Информатика и вычислительная техника

Пособие представляет собой объединенный курс статистики и математической статистики, в котором полно и доступно, с достаточным количеством прикладных примеров показаны основные формы представления экспериментальных данных, рассмотрены статистические показатели, основные вопросы выборочного обследования, статистического изучения взаимосвязи и динамики социально-экономических явлений, проверки статистических гипотез, характеристики изменения явлений, состоящих из соизмеримых или несоизмеримых элементов. В конце каждой главы помещены вопросы и задания для закрепления материала и приобретения практических навыков. В конце учебного пособия имеется приложение вычислительных таблиц. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям: «Прикладная информатика», «Прикладная математика и информатика», «Информатика и вычислительная техника», «Бизнес-информатика», «Документоведение и архивоведение». Может быть использовано специалистами, аспирантами, научными сотрудниками, занимающимися обработкой статистического материала с целью выработки оптимальных стратегий принятия решений.

В учебном пособии приведены основные понятия в сфере информационных технологий, базовая классификация информационных систем, основы системного анализа. Перечислены принципы исследования и описания предметной области, структурного и объектно-ориентированного анализа, а также проектирования информационных систем и постановки требований к их разработке. Учебное пособие предназначено для помощи студентам вузов направления подготовки «Информационные системы и технологии» и «Информатика и вычислительная техника» при освоении предметов, связанных с проектированием информационных систем. Содержит рекомендации и примеры написания курсовых проектов по дисциплине «Информационные технологии», может быть также использовано в процессе работы над разделами, посвященными проектированию и экономической оценке систем в выпускных квалификационных работах.

В компактной и доступной форме представлен общий курс дисциплины «Информатика», предназначенный для студентов высших учебных заведений технического профиля. Основная цель издания – внесение вклада в решение актуальной задачи по базовой подготовке технических специалистов. В издание включены основные разделы общего курса: системы кодирования данных, элементы и операции в алгебре логики, архитектура вычислительных систем, базовая конфигурация и программное обеспечение компьютера, методы моделирования и построения алгоритмов, системы и технологии программирования, компьютерные сети. Приведены также описания и примеры использования прикладных программ, которые дают читателю полезную информацию из разных областей знания и позволяют оценить значение информатики в практической деятельности. Издание третье, стереотипное

В работе на основе современных тенденций развития информационных систем с позиций системного подхода излагаются теоретические и практические вопросы архитектуры их построения. Дана характеристика эволюции приложений и платформенных технологий, приводится классификация информационных систем и моделей их представления, подробно рассмотрены проблемы концептуального моделирования информационных систем и существующие архитектурные стили их проектирования. С позиций накопленного отечественного и зарубежного опыта исследованы вопросы решения задач проектирования информационных систем с использованием паттернов и каркасов, компонентной технологии, сервисно-ориентированных технологий, портальных технологий реализации информационных систем. Изложенный в учебнике теоретический материал сопровожден примерами архитектурных решений, взятых из практики проектирования информационных систем. Для студентов учреждений высшего профессионального образования. Издание третье, стереотипное

Учебное пособие предназначено для студентов направлений «Прикладная математика и информатика» и «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и содержит описание языка shell, файловых систем и инструментальных средств, предназначенных для подготовки к исполнению программ пользователей. Отдельный раздел посвящен операционным системам реального времени. Все темы изучаются на примере операционных систем Linux, Windows и QNX. Пособие содержит большое количество примеров и может быть полезным для студентов вузов всех направлений, изучающих принципы функционирования операционных систем и технологии разработки программного обеспечения, и для преподавателей. Издание третье, стереотипное

В монографии изложены концептуальные основы и методы представления знаний в интеллектуальных системах. Рассмотрены различные подходы, применяемые при проектировании и разработке интеллектуальных систем и технологий в транспортном комплексе, а также тенденции развития систем искусственного интеллекта. Монография может быть использована для формирования профессиональной компетентности студентов высших учебных заведений, аспирантов и научных сотрудников, обучающихся и ведущих научные исследования в области разработки и практического применения систем искусственного интеллекта по укрупнённой группе направлений подготовки «Информатика и вычислительная техника».

Учебное пособие подготовлено на основе требований федеральных государственных стандартов по курсу «Информационные процессы в медицине». Пособие предназначено для студентов вузов очной и заочной форм обучения специальностям «Прикладная информатика», «Информационная безопасность», «Лечебное дело», а также «Фармация» и «Педиатрия». Учебный курс охватывает основной круг вопросов о характере медицинских данных, особенностях их сбора, хранения и обработки. Дается понятие об информации в медицине и ее свойствах. В краткой форме представлены сведения о медицинской технике, используемой в медицине. Изложены сведения о компьютерных сетях различного уровня, включая Интернет и телемедицину. Представлены основные пакеты прикладных программ, используемых в медицине. В курс включены сведения, необходимые всем специалистам как в области прикладной информатики, так и в сфере здравоохранения.

Учебное пособие соответствует программе семестрового курса лекций по теории линейных систем автоматического управления. Содержит основные понятия, передаточные функции, частотные и временные характеристики различных звеньев и систем автоматического управления. Исследуется устойчивость непрерывных и импульсных систем, производится оценка качества переходных и установившихся режимов работы этих систем. Рассмотрены методы синтеза последовательных корректирующих устройств. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника» и другим инженерно-техническим направлениям подготовки.

Учебное пособие посвящено основным принципам объектно-ориентированного программирования с использованием языка С#. Рассматриваются классы, объекты, наследование, полиморфизм. Особое внимание уделяется взаимодействию объектов. Изложение сопровождается примерами. Предназначено для студентов вузов, владеющих навыками процедурного программирования, а также для тех, кто желает освоить основы языка С#.

Монография имеет целью ознакомление научно-педагогических работников с возможностями применения теории нечетких множеств и нечеткой логики для решения различных задач исследования операций, теории графов и теории игр, реализуемых в процессе принятия решений в организационных и технических системах управления. Работа может оказаться полезной для студентов, аспирантов, научных сотрудников и лиц, принимающих решения, проводящих исследования процессов управления в организационных и технических системах управления с целью выбора оптимальных (рациональных) способов управления. Предложенные алгоритмы и методы адаптированы для использования их в автоматизированных системах принятия решений, функционирующих в реальном режиме времени. Монография предназначена для широкого круга научных работников и специалистов в области управления организационными и техническими системами.

В пособии приведены методы моделирования и исследования систем управления для практического закрепления вопросов, изложенных в учебниках по теории системного анализа. Тематика работ согласована с учебным планом курса, специализируемого в области управления производственными процессами. Предназначено студентам вузов, обучающихся по направлениям подготовки: «Прикладная математика», «Прикладная математика и информатика», «Прикладная информатика», «Управление в технических системах».

Книга посвящена эффективному использованию инструментов приложения Excel для об-работки и анализа многомерных данных, с целью их систематизации, выявления характера и структуры взаимосвязей. Пройдя путь от структурирования данных до создания простейшей базы данных, на основе которой можно строить различные сводные таблицы для нахождения ответов на поставленные вопросы, читатель научится извлекать необходимую информацию и знание из множества данных. Дополнительно к этому, в книге рассматривается одна из наиболее востребованных задач – статистическая обработка данных, полученных в резуль-тате случайного эксперимента. Особое внимание уделено визуализации данных с помощью диаграмм и дополнительных возможностей, предоставляемых в последних версиях Excel. Книга адресована, прежде всего, студентам. Она может быть полезна также аспирантам, инженерам, научным сотрудникам и преподавателям – всем, кто заинтересован в получении мощного и эффективного инструмента для выполнения всевозможных математических опе-раций при помощи компьютера.

Практикум содержит лабораторные работы по информатике с разноуровневыми заданиями и задания для самостоятельной работы по вариантам, позволяющим реализовать индивидуальную образовательную траекторию. Лабораторный практикум предназначен для освоения таких прикладных программных средств как графический редактор (Paint), презентации (Power Point) и текстовый процессор (Word). Выполнение лабораторных работ и заданий для самостоятельной работы также предполагает использование поисковых систем сети Интернет. Лабораторный практикум по информатике ориентирован обучающихся в колледжах по образовательным программам среднего профессионального образования направлений подготовки (специальностей) «Архитектура», «Техника и технологии строительства», «Техника и технологии наземного транспорта», «Аэронавигация и эксплуатация авиационной и ракетно-космической техники», «Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта», «Управление в технических системах», «Клиническая медицина», «Сельское, лесное и рыбное хозяйство».

Данное учебно-методическое пособие разработано для начального курса изучения языка программирования Python, включенного в последние годы в контрольно-измерительные материалы ЕГЭ по информатике и, соответственно, в школьный курс информатики и ИКТ. Пособие предназначено для бакалавров направления 44.03.01 Педагогическое образование профиль «Информатика и ИКТ», а также может быть использовано школьниками и студентами среднего профессионального образования.

Цель статьи – раскрыть, как развитие цифровой среды повлияло на конкуренцию и конкурентоспособность российских университетов. В статье описывается вызванная развитием цифровой среды концептуальная трансформация процесса обучения, что привело к появлению новых конкурентных угроз и форм конкуренции российских вузов. Автор раскрывает отраслевое и межпродуктовое направления конкуренции, реализуемые российскими вузами. Отраслевая конкуренция – это конкуренция производителей товаров с использованием однородных, взаимозаменяемых ресурсов. По сути, это конкуренция за ресурсы между представителями одной отрасли, хотя может отсутствовать продуктовая конкуренция, конкуренция в сбыте. Отраслевая конкуренция университетов, базирующаяся на конструктивизме, рассматривает цифровую среду как источник разнообразных средств и инструментов конкуренции. Межпродуктовая конкуренция – это конкуренция между заменителями из разных отраслей, то есть между представителями разных отраслей – производителями продуктов, удовлетворяющих одинаковую потребность. Межпродуктовая конкуренция – это направление конкуренции университетов, обострившейся с возникновением МООК. Для адекватного ответа на конкурентные угрозы цифровой среды автор предлагает университетам использовать принципы коннективизма – новой теории обучения, отражающей цифровую трансформацию образовательного процесса. Доступность и быстрое устаревание знаний в цифровую эпоху привело к тому, что они теряют свою социально-общественную ценность. Более ценным становится научение, поиск, нахождение, понимание и применение знаний. С применением принципов коннективизма университеты должны стать больше чем просто организациями, создающими знания и распространяющими ценности и компетенции. Они должны стать частью сетей и экосистем распространения знаний, выходящих за границы университета как отдельной организации. В таком подходе университеты развивают сложные отношения, сочетающие конкуренцию и сетевое партнерство.

Образовательная сфера принадлежит к числу наиболее подверженных влиянию глобальных процессов, скорость протекания которых в последнее время заметно возросла, а проявление их последствий усилилось. Настоящая работа посвящена решению задачи снижения нагрузки на преподавателя за счет сведения к минимуму объема рутинных операций, возросшего, в частности, за счет внедрения в практику образовательного процесса дистанционного режима проведения занятий при условии минимизации снижения качественного уровня. Основное внимание отводится такому существенному с точки зрения временных затрат элементу работы преподавателя, как проведение итоговых мероприятий. Для организации этой работы предложена унифицированная схема, охватывающая основные действия по планированию и проведению мероприятий в удаленном режиме, оцениванию и протоколированию ответов экзаменуемых, а также вопросы информационного взаимодействия студента и преподавателя. Выполнение ряда операций в предлагаемой схеме автоматизировано, для чего используется разработанное автором многофункциональное приложение на основе единой информационной базы, которое позволяет упростить и ускорить выполнение операций. В статье дается описание назначения приложения, его основных функций с привязкой к технологическим шагам проведения тестирования в дистанционном режиме. Проверки строятся на основе как формального, так и экспертного принципа тестирования знаний, что позволяет достичь максимально возможного в подобных условиях уровня качества проводимого тестирования. Правилами предусмотрено детальное описание выставленных оценок, направленное на обеспечение прозрачности принятых преподавателем решений. В предлагаемом подходе учтен опыт, приобретенный автором за время своей практической работы в рамках предлагаемого подхода.

Данная работа посвящена проблеме реализации эффективной параллельной программы, решающей поставленную задачу с использованием максимально доступного количества ресурсов вычислительного кластера, с целью получения соответствующего выигрыша в производительности по отношению к последовательной версии алгоритма. Основная цель работы заключалась в исследовании возможностей совместного использования технологий распараллеливания OpenMP и MPI с учетом характеристик и особенностей решаемых задач для повышения производительности выполнения параллельных алгоритмов и программ на вычислительном кластере. В статье проведен краткий обзор подходов к вычислению функции трудоемкости для последовательных программ. Для определения трудоемкости параллельных программ в работе был использован подход на основе пооперационного анализа. Описаны особенности технологий распараллеливания последовательных программ OpenMP и MPI. Приведены основные программно-аппаратные факторы, влияющие на скорость выполнения параллельных программ на узлах вычислительного кластера. Основное внимание в работе уделено исследованию влияния на производительность соотношения количества вычислительных и обменных операций в программе. Для реализации исследований были разработаны тестовые параллельные OpenMP- и MPI-программы, в которых задается общее количество операций и соотношение между вычислительными и обменными операциями; также в тестовых программах был предусмотрен замер времени их выполнения. В качестве программно-аппаратной платформы был использован вычислительный кластер, состоящий из нескольких узлов. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить эффективность гибридной модели параллельной программы в многоузловых системах с разнородной памятью с использованием OpenMP в подсистемах с общей памятью, а MPI – в подсистеме с распределенной памятью.

Эффективность управления приложениями промышленного Интернета вещей зависит от результативности работы киберфизических систем, отвечающих за сбор и обработку данных с входящих в их состав устройств, а также генерацию сигналов управления последними. Киберфизические системы также обеспечивают управляемость и информационную безопасность приложений промышленного Интернета вещей. В условиях роста объема передаваемых данных реакция исполнительных устройств на возмущающие воздействия в течение миллисекунды обусловливается повышенной скоростью передачи данных. В статье рассмотрены атрибуты уровней киберфизической системы, определяющие особенности процессов информационного обмена и управления. На основе анализа основных свойств и принципов парадигмы применения архитектуры Fog Computing предложена концепция киберфизической системы приложения промышленного Интернета вещей, которая позволяет обрабатывать генерируемые данные и прикладывать управляющее воздействие в местах возникновения проблем. Представлен результат разработки архитектуры киберфизической системы, построенной на принципах указанной парадигмы, а также обоснована перспективность ее практического применения. Результат базируется на архитектуре граничных и туманных вычислений OpenFog Reference Architecture, компьютерная сеть разрабатывалась программным путем в среде Cisco Application Centric Infrastructure. Предложенное решение характеризуется высоким уровнем информационной безопасности, который достигается за счет упразднения необходимости в передаче данных по сети, оперативного выявления атакованного узла и уничтожения вредоносного кода, а также применения средств предупреждения атак на программное обеспечение. Предложенное решение может быть использовано разработчиками систем промышленного Интернета вещей для эффективного запуска и реализации проектов.

В представленной статье рассматриваются современные системы мониторинга серверов. Обозреваемая предметная область касается контроля и управления высокопроизводительными вычислительными комплексами (ВВК). Данные системы применяются в различных отраслях науки и промышленности для проведения моделирования систем и их поведения в различных условиях. Скорость проведения моделирования зависит от применяемых технических решений в составе вычислительного комплекса. К ним относят тип внутренней сети, количество и разновидности вычислительных узлов. Для вычислительных узлов рассматривают такие параметры, как архитектура и модель процессора, количество оперативной памяти. Особенности, связанные с реализацией конкретных математических моделей, влияющие на скорость расчетов, в данной статье не рассматриваются. В работе проведен анализ существующих рыночных решений и основных применяемых концепций для систем управления и мониторинга подобных комплексов. Рассматриваемые системы оцениваются с экономической и технической точек зрения. Для доступных систем проводится натурное исследование способностей по управлению кластером и мониторингу состояния. Фиксируемый системой мониторинга набор параметров берется исходя из общей архитектуры ВВК и подхода к администрированию серверных систем. Практическая часть описывает опыт проектирования и реализации перспективной системы управления. В создаваемой системе основное внимание сосредоточено на создании системы управления. Обоснование необходимости отдельного программного продукта приведено по тексту статьи. Вопросы реализации в конкретном программном коде и системной среде опущены как зависимые от конкретного исполнения системы. Задача создания собственной системы мониторинга принята ничтожной при условии наличия существующих решений.

В статье предлагается алгоритм автоматизированного поиска и первичного анализа социологической информации для исследования территориальной идентичности жителей районов крупных городов в интернет-источниках. В качестве основного источника информации рассматриваются сообщества в социальных сетях (на примере социальной сети «Вконтакте»), в качестве вспомогательных – интернет-порталы о топографических объектах, находящихся на исследуемых территориях. Показано, что с точки зрения информационного обеспечения наибольшим потенциалом обладают публичные страницы и группы с открытой и ограниченной «стеной». Разработанный алгоритм предполагает выделение релевантных для решаемой задачи групп, выявление содержащихся в них записей по районной тематике и определение показателей активности участников сообщества при обсуждении территориальных проблем. Извлечение требуемой информации осуществляется посредством взаимодействия с сервером социальной сети с использованием официального программного интерфейса приложения (API). Для идентификации сообществ и записей предлагается использовать методы морфологического анализа текстовой информации. Описана программная реализация указанного алгоритма на языке Python 3.8.5, которая включает оригинальные функции для получения данных о сообществах по их идентификационным номерам, для формирования набора урбанонимов для заданного района и др. С использованием разработанной программы проведен анализ территориальных групп трех районов г. Москвы. Определена погрешность результатов работы программы относительно результатов, полученных вручную.