Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

В данном пособии описан интерфейс прикладного программирования (API) UNIX-совместимых операционных систем: от файловых операций и использования библиотек до методов и средств разработки многозадачного и многопоточного программного обеспечения, а также средства межзадачной (IPC) и межпоточной коммуникации: программные каналы и каналы FIFO, очереди сообщений, семафоры, разделяемая память System V и POSIX, взаимные исключения и условные переменные. Кроме того, кратко обсуждаются средства коммуникации процессов по сети и особенности взаимодействия приложений и системных служб.

Учебное пособие разработано на основе материалов лекций и лабораторных занятий по курсам «Прикладные протоколы Интернета» и «Информационные сети», проводимых на факультете Автоматики и вычислительной техники ФГБОУ ВО «НГТУ». Изложенный материал может быть успешно использован в процессе подготовки к олимпиадам и конкурсам в области сетевых информационных технологий.

Учебное пособие по курсу «Сетевые информационные технологии» содержит описание инструментальных средств для моделирования и анализа трафика компьютерных сетей, а также описание протоколов стека TCP/IP, некоторых прикладных протоколов и примеры учебных программ для изучения протоколов.

В монографии представлена методология разработки и обоснования необходимости создания цифровой платформы регулирования отраслей агропромышленного комплекса как важной составляющей современной цифровой экономики. Предлагается иннодиверсификационная модель регулирования цифровой экономики сельского хозяйства.

Изложены принципы выполнения расчетов электромагнитных полей с использованием программного продукта FEMM. Приведены принципы автоматизации работы с программным обеспечением через написание скриптов. Приведены примеры скриптов, справочник интерфейса программы FEMM.

Рассматриваются основные понятия, приемы анализа электрических цепей в различных режимах работы, в том числе и в переходных процессах с использованием возможностей программы Mathcad. Курс теоретических основ электротехники предполагает, что при изучении методов анализа электрических цепей важное значение имеет получение точного результата. Как правило, последнее обстоятельство приводит к необходимости проведения большого объема вычислительной работы. Если расчет проводится один раз и схема относительно небольшая, то оправдано применение логарифмической линейки, калькулятора, программы Excel и других относительно несложных вычислительных систем. Если же схема содержит только линейные элементы, но расчет необходимо сделать много раз при изменяющихся по величине параметрах, то требуется использование мощных вычислительных систем. Это особенно актуально при анализе переходных процессов и при наличии в схеме нелинейных элементов. Программа Mathcad отвечает всем требованиям по эффективному анализу сложных электрических схем.

Рассматриваются основные понятия и методы анализа установившихся режимов работы линейных цепей синусоидального тока. Показано применение компьютерных программных продуктов для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным для дальнейшего анализа как установившихся, так и переходных режимов в электрических и электронных цепях практически любой сложности. Материал пособия включает в себя краткие теоретические сведения, примеры задач с анализом их решения, задания для самостоятельного решения с ответами, а также примеры использования численного и схемотехнического моделирования.

Рассматриваются основные топологические понятия, методы анализа и компьютерного моделирования цепей постоянного тока. Цепи постоянного тока являются наиболее простыми с точки зрения процессов, протекающих в них, но топологические понятия, методы анализа цепей постоянного тока широко используются при анализе любых электрических и электронных цепей. Основным элементом в данном случае является резистор, имеющий линейную вольт-амперную характеристику. Два других основных элемента, а именно индуктивность и емкость, также имеют соответствующую линейную характеристику. Поэтому изучение методов анализа цепей постоянного тока создает базу для успешного освоения других цепей, работающих в самых различных режимах. Показано применение компьютера для расчета данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

Рассматриваются основные понятия, методы анализа трехфазных цепей синусоидального тока, работающие в установившемся режиме. Трехфазные цепи синусоидального тока имеют очень широкое распространение в электроснабжении всех потребителей электрической энергии. Следует заметить, что для анализа таких цепей применимы все методы и приемы, которые были рассмотрены ранее при анализе как цепей постоянного тока, так и однофазных цепей синусоидального тока. Но ввиду большой практической важности трехфазных цепей их анализу следует уделить особое внимание. Особенностью трехфазных цепей является то обстоятельство, что в них практически все время может меняться величина нагрузки из-за наличия многих потребителей. Показано применение компьютера для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов, происходящих в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

Рассматриваются основные понятия, приемы классического метода анализа переходных процессов в линейных цепях постоянного и синусоидального тока. Существует достаточно много методов анализа переходных процессов. В данной работе рассматривается так называемый классический метод, в котором решение находят как сумму двух составляющих. Показано применение компьютера для расчета и схемотехнического моделирования данных цепей, что является важным при дальнейшем анализе различных процессов в электрических и электронных цепях практически любой сложности.

В работе представлено описание математических моделей различных технических объектов и систем, а также технологические требования к процессам регулирования, необходимые для расчета регулятора в рамках курсового проектирования по дисциплине «Теория автоматического управления». Даны методические рекомендации по выбору и обоснованию частотного и модального способа синтеза управляющего устройства. Для оптимизации регуляторов и исследования свойств рассчитанных систем предлагается использовать аппарат численного моделирования в программной среде Simulink пакета MATLAB. Пособие будет полезно для студентов, изучающих теорию автоматического управления и интересующихся вопросами разработки систем автоматического управления с требуемыми динамическими свойствами.

Цель пособия – усовершенствование текущей программы обучения дисциплине «Корпоративные информационные системы», а также получение студентами дополнительных знаний и практического опыта разработки собственной конфигурации в среде «1С: Предприятие 8.3. Учебная версия». Методы исследования и технологии разработки – изучение основных механизмов встроенного языка «1С», ключевых бизнес-процессов, которые происходят в экономической деятельности предприятия. Область применения – использование студентами в учебном процессе НГТУ кафедры «Система сборки и обработки», а также работниками предприятий с целью повышения квалификации специалистов информационных технологий.

Настоящее пособие предназначено для изучения основных типов программных коллекций, хранящих множества данных, фундаментальных структур данных и алгоритмов управления ими. Также в пособии предлагается к применению технология проектирования и программирования коллекций, основывающаяся на объектно-ориентированном подходе в программировании.

В учебном пособии рассматриваются основные этапы разработки программных продуктов с позиции системного подхода в рамках каскадной модели. Цели разработки на каждом этапе определены в соответствии с требованиями профессиональных стандартов. В соответствии с целями спроектирована индивидуальная и командная работа на каждом этапе, сформулированы критерии оценки, приведены образцы выполнения работы, представлены инструменты для самооценки качества результатов разработки.

В данном учебном пособии рассмотрены основные принципы разработки систем пре- и постобработки и графических интерфейсов к ним. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курса «Современные компьютерные технологии», так и для подготовки к выполнению практических заданий.

В данном учебном пособии рассмотрены основные возможности разработки консольных приложений в среде Microsoft Visual Studio 2017. Пособие предназначено для студентов I курса ФПМИ направления 01.03.02 – Прикладная математика и информатика и направления 02.03.03 – Математическое и программное обеспечение и администрирование информационных систем.

Пособие содержит теоретические материалы, контрольные вопросы, практические задания и задание к расчетно-графической работе. В пособии рассмотрены предмет и основные понятия информационного общества, его отличительные особенности и исторические аспекты, показатели готовности регионов к информационному обществу, элементы информационной культуры студента. Пособие составлено на основе федерального государственного стандарта высшего образования по направлению «Бизнес-информатика», требований законодательства в сфере профессионального образования и локальных нормативных актов вуза.

Изложены основы математических методов описания и анализа линейных непрерывных систем радиоавтоматики. Рассматриваются базовые математические модели, особенности составления и преобразования структурных схем, использование передаточных функций и уравнений динамики систем радиоавтоматики. Кроме того, приведены обширные сведения об использовании математического пакета MATLAB для решения задач, возникающих в ходе применения традиционного для данной области знаний математического аппарата.

В учебном пособии рассматриваются вопросы изучения современных информационных систем. Студенты смогут получить представление об использовании информационных систем в производственной сфере и оценить потребности в статистических, банковских информационных системах. Пособие построено с учетом современных требований к специалистам в области информатики.

Учебное пособие предназначено для выполнения расчетно-графических работ по дисциплинам «Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением» и «Проектирование оборудования пищевых производств», а также может быть полезно аспирантам технических специальностей и инженерам-конструкторам при проектировании технологических машин.

Целью пособия является изучение основных компонентов информационных систем в здравоохранении, а также средств проектирования и разработки медицинских информационных систем.

Пособие посвящено методам проведения системного и бизнес-анализа при разработке ПО. Грамотно составленное описание предметной области и техническое задание – одна из составляющих обеспечения качества ПО. Но бизнес-аналитика не ограничивается только документированием бизнес-процессов, поэтому здесь рассмотрен процесс бизнес-анализа, приведены описания некоторых техник, позволяющих провести реинжиниринг. Приведены такие методики, как IDEF0, DFD, BPMN, ARIS eEPC, UML и IDEF1X. Представлены техники управления требованиями и техники написания ТЗ по шаблонам документа видения, спецификации требований к ПО и по ГОСТ 34. Для ГОСТ 19 и ГОСТ 34 приведены рекомендации по содержанию ТЗ применительно к современной классификации требований.

Рассмотрены основы проектирования объектов в программной среде 3ds Max. Структура учебного пособия включает в себя три блока: моделирование, текстурирование и визуализацию. Каждая тема сопровождается практическим заданием для лучшего усвоения материала.

В учебном пособии рассмотрены основы программирования интерфейсов пользователя в ОС WINDOWS с использованием Windows API, Windows Forms, WPF и UWP. Предлагаемые в конце каждого раздела задания позволяют глубже ознакомиться с возможностями описанных в разделе технологий.

Учебное пособие представляет собой первую часть курса программирования на языке ассемблера, в нем рассматриваются основы языка ассемблера, а также интерфейс с языком С++.

Язык программирования общего назначения Python широко применяется в настоящее время в различных областях. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника». Может быть полезно студентам для подготовки курсовых и квалификационных работ, а также магистрантам и аспирантам при проведении научных исследований. Практическая часть ориентирована на выполнение наиболее часто встречающихся математических задач.

В учебном пособии изложены основные сведения об интерфейсах прикладного программирования вообще и Win32 API в частности, описаны методы и средства разработки многозадачного и многопоточного программного обеспечения в операционных системах семейства Windows, а также средства межзадачной и межпоточной коммуникации: анонимные и именованные каналы, почтовые ящики, отображаемые на память файлы, события, семафоры, взаимные исключения. Кроме того, кратко обсуждаются средства коммуникации процессов по сети, а также особенности взаимодействия приложений и системных служб.

В пособии описаны методы и средства разработки многозадачного и многопоточного программного обеспечения в операционных системах семейства Windows, средства межзадачной и межпоточной коммуникации: анонимные и именованные каналы, почтовые ящики, отображаемые на память файлы, события, семафоры, взаимные исключения. Кроме того, кратко обсуждаются средства коммуникации процессов по сети, а также особенности взаимодействия приложений и системных служб. Приводятся примеры реализации программ и даются задания для самостоятельной работы, включая варианты повышенной сложности. Рекомендовано студентам ряда технических специальностей, связанных с разработкой многозадачного и многопоточного программного обеспечения в среде операционных систем семейства Windows.

Рассматриваются методы искусственного интеллекта в задачах управления и оптимизации режимов электрических интеллектуальных сетей (Smart Grid) с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии. Введены и обоснованы понятия генерирующих потребителей (холонов) и иерархической структуры в виде холархии для сетей с двусторонним потоком энергии и информации. Применены различные алгоритмы роевого интеллекта и их сравнительный анализ с методом градиентного спуска. Рассмотрены принципы Q-обучения с подкреплением.

Рассмотрены возможности применения методов искусственного интеллекта, вероятностно-статистических методов и экспертных оценок для технической диагностики электрооборудования электроэнергетических систем с учетом их текущего технического состояния, а также управление жизненным циклом и их остаточным эксплуатационным ресурсом.

Представлены приложения шифров для аутентификации данных и субъектов, формирования электронно-цифровой подписи, основные подходы к генерации псевдослучайных числовых последовательностей и криптоанализу шифров.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории построения сплайнов и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курсов «Компьютерная графика» и «Численные методы», так и для подготовки к лабораторным, практическим и расчетно-графическим заданиям.

В учебном пособии рассмотрены способы и средства связи устройств в компьютерных информационных системах. Определено место системы ввода-вывода в составе компьютерной системы и ее структура. Описаны физические принципы организации ввода-вывода, а также способы организации обмена информацией между процессором и периферийными устройствами. Большое внимание уделено интерфейсам ввода-вывода, а также их основным функциям и характеристикам. Приведена классификация интерфейсов по способам и принципам обмена информацией между компьютером и периферийными компонентами информационной системы.

В учебном пособии приводится описание прикладного программного интерфейса POSIX Threads, рассматриваются примеры разработки и отладки параллельных программ на его основе, содержится лабораторный практикум.

В учебном пособии приводится описание прикладного программного интерфейса OpenMP, рассматриваются примеры разработки, отладки и оптимизации параллельных программ на его основе, содержится лабораторный практикум.

Пособие включает в себя теоретическую часть и комплект лабораторных работ. Предназначено для студентов направлений 10.00.00 «Информационная безопасность» при освоении дисциплины «Техническая защита информации», «Защита от утечки информации по техническим каналам».

Пособие включает в себя теоретическую часть и комплект лабораторных работ. Предназначено для студентов направлений 10.00.00 «Информационная безопасность» при освоении дисциплины «Техническая защита информации», «Защита от утечки информации по техническим каналам».

Учебное пособие разработано на основе материалов лекций и лабораторных занятий по курсам «Прикладные протоколы Интернета» и «Информационные сети», проводимых на факультете Автоматики и вычислительной техники ФГБОУ ВО «НГТУ». Пособие, прежде всего, предназначено для подготовки специалистов и бакалавров по направлениям «Информатика и вычислительная техника» и «Программная инженерия». Кроме того, изложенный материал может быть успешно использован в процессе подготовки к олимпиадам и конкурсам в области сетевых информационных технологий.

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать и анализировать аналоговые схемы в среде MICRO-CAP 9. Материал поделен на четыре темы: набор схем в редакторе MICRO-CAP 9, с использованием большой библиотеки современных компонентов; анализ схем в статическом режиме, в том числе определение рабочих точек на входных и выходных вольт-амперных характеристиках усилительных элементов; анализ схем по переменному току на примере пассивных фильтров и аналоговых усилителей; анализ схем в импульсном режиме; изучение статистического метода Монте-Карло. Контрольные задания по темам представлены в 15 вариантах. Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным источникам.

В учебном пособии подробно рассмотрены все этапы решения задач по основам программирования, приведены рекомендации по выполнению и варианты практических заданий. Предназначено для студентов I курса ФПМИ направлений 01.03.02 – Прикладная математика и информатика; 02.03.03 – Математическое обеспечение и администрирование информационных систем.

Описаны основные облачные технологии, применяемые в современном мире, даны их преимущества. Раскрыты вопросы по работе с облачными сервисами Google: документы, таблицы, презентации. Рассмотрена совместная работа с электронными документами. Освещены вопросы кодирования информации и принципы работы цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразователей. Дается алгебра логики и основы ее применения. Изложены основы работы в математическом пакете MathCAD, а именно дается описание: программы, работы с массивами и матрицами, решений дифференциальных уравнений. Главное преимущество данного учебного пособия – это адаптация курса «Информатика» к задачам электроэнергетики. После каждого раздела приведены задания для самостоятельной работы, для закрепления теоретического материала.

В пособии приводится описание основных технологий веб-программирования, рассматриваются примеры разработки и отладки распределенных систем, содержатся практические задания.

Рассматриваются общие подходы к формированию оптимизационных моделей для анализа свойств электроэнергетических систем. Основное внимание уделено оптимизационным моделям и методам исследования операций применительно к задачам планово-экономического анализа и оптимизации режимов электроэнергетических систем, а также использованию прикладного программного обеспечения при решении задач оптимизации режимов.

Рассматриваются основные понятия и определения искусственных нейронных сетей, представлен обзор методов обучения нейронных сетей, где наибольшее внимание уделено многослойному персептрону. Показано применение традиционных и нейросетевых методов для прогнозирования электрической нагрузки и оценки потерь мощности в электрических сетях.

Рассмотрены новые методы синтеза некогерентных и частично когерентных малоточечных геометрических моделей распределенных радиолокационных объектов. Разработан математический аппарат, позволяющий синтезировать некогерентную или частично когерентную двумерную геометрическую модель распределенного объекта. Получены условия физической реализуемости замещающей геометрической модели для произвольного объекта. Представлен обобщенный алгоритм синтеза геометрических моделей произвольных радиолокационных объектов, а также алгоритм имитации эхосигналов на его основе. Рассмотрены вопросы синтеза матричных имитаторов электромагнитных волн, отраженных от распределенных объектов, на основе малоточечных геометрических моделей. Оценены ошибки моделирования, возникающие при этом, и предложены пути, позволяющие снизить их до заданной величины. Корректность полученных результатов подтверждена цифровым моделированием. Результаты исследований внедрены при разработке программного обеспечения имитаторов эхосигналов. Монография содержит обширную библиографию.

В настоящем пособии представлено последовательное изложение современных методов моделирования, опирающихся на сети Петри. Теоретические методы моделирования иллюстрируются практическими кейс-задачами. Для демонстрации методов обработки данных используются языки VB и VBA. Предназначено главным образом для студентов, обучающихся по направлению 38.04.01 – Экономика, магистерская программа «Экономика безопасности промышленного производства». Однако с учетом опыта преподавания подобных дисциплин в технических вузах автор счел целесообразным не ограничиваться рассмотрением только информационных систем, но также обратить внимание на технические и технико-экономические системы и объекты.

В пособии описаны базовые инструменты системы графического моделирования КОМПАС. Рассмотрены команды для создания и редактирования трехмерных моделей деталей, сборочных единиц, а также команды для оформления конструкторской документации. После описания инструментов системы КОМПАС приводится серия практических работ по моделированию приспособления для закрепления пройденного материала.

Пособие предназначено для студентов IV курса факультета бизнеса и Института дистанционного образования, обучающихся по направлению «Бизнес-информатика». Также будет полезно студентам, обучающимся по специальностям, связанным с экономикой и менеджментом, так как изложенный материал позволяет лучше понять экономический смысл задач управления предприятием с точки зрения системного подхода и информационного обеспечения процесса их решения.

В учебном пособии рассматриваются основные этапы разработки имитационных моделей сложных систем с позиции системного подхода в рамках каскадной модели жизненного цикла программного продукта. Цели разработки программно реализуемой имитационной модели на каждом этапе определены в соответствии с требованиями профессиональных стандартов. В соответствии с целями сформулированы критерии оценки качества разработки на каждом этапе, приведены образцы выполнения, представлены инструменты для самооценки качества результатов разработки, включены краткие теоретические сведения.

В данном учебном пособии рассмотрены элементы теории освещения в компьютерной графики, включая модели локального освещения и алгоритмы затенения. Также рассмотрены и соответствующие функции графической библиотеки OpenGL, приведены соответствующие примеры. Пособие может быть рекомендовано как для самостоятельного изучения курса «Компьютерная графика», так и для подготовки к практическим и расчетно-графическим заданиям.