Научный архив: статьи

Цель работы является адаптация метода антипаттернов для повышения эффективности обучения студентов направлений «Прикладная информатика», «Информационные системы и технологии», «Программная инженерия» принципам и техникам проектирования реляционных баз данных в рамках соответствующих дисциплин и практик. Обучение проектированию баз данных является важной составляющей формирования специалиста-разработчика программного обеспечения. Совокупность принимаемых при проектировании решений должна опираться на общепринятые правила, принципы и рекомендации, а также на имеющийся опыт создания и эксплуатации информационных систем, трудновоспроизводимый в условия аудитории вуза. Материалы и методы. Повысить эффективность обучения студентов проектированию баз данных позволит подход, ориентированный на концепцию антипаттернов - неудачных распространенных проектных решений. Понятие антипаттерна получило широкое распространение вслед за широким использованием понятия паттерна, то есть распространенного типового решения, вписанного в контекст решаемой проблемы. Как понятие паттерна, так и понятие антипаттерна первоначально были ориентированы на объектно-ориентированное программное обеспечение, но в дальнейшем получили признание во всех областях информационных технологий. В работе предложена схема описания антипаттерна, включающая название, краткую характеристику, возможные причины появления, список недостатков применения при построении реляционных баз данных, концептуальная модель в виде ER-диаграммы (диаграмма сущность-связь), пример соответствующей структуры базы данных, способы ухода от антипаттерна, а также возможные исключения, когда применение именно такого проектного решения при создании базы данных может быть оправдано. Результаты исследования. На основании учебной, научной и технической литературы и периодики, а также на основе анализа имеющейся практики проектирования информационных систем составлен и описан каталог распространенных антипаттернов проектирования реляционных баз данных. Примеры антипаттернов: «Винегрет имен», «Таблицы-дубли», «Ложная абстракция», «Неатомарные реквизиты», «Столбцы-дубли», «Изменение данных в рабочем порядке (временные поля)», «Параллельные связи», «Божественная таблица», «Спекулятивное изменение метаданных» и др. При этом часть паттернов позволила проиллюстрировать общие принципы проектирования реляционных баз данных, например, такой как «Никакое изощренное программирование не способно исправить фатальные недостатки архитектуры». Показано, что имеющиеся неудачные решения зачастую обусловлены определенными предпосылками, например, необходимостью выполнить hot-fix, то есть «временное» решение, или преждевременной попыткой повысить производительность системы, либо желанием получить некоторый отчет одним запросом, избежав лишних соединений и т. д. Помимо технических аспектов показана актуальность корректной и единообразной системы наименований, отсутствие которой затрудняет сопровождение и развитие системы и ведет к лишним затратам. Предложенный подход был апробирован при обучении студентов дисциплинам «Базы данных», «Проектирование баз данных», «Архитектура информационных систем». Прошедшие обучение студенты улучшили понимание принципов и практик проектирования структуры баз данных. Заключение. Применение предложенного каталога антпаттернов в учебном процессе вуза позволяет ускорить обучение молодых специалистов приемам проектирования структуры реляционных баз данных, избежать распространенных ошибок при создании информационных систем, а также повысить общую культуру проектирования.

В подготовке будущего учителя актуальными являются не только знания о содержании предметного обучения, но и владение способами и средствами анализа методического сопровождения учебника в организации его изучения с детьми. Умение «читать» учебник предполагает со стороны учителя извлечение информации о предмете («что предстоит изучить?»), способов методического оснащения («как организовать изучение?»), возможностей вовлечения детей в процесс учения («как построить взаимодействие?»). Тем самым будущие педагоги учатся строить диалог с учебником, отвечая на основные вопросы методики: «чему?», «зачем?», «как?» и «почему?». Особую значимость приобретает в этом случае изучение методического сопровождения учебников по литературному чтению, поскольку на уроке предстоит организовывать не только чтение произведения, но и вовлечение детей в диалог. Анализ методического сопровождения в учебнике становится образовательным средством, когда будущие педагоги не просто «считывают» учебно-методический материал, а сами пробуют выполнить задания за детей, обосновывая при этом их назначение и форму представления, в процессе чего открывают методические приемы организации диалога. В этом отношении анализ учебного пособия М. П. Воюшиной «Литературное чтение» учебно-методического комплекта «Школа диалога» позволил вовлечь будущих учителей в открытие и изучение специфики методической организации диалогового обучения.

Изучение архитектурно-градостроительного наследия советского периода позволяет проследить основные этапы социально-экономического развития региона и страны в целом, модернизацию инфраструктуры. В настоящем исследовании автор поднимает вопросы проектирования и строительства центрального общественного здания Марийской АССР конца 1930-х - 1960-х гг. - Дома Советов. Йошкар-Олинский Дом Советов строился по проекту знаменитого архитектора Александра Гринберга, на месте строительными работами руководил инженер Порфирий Шорин. Здание было построено в 1937 году и является образцом направления конструктивизма в советской архитектуре, для которого характерны отсутствие декоративных элементов, во главу угла ставился функционал, то есть назначение объекта. Художественное выражение авторов достигалось за счет сложных ассиметричных конструкций и неординарных решений. Йошкар-Олинский Дом Советов был выстроен в форме аэроплана. Статья посвящена анализу деятельности органов государственной власти и управления Марийской автономной области, Марийской АССР по вопросам организации проектирования и строительства здания Дома Советов в г. Йошкар-Оле. Автор указывает основные работы исследователей, посвященные истории строительства Домов Советов в СССР, материалы марийских ученых по вопросам градостроительства в г. Йошкар-Оле. Основой настоящего исследования являются документы из фондов Государственного архива Республики Марий Эл, в качестве дополнительных источников использовались материалы периодической печати. В настоящей работе рассмотрены первоначальные варианты проекта здания Дома Советов Марийской столицы, отражено, как решались вопросы выделения финансовых средств и строительных материалов, проанализированы причины переноса строительства на другую площадку и изменение сроков начала работ, указан период этапа завершающего строительства и закрытия строительной конторы.

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются математические модели, численные ме-тоды и компьютерные алгоритмы хранения и обработки геометрической информации о судовой корпусной конструк-ции в 3D. Цель работы – снижение трудоемкости разработки сборочного чертежа трубопровода в изометрическом виде за счет создания компонентов математического и программного обеспечения (ПО) обработки геометрической информации судовой корпусной конструкции.

Материалы и методы. Теоретическая часть работы выполнена на основе применения моделей, методов и алгоритмов вычислительной геометрии, используемых при построении систем обработки географических данных в геоинформационных системах. В экспериментальной и практической частях работы применяются методы программирова-ния, построения и анализа алгоритмов и программ, компьютерного исследования работы алгоритмов.

Основные результаты. Предложена методика обработки и хранения геометрических 3D данных о судовых корпусных конструкциях с применением подходов обработки данных в геоинформационных системах. На основе ука-занной методики разработано ПО определения расстояния от заданной точки до нижележащей корпусной конструкции с целью автоматического внесения этого расстояния в сборочный чертеж трубопровода.

Заключение. Разработана методика обработки и хранения геометрических 3D данных о судовых корпусных кон-струкциях в базе данных геоинформационной системы, а также алгоритм поиска из заданной в 3D точки ближайшей «видимой» корпусной панели. Разработанное математическое и программное обеспечение САПР позволяет сократить трудозатраты по оформлению изометрического сборочного чертежа судового трубопровода с указанием расстояния от палубной конструкции.

Пользовательский интерфейс является составным элементом взаимодействия с различными информационными системами. Он позволяет эффективно применять весь функционал систем. Примеры успешных интерфейсов показывают, как правильно разработанный дизайн влияет на взаимодействие пользователя с системой. В статье определяются такие основные этапы разработки, как «исследование и анализ», «определение структуры и визуального оформления» и прочие. Таким образом, пользовательский интерфейс оказывает влияние на качество и адаптивность информационных систем.

За последние десятилетия качество геологического изучения россыпных месторождений снизилось, поэтому при их разработке все чаще имеют место значительные отступления от установленного проектом уровня добычи. В связи с этим в проектную документацию вносятся неоднократные изменения. Вместе с тем нормативно-технической документацией допускается в проектах на разработку месторождений устанавливать некоторое допустимое отклонение от запланированного уровня добычи. При этом величина отклонения должна быть обоснована. Из всех причин фактического отклонения от установленного проектом уровня добычи, наиболее прогнозируемой является зависимость величины возможного отклонения от степени изменчивости параметров месторождения и объемов разрабатываемых блоков. Допустимое отклонение уровня добычи предлагается устанавливать через ошибки аналогии, за меру ошибки аналогии показателей рекомендуется принимать среднеквадратичную величину случайной изменчивости, для определения которой используется метод последовательных разностей. Данная методика была апробирована на нескольких россыпях, с установлением допустимых отклонений в пределах 20-35% для песков и 30-45% для торфов, что в целом соответствует опыту работы горных предприятий при разработке анализируемых россыпей.

В статье актуализируется проблема профессиональной подготовки управленческого кадрового резерва в системе образования, подчеркивается роль и значение системного подхода в управлении профессиональной подготовкой, описывается опыт региональной программы по развитию профессиональных компетенций руководителей образовательных организаций, выделяются их позитивные и негативные результаты.

В России возрастает потребность в специалистах с навыками в инженерных науках, IT и промышленном дизайне, поэтому возрастает важность раннего обучения школьников трёхмерному моделированию для подготовки инженеров будущего. Графическая грамотность, пространственное мышление и коммуникативные навыки необходимы для работы в высокотехнологичных сферах. Севастопольский государственный университет обучает школьников работе с САПР, например, программой КОМПАС-3D, начиная с базовых операций и заканчивая созданием моделей для 3D-печати. Это развивает практические навыки и повышает интерес к инженерным специальностям.

Данная статья посвящена изучению стадий содержания проектирования и разработки конструкторско документации на грузовую тележку мостового крана

В статье речь идет о технологии искусственного создания или изменения рельефа местности (геопластике). На сегодняшний день геопластика рельефа является одним из актуальных и перспективных направлений ландшафтного дизайна. Авторами изучается математический подход к проектированию и реализации решений геопластики в садово-парковых зонах. В результате теоретического анализа были выявлены наиболее востребованные в практике дизайна рельефа математические методы и правила, среди них: правило золотого сечения, спираль Фибоначчи, правило треугольника, принцип пропорции, вычислительные методы; обоснованы их роль и особенности применения. Теоретический анализ дополняется практическими материалами, содержащими ландшафтное проектирование участка городской территории (газона) общей площадью 302 м2. В результате выполнен разбивочно-посадочный чертеж, включающий пять композиционных групп, основой которых являются искусственные холмы (один из основных элементов геопластики); произведены все необходимые для их строительства математические расчеты, составлены ведомости расходных материалов и требуемых инструментов.

В последние десятилетия во всем мире наблюдается стремительное развитие автоматизации производственных процессов с использованием интеллектуальных технологий, которое характеризуется слиянием технологий обработки информации с физическими технологиями на основе цифровизации. Внедрение результатов четвертой промышленной революции позволит оптимизировать межцеховые перевозки на заводах и предприятиях по добыче полезных ископаемых, снизить себестоимость выпускаемой продукции, повысить качество транспортных сооружений и снизить травматизм. Целью работы является демонстрация достижений в области цифровизации и роботизации строительства и эксплуатации автомобильных дорог промышленных предприятий. Основные области цифровизации, обсуждаемые в статье: использование модели BIM (Building Information Modeling) в качестве основы цифровизации процессов проектирования, строительства и эксплуатации дорог; цифровизация и роботизация процессов строительства; цифровизация и роботизация процессов эксплуатации; роботизация карьерных самосвалов. Предложено перспективное направление развития цифровизации и роботизации при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог промышленных предприятий.

Автоматизация процессов транспортировки горной массы на открытых горных работах имеет неоспоримые преимущества в работе самосвалов, которые выражаются в снижении себестоимости, повышении производительности труда и безопасности движения. Целесообразность внедрения автономных самосвалов связана с решением ряда задач финансового, материального и организационного характера, в частности, требуется создание базовой сети 5G, центра управления, бортовое оснащение самосвалов и т. д. Кроме того, использование автономных самосвалов для транспортировки горной массы на открытых горных разработках предъявляет более высокие требования к нормам проектирования карьерных автомобильных дорог, к геометрическим параметрам дорог, ровности проезжей части и конструкции дорожной одежды. Несоблюдение этих требований может привести к возникновению дорожно-транспортных происшествий, нарушению работы бортовой системы управления автомобилем, потерям связи с диспетчером карьера, что вызовет остановку движения самосвалов и, как следствие, снижение производительности. В связи с этим, целью работы является обзор преимуществ автономных самосвалов в совокупности с задачами, которые необходимо решить при обосновании необходимости автоматизации процессов транспортировки горной массы. В отношении автомобильных дорог цель работы состоит в корректировке параметров дорог, предназначенных для движения автономных самосвалов. Задачей исследования является обзор литературы, связанной с работой автономных самосвалов. В результате предложены формулы для расчёта параметров автомобильных дорог, при соблюдении которых обеспечивается эффективная и безопасная работа автономных автосамосвалов.