Статья посвящена развитию моделей и алгоритмов расчета управляющих (советующих) воздействий при обучении операторов технологических процессов (на примере перегрузочных процессов и, в частности, портальных кранов) на компьютерных тренажерных комплексах (КТК). Предложен комплекс моделей и алгоритмов, на основе которых производится расчет управляющих воздействий относительно дискретных элементов управления крана и обеспечивается возможность перемещения груза в заданную позицию с минимизацией колебаний в конечной точке. Данные модели и алгоритмы используют изменяемые параметры технологического процесса, описываемые лингвистическими переменными, и настраиваемые характеристики моделей крана и двигателей, что позволяет производить расчет управляющих воздействий в зависимости от вида крана, специфики технологического процесса, используемой методики обучения операторов и других значимых факторов. Применение советующей системы на основе разработанных моделей и алгоритмов способствует улучшению процесса обучения операторов перегрузочных кранов на КТК и, как следствие, снижению вероятности возникновения аварийных ситуаций, уменьшению временных затрат и энергозатрат.

Ключевые слова: компьютерный тренажер, перегрузочные процессы, портальный кран, советующая система, управляющие воздействия, математическое моделирование, регулятор нечеткой логики

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

Статья посвящена решению актуальной проблемы повышения эффективности тестирования программного обеспечения (ПО) на основе разработки автоматизированной системы управления (АСУ) данным процессом. Предложена структура создаваемой АСУ, позволяющей формировать советующие воздействия специалистам для наилучшего осуществления каждого из этапов тестирования ПО. Представлены оптимизационные модели, обеспечивающие корректный подбор значений различных атрибутов планов тестирования, тест-кейсов, отчетов о дефектах и других документов, создаваемых в процессе тестирования. Описаны структура нейронной сети и концепция ее применения для наиболее точного подбора значений атрибутов. Работа выполнена при поддержке стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам (№ стипендии СП-100.2018.5), назначенной Советом по грантам Президента Российской Федерации.

Ключевые слова: тестирование программного обеспечения, методы оптимизации, автоматизированная система управления, нейронные сети, тестовое покрытие

05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Статья посвящена рассмотрению модели автоматизированного управления формированием сенсомоторных навыков у обучаемого (то есть будущего оператора технологического процесса) посредством выполнения упражнений с использованием компьютерного тренажерного комплекса (КТК). Детально разобрана схема управления, соответствующая описанной модели. Рассмотрен процесс получения интегрального показателя качества выполнения упражнения на КТК. Разработанная модель управления является основой для реализации программного обеспечения соответствующих КТК, которые можно использовать как для обучения операторов технологических процессов, выполняемых с помощью роботизированных систем, так и для обучения операторов других сложных производственно-технологических процессов.

Ключевые слова: роботизированная система, технологический процесс, компьютерный тренажерный комплекс, сенсомоторные навыки, система управления, нечеткое моделирование

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описываются результаты моделирования работы пятиканального инвертора со скалярным регулятором частоты вращения электродвигателя. Кратко рассматриваются принципы скалярного регулирования, структура пятиканального инвертора, а также способ управления пятиканальным инвертором с помощью метода двойной последовательности нулевых напряжений (DZV). Приводится структура модели и результаты моделирования, подтверждающие возможность использования пятиканального инвертора вместе со скалярным регулятором частоты вращения электродвигателя.

Ключевые слова: электродвигатель, регулирование частоты вращения, скалярный регулятор, пятиканальный инвертор, Simulink

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье предлагается метод подбора параметров системы нагрузочного тестирования для оценки производительности распределенной системы мониторинга , с целью перевода ее в требуемое состояние нагрузки. Предлагаемый метод основывается на использовании интеллектуальных технологий, а именно теории нечетких множеств. Новшеством предлагаемого метода по сравнению с существующими, заключается в одновременном использовании технологии обратной связи, которая позволяет получать информацию о состоянии системы, и методах нечеткой логики, позволяющих гибко реагировать на изменение состояния системы мониторинга, без участия человека, используя информацию, полученную посредством обратной связи, тем самым постоянно поддерживая требуемую нагрузку на систему мониторинга. Для демонстрации работы, предложенный метод была реализован в составе демонстрационной системы нагрузочного тестирования. Далее была произведена экспериментальная проверка реализованной системы на простейшей системе мониторинга.. Результаты эксперимента, приведенные в заключительной части статьи, показали, что метод формирования нагрузки, предложенный в статье, позволяет стабильно удерживать требуемую нагрузку на сервер систему мониторинга, при различных изменениях состояния ее работы.

Ключевые слова: нечеткая логика, обратная связь, нагрузочное тестирование, система мониторинга

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе перечислены наиболее распространенные методы обнаружения пересечений и предложен алгоритм для разрешения коллизий плоских двумерных объектов сложной невыпуклой формы. Разработанный алгоритм отличается отсутствием выпуклой декомпозиции невыпуклых объектов. Приведены примеры разрешения коллизий двух невыпуклых объектов. Произведена оценка среднего времени разрешения коллизий. Показана эффективность разработанного алгоритма, который работает более чем в три раза быстрее рассматриваемых аналогов.

Ключевые слова: алгоритм обнаружения коллизий, плоские двумерные объекты, невыпуклые контуры, выпуклая декомпозиция, алгоритм GJK/EPA, сумма Минковского, теорема о разделяющих осях

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье предложена система моделей для управления процессом формирования профессиональных умений и навыков обучаемых в ходе выполнения упражнений с использованием компьютерного тренажера. Отличительной чертой предлагаемой системы моделей является возможность за наименьшее время достичь высокой степени качества освоения умений и навыков за счет вычисления комплексной оценки выполнения упражнений обучаемым на основе ряда показателей качества, имеющих различную физическую природу (с использованием теории нечетких множеств и метода анализа иерархий), а также всестороннего контроля динамики освоения умений и навыков с учетом постепенного формирования умений и навыков при многократном выполнении упражнений в повторяющихся условиях (с использованием математических моделей итеративного научения).

Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения и навыки, нечеткие множества, модели итеративного научения, метод анализа иерархий

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

В статье предложена модель, позволяющая автоматически получить комплексную оценку уровня сформированности профессиональных умений операторами производственно-технологической системы, научная новизна которой, по сравнению с существующими, заключается в возможности связать показатели качества выполнения некоторого упражнения на компьютерном тренажере, имеющие разную физическую природу (время, расстояние и т.п.) с коэффициентами освоения, представляющими собой безразмерные величины и как следствие удобными для дальнейшей обработки. На основе предложенной модели в ближайшей перспективе планируется реализация алгоритмического, программного и информационного обеспечения автоматизированной обучающей системы операторов производственно-технологических процессов.

Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения, нечеткий вывод, алгоритм Мамдани, фаззификация, дефаззификация

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

В статье предложена модель, отличительной чертой которой является возможность автоматически получить комплексную оценку уровня сформированности профессиональных умений операторами, называемую комплексным коэффициентом освоения и вычисляемую в завершении выполнения обучаемым упражнения как среднее взвешенное на основе весов показателей качества, используемых в этом упражнении, и коэффициентов освоения по данным показателям качества. Детально рассмотрены особенности применения метода анализа иерархий, с использованием которого вычисляются весовые коэффициенты, необходимые для расчета комплексного коэффициенты освоения. В ближайшей перспективе планируется реализация алгоритмического, программного и информационного обеспечения автоматизированной обучающей системы в соответствии с предложенной моделью.

Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения, метод анализа иерархий, комплексная оценка, коэффициент освоения умений

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

В статье предложена модель, на основе которой осуществляется автоматический контроль динамики освоения умений на основе принципов итеративного научения, что обеспечивает учет постепенного формирования умений обучаемым при многократном выполнении упражнения на компьютерном тренажере в повторяющихся условиях. Это достигается за счет вычисления автоматизированной обучающей системой промежуточного порогового значения комплексного коэффициента освоения с использованием математических моделей итеративного научения. Значение данного коэффициента влияет на процесс формирования управляющих воздействий. В ближайшей перспективе планируется реализация алгоритмического, программного и информационного обеспечения подсистемы АОС в соответствии с предложенной моделью вычисления промежуточного порогового значения комплексного коэффициента освоения.

Ключевые слова: автоматизированная обучающая система, компьютерный тренажер, профессиональные умения и навыки, нечеткие множества, модели итеративного научения, метод анализа иерархий, кривая научения, скорость научения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

Статья посвящена решению задачи совершенствования бортовых систем управления и автоведения перспективных локомотивов. Авторами предложено для проведения исследований и улучшения технических характеристик средств и методов автоматизации управления использовать тненажер машиниста локомотива. Для этого в статье предложены технические принципы построения и интеграции в составе тренажера аппаратно-программного роботизированного комплекса для автоматического управления краном машиниста

Ключевые слова: Тренажеро-моделирующий комплекс, аппаратно-программый роботизированный комплекс, система управления, автоведение, автоматическое управление тормозами поезда, вычислительный эксперимент

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Статья посвящена организации контроля знаний по дисциплине «Теория вычислительных процессов» в виде автоматизированного тестирования. Описана предложенная методика организации автоматизированного контроля знаний в рамках данной дисциплины. Описаны подходы к созданию структуры комплектов тестовых заданий, к выбору наиболее приемлемых форм тестовых заданий. Обосновано применение тестовых заданий закрытой и открытой форм. Для проведения тестирования была выбрана бесплатная программа MyTestX. Приведены особенности работы данной программы. Приведены примеры тестовых заданий закрытой и открытой форм.

Ключевые слова: теория вычислительных процессов, профессиональное обучение, автоматизированный контроль знаний, тестирование, тестовое задание

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

Статья посвящена обзору основных методов решения задачи фигурной нерегулярной укладки плоских деталей на листовых материалах. Описаны существующие методы и подходы к решению задачи оптимального размещения геометрических объектов на листовых материалах и проведена их классификация. Выявлены наиболее перспективные подходы к решению задачи фигурной нерегулярной укладки.

Ключевые слова: раскрой-упаковка, фигурный нерегулярный раскрой, классификация, методы, подходы, сложная форма

05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассмотрены основные классы программно-технических и тренажеро-моделирующих комплексов, используемых на различных этапах жизненного цикла для проведения разработки, наладки и испытаний бортовых систем управления и программного обеспечения современных локомотивов, обучения локомотивных бригад, персонала депо и дорожных служб, а также автоматизации научных исследований процессов и объектов железнодорожного транспорта.

Ключевые слова: Программно-технический комплекс, тренажер локомотива, бортовая система управления, имитационное моделирование, программное обеспечение.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Большинство веб-страниц современной Всемирной паутины оказывается недоступным для незрячих пользователей. Основными причинами этого являются недостаток смысловой нагрузки в исходном коде веб-страниц, а также отсутствие навигационной компоненты для перемещения по логическим элементам. В данной работе предлагается новое представление веб-страницы, многоосевая навигационная модель, представляющая веб-документы в форме, удобной для "просмотра" незрячим пользователям. Также предложенны методы навигации по данной модели, обеспечивающие эффективность перемещения и высокую мобильность. Автоматическое преобразование веб-страницы в доступное представление и предоставление средств навигации реализовано в программном комплексе Blindzilla. Эффективность предложенной концепции подтверждена экспериментально относительно современных экранных дикторов, таких как JAWS, Window-Eyes, и Fire Vox.

Ключевые слова: веб-доступность, навигация, веб-страница, веб-технологии

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ