Программирование

Ошеломляющий успех коммерческих приложений машинного обучения (machine learning — ML) и быстрый рост этой отрасли создали высокий спрос на готовые методы ML, которые можно легко использовать без специальных знаний. Однако и сегодня успех практического применения в решающей степени зависит от экспертов — людей, которые вручную выбирают подходящие архитектуры и их гиперпараметры. Методы AutoML нацелены на устранение этого узкого места путем построения систем ML, способных к автоматической оптимизации и самонастройке независимо от типа входных данных. В этой книге впервые представлен всеобъемлющий обзор базовых методов автоматизированного машинного обучения (AutoML).

В учебном пособии изложен теоретический материал, который применяется при решении задач хранения и обработки данных в системах кодирования и передачи информации, а также при решении аналогичных задач во время разработки программного обеспечения высокого уровня. Приведено описание трех практических заданий, в ходе выполнения которых можно получить навыки программирования коллекций данных.

Рассмотрены примеры создания приложений с графическим интерфейсом с помощью библиотеки Tkinter. Приведены необходимые сведения по стандартным графическим компонентам, описана технология работы с ними. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрены возможности языка программирования Python в области визуализации данных. Для построения графиков использована библиотека Seaborn. Приведены примеры построения двумерных графиков, гистограмм и диаграмм, а также рассмотрены вопросы форматирования построенных графиков. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Учебное пособие содержит материал для выполнения курсового проекта «Разработка элементов интегрированной технологии проектирования и изготовления детали-представителя», включающего в себя построение модели детали и сборочного узла, проектирование технологического процесса изготовления, в том числе управляющую программу для станка с ЧПУ и разработку расчетно-аналитического модуля конструкторско-технологического назначения. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 151001 «Технология машиностроения», специализация «САПР технологических процессов».

Книга позволит вам освоить разработку виртуальной реальности в Unity — наиболее популярном на сегодняшний день игровом движке. Вы узнаете, как использовать Unity для разработки VR-приложений, поддерживающих такие устройства, как Oculus Rift и Google Cardboard, позволяющих взаимодействовать с виртуальными мирами. Книга расскажет вам, как создать ряд интересных и занимательных VR-проектов. Вы научитесь управлять игровым движком Unity 3D с помощью редактора Unity и сценариев на C#. К концу книги, вы сможете с помощью Unity создать ряд многофункциональных интерактивных примеров восприятия виртуальной реальности.

Альтернативные источники энергии — ветер и солнце являются постоянно возобновляемыми, практически вечными видами энергии. В данной книге автор раскрывает особенности современных преобразователей энергии солнца и ветра, их выбора, строения и установки. Целая глава книги посвящена нетрадиционным радиоэлектронным конструкциям. В приложениях даны справочные данные и другая полезная информация.

Языки программирования от Фортрана и Кобола до Caml и Java играют ключевую роль в управлении сложными компьютерными системами. Книга «Введение в теорию языков программирования» представляет читателю средства, необходимые для проектирования и реализации подобных языков. В ней предлагается единый подход к различным формализмам для определения языков программирования — операционной и денотационной семантике. Особое внимание при этом уделяется способам задания отношений между тремя объектами: программой, входным значением и результатом. Эти формализмы демонстрируются на примере таких типичных элементов языков программирования, как функции, рекурсия, присваивание, записи и объекты. При этом показывается, что теория языков программирования состоит не в последовательном изучении самих языков один за другим, а строится вокруг механизмов, входящих в различные языки. Изучение таких механизмов в книге приводит к разработке вычислителей, интерпретаторов и компиляторов, а также к реализации алгоритмов вывода типов для учебных языков.

В современных вычислениях программы нередко объединяют несколько процессов. Основная проблема, возникающая при создании таких распределенных программ, состоит в том, чтобы заставить все процессы вместе работать над решением общей задачи, даже в случае отказов некоторых из них. Данная книга содержит введение в абстракции распределенного программирования и знакомит с фундаментальными алгоритмами и их реализациями в нескольких распределенных окружениях. Перед читателем будут раскрыты важные проблемы распределенных вычислений и основные алгоритмические приемы их решения. На подробных примерах читатель сможет понять, как с помощью этих приемов конструировать распределенные приложения. Обсуждение каждой темы завершается множеством упражнений и их решений.

Книга представляет собой краткое изложение курса лекций «Введение в математические основы САПР», организованного Новосибирским государственным университетом при поддержке компании ЛЕДАС. Излагаемый материал может быть полезен разработчикам САПР, ученым, инженерам, а также всем интересующимся современными тенденциями в области автоматизации промышленных процессов.

Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language, UML) является графическим языком для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования систем, в которых большая роль принадлежит программному обеспечению. С помощью UML можно разработать детальный план создаваемой системы, содержащий не только ее концептуальные элементы, такие как системные функции и бизнес-процессы, но и конкретные особенности, например классы, написанные на специальных языках программирования, схемы баз данных и программные компоненты многократного использования. Предлагаемое вашему вниманию руководство пользователя содержит справочный материал, дающий представление о том, как можно использовать UML для решения разнообразных проблем моделирования. В книге подробно, шаг за шагом, описывается процесс разработки программных систем на базе данного языка.

Данная книга содержит пошаговые инструкции по использованию новых возможностей EСMAScript 6 вместо устаревших трюков и приемов программирования на JavaScript. Книга начинается с знакомства со всеми встроенными объектами ES6 и описания создания итераторов ES6. Затем она расскажет, как писать асинхронный код с помощью ES6 в обычном стиле синхронного кода. Далее описывается использование программного интерфейса рефлексии Reflect API для исследования и изменения свойств объектов. Затем рассматривается создание прокси-объектов и их применение для перехвата и изменения поведения операций с объектами. Наконец, демонстрируются устаревшие методы модульного программирования, такие как IIFE, CommonJS, AMD и UMD, и сравниваются с модулями ES6, способными значительно увеличить производительность веб-сайтов.

В учебном пособии излагается теоретический материал и приводятся примеры решения типовых задач по разделам: линейная и векторная алгебра, аналитическая геометрия, математический анализ, дифференциальное и интегральное исчисления функций одной переменной, функции нескольких переменных, обыкновенные дифференциальные уравнения, числовые и функциональные ряды. В учебном пособии рассмотрено применение математических методов и понятий для решения прикладных задач в экономике.

Рассмотрены возможности языка программирования Python в области визуализации данных. Для построения графиков использована библиотека Matplotlib. Приведены примеры построения двумерных и трехмерных графиков, гистограмм и диаграмм, а также рассмотрены вопросы форматирования построенных графиков и добавления на них графических примитивов. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассмотрен новый подход к построению вероятностных моделей, применимых для описания состояний экономических (популяционных) систем. Показаны способы нахождения законов распределения случайных величин, характеризующих поведение экономических (популяционных) систем, и описания статических и динамических состояний этих систем с их помощью. Приведены примеры последовательно вероятностного объяснения хорошо известных экономических законов и явлений, а также сценариев динамики численности популяций. Примеры проиллюстрированы численными экспериментами. Проведено сопоставление теоретических результатов с эмпирическими данными.

Известный эксперт по организации управления на основе богатого практического опыта и применения современной методологии менеджмента предлагает концепцию, позволяющую с единых позиций рассматривать Управление проектами, Управление качеством и Управление бизнес-процессами. С ее помощью можно не только комплексно оценивать экономическую эффективность внедрения ERP-систем, но и управлять этой эффективностью. Предложенный механизм оценки объективирует положение дел на основе четких и понятных критериев, что отличает концепцию автора от других, основанных на субъективных экспертных оценках и зачастую создающих ложное представление об инвестиционной привлекательности внедрения ERP-систем.

В этой книге поэтапно рассматриваются средства Excel, связанные с визуализацией данных, – от элементарных операций с рабочими листами до построения полноценных диаграмм и дашбордов. Вы научитесь анализировать огромные массивы данных и представлять их в сжатом и понятном виде, обеспечивать их визуальную привлекательность, автоматизировать анализ и отчеты.

Изложены философско-теоретические основания системного анализа, определенные на уровне последних научных достижений и увязанные с конкретными методами системно-аналитических исследований. Определены роль и место системного анализа в научном познании. Даны понятие, признаки и характеристики системы, рассмотрены классы систем, основы теории конфликта, самоорганизации и эволюции систем. Подробно описаны базовые концепции системно-аналитических исследований, показаны основные приемы моделирования систем.

Разве это не замечательно — уметь собственноручно создать и сопровождать сайт, не обращаясь к кому-то за помощью? Помимо экономии денег (ведь услуги по веб-разработке стоят немало), это позволяет самостоятельно решать массу задач: создание личной веб-странички, корпоративного сайта, интернет-магазина, реализация интересных проектов — вот далеко не полный перечень того, что может делать человек, владеющий технологиями веб-разработки. Прочитав эту книгу, вы узнаете, что представляет собой современный веб-сайт, как разрабатывается его концепция, что такое хостинг и доменное имя, чем отличается статическая веб-страница от динамической, как формируется контент сайта, зачем нужна его оптимизация, а также о многом другом. Вы научитесь самостоятельно программировать веб-страницы с помощью языка гипертекстовой разметки HTML, а также подробно познакомитесь с программными продуктами, специально созданными для веб-разработчиков и позволяющими в автоматическом режиме создать полноценный сайт, затратив на это минимум времени и усилий. Легкий, доступный стиль изложения, а также большое количество наглядных иллюстраций и практических примеров превращают изучение данной книги в увлекательный процесс, результатом которого станет умение в короткие сроки создать привлекательный современный веб-ресурс и выполнять все необходимые действия по его сопровождению, обслуживанию и оптимизации.

В издании описываются принципы построения, архитектура и функциональная организация вычислительных систем, сетей и телекоммуникаций. Даны описания основных устройств и звеньев вычислительных машин и телекоммуникационных вычислительных сетей. Рассмотрены их программное и аппаратное обеспечение, функционирование, эффективность и перспективы развития. Показаны использование средств вычислительной техники в системах мультимедиа, сетевых технологиях, локальных, корпоративных и глобальных сетях.

Учебное пособие содержит материал для выполнения курсового проекта «Разработка элементов интегрированной технологии проектирования и изготовления детали-представителя», включающего в себя построение модели детали и сборочного узла, проектирование технологического процесса изготовления, в том числе управляющую программу для станка с ЧПУ и разработку расчетно-аналитического модуля конструкторско-технологического назначения.

В книге подробно рассказано о том, как сконструировать встраиваемую Linux-систему из свободных программ с открытым исходным кодом, получив в результате надежный и эффективный продукт. Рассмотрены наборы инструментов, начальные загрузчики, ядро Linux и конфигурирование корневой файловой системы. Показано, как работать с системами сборки Buildroot и Yocto Project. Описаны процессы, потоки и управление памятью. Не обделены вниманием вопросы отладки и оптимизации платформы, а также выполнение приложений реального времени. Предполагаются знание основ языка C и опыт системного программирования.

Kotlin — один из самых новых языков в экосистеме Java, устраняющий многие ограничения Java и гораздо более универсальный. Среди его преимуществ: полная совместимость с Java и возможность интеграции на уровне исходного кода, широкая поддержка парадигмы функционального программирования, помогающая писать надежный и безопасный код, лаконичность синтаксиса, а также, что весьма немаловажно, гарантии поддержки со стороны IT-гиганта Google. Пьер-Ив Сомон, опытный разработчик на Java, в своей книге подробно освещает нюансы программирования на Kotlin, переходя от общего описания языка к его характерным особенностям и возможностям, включая приемы функционального программирования.

Среди систем, созданных для агрегации, систематизации и прочей автоматизации работы с логами, Splunk — один из самых мощных. Он позволит следить за тонкостями жизни всех ваших систем, особенно если их много и они достаточно распределенные. Splunk — ведущая платформа, реализующая эффективные методологии поиска, мониторинга и анализа больших данных с постоянно растущим объемом. Эта книга позволит вам реализовать новые услуги и использовать их для быстрой и эффективной обработки машинных данных. Вы познакомитесь со всеми возможностями и улучшениями в Splunk 7, включая новые модули Splunk Cloud и Machine Learning Toolkit, научитесь эффективно использовать поисковые запросы и метасимволы, а также работать с полями и расширениями диаграмм.

Книга позволит вам освоить разработку виртуальной реальности в Unity — наиболее популярном на сегодняшний день игровом движке. Вы узнаете, как использовать Unity для разработки VR-приложений, поддерживающих такие устройства, как Oculus Rift и Google Cardboard, позволяющих взаимодействовать с виртуальными мирами. Книга расскажет вам, как создать ряд интересных и занимательных VR-проектов. Вы научитесь управлять игровым движком Unity 3D с помощью редактора Unity и сценариев на C#. К концу книги, вы сможете с помощью Unity создать ряд многофункциональных интерактивных примеров восприятия виртуальной реальности.

Альтернативные источники энергии - ветер и солнце являются постоянно возобновляемыми, практически вечными видами энергии. В данной книге автор раскрывает особенности современных преобразователей энергии солнца и ветра, их выбора, строения и установки. Целая глава книги посвящена нетрадиционным радиоэлектронным конструкциям. В приложениях даны справочные данные и другая полезная информация.

Книга представляет собой введение в вероятностное программирование для программистов-практиков. Описан вероятностный вывод, где алгоритмы помогают прогнозировать использование социальных сетей. Приведены примеры построения фильтра спама, диагностики ошибок в вычислительной системе, восстановления цифровых изображений. Представлен функциональный стиль программирования для анализа текстов, объектно-ориентированных моделей и моделей с открытой вселенной.

Один из основных факторов, способствующих трансформации интернета в последние годы, — широкое внедрение разработки пользовательского интерфейса на основе компонентов. В этой книге подробно описываются рабочие процессы, которые дают вам полный контроль над стилями и поведением компонентов и существенно упрощают их создание, совместное и повторное использование в проектах. В первой части рассмотрено получение простого компонента с нуля. Вторая часть посвящена улучшению организации проекта. В третьей части освещаются принципы совместной работы с несколькими компонентами, позволяющей решать более сложные задачи. Для всех примеров предоставляется исходный код.

Наука добилась больших успехов в моделировании пространства, времени, массы и энергии, но слишком мало сделала для того, чтобы создать модель информации, заполняющей нашу Вселенную. Данная книга рассказывает о том, как ученые соединили методы моделирования сложных процессов и теорию информации, благодаря чему стало возможно измерить сложность всех явлений мироздания в битах. Построенная на основе серии рецензируемых статей, книга написана языком, легко понятным для читателей со знанием математики на уровне средней школы. Если читатель стремится бегло охватить тему или не интересуется математическими подробностями, он может пропустить разделы, отмеченные специальным значком, и все равно испытает восторг от знакомства с новой захватывающей моделью информации о природе.

В книге рассмотрены механизмы, обеспечивающие работу контейнеров в GNU/ Linux, основы работы с контейнерами при помощи Docker и Podman, а также система оркестрирования контейнеров Kubernetes. Помимо этого, книга знакомит c особенностями одного из самых популярных дистрибутивов Kubernetes — OpenShift (OKD).

Языки программирования от Фортрана и Кобола до Caml и Java играют ключевую роль в управлении сложными компьютерными системами. Книга «Введение в теорию языков программирования» представляет читателю средства, необходимые для проектирования и реализации подобных языков. В ней предлагается единый подход к различным формализмам для определения языков программирования — операционной и денотационной семантике. Особое внимание при этом уделяется способам задания отношений между тремя объектами: программой, входным значением и результатом. Эти формализмы демонстрируются на примере таких типичных элементов языков программирования, как функции, рекурсия, присваивание, записи и объекты. При этом показывается, что теория языков программирования состоит не в последовательном изучении самих языков один за другим, а строится вокруг механизмов, входящих в различные языки. Изучение таких механизмов в книге приводит к разработке вычислителей, интерпретаторов и компиляторов, а также к реализации алгоритмов вывода типов для учебных языков.

Книга представляет собой доступно изложенное введение в статистическое обучение — незаменимый набор инструментов, позволяющих извлечь полезную информацию из больших и сложных наборов данных, которые начали возникать в последние 20 лет в таких областях, как биология, экономика, маркетинг, физика и др. В этой книге описаны одни из наиболее важных методов моделирования и прогнозирования, а также примеры их практического применения. Рассмотренные темы включают линейную регрессию, классификацию, создание повторных выборок, регуляризацию, деревья решений, машины опорных векторов, кластеризацию и др. Описание этих методов сопровождается многочисленными иллюстрациями и практическими примерами. Поскольку цель этого учебника заключается в продвижении методов статистического обучения среди практикующих академических исследователей и промышленных аналитиков, каждая глава включает примеры практической реализации соответствующих методов с помощью R — чрезвычайно популярной среды статистических вычислений с открытым кодом.

Если вы раньше не имели дела с системами автоматизированного проектирования (САПР) или занимаетесь изучением САПР — эта книга для вас. Она представляет собой общий курс, дающий необходимый набор систематизированных фундаментальных сведений о САПР, обеспечивающий возможность общения со специалистами, использующими САПР, формулировать постановку задач, разрабатывать САПР как цельную систему, выбирать САПР в соответствии с задачами конкретного предприятия или проекта. Основной целью издания является ознакомление читателей с основополагающими принципами САПР, их классификацией, методами формализации процесса проектирования и конструирования, способами использования информационных технологий для автоматизации проектных, конструкторских и технологических задач.

Книга охватывает почти весь круг теоретических и практических вопросов, относящихся к рекурсии и рекурсивному программированию, что делает её прекрасным дополнением к уже существующим немногочисленным книгам на эту тему. На множестве примеров и задач — от простых к сложным — читатель постепенно погружается в рекурсию, учится мыслить рекурсивно и, отталкиваясь от декларативной парадигмы программирования, создавать рекурсивные алгоритмы с использованием пошаговой методики и специальных схем декомпозиции задач. При этом автор беспристрастно сопоставляет рекурсивные алгоритмы с итерационными, отмечая достоинства и недостатки тех и других. Все алгоритмы в книге реализованы на языке Python 3.

Книга посвящена разработке распределенных естественных вычислительных моделей в среде многоагентного моделирования NetLogo. В основу этого учебного пособия положены материалы двух курсов, которые автор на протяжении последних десяти лет читает в Московском государственном университете и университете «Дубна» студентам, обучающимся по специальности «Прикладная математика и информатика». Рассматриваются как классические модели, в том числе клеточные автоматы, нейронные сети, генетические алгоритмы, так и относительно современные, например методы и модели роевого интеллекта. Содержит большое число иллюстраций, примеров кода, упражнений и библиографических ссылок.

В современных вычислениях программы нередко объединяют несколько процессов. Основная проблема, возникающая при создании таких распределенных программ, состоит в том, чтобы заставить все процессы вместе работать над решением общей задачи, даже в случае отказов некоторых из них. Данная книга содержит введение в абстракции распределенного программирования и знакомит с фундаментальными алгоритмами и их реализациями в нескольких распределенных окружениях. Перед читателем будут раскрыты важные проблемы распределенных вычислений и основные алгоритмические приемы их решения. На подробных примерах читатель сможет понять, как с помощью этих приемов конструировать распределенные приложения. Обсуждение каждой темы завершается множеством упражнений и их решений.

Книга представляет собой краткое изложение курса лекций «Введение в математические основы САПР», организованного Новосибирским государственным университетом при поддержке компании ЛЕДАС. Лекции рассчитаны на студентов старших курсов, специализирующихся в области прикладной математики, информатики и информационных технологий. Излагаемый материал может быть полезен разработчикам САПР, ученым, инженерам, а также всем интересующимся современными тенденциями в области автоматизации промышленных процессов.

Книга представляет собой краткое, но математически строгое введение в анализ различных алгоритмов с точки зрения доказывания их правильности. Вы ознакомитесь с основными свойствами линейных, ветвящихся и циклических алгоритмов и способами их проверки. Книга содержит большое количество теоретических задач и практических примеров на языке Python.

Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language, UML) является графическим языком для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования систем, в которых большая роль принадлежит программному обеспечению. С помощью UML можно разработать детальный план создаваемой системы, содержащий не только ее концептуальные элементы, такие как системные функции и бизнес-процессы, но и конкретные особенности, например классы, написанные на специальных языках программирования, схемы баз данных и программные компоненты многократного использования. Предлагаемое вашему вниманию руководство пользователя содержит справочный материал, дающий представление о том, как можно использовать UML для решения разнообразных проблем моделирования. В книге подробно, шаг за шагом, описывается процесс разработки программных систем на базе данного языка.

Красивый, мощный и компактный, язык программирования Elixir отлично подходит для изучения функционального программирования, и это практическое руководство покажет, насколько широкими возможностями он обладает. В книге рассказано, как Elixir сочетает в себе надежность языка функционального программирования Erlang с подходом, свойственным языку Ruby, а также мощную поддержку макросов для метапрограммирования. В итоге вы поймете, почему на Elixir так просто писать параллельные, надежные и отказоустойчивые программы, которые легко масштабируются как вверх, так и вниз!

Данная книга содержит пошаговые инструкции по использованию новых возможностей EСMAScript 6 вместо устаревших трюков и приемов программирования на JavaScript. Книга начинается с знакомства со всеми встроенными объектами ES6 и описания создания итераторов ES6. Затем она расскажет, как писать асинхронный код с помощью ES6 в обычном стиле синхронного кода. Далее описывается использование программного интерфейса рефлексии Reflect API для исследования и изменения свойств объектов. Затем рассматривается создание прокси-объектов и их применение для перехвата и изменения поведения операций с объектами. Наконец, демонстрируются устаревшие методы модульного программирования, такие как IIFE, CommonJS, AMD и UMD, и сравниваются с модулями ES6, способными значительно увеличить производительность веб-сайтов.

Изложена последовательность выполнения заданий в 19 версии программы Autodesk Inventor Professional. Рассмотрены примеры построения тела с вырезами.

В монографии раскрывается содержание механизма развития и предлагается технология математического моделирования развития материального мира. Эта технология открывает принципиальную возможность для моделирования фундаментальных процессов в экономике, физике и биологии. В частности, показано, что развитие происходит в эволюционирующих популяциях элементов, способных к вступлению в обмен. Дается обзор подходов к изучению различных аспектов развития.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, изучающих современные курсы или разделы курсов, связанные с моделированием явлений, происходящих в деформируемых телах и средах, с использованием математических и компьютерных методов, основанных на динамике частиц и ее приложениях. Оно может также быть использовано в качестве дополнительной литературы при изучении бакалаврских и магистерских курсов по основам алгоритмизации, программированию, теоретической механике, математическому моделированию, современным концепциям естествознания и аналогичным дисциплинам.

Представлены краткое описание основных структур и методов обработки данных, критерии оценки алгоритмов и структур данных, примеры структур данных, способы оценки и повышения эффективности программ, способы тестирования программ, варианты заданий, порядок выполнения и требования к защите лабораторных работ, предусмотренных учебным планом МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Представлены основы языка программирования C#. Рассмотрены среда исполнения .NET, конструкции языка C# и объектно-ориентированное программирование на нем, работа с коллекциями, файловой системой, рефлексией, а также параллельная обработка данных. Дано введение в технологию разработки оконных пользовательских интерфейсов Windows Forms.

Приведены краткие теоретические сведения о языке С и разработке приложений в среде VS C++, примеры реализации изучаемых алгоритмов, задания для самостоятельного выполнения по каждой из рассматриваемых тем.

Рассмотрены модель и чертеж сборочной единицы типового домашнего задания, выполняемого студентами первого курса МГТУ им. Н.Э. Баумана, с помощью системы автоматизированного проектирования Autodesk Inventor 2016.

Приведены базовые теоретические сведения об архитектуре программируемых систем на кристалле, инструментах интегрированной среды проектирования. Представлен ряд учебных проектов для платформ PSoC (Cypress), иллюстрирующих технологию синтеза аппаратной конфигурации системы и разработки программного обеспечения.

Рассмотрены вероятностно-статистические методы принятия решений как для оценки надёжности в процессе испытаний изделий, продукции, объектов различных областей техники, так и для решения задач технической диагностики.