СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ

КОЛЛЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙnickpost@fromru.com

Задачи синтеза сложных объектов из отдельных составляющих, ко-гда для каждого компонента существует несколько взаимозаменяемых, норазличающихся по своим характеристикам вариантов, широко распростра-нены на практике. По этому принципу в настоящее время строится практи-чески вся компьютерная техника, аудио- и видеоаппаратура. Для выбораальтернативных вариантов узлов сложной конструкции лицо, принимаю-щее решения (ЛПР), формирует множество допустимых альтернатив иформулирует свои требования к альтернативам по некоторому набору кри-териев [1]. При этом требования элементов конструкции друг к другу

СПИ-ТТ-2005

232

обычно заменяют дополнительными требования ЛПР к выбираемым аль-тернативам, а набор критериев и множество допустимых альтернатив су-щественно ограничивают, стремясь к снижению размерности решаемойзадачи. Однако на этом этапе легко ошибиться и исключить из рассмотре-ния альтернативы, дающие в отдельных комбинациях с другими опти-мальный результат.

Задачу синтеза системы из небольшого числа составляющих элемен-тов (≤20) можно представить как проблему коллективного выбора с взаим-ными требованиями участников, при этом все составляющие системы рас-сматриваются как участники процесса выбора, которые могут предъявлятьтребования друг к другу и к ЛПР. Такой подход позволяет принять во вни-мание требования нескольких различных ЛПР (типичный пример – произ-водитель оборудования и покупатель).

Подход к решению задач коллективного выбора описан в [2], гдесубъекты (выбирающие и выбираемые) описываются наборами свойств итребований, а степень удовлетворения требованиям оценивается с помо-щью вычисляемых мер сходства. Ранжирование возможных решений осу-ществляется с использованием обобщенных функций, отражающих раз-личные принципы компромисса между требованиями участников выбора.

Программная система, разработанная для реализации рассмотренно-го выше метода коллективного выбора, подробно описана в [3]. Ядромпрограммной системы является база данных (БД), содержащая знания обобъектах синтеза. Она реализована на основе постреляционной системыуправления базами данных (СУБД) Cache компании Intersystems, котораяобъединяет сервер многомерных данных и многофункциональный серверприложений.

К достоинствам подхода, реализованного в программной системеподдержки процессов формирования и выбора коллективных решений,можно отнести следующие.

Постановка задач синтеза технических систем как задач коллектив-ного выбора естественным образом учитывает, как взаимные требованиякомпонентов системы друг к другу, так и внешние требования к системе вцелом.

Использование множественных и вычисляемых свойств позволяетуменьшить избыточность при хранении информации, что, в свою очередь,ведет к экономии дискового пространства и к устранению аномалий об-новления. Кроме того, наличие вычисляемых свойств существенно расши-ряет круг решаемых проблем за счет включения задач, в которых свойстваобъектов не являются постоянными величинами.

Наличие нечетких свойств позволяет гибко манипулировать данны-ми, не имеющими численных оценок, и в тех случаях, когда информацияявляется неполной либо недостоверной.

СПИ-ТТ-2005

233

Использование различных алгоритмов вычисления целевой функциипозволяет более точно отразить принципы, используемые участниками привыборе наилучшего решения.

Список использованных источников1. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Компьютерная поддержка

изобретательства. – М.: Машиностроение, 1998.2. Андрейчикова О.Н. Новый подход к проблеме коллективного вы-

бора на базе удовлетворения взаимных требований сторон. // Программ-ные продукты и системы, 2001, № 3, с.24-27.

3. Андрейчикова О.Н., Попов Н.В. Программная система для фор-мирования и выбора коллективных решений. // Известия высших учебныхзаведений. Машиностроение, 2003, № 6.

Рыжков В.А.КОНЦЕПЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ХРАНИЛИЩА

ДАННЫХ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «ИГЛА», КАК ЧАСТИ

СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА НА ОАО «МОСКОВСКИЙЗАВОД КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ»

ryzhkov@tpk-koros.ruКлючевым фактором рыночного успеха в сегодняшних условиях вы-

сокой конкуренции становится оперативное принятие эффективных дело-вых решений. Однако естественное стремление многих организаций усо-вершенствовать свои процессы принятия решений сегодня наталкиваетсяна труднопреодолимое препятствие - огромный объем и высокая слож-ность данных, содержащихся в разнообразных оперативных и производст-венных системах этих организаций. Сделать такую информацию доступ-ной более широкому кругу пользователей, объединить данные о финансо-вом состоянии компании, ее служащих, заказчиках и поставщиках в единоепредставление - вот одна из наиболее серьезных проблем, стоящих сего-дня перед профессионалами в области информационных технологий .

Такая проблема не обошла стороной и автоматизированную инфор-мационную систему (АИС) «Игла», разработанную на ОАО «Московскийзавод координатно-расточных станков» («МЗКРС»). Данная система пред-назначена для автоматизированного управления процессом производстваатравматического хирургического шовного инструмента. Инструментпредставляет собой одноразовую хирургическую иглу, в которую заделананить. Важным требованием к инструменту является качество изготовленияи стерилизация.

СПИ-ТТ-2005

234

За время эксплуатации АИС накопилось большое количество опера-тивных данных, и перед предприятием возникают сразу несколько задачанализа этих данных.

Во-первых, необходим анализ факторов, влияющих на количествобраков продукции. Выявление этих факторов, ведет к принятию решений оспособах их сокращения, что, в свою очередь, позволит увеличить спрос наготовую продукцию.

Во-вторых, встает задача о необходимости расширения производст-ва. Анализ имеющихся данных о продажах, позволит определить продук-цию, пользующуюся наибольшим спросом. На основе этой информациибудет возможным принятие решений о направлениях расширения произ-водства.

Поскольку все задачи связаны с анализом накопленных в АИС дан-ных, было принято решение об использовании Хранилища Данных, кото-рое основывалось бы не только на данных самой АИС, но и на данныхпрогнозов развития регионов и областей экономики, законодательной ба-зы. Хранилище данных позволит подготовить необходимые данные дляанализа, оно позволит повысить скорость доступа к данным, как за счетвозможной избыточности хранящейся информации, так и за счет исключе-ния операций модификации.

Построение Хранилища Данных, с использованием информации изавтоматизированной информационной системы «Игла» - это следующийшаг на пути развития системы менеджмента качества на ОАО «Москов-ский завод координатно-расточных станков». Преодоление этого шага по-зволит применить современные методы интеллектуализации процедур из-влечения и анализа накопленных данных для принятия наилучших управ-ленческих решений.

Селезнёв Р.М.УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

ironduke@ngs.ru

Мир изменяют проекты. Для перехода к устойчивому развитию нуж-ны проекты устойчивого развития. Идеи, какими бы они не были, еще неменяют окружающий мир, но, будучи осознанными и воспринятыми, ста-новятся источником разработки и реализации проектов.

Развитие — это, прежде всего, необратимое изменение. Поэтомуслишком устойчивая, то есть абсолютно устойчивая, система к развитию неспособна, так как она подавляет любые отклонения от своего гиперустой-чивого состояния и при любой флуктуации возвращается в своё равновес-ное состояние. Для перехода в новое состояние система должна стать в ка-кой-то момент неустойчивой. Но постоянная неустойчивость — другая

СПИ-ТТ-2005

235

крайность, которая также вредна для системы, как гиперустойчивость, ибоона исключает "память" системы, адаптивное закрепление полезных длявыживания в данной среде характеристик системы.

Устойчивое развитие — это всегда изменение. Однако не всякое из-менение может быть отнесено к устойчивому развитию.

1. Изменение должно быть измеримым. Если изменение невозможноизмерить, то вывод об изменениях является неопределенным, размытым.Однако в этом случае невозможно установить надежную связь изменения иустойчивого развития.

2. Изменение должно быть не просто измеримым, а надежно измери-мым. Изменение является надежно измеримым, если оно выражено в тер-минах естественных и устойчивых, универсальных величин, система кото-рых подробно разработана в теории устойчивого развития.

3. Изменение должно быть устойчивым во времени, то есть выражатьсохранение последствий реализации проекта как тенденцию на относитель-но длительном интервале времени.

4. Изменение должно быть устойчивым не только во времени, но и ввыделенном проектом пространстве.

5. Изменение должно выражать развитие, а не просто "улучшение",рост или еще что-то другое.

Вследствие всего вышесказанного, развитие любой сложной системына всех этапах её жизненного цикла можно рассматривать как творческийпроцесс, направленный на изменение направления и скорости движенияпотоков свободной энергии (полезной мощности) в пространстве и времени.

Фельдман Я. А.FTS. ГИБКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Jacob@pbm.onego.ruРазработана и реализована среда создания информационных систем

(FTS – flexible treelike system), обладающая рядом уникальных полезныхсвойств.

1. Структуру системы определяет администратор (не программист).Он может переопределить структуру в любой момент без остановки систе-мы.

2. Функциональность системы универсальна и в большинстве слу-чаев достаточна, но может дополняться SQL-запросами и Java-функциями.Разработка занимает от нескольких минут до нескольких дней

3. Сказанное выше позволяет строить систему с нуля, внося малыеизменения, по мере привыкания персонала, и приспосабливая систему ксуществующей практике принятия решений на предприятии (но не дубли-руя практику бумажного документооборота, а вытесняя ее). В конечномсчете система включит в себя все функции и решит все задачи.

СПИ-ТТ-2005

236

4. Пользователи контролируют друг друга и определяют права другдруга так же как они делают это в реальной работе предприятия. Ответст-венность пользователей за каждый элемент данных прозрачна и абсолют-на. Это гарантирует высокое качество информации в системе.

Указанные свойства получены за счет использования оригинальноймодели данных FTS, описанной на сайте http://jfeldman.narod.ru

Технология универсальна и позволяет построить единое информаци-онное пространство на любом предприятии (завод, школа, больница и т.п.).В качестве примеров реализованы задачи «учет оборудования», «кадровыйучет», «управление проектами», «разузлование» и другие.

Следует отметить, что данная технология требует более высокого,чем обычно, уровня пользователей, а именно:

1. Все пользователи должны отвечать за свои действия.2. Пользователи, влияющие на развитие системы (руководители)

должны уметь самостоятельно мыслить.Распространение технологии сдерживается прежде всего тем, что не

на каждом предприятии к этому готовы.Проект реализован на основе бесплатных программных средств

(СУБД, сервер) в технологии Java-JSP и идет на обычных персональныхкомпьютерах и сетях. Начало разработки – ноябрь 2002 года. Бета-версиявышла в октябре 2003 года. Начиная с этой версии наибольшее распро-странение FTS получила при построении системы тестирования и анкети-рования школьников. Проект на основе FTS, по которому школьники бу-дут протестированы абсолютно по всем разделам школьной программы,осуществляется одновременно в нескольких школах г. Петрозаводска (Ка-релия).

Ширшаков Д.Н.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ОТНОШЕНИЙ ПРИ

ОБЪЕКТНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ДАННЫХshirshakov_dn@mail.ru

В связи с развитием информационных технологий всё актуальнеестановится проблема хранения, обработки и передачи информации. Крометого, необходимо решать вопросы безопасности и совместного использо-вания информации.

Для решения упомянутых проблем была поставлена задача – разра-ботать структуру базы данных, позволяющую хранить описание произ-вольных объектов предметной области с учётом возможности динамиче-ского изменения структуры объектов и алгоритмы преобразования пользо-вательского описания в логическую модель используемой СУБД.

Разрабатываемая структура базы данных должна удовлетворять сле-дующим требованиям:

СПИ-ТТ-2005

237

1. Система разработки и обслуживания универсальной базы данныхдолжна позволять возможность интерактивного изменения структуры базыданных, несмотря на то, что структура может быть довольно сложной.

2. Структура базы данных должна поддерживать описание взаимо-связей и взаимозависимостей между элементами.

3. Необходимо предусмотреть возможность совместного использо-вания системы различными пользователями.

4. Необходимо предусмотреть контроль прав доступа различныхпользователей к системе.

5. Должна быть предусмотрена возможность импорта и экспортаданных в другие системы.

Разработка основана на идее создания и описания классов данных,которые являются своего рода шаблонами, по которым впоследствии соз-даются объекты. Среди прочих классов можно выделить класс отношений,описывающий взаимосвязи и взаимозависимости между объектами раз-личных классов. В частности, отношением можно описать иерархию объ-ектов, распределение прав доступа и др.

На текущий момент разработана структура базы данных, позволяю-щая создавать, изменять и удалять классы данных. Разработан механизмдинамического изменения структуры базы данных и существующих взаи-мосвязей в соответствии с вносимыми пользователем изменениями. Крометого, разработан механизм разграничения прав доступа пользователей кбазе данных.

В дальнейшем планируется оптимизировать существующую струк-туру базы данных и разработать эффективные механизмы обмена даннымимежду разработанной системой и другими существующими системами.

СПИ-ТТ-2005

238

8. Телекоммуникации, программирование и СУБД

Georges Bell.B.ALGORITHM OF QUICKLY DECOMPOSITION OF BLOCS OF DATA

TO BYTES OF DATABelltver@yahoo.fr

Let suppose a bloc (S) of data represented here by an entire naturalnumber A =xixi-1xi-2……x0 ; we can write A as A=xi*ai+xi-1*ai-1+……+x0.where a is a base in which A is written. Decomposing A(bloc) in its followingdigits xi (bytes) means to find a set of numbers X={xj/j=i,…,0}; x as upperwritten. We can do it in the following steps:

1. yi=Amodai

2. xi=(A-yi)/ai

3. yi-1=yimodai-1

4. xi-1=(yi-yi-1)/ai-1

5. ………………….

6. yi-k=yi-k+1modai-k

7. xi-k=(yi-k+1-yi-k)/ai-k

………………………...

n. y1=x0 (i=k) k=0,…….,i;at the end when we reach i=k, we fully obtain X={x0,x1,x2,…..,xi}.

The schema of the algorithm is following:

The algorithm here is to be use for decomposing blocs of data in crypto-systems, in other to transform them to bytes of data in case of analyses of algo-rithms of data encryption-decryption.

References1. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Гуц Н.Д., Изотов Б.В. Крипто-

графия: скорые шифры. - СПб: БХВ-петербург 2002.

СПИ-ТТ-2005

239

2. Агановский А.В., Хади Р.А. Практическая криптография: алго-ритмы и их программирование. - М.: Солон-пресс 2002.

Georges Bell.B, Sitaev A.V.USAGE OF THE NSCS’S COMPLEX OF PROGRAMS

Belltver@yahoo.fr, xander77@rambler.ruHere in this paper, we are showing the example of the correct way of us-

ing programs realized for data encryption-decryption based on numerical sym-metry. let suppose a file to encrypt; for example: “C:\WINDOWS\Рабочийстол\destop\Philosophy of Time.txt”; we will do it in the following steps:

1) create a table of simply exchange of file’s symbols by digits. For that,we will use the component “NSCS table edition”. As shown in the pictureabove, we will fill the wizard and create a table of our choice, then we save it ina disc; or if we have a created table, we can load it from it path.

2) here we will use the second component “NSCS encryption”, as shownin the picture, we have to load a table from it path, then the file itself.

3) here, we still work with “NSCS encryption”; but this time to generateand save the key with which we will encrypt and after decrypt our file. we canalso load our key from a drive.

4) the last step here is just to verify that paths of files are correct, afterthat we press a button encrypt or decrypt depending on the mode.

СПИ-ТТ-2005

240

The encrypted file will be save automatically on a similar path as theoriginal, but the symbol ‘c’ will be added to it name “C:\WINDOWS\Рабочийстол\destop\Philosophy of Timec.txt”

The similar events will happen with the decrypted file, but this time withthe symbol ‘d’ added to the name of the encrypted file“C:\WINDOWS\Рабочий стол\destop\Philosophy of Timecd.txt”

After the work done, we can verify the correct functionality of the systemby opening and comparing the files and it space in a drive (space of encryptedfile =n*space of decrypted, original files); where n –is a number of digits perreplaced file’s symbol.

References1. Вельшенбах М. Криптография на С и С++. - М.: Триумф, 2004).2. Малюк А.А., Пазизин С.В., Погожин Н.С. Введение в защиту ин-

формации в автоматизированных. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004.

Борзов Д.Б., Горощенков Д.С.УСТРОЙСТВО ПЛАНИРОВАНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАДАЧ В

СИСТЕМАХ С КОЛЬЦЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙgoro@grinn.sovtest.ru

При решении задач, связанных с размещением процессов в парал-лельных системах (ПС), где требуется высокая скорость реакции системы,применение традиционных программных средств не позволяет выполнятьв реальном времени оценку оптимальности размещения процессов в обра-батывающих устройствах [1]. В таких случаях является целесообразнымприменение специальных аппаратных средств для уменьшения времениоценки.

В данной работе предлагается устройство для оценки степени при-ближения размещения к оптимальному в ПС с кольцевой структурой покритерию минимизации интенсивности взаимодействия процессов и обме-на данными.

Сущность предлагаемого критерия оценки представлена на рис. 1.Здесь на рис. 1а представлен вариант гипотетического исходного размеще-ния, а на рис. 1б – вариант оптимального размещения, На рис. 1а и 1бкружками обозначены гипотетические модули, а цифры внутри модулей –их соответствующие номера. Числа над пунктирными линиями обозначаютинтенсивности взаимодействия процессов (обмена данных) между смеж-ными модулями. Из рис. 1а видно, что интенсивность взаимодействия ме-жду модулями 1-2 и 2-3 имеет наибольшее значение, а между модулями 3-4 и 4-1 наименьшее. Такой вариант размещения не является нижней оцен-кой, так как качество размещения можно улучшить, разместив вершины иинцидентные им дуги так, как показано на рис. 2б. Тем самым при приме-

СПИ-ТТ-2005

241

нении предлагаемого устройства в ВС уменьшается общее время выполне-ния задачи. Такой вариант размещения одновременно является нижнейоценкой размещения для КС.

Данное устройство позволяет в реальном времени оценивать опти-мальность размещения процессов в ПС, что в свою очередь решает про-блему скорости размещения и загрузки процессоров для задач реальноговремени.

Список использованных источников1. Курейчик В.М., Глушань В.М. Щербаков Л.И. Комбинаторные

аппаратные модели и алгоритмы в САПР. – М.: Радио и связь, 1990. 216 с.

Волков В.В.К ВОПРОСУ О ПРОБЛЕМЕ АНАЛИЗА СЛОЖНОСТИ

АЛГОРИТМОВvlkv@icsc.edu.ru

При анализе вычислительных алгоритмов, главный вопрос заключа-ется в оценке времени их выполнения. Существуют практически значимыезадачи, которые даже на самом современном суперкомпьютере потребуютмесяцы для их решения. Граница между «эффективными» и «неэффектив-ными» алгоритмами лежит в разделении задач на разрешимые за полино-миальное время и требующие экспоненциального или большего времени.

Задачи, разрешимые за полиномиальное время составляют класс за-дач P. Класс P был определен в 1964 году Кобэмом и независимо от него в1965 году Эдмондсом. Эдмондс определил еще один обширный класс -класс NP. Неформально, проблему из NP можно определить как задачу,решение которой можно проверить за полиномиальное время. Очевидно,что P NP⊆ . Быть может также P NP= ? По-видимому, в NP существуютеще задачи, не принадлежащие P (т.е. весьма вероятно, что P NP≠ ), это такназываемые NP-полные задачи. Кук в 1971 году ввел понятие NP-полныхзадач и для нескольких конкретных примеров доказал их NP-полноту [1].NP-полные задачи в некотором роде являются самыми «трудными» из всехзадач в NP. Основное их свойство: любую задачу из класса NP можно при-вести не более чем за полиномиальное время к некоторой конкретной NP-полной задаче. Примеры NP-полных задач: задача о выполнимости буле-вых формул, задача поиска в орграфе гамильтонова цикла, задача комми-вояжера, задача о раскраске графа и др. На сегодняшний день ни для одной

СПИ-ТТ-2005

242

NP-полной задачи не найдено алгоритма решающего ее за полиномиальноевремя, все найденные алгоритмы экспоненциальны. Также не доказано, чтотаких алгоритмов не существует.

Понятие NP-полноты имеет особое значение для современной ин-форматики. Дело в том, что если хотя бы для одной NP-полной задачи бу-дет найден алгоритм, решающий ее за полиномиальное время, то, основы-ваясь на свойстве NP-полноты, можно будет решать абсолютно все задачииз NP, также за полиномиальное время (возможно, выражаемое полиномомболее высокой степени). Тогда отсюда следует, что классы P и NP совпа-дают. Задача о равенстве P NP= (или же неравенстве P NP≠ ) до сих пор нерешена.

Список использованных источников1. Кормен Т. и др. Алгоритмы: построение и анализ, М.: МЦНМО,

2002.2. Хопкрофт Дж., Мотвани Р., Ульман Дж. Введение в теорию авто-

матов, языков и вычислений, М.: «Вильямс», 2002.

Воробьев А.А., Суворов В.А.РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО

ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ТЕРМИНАЛЬНЫХ СЛУЖБ ОПЕРАЦИОННЫХСИСТЕМ СЕМЕЙСТВА WINDOWS

neverman@pochta.ruИнтенсивное развитие компьютерных технологий оказывает боль-

шое влияние на возможности Вузов по оснащению компьютерных классовсовременными средствами. Это связано с тем, что возможность модерни-зации ограничена финансированием Вузов. Поэтому важно найти способрешения этой проблемы.

Таким способом решения авторами предлагается использование тер-минальных служб операционных систем. Основной функцией, которыхявляется поддержка подключения тонких клиентов к работающему в мно-гопользовательском режиме терминальному серверу. При этом вся вычис-лительная нагрузка приходится на сервер, а к функциям клиента относитсятолько прорисовка экрана и обработка сообщений от устройств ввода ин-формации. Таким образом, в общем случае требования к вычислительноймощности клиентского ПО минимальны и его программное обеспечениеможет значительно отличаться от серверного.

Важным является выбор конфигурации терминального сервера в за-висимости от нагрузки, которую могут создавать клиенты. Под конфигу-рацией сервера будем понимать спецификации аппаратного и программно-го обеспечения (например количество процессоров, размер оперативнойпамяти и жесткого диска, версия операционной системы и другие харак-

СПИ-ТТ-2005

243

теристики). Под нагрузкой будем понимать количество клиентов (для ра-бочих групп порядка 30), тип программного обеспечения (текстовые ре-дакторы, среды программирования, пакеты моделирования и т.д.). Такимобразом, необходимы практические предложения по использованию тер-минальных служб операционных систем, в которых будут изложены реко-мендации по выбору конфигурации терминальных серверов, настройкесерверов и клиентов. Вышеназванные рекомендации представляют собойнекоторую простейшую методику проведения тестирования (эксперимен-тального исследования) терминальных служб. В рамках предлагаемой ме-тодики авторами отработаны на данный момент план проведения экспери-ментов (включающий в себя описание всех этапов тестирования), стати-стические данные, полученные в ходе экспериментов с терминальнымислужбами семейства Windows (на примере Windows 2000 Server и Windows2003 Standart Server) при следующей нагрузке (клиентов 20, программноеобеспечение типа Borland Delphi 7.0, Microsoft Office XP, Mathcad 2000).

Полученные результаты являются ядром и позволяют завершитьразработку практических предложений в короткие сроки.

Гладцын В.А. , Шерстнёв С.А. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОЕКТА

НЕОДНОРОДНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ С«НАСЛЕДУЕМЫМИ» СЕГМЕНТАМИ

vag@nic.spb.ru, cverg@nic.spb.ruРазвитие средств телеметрических и траекторных измерений (в том

числе – квантово-оптических) требует существенного увеличения пропу-скной способности каналов связи для сбора полного потока измерительнойинформации и её передачи в системы обработки в реальном масштабе вре-мени и послесеансном режиме. Однако, сети передачи данных большинст-ва отечественных испытательных полигонов и научно-исследовательскихорганизаций основаны на использовании низкопроизводительных (в т.ч.телеграфных и телефонных) каналов, а также устаревшего коммуникаци-онного оборудования. Таким образом, актуальной является задача проек-тирования современной распределённой вычислительной сети с включени-ем в неё имеющихся «наследуемых» сегментов.

Решение указанной задачи в части телекоммуникационной подсис-темы (т. е. исключая концептуальное проектирование и разработку функ-ционального ПО) может быть разбито на следующие составляющие [1]:

– выбор сетевых технологий, позволяющих с наименьшими затрата-ми обеспечить стыковку имеющихся подсетей и кабельной инфрастуктурыс высокопроизводительной базовой сетью предприятия (полигона);

– построение имитационной модели сети в целом и отдельных её со-ставляющих с последующим выявлением узких мест проекта и оценкой

СПИ-ТТ-2005

244

применимости выбранных технологий (данный этап может рекурсивновозвращаться к первому в случае резко негативного результата);

– оценка эффективности альтернативных вариантов проекта, а такжепредоставляемых сетевых сервисов и отдельных подсистем (подсетей).

В качестве возможных вариантов реализации этих составляющих ав-торы предлагают использование:

– семейства DSL-технологий, позволяющих с наибольшей отдачейиспользовать имеющиеся кабельные системы (в т.ч. на базе коаксиальныхкабелей типа РК75 и т. п.) для передачи информации между сегментамисети на скорости порядка 2 Мбит/с;

– программных средств имитационного моделирования, прежде все-го – OPNET IT Decision Guru, позволяющих не только верифицировать по-строенную модель, и получить большой спектр статистических характери-стик сети и её фрагментов [2];

– методики оценки эффективности проекта неоднородной вычисли-тельной сети, построенной на основе анализа среды функционирования(АСФ) [3].

Перечисленные технологии, инструменты и методики прошли апро-бацию при разработке и внедрении автоматизированной системы сбора,обработки и анализа информации измерительного комплекса космодрома«Байконур», проводимой Научно-инженерным центром СПбГЭТУ.

Список использованных источников1. Гладцын В.А., Яновский В.В. Средства моделирования вычисли-

тельных сетей: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 20012. Гладцын В.А., Яновский В.В. Моделирование и выбор проектов

неоднородных вычислительных сетей // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ», вы-пуск 1, 2003. С. 101–113.

3. Гладцын В.А., Яновский В.В. Подход к выбору оптимальногопроекта вычислительной сети с заданными параметрами // ИзвестияСПбГЭТУ «ЛЭТИ», выпуск 3, 2003. С. 33–39.

Головин Ю.А.СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТЕВЫХ УСТРОЙСТВКОММУТАЦИИ НА БАЗЕ РАСШИРЕННЫХ СЕТЕЙ ПЕТРИ

golovin@yg.usr.etu.spb.ruКоммутаторы и маршрутизаторы являются одними из важнейших

компонентов современных компьютерных сетей. Эти устройства представ-ляют собой многофункциональные мультипроцессорные системы, систем-ное проектирование которых на базе традиционного аппарата систем мас-сового обслуживания сопровождается серьезными трудностями. МоделиСМО не позволяют отразить такие аспекты функционирования, как конку-

СПИ-ТТ-2005

245

ренция за общие ресурсы системы, параллельный и асинхронный характерпроцессов в маршрутизаторе. Предлагается методика анализа этого классаустройств с использованием расширенных сетей Петри.

На этапе формализации процессов сетевого устройства коммутациииспользуется метод построения технологических цепочек (ТП), позво-ляющий отразить основные фазы обработки информации и их взаимосвя-зи. Детализация полученных ТП выполняется на базе расширения сетейПетри, предложенного Д. Сифакисом, известного как временные сети Пет-ри (ВСП). Этот аппарат дает возможность отразить как временные пара-метры процедур обработки, так и конкуренцию между ними за ресурсы.

Вычисление инвариантов по позициям и переходам ВСП произво-дится с использованием модифицированного алгоритма Фаркаса. Однакона этом этапе возникают трудности, связанные с высокой размерностьюполучаемой модели. В связи с этим предложено воспользоваться аппара-том раскрашенных сетей Петри, т.е., присвоить меткам модели различи-тельные признаки – раскраски. Это позволяет в значительной степени«склеить» множество моделей ТП. Полученная комплексная модель назва-на раскрашенной временной сетью Петри (РВСП).

Следующий этап методики анализа включает в себя формирование ирасчет системы неравенств РВСП, позволяющий получить временные, ве-роятностные и загрузочные характеристики моделируемой системы. На-пример, могут быть вычислены времена транзитных задержек потоков ин-формации в устройстве коммутации, вероятности отказа в обслуживаниипакетов, коэффициенты загрузки процессоров и буферной памяти.

Гондурова Ю.В.ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ WEB-ИНТЕРФЕЙСОВ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМuvg@bti.secna.ru

Основной функцией пользовательских интерфейсов является органи-зация диалога, обеспечивающего интеграцию профессиональных потреб-ностей и интересов пользователей с вычислительными, информационнымии интеллектуальными ресурсами информационной системы (ИС).

В плане разработки таких интерфейсов революционную роль сыгра-ло создание и развитие Web-технологии, ставшей одним из главных факто-ров, обеспечившим бурное развитие и популярность Internet как глобаль-ной ИС. В целом в рамках Web был сконструирован и реализован универ-сальный способ построения сетевых ИС, не зависящих от платформ, ис-пользование же браузеров в качестве элемента пользовательских интер-фейсов позволило унифицировать и упростить доступ к данным.

Для пояснения проблем, сопутствующих созданию Web-ресурсов и,соответственно, Web-интерфейсов укажем на те задачи, которые должен

СПИ-ТТ-2005

246

решать их разработчик: выбор информационного содержания Web-ресурса, проектирование его структуры и графического представления,разработка компонентов, сборка и верификация структуры, обеспечениеидентификации ресурса, обеспечение адаптируемости интерфейса к уров-ню подготовки и разрешенным видам доступа к информации пользовате-лей [1]. Отсюда следует, что создание новой разработки может начинатьсяпутем реструктуризации уже имеющихся систем, выполняющих в этомслучае роль прототипов. При отсутствии соответствующих инструментов иподходов решение перечисленных выше задач является крайне затрудни-тельным, требует значительных затрат времени, не позволяет вести согла-сованные работы коллективам специалистов и фактически исключает воз-можность эффективной оперативной разработки и модернизации Web-ресурсов. При этом ясно, что все задачи являются взаимоувязанными и мо-гут быть решены с применением концепций баз данных к WWW, а также спомощью построения и исследований моделей Web, основанных на ис-пользовании для этих целей конечных ориентированных графов, узлы ко-торых соответствуют информационным страницам, а дуги – связям междустраницами Web. Данные модели м.б. построены в автоматизированномрежиме как в процессе тестирования структур разработанных систем, так ив процессе их проектирования для автоматизации процедур последующейсборки. Расширение графовых моделей до уровня фреймовых сетей позво-ляет создавать средства настройки Web-систем на особенности пользова-телей, обеспечивая как возможность адаптации к уровню их профессио-нальной подготовки, так и предоставляя администратору системы допол-нительные средства ограничения доступа к информации, что особенноважно для корпоративных ИС.

Список использованных источников1. Попов Ф.А., Максимов А.В., Ануфриева Н.Ю. Проблемы разра-

ботки WEB-ресурсов и пути их разрешения// Известия АГУ.Сер. Матема-тика. Информатика. Физика.-2001.-N1(19). С 79-80.

Жирнов М.Н.OFFLINE КЛИЕНТ ДЛЯ ФОРУМОВ НА БАЗЕ INVISION POWER

BOARD mxm@mail333.com

Система предназначена для доступа к форумам IPB без необходимо-сти в постоянном подключении к сети Internet. Подключение требуетсялишь для синхронизации с базой данных (БД) форумов; работа же с фору-мами происходит в отключенном режиме (режиме offline).

Во время синхронизации система загружает новые сообщение в ло-кальную БД и отключается от сети. Дальнейшая работа происходит с ло-

СПИ-ТТ-2005

247

кальной копией БД без необходимости постоянного подключения к сети.Новые и изменённые сообщения сохраняются в локальной БД. При оче-редной синхронизации новые и изменённые сообщения вносятся в БД фо-рума, и загружаются новые сообщения, появившиеся с момента последнейсинхронизации.

Целью создания системы является повышение удобства работы сфорумами, сокращение времени подключения к сети Internet и экономиясетевого трафика.

Известно, что большая часть времени, проведённого на форуме вподключенном режиме (режиме online), тратится на чтение и написаниеновых сообщений. Практически же подключение к сети Internet требуетсялишь для загрузки сообщений в браузер. Всё остальное время тратитсявпустую. Учитывая расценки провайдеров на время подключения к сетиInternet, видится рациональным сокращение этого времени до минимальновозможного значения.

Не является секретом и то, что использование веб-интерфейса длядоступа к глобальным ресурсам не является щадящим по отношению красходованию сетевого трафика. Протокол HTTP потенциально содержитизбыток информации, не являющейся информативной и сколь бы то нибыло полезной для конечного пользователя. Эта метаинформация требует-ся лишь для браузера и представления в нём документа. Поскольку форумявляется динамическим сайтом, т.е. его содержимое генерируется на сер-вере в момент поступления запроса, он не кэшируется на компьютерепользователя и при каждом просмотре вновь и вновь загружается заново,что не может благотворно сказываться ни на экономии сетевого трафика,ни на времени получения информации. Более того, если во время получе-ния информации произойдёт сбой и связь прервётся, пользователь не уви-дит интересующую его информацию в независимости от того, получал лион её ранее.

Постоянная загрузка одних и тех же данных является расточитель-ной и нуждается в устранении. Больше всего это касается пользователеймобильного Интернета GPRS, где учитывается как входящий, так и исхо-дящий трафик.

Для доступа к БД форумов, на сервер внедряется дополнительныйпрограммный код на языке сценариев PHP, реализующий XML Web служ-бу с форматировщиком SOAP. Такое решение, работающее по протоколуHTTP через стандартный порт 80, обеспечивает надёжную работу системыпри наличии брандмауэров на канале передачи данных.

СПИ-ТТ-2005

248

Комар Ф.В., Федорков В.В.ПОСТРОЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯРАБОТЫ С РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗОЙ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ

АВТОМАТНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯjunior@lipetsk.ru, felipok@yandex.ru

Появление трехзвенной архитектуры клиент-сервер [1], позволяю-щей полностью возложить функциональность на сервер приложений, при-вело к переходу большого числа разработчиков на создание приложенийна основе “тонкого” клиента. Основной задачей многих приложений явля-ется обеспечение ввода, хранения и предоставления требуемых данных.Так, мы говорим о приложениях, основная функциональность которых за-ключается в построении интерфейса к базе данных (БД).

Стандартом де-факто при построении приложений является архитек-тура MVC (Model-View-Controller), отделяющая реализацию функцио-нальности приложения (Model) от отображения данных (View) и обработкипользовательских действий (Controller). В настоящей работе детализирует-ся первая из указанных составляющих для случая работы с БД, для чегоиспользуется технология программирования от состояний [2].

Для каждой таблицы БД создается класс, отнаследованный отDBObject. Класс DBObject является базовым для работы записью и реали-зует функции валидации пользовательского ввода и выполнение SQL-запросов к БД (создание/обновление). Соответствующая каждому доменуфункция валидации введенного значения поля вызывается автоматически.Поведение объекта класса, наследованного от DBObject, описывается ав-

СПИ-ТТ-2005

249

томатом, граф переходов которого изображен на рисунке. При наличии ог-раничений ссылочной целостности выхода одного автомата подается навход другого.

Использование описанной технологии позволяет в разы снизить за-траты времени на разработку и поддержание кода, выявление ошибок идальнейшую модернизацию приложения. Использование графов переходовпри разработке и документировании программ способствуют лучшемувзаимопониманию между специалистами различных отраслей и может яв-ляться связующим звеном между заказчиком программного обеспечения ипрограммистом.

Список использованных источников1. Тейт Б. Горький вкус Java: Пер. с англ./ Б. Тейт. – СПб.: Питер,

2003. – 336с.2. Шалыто А.А., Туккель Н.И. Программирование с явным выделе-

нием состояний // Мир ПК. — 2001. — № 8, 9.

Кравец О.Я., Моисеев Т.Н.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ ДАННЫХ В

РАСПРЕДЕЛЕННЫХ МНОГОСЕРВЕРНЫХ СИСТЕМАХKravets@vsi.ru

Целью исследования стало создание системы распределения инфор-мационного потока данных, нагрузки, между серверами информационной

сети. При этом сервера территориально рас-пределены, данное условие вводится для при-ближения объекта исследования к реальнымусловиям.

Фактически серверная система или сеть,представляет собой систему массового обслу-живания, и решая проблему распределения на-грузки, мы воспользовались основами ТМО(теория массового обслуживания). В результа-те нами получена схема работы системы (ри-сунок 1). Особенность работы системы заклю-чается в том, что все сервера сети работаютпараллельно, и каждый из них имеет собствен-ную производительность (μ0n). λ – есть ничтоиное как ходящий поток заявок, или нагрузки

которую требуется распределить, для этого нами введена функция распре-деления потока заявок - f(φ). Математически функция выглядит следую-щим образом:

СПИ-ТТ-2005

250

∑∑==

−+= n

i

n

iimin

f

1

2

1

2 )1()(λ

ϕλ

λ

ϕλϕ

Здесь n – номер канала обслуживания системы (сервера) в последо-вательности {1..n}, m – номер канала обслуживания системы (сервера) впоследовательности {n..1}, λ –плотность потока входящих заявок, а φ – ве-личина, определяющая направление распределения потока заявок.

Разработанная функция является математическим обоснованием ра-боты системы распределения нагрузки. Данная разработка имеет большиевозможности для ее применения: в образовательных учреждениях, присоздании единой образовательной системы на базе Вуза, обеспечение ус-тойчивого доступа к информационным ресурсам. Используя возможностисистемы распределения нагрузки, можно повысить общую отказоустойчи-вость системы.

Кремер А.А.ПРИНЦИПЫ ВОЛНОВОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВРАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ

Объекты распределенной системы не всегда находятся в абсолютноработоспособном состоянии. При переходе их в другое состояние, в кото-ром они не могут в полном объеме выполнять свои функции, необходимоосуществлять техническую диагностику, которая, как правило, произво-дится по определенным моделям.

Использование таких моделей при определении работоспособности вреальных системах сопряжено с некоторой недостоверностью диагности-рования. Это связано с тем, что в реальной "физической" системе не вы-полняются вводимые предложения о характере неисправностей, видахвзаимодействия объектов в процессе диагностирования, однозначности иполноте контроля одного объекта другими и т.д. Обеспечение своевремен-ной выдачи портрета состояний объектов территориально распределенныхсистем с целью оперативного принятия оптимального решения о воздейст-виях, направленных на реализацию наиболее эффективного управления,является задачей, подход к решению которой и рассматривается в настоя-щем разделе.

Задача оперативной выдачи текущей конфигурации системы (ТКС)относится к области управления распределенными системами реальноговремени и, как правило, решается путем периодического опроса состоянийузлов управления по существующим каналам связи . Однако в случае не-шинной или некольцевой топологии сети связи при выходе из строя кана-

СПИ-ТТ-2005

251

лов или узлов возникают сложные задачи ремаршрутизации, поскольку внетрадиционных топологиях при применении маршрутизации с фиксиро-ванными путями маршрутов нарушается матрица. Это вызывает потерипроизводительности сети и, как следствие, экономические потери.

Введение большого количества связей в распределенных системахможет привести к увеличению времени диагностики и контроля состояния,повышению аппаратной сложности реализации, усложнению синхро-низации и обмена информацией между отдельными элементами.

Одним из факторов, влияющих на производительность распреде-ленной системы (узлов, каналов передачи данных и пр.), является эффек-тивность способа идентификации отказа или отключения того или иногообъекта сети. Распределенные системы, обладающие произвольной топо-логической структурой, являются достаточно сложными объектами дляконтроля состояния (КС) отдельных узлов в отличие от систем с кольце-вой, шинной или звездообразной топологией. Вместе с тем наложение напроизвольную топологическую структуру каналов передачи данных и уз-лов исходной распределенной системы кольцевой или древовидной сетиКС позволяет существенно снизить загрузку, связанную с обработкой си-туаций неработоспособности узлов. Снижение загрузки связано с исклю-чением из общего трафика повторных запросов к отказавшему узлу, неод-нократных из-за возможного применения механизма k-настойчивости, уве-личением резервной производительности основных каналов связи и уско-рением оповещения узлов распределенной системы о ситуации отказа.

В основе нового способа оперативного получения ТКС, инвариан-тного к топологической структуре исследуемой распределенной системы,лежит наложение на произвольную топологическую структуру каналов пе-редачи данных и узлов исходной распределенной системы кольцевой илидревовидной сети.

Использование кольцевой топологической структуры позволяет ав-томатически исключить задачи маршрутизации из коммуникационнойподсистемы средств КС и обеспечить необходимую отказоустойчивостьсамой системы КС в связи с наличием большого количества аппаратныхсредств обеспечения целостности магистрали передачи данных.

Древовидную сеть КС целесообразно применять в случае террито-риально распределенных узлов, когда построение кольцевой структурыоказывается экономически нецелесообразным, а также при использованииминимального каркаса в графе, индуцированном топологической структу-рой существующей сети связи. Кроме того, невысокие требования к скоро-сти передачи сообщений системы КС позволяют использовать выделенныеили даже коммутируемые линии телефонной и телеграфной связи.

СПИ-ТТ-2005

252

Кручинин А.Н., Литвиненко А.Н., Малышевский А.П.МЕТОД СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОГРАММНОГО КОДА

ax@rsu.ruВ настоящее время, повышенное внимание уделяется технологиям,

позволяющим облегчить процесс сопровождения (достаточно быстрая ибезболезненная модификация [1] существующего кода).

Актуальность задачи сопровождения, а значит модификации кода,обусловливается, прежде всего, тремя причинами:

1. Программное обеспечение (ПО) включает в себя несколько этапов,называемые “жизненным циклом” ПО. Количество времени, затрачивае-мое на сопровождение по оценкам специалистов [2] занимает около 70%всего времени;

2. Программный продукт представляет собой и совокупность фраг-ментов кода по функциональности и разделяется по реализации междупрограммистами.

3. Существует ряд задач, в которых применение процедурного, объ-ектно-ориентированного не достаточно для чёткой фиксации некоторыххарактеристик программных систем. Это ведёт к реализации архитектур-ных решений, рассыпающихся по всей программе. Различные аспекты по-ведения системы имеют свою уникальную естественную форму и соответ-ственно поведение, которое не может быть выражено единственной абст-ракцией.

Традиционные подходы к программированию (включая объектно-ориентированное, процедурное и функциональное программирование)имеют ряд недостатков, связанных с трудностью реализации некоторыхпоказателей проектируемых информационных систем. Классический путьрешения этой проблемы состоит в ручном “запутывании” кода программи-стом с целью повышения эффективности системы или реализации каких-либо других обозначенных спецификацией и критериев [3].

Исходя из нового взгляда на проблему сопровождения, предлагаетсяновый способ модульной декомпозиции программы, позволяющий осуще-ствлять многомерную ее структуризацию. Предлагаемый способ базирует-ся на макрообработке исходных текстовых файлов. В основе подхода ле-жит возможность структурного разбиения программы на составляющиемодули, где исходя из определенного мотива, собирается код из различныхмест программы, затем он параметризуется с целью абстрагирования отконкретной задачи. При подключении модуля происходит его распад намножество фрагментов кода.

При изучении модульной системы важным является процесс абстра-гирования от конкретной задачи с целью перенесения результатов на дру-гие проекты. Такой эффект может быть достигнут путем параметризациифрагментов с делегированием возможности задания параметров в XMLструктуре.

СПИ-ТТ-2005

253

Список использованных источников1. Горбунов-Посадов М.М. Безболезненное развитие программы. От-

крытые системы 1996, №4, с.65-70.2. Rational Software Corporation // www.rational.com3. Иськив А.И., Иванова И.В. Использование аспектной декомпози-

ции при создании информационных систем.

Кручинин А.Н., Литвиненко А.Н., Малышевский А.П.ЯЗЫКИ СЦЕНАРИЕВ, КАК СКЛЕИВАЮЩИЕ ЯЗЫКИ (GLUE

LANGUAGES)ax@rsu.ru

В отличие компилируемых языков, языки для создания скриптовчасто используются, как склеивающий инструмент. Такое название ониполучили вследствие того, что их применение позволяет “склеивать”фрагменты кода, которые могут быть написаны с применением различныхсредств, как компилируемых, так и интерпретируемых. В сущности, всечасти скрипта выглядят и ведут себя одинаково, а значит, могут статьвзаимозаменяемыми. Действительно, достаточно просто заменить текствнешнего скрипта, который подключен к текущему тексту, не производя сисходным файлом каких-либо модификаций. Вызывающий скрипт обрета-ет новую функциональность, а вызываемый доопределяет пришедшие кнему данные и производит с ним необходимые действия.

Существуют примеры частичного отождествления кода и данных.Например, XML структуры могут влиять на применяемую к нему транс-формацию и быть одновременно для нее и источником данных и кодом.Вследствие взаимозаменяемости, совокупность вызовов в скриптовых язы-ках порождает модульность. Модуль понимается в смысле [1], т.е. выде-ленная по тем или иным мотивам часть первичного материала программ-ного фонда. В склеивающих языках чаще применяется технология “снизу-вверх”: выполнение скрипта — это результат выполнения последователь-ности вызовов уже написанного кода. Особенностью такого подхода явля-ется то, что написанный для одной цели, модуль может использоваться вдругой. Скрипт, используемый в текстовом редакторе для подсчета коли-чества символов в выделенном фрагменте, может применяться для анализадлины текста в файле, но он также применяться и для вывода объема тек-стового файла после его вызова при условии простой обработки его выво-да. В результате, написанный однажды код постоянно включается в каче-стве модуля в текущие проекты, не претерпевая никаких изменений. Дру-гими словами, мы получаем возможность повторного использования кода(reuse).

Языки сценариев предлагают иные по сравнению с языками про-граммирования систем приоритеты: они пренебрегают заботой об эффек-

СПИ-ТТ-2005

254

тивности и силе типизации, но значительно повышают продуктивностьтруда программистов и поощряют повторное использование[2]. Это при-обретает все больший смысл по мере того, как компьютеры становятся бы-стрее и дешевле, а программистский труд — дороже. Языки программиро-вания систем хорошо подходят для создания компонентов, реализующихсложные алгоритмы и структуры данных, в то время как языки сценариевориентированы на склеивающие приложения, где сложность скрыта в ком-понентах.

Список использованных источников1. Горбунов-Посадов М.М. Расширяемые программы. - М.: Полип-

тих, 1999. - http://www.keldysh.ru/gorbunov/.2. Остераут Д. Сценарии: высокоуровневое программирование для

XXI века.

Лакомов Д.П. ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

СТРУКТУРОЙ БАЗЫ ДАННЫХdmll@computer.edu.ru

В современных дисциплинах, связанных с разработкой баз данных(БД), сформировалось понятие «управление структурой БД», котороевключает в себя комплекс методов по изменению физической структурытаблиц и логической модели данных с целью повышения производитель-ности информационных систем, построенных на основе БД. В этой работебудет предложен принцип построения математической модели управленияструктурой и приведены некоторые варианты ее использования.

Модель строится в следующих терминах:• S — пространство состояний. В качестве состояний рассматрива-

ются структуры БД (таблиц и запросов).• U — множество требований по реструктурированию БД.• SUSK →),( — модель объекта управления. Другой вариант моде-

ли — SUSK ′→),( , где S ′ — пространство переходов между состояниями.Положим { }),,( RADS = , где D — множество доменов, A — множест-

во атрибутов, R — множество отношений, положим })}{,,,{( rRADU ′∆∆∆=где ),( −+ ∆∆=∆ φφφ (добавляемые и удаляемые элементы), ),( −+ ∆∆=′ rrr

),( −+ ∆∆=∆ φφφ (добавляемые и удаляемые атрибуты) )},{( tsS =′ где Sts ∈, .Модель такого типа потребуется для разработки систем поддержки

проектирования, предоставляющих возможности:1. Отмены изменений структуры.2. Подсказки изменений структуры.3. Автоматического сведения требований U к преобразованиям S ′ .

СПИ-ТТ-2005

255

4. Автоматического изменения взаимосвязанных объектов структу-ры БД.

5. Автоматического тестирования производительности после изме-нений.

Некоторые из этих возможностей поддерживаются современнымисистемами проектирования. Однако, основным отличием описанной вышесистемы поддержки проектирования от таких систем, как Power Designer иErwin, будет поддержка изменений запросов (пункт 4), автоматическоетестирование производительности исполнения запросов (пункт 5).

Использование модели при проектировании такой системы:1. Элементы модели могут стать прототипами классов в автомати-

зированной системе управления БД.2. Описание пространства элементарных преобразований даст спо-

соб автоматического порождения новых управлений (наборов требованийиз U ), новых структур и переходов между структурами.

3. Постановка и решение задачи оптимизации проектирования мо-жет быть реализована алгоритмом, встроенным в систему поддержки про-ектирования.

Локшин М.В.ЭКВИВАЛЕНТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ SQL ЗАПРОСА К ЗАПРОСУ

С ДИАПАЗОНАМИ В УСЛОВИИ ФИЛЬТРАЦИИlokshin_mark@mail.ru

В работе [1] описывается конфигурация системы для параллельнойобработки SQL запросов. Одним из методов, при помощи которого можнопреобразовать запрос для параллельного исполнения, является преобразо-вание запроса на основе диапазонов значений, разделяемых для обработки.Рассмотрим запрос:

SELECT * FROM R WHERE R.B=2Предположим, что в отношении R присутствует атрибут A, по кото-

рому можно проводить разделение, а minA и maxA - минимальные и макси-мальные значения атрибута соответственно (если значения, ограничиваю-щие этот атрибут, присутствуют в запросе, то за границы диапазона целе-сообразно брать именно их). Тогда, для параллельного исполнения мыпреобразуем запрос к виду:SELECT * FROM R WHERE (R.B=2) and (R.A >= minA and R.A <= 1A )UNION ALL … UNION ALLSELECT * FROM R WHERE (R.B=2) and (R.A >= 1−nA and R.A <= maxA )

Получившиеся подзапросы можно исполнять независимо, а форми-рование итогового результата производить простым объединением корте-жей, согласно определению инструкции UNION ALL.

СПИ-ТТ-2005

256

Докажем эквивалентность преобразования запроса. Без ограниченияобщности, обозначим условие инструкции WHERE как L – логическое вы-ражение, вычисляемое для каждого кортежа отношения, тогда:

)(RLσ (1)

)()..( maxminRAARandAARandL <=>=σ (2)

)())..(...)..(( max11minRAARandAARororAARandAARandL n <=>=<=>= −

σ (3)

)(......

)..()..(

max1

1minRAARandAARandLs

sAARandAARandLn <=>=

<=>=

−σ

σU

U (4)

В работе [2] указан алгоритм выбора точек разбиения iA . ОперацияsU , соответствующая определению инструкции UNION ALL, а также закон

преобразования, примененный при переходе от (3) к (4) приведены в [3]. Вслучае его наличия значения null в атрибуте R.A, мы должны дополни-тельно отнести это значение к одному из подзапросов.

Список использованных источников1. Локшин М. В., Кравец О.Я. Построение систем для параллельной

обработки запросов к СУБД// Телематика’2004: Труды XI Всероссийскойнаучно-методической конференции (7-10 июня 2004). –СПб:ИТМО. 2004.С. 94-95.

2. Локшин М.В., Кравец О.Я. Параллельное исполнение запросов всистемах с репликацией данных// Труды второй всероссийской научно-технической конференции "Вузовская наука - региону". Вологда 2004, С.484-486.

3. Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных.Полный курс. –М. «Вильямс», 2003. – 1088 с.

Мандриков Г.В.ТИПЫ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ

mandrikov@mail.ru Для обеспечения режима защиты информации в какой бы то ни было

структуре или организации важную роль играет разработка модели управ-ления доступом к конфиденциальной информации. Модели можно класси-фицировать следующим образом:

1. Модель конечного автомата описывает систему как абстрактнуюматематическую машину. В этой модели переменные состояния представ-ляют состояния машины, а функции перехода описывают способ измене-ния переменных.

2. Модель матрицы доступа - это частный случай реализации мо-дели машины состояний. Состояния безопасности системы представлены ввиде таблицы, содержащей по одной строке для каждого субъекта системы

СПИ-ТТ-2005

257

и по одной колонке для каждого субъекта и объекта. Каждое пересечение вмассиве определяет режим доступа данного субъекта к каждому объектуили другому субъекту системы.

Субъекты Объекты Субъекты 1 2 3 1 2 3

1 Чтение Запись

Чтение --------- Запись Пересылка

2 Чтение Чтение Исполне-

ние

Чтение Запись

Пере-сылка

---------

3 Чтение Запись

Исполне-ние

Пере-сылка

Запись ---------

Второй составляющей модели матрицы доступа является наборфункций перехода, описывающих способ изменения матрицы доступа.

Более часто матрица доступа используется не как самостоятельнаямодель управления доступом, а в качестве одной из нескольких перемен-ных состояния в более общей модели конечного автомата.

3. Модель, выраженная в терминах меток безопасности, припи-сываемых субъектам и объектам системы. Режим доступа, которым обла-дает субъект по отношению к объекту, определяется при сравнении их ме-ток безопасности, вместо того, чтобы искать соответствующее пересечениестроки и столбца в матрице доступа. Модель может использовать как мат-рицу доступа, так и атрибуты безопасности.

4. Модель информационных потоков, которая предназначена дляанализа потоков информации из одного объекта в другой на основании ихметок безопасности.

5. Модель интерференции, в которой субъекты, работающие в раз-личных доменах, защищены от взаимовлияния друг на друга любым спо-собом, нарушающим свойства безопасности системы.

Мацкевич А.Г.СИСТЕМА ДЕКОДИРОВАНИЯ ИСПОЛНЯЕМЫХ ФАЙЛОВ В

ПСЕВДОЯЗЫК ВЫСОКОГО УРОВНЯmag3d@rambler.ru

Разработка системы декодирования исполняемых файлов в псевдо-язык высокого уровня является в настоящее время актуальной задачей дляспециалистов в области информационной безопасности. Такая система по-зволит проводить исследование программной реализации на наличие: про-граммных закладок, компьютерных вирусов и недокументированных воз-можностей.

Функциональная модель системы декодирования состоит из сле-дующих основных подсистем:

СПИ-ТТ-2005

258

– декодирования машинных кодов на язык ассемблера;– восстановления идентификаторов функций, классов, используе-

мых в программе;– формирование листинга программы на псевдоязык высокого уров-

ня.Трудность реализации первой из вышеперечисленных подсистем за-

ключается в том, что, несмотря на единый формат всех команд процессора,длина команд и количество аргументов команды непостоянно. Данное об-стоятельство привело к разделению всех команд процессора на группы содинаковым форматом и соответственно формированию классификации.Немаловажным моментом при реализации дизассемблеров остается пре-одоление систем защиты от дизассемблирования, встраиваемых програм-мистами в программное обеспечение. Данная задача решается нескольки-ми способами:

– в автоматическом режиме, что предполагает наличие эмуляциипроцессора;

– в полуавтоматическом режиме (данный способ предполагает вы-деление в автоматическом режиме программного блока, который осущест-вляет преобразование последующего программного кода и написание ис-следователем на некотором интерпретируемом языке программы, котораяпреобразует машинный код; примером реализации такого подхода являет-ся IDA Pro).

Проведенное авторами исследование показало, что наиболее пред-почтительным является первый подход, но он же является и наиболее тру-доемким. Основные задачи, возникающие при построении эмулятора про-цессора:

– инициализация условий, в которых должен выполняться иссле-дуемый участок кода;

– инициализации переменных, исследуемого кода (установка необ-ходимых значений виртуальных регистров, настройка стека);

– декодирование машинного кода;– выполнение машинного кода.Решение данных задач является направлением проводимого автором

исследования.

Платов В.В., Кравец О.Я.ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ АЛГОРИТМОВУПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ПРОТОКОЛА TCP НА СТЕПЕНЬ

САМОПОДОБИЯ ТРАФИКАVplatov@dlink.ru

Анализ трафика в информационных сетях с пакетной передачей дан-ных выявил его интересную особенность – самоподобную структуру, визу-

СПИ-ТТ-2005

259

ально проявляющуюся в постоянстве “взрывного” характера временнойреализации трафика практически в независимости от масштаба шкалывремени (проявление масштабной инвариантности), что не свойственношироко известным и используемым для расчета сетевых узлов Пуассонов-ских потокам [1-3]. Результат влияния самоподобного трафика на сущест-вующие системы связи проявляется в существенной потере пропускнойспособности каналов вследствие перегрузок, что еще больше усугубляетсяс ростом загрузки каналов при общей тенденции использования более“требовательных” к качеству сетевых ресурсов видов приложений, такихкак приложения реального времени.

В работах [1], [4], [5] делается вывод о том, что основной причинойналичия специфических масштабных свойств у трафика пакетных сетейпередачи данных является транспортный протокол TCP, вернее алгоритмуправления потоком всех существующих на сегодня версий данного про-токола. Было обнаружено, что в условиях перегрузки коммутирующих уз-лов сети, протокол TCP ведет себя неадекватно, увеличивая и без тогобольшое значение перегрузочного окна (cwnd), тем самым, способствуядальнейшему росту перегрузки. Кроме того, различные потоки протоколаTCP, пакеты которых проходят через один и тот же буфер (одну и ту жеочередь) активного коммутирующего устройства синхронизируются. Этиэффекты ведут к росту числа потерянных пакетов и бесконечному возрас-танию времени их доставки.

На сегодняшний день известно три наиболее распространенные вер-сии протокола TCP: TCP Tahoe, TCP Reno и TCP Sacks. Эти версии отли-чаются друг от друга набором параметров, по которым система определяетналичие перегрузки. Исследование [1] показало, что всем им в большейили меньшей степени присущи недостатки, описанные выше.

В данной работе путем натурных экспериментов в среде NetworkSimulator2 (NS2) была исследована степень влияния значений констант(начальное значение cwnd, параметры механизма Additive Increase Multi-plicative Decrease) протокола TCP на степень самоподобия трафика. Былообнаружено, что, во-первых, общепринятые значения этих констант не яв-ляются оптимальными с точки зрения степени самоподобия трафика, и, во-вторых, что простым подбором значений данных констант полностью из-бавиться от самоподобия, а, следовательно, и от повышенной вероятностипотерь пакетов, такого трафика не удастся. Необходим новый алгоритмуправления потоком, который сможет работать в условиях постоянной пе-регрузки сети и не станет источником самоподобия в сетевом трафике.

Список использованных источников1. Feng W., Tinnakornsrisuphap P. The Failure of TCP in High-

Performance Computational Grids //SC2000: High-Performance Network andComputing Conference, Dallas, TX , November 2000.

СПИ-ТТ-2005

260

2. Morin P.R. The impact of self-similarity on network performanceanalysis// Tech. Rep. Computer Science 95.495, Carleton University, December1995.

3. Paxson V., Floyd S. Wide area traffic: The failure of Poisson model-ing// IEEE/ACM Transactions on Networking, 3(3):226-244, June 1995.

4. Veres A., Boda M. The Chaotic Nature of TCP Congestion Control//Proceedings of IEEE INFOCOM'2000, March 2000.

5. Петров В.В., Платов В.В. Исследование самоподобной структурытелетрафика беспроводной сети// Радиотехнические тетради ОКБ МЭИ.

Подерский И.С.ЗАДАЧА ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАВНОМЕРНОЙ ЗАГРУЗКИ СЕТИ

Ilven@yandex.ruОдна из ключевых проблем, возникающая в работе сети - перегрузка.

Сеть будет работать устойчиво и без сбоев в том случае, когда нагрузкабудет распределена равномерно на все узлы и каналы сети, в этом случаебудет достигнут максимальный резерв производительности.

Для обеспечения равномерной загрузки каналов нужно минимизиро-вать дисперсию загрузки каждого канала относительно средней загрузки.То есть:

∑ ∑= ∈ +

→−N

i xГjср

ij

ij

iq1 )(

2 min)1( ρλ

µздесь N - количество узлов в сети, )( ixГ + - множество входящих в ix дуг( )( ixГ − - множество исходящих из ix дуг).

При балансировке трафика по каналам необходимо соблюсти требо-вания сохранения потоков в сети и ограничение трафика пропускной спо-собностью канала.

Обозначим через iK и iL - соответственно, трафик, порожденный i-м узлом и трафик, предназначенный i-му узлу, тогда задача принимает вид:

∑∑= =

→−N

i

N

jср

ij

ij

q1 1

2 min)1( ρλ

µ (1)

,..1 Ni =∀ ,11

∑∑==

+−=N

jji

N

jiiij LK λλ (2)

,..1 Ni =∀ ∑+∈

≥)( ixГj

iij Lλ (3)

,..1, Nji =∀ .ijij q≤λ (4)

СПИ-ТТ-2005

261

Решив эту систему, мы получим значения потоков по каждому из ка-налов ( ijλ ), которые обеспечат равномерную загрузку сети и позволят ис-пользовать весь резерв производительности.

Семахин А.М.МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

СПУТНИКОВОГО INTERNETSemakhinandrew@yandex.ru

Спутниковый Internet – современная технология доступа в Internet.До всеобщего применения спутниковый Internet прошел три стадии: изо-бретение – процесс введения в действие новой технологии, нововведение –процесс введения в употребление технологии, распространение – реальноепроникновение на рынок.

Математическая модель распространения спутникового Internet фор-мулируется следующим образом: определить необходимое количествокомплектов спутникового Internet в прогнозах на будущее.

Пусть S - максимальное количество комплектов спутникового Inter-net, приобретенное пользователем. Процесс распространения начинается спервого пользователя и заканчивается при достижении потенциала насы-щения S в течении промежутка времени t . Функция )(tN определяет числокомплектов в момент времени t , а )(tNS − представляет неиспользуемуючасть потенциала насыщения. Темп применения спутникового Internet )(tAравен скорости распространения и определяется по формуле

)),((*)(*)( tNStNqtA −= где)(tN -число комплектов спутникового Internet, приобретенное поль-

зователями в момент времени t .S -потенциал насыщения.Математическая модель распространения спутникового Internet име-

ет вид,

1)( *tbae

StN −+= где

S - потенциал насыщения;;0N ,* ),1ln( 0

0

>=−= SqbNSa

В основе математической модели лежит логистическая функция.Рост пользователей медленно возрастает, т.к. большинство потребителейзнакомятся с нововведением и ждут положительных результатов. После ихполучения вводится социальное и экономическое воздействие и нововве-дение повсеместно применяется. Распространение закончится, когда дос-тигнет потенциала насыщения, т.е. потенциальные потребители установятмаксимальное количество комплектов спутникового Internet.

СПИ-ТТ-2005

262

Сидорский Ф.П., Андреев Р.В.ОБ ОДНОМ КРИТЕРИИ СООТВЕТСТВИЯ ПРОГРАММНОЙМОДЕЛИ ФИЗИЧЕСКОЙ И ЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛЯМ

sidorsky@rol.ruПрограммная модель некоторой вычислительной системы (ВС) для

имитации физической и логической моделей этой системы не нуждается вобязательном соответствии архитектур моделируемой системы и ВС, накоторой реализуется программная модель. Это обстоятельство создает ог-ромные возможности в процессе разработки новых ВС, позволяя создаватьэффективные системы автоматического проектирования (САПР) про-граммного обеспечения (ПО) этих систем, при одновременном сохранениипрозрачности вычислительного процесса (ВП), что обуславливает широкоераспространение имитационных программ в последнее время. Как прави-ло, эти программы реализуются на ВС с фон- неймановской архитектуройв САПР различного назначения. Однако систематические неудачи в ихприменении при разработке нетрадиционных архитектур: потоковых, объ-емных, рекуррентных и т.п. заставляют исследователей настороженно от-носится как к использованию имитационного моделирования, так, особен-но, к интерпретации получаемых результатов. Нередки случаи, когда не-критическое отношение к имитационному моделированию приводит ксерьезным ошибкам на различных, в том числе начальных, этапах разра-ботки ВС. В тоже время в отечественной литературе отсутствует анализпричин, вызывающих эти негативные последствия, хотя опытные разра-ботчики сложного ПО, имеющие опыт адаптации программ на ВС с раз-личной архитектурой, представляют в общих чертах связь архитектурныхособенностей конкретной ВС с её программируемостью.

Исследования, проведенные на ВС с фон- неймановской архитекту-рой, ряда имитационных программ нетрадиционных архитектур, показали,что при разработке этих программ в обязательном порядке необходимоучитывать архитектурные особенности моделируемых систем. При этомразмерность ВП и его архитектура, алгоритмы работы информационныхмагистралей, переходы информации с магистралей одного уровня на дру-гой, мультипроцессорность, задержки ВП на обработку управляющих сиг-налов должны обязательно учитываться при разработке имитационнойпрограммы любого уровня.

Таким образом, основным критерием соответствия имитационноймодели ВС с другими моделями (аналитической, логической, физической ит.д.), является уровень отражения в ней архитектурных особенностей мо-делируемой архитектуры.

СПИ-ТТ-2005

263

Соколов Д.Е., Треногин Н.Г.ЛИНЕЙНЫЙ ФРАКТАЛЬНЫЙ УСТОЙЧИВЫЙ ШУМ КАКМОДЕЛЬ ТРАФИКА В СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

sokolov@sibirtelecom.ru, trenogin@sibirtelecom.ruИсследования последнего десятилетия показали несостоятельность

классических методов оценки вероятностно-временных характеристик се-тей пакетной коммутации. Важнейшим открытием стал установленныйфакт фрактальных свойств нагрузки, что привело к появлению ряда моде-лей трафика на основе сильнокоррелированных самоподобных, или фрак-тальных, стохастических процессов.

Важным классом фрактальных моделей трафика являются α -устойчивые процессы, в частности, процесс линейного фрактального ус-тойчивого шума, который задается стохастическим интегралом

∫∞

∞−

−+

−+ −−−+= )())()1(()( /1/1

, dxMxixitN sHH

Hαα

α , (1)

где Мs(x) - α -устойчивая случайная мера, Н – параметр Херста, α – харак-теристический показатель соответствующего устойчивого процесса. В мо-дели, выраженной в терминах дискретного времени, интеграл (1) заменяет-ся дискретной аппроксимацией на базе линейной свертки

i

Km

kddH SmkhiShiN ))0,1,1(()/()))(0,1,1(*()(

1, ααα ∑

=

==)

(2)

где iS ))0,1,1(( α – i-й член последовательности независимых одинаково рас-пределенных α -устойчивых случайных переменных; m определяет шагдискретной аппроксимации интеграла; К – параметр отсечки при дискрет-

ном численном интегрировании;

≤<<−−

=10,

1,)1()(

xxxxxxh d

dd

d d=H-1/α .

Модель трафика реализуется в виде

212,1 ))0,1,1()(()()( cSihcciNciM idH +∗⋅=+⋅= αα

)(3)

Последовательность отсчетов трафика M(i) полностью определяютчетыре параметра: среднее значение отсчетов (интенсивность трафика) с2,параметр Херста Н, характеристический показатель α и масштабный ко-эффициент с1.

Смещенный фрактальный устойчивый шум позволяет получить вявном виде выражения для очереди с соответствующим фрактальным вхо-дящим потоком. В частности, асимптотическая нижняя граница для рас-пределения длины очереди в СМО с постоянным временем обслуживанияи интенсивностью обслуживания с имеет вид

)1(21 ),,,,())(( HxcccHKxtQP −−≥> αα , (4)

т.е. демонстрирует степенную зависимость от x.Исследования авторов показывают возможность адекватной аппрок-

симации трафика в системах обработки данных указанной моделью.

СПИ-ТТ-2005

264

Соколов Д.Е., Треногин Н.Г.ФРАКТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ТРАФИКА В ДЕЙСТВУЮЩЕЙ

ДВУХЗВЕННОЙ СИСТЕМЕ ОБРАБОТКИ ДАННЫХsokolov@sibirtelecom.ru, trenogin@sibirtelecom.ru

Многочисленные измерения показывают наличие самоподобныхсвойств трафика в клиент-серверных системах обработки данных различ-ной архитектуры – от «классических» двухзвенных, до многоуровневых сWeb-доступом и терминальных. Под самоподобием, или фрактальным ха-рактером, принято понимать комплекс статистических свойств трафика,включающий масштабную инвариантность по времени, долговременнуюзависимость (медленно убывающую корреляцию), «весомые» распределе-ния с высокой вероятностью пиковых значений, степенные законы убыва-ния статистик второго порядка.

Фрактальный характер может быть рассмотрен на примере срезатрафика, полученного при работе удаленного подразделения (25 рабочихмест операторов) с сервером СУБД.

Данные были получены путем перехвата кадров на FastEthernet-интерфейсе сервера СУБД с помощью tcpdump (6 ч, 688 108 пакетов, ин-тенсивность 31,368 с-1). Сервером СУБД является сервер Oracle8i; прило-жение (биллинговая система оператора связи, 400 тыс. абонентов) реали-зовано по классической двухзвенной клиент-серверной схеме, т.е. сетевоевзаимодействие происходит на базе TNS / SQL*net поверх TCP.

Корреляционная структура трафика демонстрирует ярко выражен-ные фрактальные свойства. Угловой коэффициент при линейной регрессииавтокорреляции в двойном логарифмическом масштабе имеет значение β =0.55004, что соответствует величине параметра Херста Н=0.724. Значенияпараметра Херста, определенные из вида кривой коэффициента корреля-ции и путем анализа индекса разброса IDC, или фактора Фано, (0.724 и0.729 соответственно) практически совпадают. Кривая выборочных значе-ний автокорреляции достаточно точно соответствует «идеальной» кривойдля строго самоподобного процесса, особенно при увеличении аргумента.

Существенную роль долговременной зависимости в исходном про-цессе можно выявить и на основе анализа так называемого «перемешанно-го» процесса. Такой процесс получается из исходного путем перестановкиинтервалов между поступлениями пакетов в случайном порядке. Здеськорреляция убывает существенно быстрее, достаточно быстро стремясь кнулю; однако параметр Херста все же остается отличным от 0.5 и равен0.563. Этот факт, совместно с видом корреляционной структуры исходногои «перемешанного» процессов, позволяет утверждать, что для рассматри-ваемого трафика самоподобие заключено не столько в «весомом» распре-делении интервалов, сколько в долгосрочной зависимости – группировкекоротких интервалов в пачки.

СПИ-ТТ-2005

265

Суворов Д.В.ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ:

ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ И ПРОТОКОЛЫd_v_s@bk.ru

Данное исследование базируется на аналитико-имитационном под-ходе и принципе системного моделирования неоднородной интегральнойсистемы передачи данных, позволяющих решить проблему интенсивногоразвития телекоммуникационных систем на новых идеологическом и тех-нологическом уровнях.

Подсистемы рассматриваемой интегральной системы, обслуживаю-щие различные типы абонентов, включают такие типы трафика, как речь иданные реального времени; различные среды передачи (кабельную и бес-проводную). В подсистемах применяются соответственно, различные про-токолы с различающимися форматами протокольных блоков.

Разработанные временные диаграммы процессов передачи пакетовречи и данных в эфирной и кабельной подсистемах моделируются на дис-кретных интервалах времени Т, определяемых свойствами среды и приме-няемыми протоколами, на основе марковских стохастических систем вдискретном времени.

Процессы передачи команд управления (КВ) и информационных па-кетов (ИК) в упрощенном виде представлены на рис. 1.

Рис. 1.

Временные диаграммы передачи речи и данных для каждой из под-систем строятся с учетом специфики применяемых протоколов. На осно-вании временных диаграмм определяются соответствующие структурныедлительности тактов передачи трафика различного типа, позволяющие пе-рейти к описанию математической модели телекоммуникационной систе-мы, учитывающей отмеченные выше факторы.

СПИ-ТТ-2005

266

Сыпко В.А.ОБЪЕКТНОЕ ПОСТРОЕНИЕ WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ

v.sypko@cft.ruКомпонент в нашей модели – это объект некоторого класса, принад-

лежащий пакету или сборке и обладающий определенными свойствами иреализующий специфичные для пакета интерфейсы. Все рассматриваемыекомпоненты делятся на четыре группы:

1. Объекты PO – обеспечивают презентационную логику2. Объекты BL – обеспечивают бизнес логику3. Объекты DB – обеспечивают работу с базой данных

Объекты уровня баз данных (DB) предоставляют общий механизм прове-дения как простых, так и достаточно сложных операций с выбранной базойданных. В основном - это наборы методов для создания SQL запросов и ихпоследующей обработки. Все классы (обычно это объекты бизнес логики)работают с базой только через объекты уровня DB. Создание DB объектовзаключается в наследовании от некоторых (одного из некоторых) абст-рактных классов и описании дополнительных методов, ранее нереализо-ванных в абстрактном предке, и специфичных для конкретной структурытаблиц. Объекты уровня BL отвечают за логику работы отдельно взятогоприложения и в общем случае могут иметь произвольную структуру. Ониописывают модель поведения приложения и предоставляют собой обра-ботчики данных поступающих из PO объектов.

Объекты уровня PO реализуют собой интерфейс, обеспечивающийXML представление приложения, и отвечают за общение с браузером. Посвоей сути, PO объекты - это некоторый набор классов описывающих видотдельных страниц, они наследуются от готового набора абстрактных ипредставляют в себе набор методов отвечающих за генерацию отдельныхчастей странички. Получается, что каждая из страниц сайта разбивается нанаиболее общие части (например, блоки навигаций, реклама, центральнаячасть, верхняя и нижняя). PO объект генерирует ХМЛ для всех частейстранички, за которую он отвечает (для каждой части свой метод). Либоесли часть методов им не реализована, то нереализованные этим PO объек-том методы вызываются у предыдущего вызванного PO объекта (и так поцепочке далее, все PO объекты хранятся в специальном стеке, для форми-рования конечной страницы порядок вызова этих объектов задается в URLстраницы).

СПИ-ТТ-2005

267

Авторский указатель

Georges Bell.B. 238, 239Sitaev A.V. 239Алуханян В.А. 144Андреев Р.В. 262Ахмедулова Н.И. 145, 146, 80Барабанов А.В. 152Барабанов В.Ф. 211Барабашев С.А. 147Бегун В.Г. 148Богатов Н.М. 187, 188Борзов Д.Б. 23940Борисова Л.В. 144Брагин Д.М. 211Быков С.А. 150Веретельник И.А. 225Вершинин С.В. 184Волков В.В. 241Волошин Д.А. 151Воробьев А.А. 242Галушкин Д.Т. 212, 213, 214Гладцын В.А. 243Гниденко А.В. 159Голикова Е.В. 216Головин Ю.А. 244Гондурова Ю.В. 182, 245Гондурова Ю.В. 245Горощенков Д.С. 23940Гребенникова Н.И. 152Грибанов А.А. 153Груздев В.В. 160Гудков П.А. 154Демидова Л.А. 155Дергач Ю.Г. 156Десятов А.Д. 217, 218Димитров В.П. 144Долгов В.В. 160Думачев В.Н. 217, 218Дьяконов П.И. 157Жирнов М.Н. 246Игнатенко В.И. 158Исаченков Ф.Н. 206, 207

Казимиров Д.Ю. 178Калмыков Ю.В. 218Каширин Д.И. 219Кипрушкин С.А. 221Кираковский В.В. 155Козачок А.И. 224Комар Ф.В. 248Коржов Е.Н. 216Корнев А.Л. 225Корнеев А.И. 187, 190Королев Н.А. 221Коршевнюк Л.А. 193Космачева В.П. 216Котохин Д.И. 154, 184Кочанова Н.М. 146Кравец О.Я. 203, 249, 258Кравцов А.Г. 170Кремер А.А. 250Кручинин А.Н. 229, 252, 253Кузьмичев В.Е. 159Кульнев А.В. 176Кумановский Д.В. 226Курсков С.Ю. 221, 222, 223Лакомов Д.П. 254Лапин Е.С. 218Лебеденко Е.В. 228Лебедь А.Б. 184Лесных А.В. 191Литвиненко А.Н. 229, 252, 253Логвинов А.А. 224Локшин М.В. 255Лукьянов А.Д. 148, 160, 161Лукьянова Т.П. 163Мажирина Р.Е. 192Малышевский А.П. 229Малышевский А.П. 229, 252, 253Мальцев Г.И. 1834Мандриков Г.В. 256Мартиросов К.Б. 148Матвеякин М.П. 187, 190Мацкевич А.Г. 257Минин М.Ю. 193Михайлова М.Н. 180

СПИ-ТТ-2005

268

Моисеев Т.Н. 249Мурзин Д.А. 163Набойченко С.С. 183Немцов Л.Б. 164Низамов X.Н. 165, 173Обухов А.А. 194Пальчик О.В. 195Панов Е.Ю. 166Петров А.Б. 230Питолин В.М. 191, 194, 196Платов В.В. 258Подерский И.С. 260Полищук М.А. 228Положишников В.Б. 167Полосин А.Н. 168, 169Поляков А.Н. 170Поляков Ю.А. 171Попов Н.В. 231Попова Т.В. 198Преображенский А.П. 199, 200Родоманов Р.Р. 187, 190Рожков И.Т. 201Рыжков В.А. 233Сазонова Т.Л. 198, 202Саликов Л.М. 165, 173Севидов В.В. 203Селезнёв Р.М. 174, 234Семахин А.М. 261Семений В.А. 204Семко И.А. 175Сербулов Ю.С. 176Серебряков Д.В. 228Сидорский Ф.П. 262Синицина Г.Н. 205Слободчиков К.Ю. 177Соболев А.В. 167Соколов Д.Е. 263, 264Солер Я.И. 178Стариков В.Н. 206, 207Суворов В.А. 242Суворов Д.В. 265Сулименко В.В. 165, 173, 179Сурикова Г.И. 145, 180

Сыпко В.А. 266Тонконогов М.П. 208Треногин Н.Г. 263, 264Тюкачев Н.А. 216Тютин М.В. 181Фазылов К.К. 208Федорков В.В. 248Фельдман Я. А. 235Фенев А.В. 147Филькин Н.М. 209Хмелев В.Н. 182Хренников А.А. 183Хрипунов С.В. 154, 184Христофорова В.В. 166Хроменков Ю.Г. 228Черных В.Я. 181Чистякова Т.Б. 168, 169Шевердина Е.В. 185Шевлякова О.Е. 204Шерстнёв С.А. 243Ширшаков Д.Н. 236Щербак С.П. 160Щербаков А.М. 196

СПИ-ТТ-2005

269

Содержание

Введение ...............................................................................143

5. Информатизация и управление в технологическихпроцессах.......................................................................................144

Алуханян В.А., Борисова Л.В., Димитров В.П. О нечеткой моделипроцесса корректировки технологических регулировок машины ............ 144

Ахмедулова Н.И., Сурикова Г.И. Разработка компьютернойтехнологии построения моделей внешней формы изделия ....................... 145

Ахмедулова Н.И., Кочанова Н.М. Разработка компьютерной техноло-гии построения конструкции воротника по моделям внешней формы изде-лия ................................................................................................................. 146

Барабашев С.А., Фенев А.В. Универсальная платформа дляпостроения малогабаритного колесного робота......................................... 147

Бегун В.Г., Лукьянов А.Д., Мартиросов К.Б. Анализ переходныхпроцессов при резании металлов ................................................................ 148

Быков С.А. Алгоритмы оценки качества продукции и процессов втехнологических системах........................................................................... 150

Волошин Д.А. Эволюционный подход к моделированиюдинамической системы резания .................................................................. 151

Гребенникова Н.И., Барабанов А.В. Формирование поэтажнойтехнологической схемы ............................................................................... 152

Грибанов А.А. Моделирование технологического процессаимпульсно-вакуумной пропитки и сушки изоляции электродвигателей.. 153

Гудков П.А., Хрипунов С.В., Котохин Д.И. Статистическая модельоценки надежности технологических систем операций зубообработки... 154

Демидова Л.А., Кираковский В.В. Комплекс программ нечеткойдиагностики городских инженерных коммуникаций ................................ 155

Дергач Ю.Г. Моделирование теплотехнических процессов прииндукционном нагреве................................................................................. 156

Дьяконов П.И. Компенсация тепловых погрешностей станка спомощью нейросетевого подхода ............................................................... 157

Игнатенко В.И. Моделирование процессов взаимодействия рабочегооргана с почвой ............................................................................................ 158

Кузьмичев В.Е., Гниденко А.В. Разработка параметрической моделивнешней формы изделий комбинированного покроя ................................ 159

Лукьянов А.Д., Щербак С.П., Груздев В.В., Долгов В.В. Модальныйподход к мониторингу качества обрабатываемой поверхности приточении ......................................................................................................... 160

Лукьянов А.Д. О модели динамической системы с переменнымзапаздыванием процесса резания металлов................................................ 161

СПИ-ТТ-2005

270

Лукьянова Т.П., Мурзин Д.А. Учет и регулирование тепла на базетеплосчетчика СТРОБ-СТМ ........................................................................ 163

Немцов Л.Б. Fuzzy-модель управления парковой тормознойпозицией сортировочной горки................................................................... 164

Низамов Х.Н, Саликов Л.М., Сулименко В.В. О повышениинадежности работы систем контроля трубопроводных систем............... 165

Панов Е.Ю., Христофорова В.В. Система векторного управлениясверлением глубоких отверстий малого диаметра..................................... 166

Положишников В.Б., Соболев А.В. Внутреннее регулирование всистеме управления парком порожних вагонов ......................................... 167

Полосин А.Н., Чистякова Т.Б. Математическое моделирование зоныпитания осциллирующего одношнекового экструдера ............................. 168

Полосин А.Н., Чистякова Т.Б. Автоматизированный расчет зоныпитания осциллирующего одношнекового экструдера ............................. 169

Поляков А.Н., Кравцов А.Г. Методика анализатермодеформационного состояния станков ............................................... 170

Поляков Ю.А. Перспективы применения графических баз данныхпри автоматизированном проектировании рессорных подвесок колесныхмашин............................................................................................................ 171

Саликов Л.М., Низамов X.Н., Сулименко В.В. Обеспечениебезопасности в системах теплоснабжения.................................................. 173

Селезнёв Р.М. Автоматизация системы дезодорации масла НЖК . 174Семко И.А. Многопараметровая система диагностики

металорежущих станков............................................................................... 175Сербулов Ю.С., Кульнев А.В. Модель выявления причинных

взаимосвязей между параметрами сложной технологической системы... 176Слободчиков К.Ю. Информационная система поддержки принятия

решений в системе управления компрессорным цехомгазоперекачивающих агрегатов................................................................... 177

Солер Я.И., Казимиров Д.Ю. Исследование тепловых явлений вбыстрорежущей пластине резца при доводке алмазными кругами сиспользованием системы MSC.MARC/MENTAT ...................................... 178

Сулименко В.В. К расчету процессов в стабилизаторах давлениябезрасходных магистралей .......................................................................... 179

Сурикова Г.И., Ахмедулова Н.И., Михайлова М.Н. Разработкакомпьютерной технологии синтеза конструкции втачного рукава на основевиртуального образа модели швейного изделия ........................................ 180

Тютин М.В., Черных В.Я. Автоматизация процесса оптимальногозамеса теста .................................................................................................. 181

Хмелев В.Н., Гондурова Ю.В. Дистанционная диагностикаультразвукового технологического оборудования..................................... 182

СПИ-ТТ-2005

271

Хренников А.А., Набойченко С.С., Лебедь А.Б., Вершинин С.В.,Мальцев Г.И. Построение оптимальных конструкций в задаче управленияпирометаллургическим обогащением редкометального сырья................. 183

Хрипунов С.В., Котохин Д.И. Система информационногообеспечения САПР технологических процессов зубообработки .............. 184

Шевердина Е.В. Особенности разработки программ для работы смодулями ввода-вывода Е-440 .................................................................... 185

6. Информационные технологии в промышленности,радиотехнике, электронике и энергетике ................................187

Богатов Н.М., Корнеев А.И., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р.Автоматизация измерений динамики спектральной чувствительностифотоэлектрических преобразователей ........................................................ 187

Богатов Н.М. Моделирование области пространственного зарядасубмикронных n-p-переходов...................................................................... 188

Гончаров И.В. It outsourcing – возможности применения вэнергетике ..................................................................................................... 189

Корнеев А.И., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р. Анализ потерь токакороткого замыкания в фотоэлектрических структурах с субмикроннымp-n-переходом............................................................................................... 190

Лесных А.В., Питолин В.М. Перспективы развития бесконтактныхприводов ....................................................................................................... 191

Мажирина Р.Е. Разработка моделей диагностирования при помощипрограммы Electronics Workbench............................................................... 192

Минин М.Ю., Коршевнюк Л.А. Определение параметров частотно-временной модели процесса на основе Фурье преобразования ................ 193

Обухов А.А., Питолин В.М. Расчетно-экспериментальноемоделирование комплексного влияния дестабилизирующих факторов напараметры МЭУ ........................................................................................... 194

Пальчик О.В. Программное средство проектирования лазерныхтриангуляционных измерителей ................................................................. 195

Питолин В.М., Щербаков А.М. Обобщенное условие совместностидвоичных векторов для топологического анализа электронных схем системавтоматического регулирования по частям ................................................ 196

Попова Т.В., Сазонова Т.Л. Выбор оптимального расположенияпроводов воздушной линии ......................................................................... 198

Преображенский А.П. Модель прогнозирования радиолокационныххарактеристик неизотропных объектов ...................................................... 199

Преображенский А.П. Алгоритм восстановления фазовых центровнеизотропных объектов ............................................................................... 200

Рожков И.Т. Оценка импульсной помехи с применением цифровойфильтрации по минимуму отсчетов наблюдаемого процесса ................... 201

СПИ-ТТ-2005

272

Сазонова Т.Л. Повышение пропускной способности воздушныхлиний оптимизацией конструкции.............................................................. 202

Севидов В.В., Кравец О.Я. Параметрическая идентификациятехнологических алгоритмов управления объектами ................................ 203

Семений В.А., Шевлякова О.Е. Алгоритмы процессов управленияустройствами симметрирования линейных нагрузок электрических сетейпромышленных предприятий ...................................................................... 204

Синицина Г.Н. Автоматизиpованное проектирование системэлектроснабжения промышленных предприятий ...................................... 205

Стариков В.Н., Исаченков Ф.Н. Моделирование зависимостиобнаруживаемой лидаром концентрации NO2 как функции дальности ... 206

Стариков В.Н., Исаченков Ф.Н. Моделирование коэффициентаусиления лидарного ФЭУ как функции дальности .................................... 207

Тонконогов М.П., Фазылов К.К. Применение ЭВМ для расчётапараметров релаксаторов в материалах с водородными связями,диагностики и разработки изоляции на их основе ..................................... 208

Филькин Н.М. Методика оптимизации базовых параметровгибридной энергосиловой установки.......................................................... 209

7. Информационные системы и приложения .................211Брагин Д.М., Барабанов В.Ф. Интеграция универсальной справочной

системы и библиотек системы P-CAD........................................................ 211Галушкин Д.Т. Средства защиты информационных систем и их

приложений .................................................................................................. 212Галушкин Д.Т. Информационная безопасность в СУБД ................. 213Галушкин Д.Т. Организация системы антивирусной защиты

корпоративных информационных систем .................................................. 214Голикова Е.В., Коржов Е.Н., Космачева В.П., Тюкачев Н.А.

Программный комплекс HYDROSYS как развивающаяся информационнаясистема.......................................................................................................... 216

Десятов А.Д., Думачев В.Н. Использование квантовогоклонирования для перехвата информации.................................................. 217

Десятов А.Д., Думачев В.Н. О расширении алгоритма шифрованияRSA ............................................................................................................... 218

Калмыков Ю.В., Лапин Е.С. Параллельные процессы вкомпьютерной системе управления ............................................................ 218

Каширин Д.И. Алгоритм нечеткой унификации дляинтеллектуальных автоматизированных систем ........................................ 219

Кипрушкин С.А., Королев Н.А., Курсков С.Ю. Обеспечениебезопасности данных в сетевой информационно-измерительнойсистеме.......................................................................................................... 221

Коваль Д.Б. Реализация в информационной системе механизмапоиска объектов, описывающих одну и ту же сущность........................... 222

СПИ-ТТ-2005

273

Коваль Д.Б. Метод формирования запросов в информационнойсистеме в терминах модели предметной области ...................................... 223

Козачок А.И., Логвинов А.А. Проблемы обеспечения безопасностивидеоконференц-связи ................................................................................. 224

Корнев А.Л., Веретельник И.А. Использование Интернет-технологийдля повышения надежности информационных систем ............................. 225

Кумановский Д.В. Цели создания службы идентификации в проектецифровой библиотеки в АБИС «РУСЛАН» ............................................... 226

Лебеденко Е.В., Серебряков Д.В., Полищук М.А., Хроменков Ю.Г.Исследование методов обеспечения безопасности современныхоперационных систем .................................................................................. 228

Малышевский А.П., Литвиненко А.Н., Кручинин А.Н. XML-моделиобъектов приложения при создании и сопровождении расширяемыхСУБД-приложений....................................................................................... 229

Петров А.Б. Вопросы повышения безопасности функционированияпри проектировании сложных информационных систем .......................... 230

Попов Н.В. Синтез технических систем с использованиемпрограммной системы поддержки принятия коллективных решений...... 231

Рыжков В.А. Концепции и технологии построения хранилищаданных на основе автоматизированной информационной системы «Игла»,как части системы менеджмента качества на ОАО «Московский заводкоординатно-расточных станков»............................................................... 233

Селезнёв Р.М. Управление устойчивым развитием сложныхсистем ........................................................................................................... 234

Фельдман Я.А. FTS. Гибкие информационные системы ................. 235Ширшаков Д.Н. Использование механизма отношений при

объектном представлении пользовательских данных................................ 236

8. Телекоммуникации, программирование и СУБД .....238Georges Bell.B. Algorithm of quickly decomposition of blocs of data to

bytes of data ................................................................................................... 238Georges Bell.B., Sitaev A.V. Usage of the NSCS’s complex of

programs ........................................................................................................ 239Борзов Д.Б., Горощенков Д.С. Устройство планирования размещения

задач в системах с кольцевой организацией........................................... 23940Волков В.В. К вопросу о проблеме анализа сложности

алгоритмов.................................................................................................... 241Воробьев А.А., Суворов В.А. Разработка практических предложений

по использованию терминальных служб операционных систем семействаWindows ........................................................................................................ 242

Гладцын В.А. , Шерстнёв С.А. Разработка моделей для оценкикачества проекта неоднородной вычислительной сети с «наследуемыми»сегментами.................................................................................................... 243

СПИ-ТТ-2005

274

Головин Ю.А. Системное моделирование сетевых устройствкоммутации на базе расширенных сетей Петри ......................................... 244

Гондурова Ю.В. Проблемы разработки Web-интерфейсовинформационных систем ............................................................................. 245

Жирнов М.Н. Offline клиент для форумов на базе Invision PowerBoard ............................................................................................................. 246

Комар Ф.В., Федорков В.В. Построение архитектуры Web-приложений для работы с реляционной базой данных на основеавтоматного программирования.................................................................. 248

Кравец О.Я., Моисеев Т.Н. Распределение информационных потоковданных в распределенных многосерверных системах ............................... 249

Кремер А.А. Принципы волнового контроля состояния объектовраспределенной информационно-вычислительной системы..................... 250

Кручинин А.Н., Литвиненко А.Н., Малышевский А.П. Методсопровождения программного кода ............................................................ 252

Кручинин А.Н., Литвиненко А.Н., Малышевский А.П. Языкисценариев, как склеивающие языки (glue languages) ................................. 253

Лакомов Д.П. Варианты использования модели управленияструктурой базы данных.............................................................................. 254

Локшин М.В. Эквивалентное преобразование SQL запроса к запросус диапазонами в условии фильтрации......................................................... 255

Мандриков Г.В. Типы моделей управления доступом .................... 256Мацкевич А.Г. Система декодирования исполняемых файлов в

псевдоязык высокого уровня....................................................................... 257Платов В.В., Кравец О.Я. Влияние параметров существующих

алгоритмов управления потоком протокола TCP на степень самоподобиятрафика ......................................................................................................... 258

Подерский И.С. Задача обеспечения равномерной загрузки сети .. 260Семахин А.М. Математическая модель распространения

спутникового Internet ................................................................................... 261Сидорский Ф.П., Андреев Р.В. Об одном критерии соответствия

программной модели физической и логической моделям ......................... 262Соколов Д.Е., Треногин Н.Г. Линейный фрактальный устойчивый

шум как модель трафика в системах обработки данных ........................... 263Соколов Д.Е., Треногин Н.Г. Фрактальные свойства трафика в

действующей двухзвенной системе обработки данных............................. 264Суворов Д.В. Телекоммуникационные интегральные системы:

временные диаграммы и протоколы ........................................................... 265Сыпко В.А. Объектное построение Web-приложений ..................... 266

СПИ-ТТ-2005

275

Научное издание

Современные проблемы информатизации в технике и технологиях

Сборник трудов. Выпуск 10

Материалы опубликованы в авторской редакции

Подписано в печать 30.12.2004 г. Формат 16×8416

1 . Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Гарнитура «Таймс». Усл. печ. л. 16,5. Уч.-изд. л. 16,4.Заказ №75. Тираж 500.

ООО Издательство "Научная книга"394088, Россия, г. Воронеж, ул. Жукова, 3-244

Отпечатано ООО Полиграфический центр "Научная книга"г. Воронеж, ул. Заполярная, д. 1а