Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекоммуникациях: Сборник трудов

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ

В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ

Сборник трудов Выпуск 11

(по итогам XI международной открытой научной конференции)

Издательство "Научная книга" Воронеж - 2006

СПИ-ИТ-2006

314

ББК 32.81 С56

Современные проблемы информатизации в информа-

ционных системах и телекоммуникациях: Сб. трудов. Вып. 11/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: Издатель-ство "Научная книга", 2006. - 152 с. (313-464) ISBN 5-98222-092-2

Сборник трудов по итогам XI Международной открытой науч-ной конференции “Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекоммуникациях”, проводив-шейся в ноябре 2005 - январе 2006 гг., содержит материалы по сле-дующим основным направлениям: информационные технологии в образовании; информационные системы и технологии; телекомму-никации.

Материалы сборника полезны научным и инженерно-техническим работникам, связанным с различными аспектами ин-форматизации современного общества, а также аспирантам и студен-там, обучающимся по специальностям, связанным с информатикой и вычислительной техникой.

Редколлегия сборника: Кравец О.Я., д-р техн. наук, проф., руководитель Центра дис-

танционного образования ВорГТУ (главный редактор); Алиев А.А., д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой ИТиП БГУ; Блюмин С.Л., за-служенный деятель науки РФ, д-р физ.-мат. наук, проф., кафедра ПМ ЛГТУ, Водовозов А.М., канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой УВС ВолГТУ; Подвальный С.Л., заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой АВС ВорГТУ; Шиянов А.И., за-служенный деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф., ректор МИКТ.

ББК 32.81

ISBN 5-98222-092-2 Коллектив авторов, 2006

СПИ-ИТ-2006

315

Введение Уважаемые коллеги! Перед Вами сборник трудов, опубликованный по итогам одиннадца-

той Международной открытой научной конференции “Современные про-блемы информатизации”. Конференция проводилась в рамках плана Феде-рального агентства по образованию Воронежским государственным тех-ническим университетом, Бакинским государственным университетом, Вологодским государственным техническим университетом, Липецким го-сударственным техническим университетом, Международным институтом компьютерных технологий в ноябре 2005 - январе 2006 гг.

Было решено провести в рамках настоящей конференции три тема-тически дифференцированные - “Современные проблемы информатизации в прикладных задачах”, “Современные проблемы информатизации в ин-формационных системах и телекоммуникациях”, «Современные проблемы информатизации в моделировании и программировании».

Цель конференции - обмен опытом ведущих специалистов в облас-ти применения информационных технологий в различных сферах науки, техники и образования. Конференция продолжила традиции, заложенные своими предшественницами.

Представители ведущих научных центров и учебных заведений Рос-сии, Украины, Беларуси, Казахстана, Литвы и Азербайджана представили результаты своих исследований, с которыми можно ознакомиться не толь-ко в настоящем сборнике, но и на http://www.sbook.ru/spi.

Настоящий сборник содержит труды участников конференции по следующим основным направлениям:

• информационные технологии в образовании; • информационные системы и технологии; • телекоммуникации. Оргкомитет конференции признателен сотрудникам ОАО «Воро-

нежсвязьинформ», А.Федорову и О.Деревенцу за большую организацион-но-техническую помощь, оказанную в процессе подготовки и проведения конференции.

Председатель оргкомитета, руководитель Центра дистанционного образования Воронежского государственного технического университета, д-р техн. наук, проф.

О.Я.Кравец

[email protected]

http://www.sbook.ru/spi

mailto:[email protected]

СПИ-ИТ-2006

316

8. Информационные технологии в образовании

Антонова М.П. LT-КОНЦЕПЦИЯ В ХИМИИ. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРА [email protected]

В настоящих условиях непрерывно изменяющегося мира, условиях

лавинообразного роста информации одной из важнейших проблем образо-вания стало то обстоятельство, что невозможно дать человеку исчерпы-вающие знания в той или иной предметной области. В этой ситуации в ин-тересах повышения качества образования представляется необходимым акцентировать внимание не на узкоспециальных знаниях, а на метазнани-ях, т.е. знаниях, отвечающих требованиям универсальности и фундамен-тальности.

Кроме того, в настоящее время существует множество отдельных научных областей, которые развиваются вглубь, т.е. становятся все больше узкоспециализированными. Каждая отдельная «наука», замыкаясь в своей предметной области, игнорирует связи реального мира. И поэтому в каж-дой «науке» накапливаются нерешенные проблемы – те вопросы, на кото-рые можно ответить, лишь рассматривая всю систему в целом, а не от-дельные ее элементы.

LT-концепция, основанная на пространственно-временном языке Бартини-Кузнецова, позволяет объединять предметные области. Очевидно, чтобы объединить какие-то части в целое, нужно найти в них нечто общее, причем существенно общее, тогда система будет устойчивой.

Пространство и время являются фундаментальными свойствами ма-терии. А значит - весь материальный мир может быть в принципе описан с помощью этих двух категорий. Выражение основных понятий и законов частных наук на LT-языке делает очевидными связи между ними, и дает возможность рассматривать предметные области как элементы одной сис-темы. Кроме того, применение LT-концепции к конкретной предметной области имеет научную ценность, так как позволяет получать ранее неиз-вестные результаты.

Так, например, перевод химических формул и законов на LT-язык изменяет научные представления о системе химических элементов как о замкнутой и переводит ее в разряд открытых систем. LT-законы не только объясняют многие научные факты и экспериментальные данные, которые не находили ранее обоснованного научного объяснения (явление резо-нансной синхронизации), но и позволяют делать предсказания новых свойств химических элементов.


СПИ-ИТ-2006

317

Преимущества такого подхода к научному знанию очевидны. Но в настоящее время не существует эффективной методики преподавания учебных дисциплин с точки зрения глобальных законов LT-концепции.

Для преподавания химии автором предлагается использовать персо-нальный компьютер. Задача заключается в создании информационно-обучающей системы (ИОС), позволяющей обучающимся освоить необхо-димый теоретический базис и приобрести навыки практического решения химических задач в терминах LT-языка.

Использование ИОС в образовании означает возможность индивиду-ального обучения. За счет гибкой структуры диалога реализуемой системы каждый обучающийся самостоятельно выбирает последовательность и темп освоения материала. Таким образом, в предлагаемой методике препо-давания реализуется личностно-ориентированный подход.

ИОС содержит два основных блока. Первый блок включает всю не-обходимую теоретическую информацию об LT-концепции, ее основных принципах и особенностях представления категорий химии на LT-языке. Второй блок имеет практическую направленность. Он позволяет обучаю-щимся в интерактивном режиме освоить принципы перевода химических формул на LT-язык, построения LT-уравнений и решения задач, преду-смотренных курсом химии, в терминах LT-языка. Таким образом, предла-гаемая ИОС является эффективным средством изучения химии во взаимо-связи с другими учебными дисциплинами.

Также, в силу того, что LT-система является мощным инструментом анализа и синтеза научных знаний, данная методика преподавания способ-ствует развитию творческой личности, способной к научному творчеству.

Бабич А.В. UML-МОДЕЛИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ TAU G2 В ПРАКТИКЕ ИЗУЧЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН

[email protected]

В последнее время все более популярной и даже «модной» дисцип-линой становится программная инженерия (Software Engineering). В част-ности, пик популярности переживает технология, непосредственно связан-ная с программной инженерией – The UML, унифицированный язык моде-лирования [1]. UML позволяет системным архитекторам представлять свое видение системы в виде набора стандартных диаграмм, которые, к тому же, служат отличным средством коммуникации в команде разработчиков и прекрасным помощником в общении с заказчиком. И при всем этом, UML - это достаточно логичная и простая для изучения нотация, навыками ис-пользования которой, без сомнения, должен овладеть любой специалист, собирающийся работать в области программной инженерии.


СПИ-ИТ-2006

318

Изучают UML и в Полтавском политехническом колледже НТУ «ХПИ»[2]. Эта технология изучается нами в рамках дисциплин «Техноло-гии разработки ПО» и «Проектирование автоматизированных информаци-онных систем»[3] на специальности 5.080405 «Программирование для ЭВМ и АС».

Естественно, с самого начала возникла проблема выбора соответст-вующего программного обеспечения. На данный момент существует ог-ромное количество CASE-средств, поддерживающих UML. Нами были пе-репробованы многие из них – Borland Together, Poseidon, Visio, Dia, Smart-Draw, но ни один из этих весьма достойных программных продуктов нам не подошел. В данный момент мы осваиваем инструмент TAU G2, любез-но предоставленный компанией Telelogic[4]. Это легендарное средство мо-делирования, которое сочетает в себе мощь и простоту использования, а также предоставляет уникальную возможность начальной верификации создаваемых моделей. Сейчас мы занимаемся созданием пакета методиче-ских материалов по TAU, которые будут использоваться на практике с на-чалом следующего семестра. Мы планируем использовать TAU также и в ходе выполнения студентами курсовых и дипломных проектов. Примене-ние TAU в учебном процессе – отличная возможность дать студентам зна-чимый опыт в области программной инженерии и объектно-ориентированного проектирования и дизайна.

Список использованных источников 1. Object Management Group – UML Resource Page. - www.uml.org 2. www.ppc-kpi.ukrbiz.net 3. Microsoft Developer Network Academic Alliance Curriculum Reposi-

tory. - http://www.microsoft.com/Rus/Msdnaa/Curricula/Default.mspx 4. Streamline systems engineering and software development processes. -

http://telelogic.com/corp/Products/tau/g2/index.cfm

Бурлова Т.В. СОЗДАНИЕ КИБЕРТЕКИ В УЛЬЯНОВСКОМ ВИРТУАЛЬНОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ [email protected]

Кибертека (КТ) в Ульяновском виртуальном университете предна-значена для выполнения следующей миссии - оказание помощи в реализа-ции учебного процесса в едином информационном пространстве.

Предусматривается реализация следующих функций КТ: предостав-ление платных и бесплатных услуг и ресурсов; каталогизация ресурсов учебного и научного назначения; реализация обучения в едином образова-тельном пространстве. Разрабатываемая структура КТ включает в себя: компьютерный класс с ПЭВМ; штат сотрудников; программное обеспече-

http://www.uml.org

http://www.ppc-kpi.ukrbiz.net

http://www.microsoft.com/Rus/Msdnaa/Curricula/Default.mspx

http://telelogic.com/corp/Products/tau/g2/index.cfm


СПИ-ИТ-2006

319

ние; технологии – документ ( должностные инструкции, договора, пере-чень услуг).

Нами обозначаются следующие направления деятельности КТ: фор-мирование единого пространства для хранения и представления учебной и научной литературы, связанной с обеспечением учебного процесса; инте-грация внутренних и внешних ресурсов с терминологическими словарями и энциклопедиями; прослушивание и просмотр аудиовизуальных файлов; создание электронного каталога собственных ресурсов; реализация поис-ковой системы; аннотация изданий на иностранных языках (по запросу пользователя); выполнение индивидуальных заказов пользователей КТ; использование электронного каталога MARC-SQL для обслуживания поль-зователей; обучение поиску информации в электронных каталогах и поис-ковых системах; создание и развитие электронного каталога внешних ре-сурсов; сбор, накопление и систематизация электронных книг, журналов, газет; формирование обзоров по запросам пользователей; копирование, оформление, редактирование и вывод информации; доступ к зарубежным ресурсам и каталогам; доступ к правам базы данных; регистрация и учет пользователей КТ: реализация разного уровня доступа к ресурсам; анкети-рование пользователей с целью повышения качества работы КТ; предос-тавление доступа к цифровым образовательным ресурсам( виртуальным лабораторным работам, компьютерным программам, ситуационным зада-чам и др.); проведение предварительного тестирования для поступающих в институт дистанционного образования Ульяновского государственного технического университета, Ульяновского виртуального университета, колледжа экономики и информатики; предоставление доступа и участие в видеоконференциях.

Посредством КТ достигается цель Ульяновского виртуального уни-верситета - предоставление студентам нового уровня образовательных ус-луг в едином информационном пространстве. КТ открывает новые воз-можности познания перед человеком в области образования и науки. Со-временная образовательная среда не может быть в стороне новых техниче-ских возможностей, а КТ является таковой.

Войченко А.П., Данилова О.В. ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКОГО СОСТАВА

[email protected] [email protected]

Последние годы характеризуются бурным развитием информацион-ных технологий. ИТ находят применение во всех сферах человеческой деятельности, в том числе и в образовании.



СПИ-ИТ-2006

320

Однако во многих случаях попытки внедрения ИТ в образовании сталкиваются с недостаточной компетентностью преподавательского со-става, который, несмотря на наличие базовых навыков работы с компьюте-ром, зачастую, демонстрирует недостаточный уровень понимания возмож-ностей применения современных ИТ в учебном процессе.

В качестве одного из возможных подходов к решению данной про-блемы, в «Международном научно-учебном центре информационных тех-нологий и систем» была разработана программа курсов повышения квали-фикации. Эта программа призвана решить следующие основные задачи:

- предоставить преподавательскому составу возможность ознако-миться с современным состоянием ИТ, их перспективами и основными направлениями развития;

- предоставить возможность приобретения новых знаний и углуб-ления понимания возможностей применения современных ИТ в учебном процессе;

- заложить основу для формирования практических навыков ус-пешного применения ИТ в учебном процессе.

В процессе разработки данной программы были учтены некоторые специфические аспекты организации курсов повышения квалификации для преподавателей:

- преподаватели из разных организаций, как правило, обладают разными уровнями как теоретической подготовки, так и понимания раз-личных возможностей применения современных ИТ в учебном процессе;

- преподаватели из разных организаций демонстрируют заметный разброс в уровне практических навыков работы с компьютером, знакомст-ве с конкретными версиями операционных систем и офисных приложений, наличии опыта работы в сети Интернет и умений использования ее базо-вых сервисов, например, электронной почты;

- при выборе вариантов решения поставленных перед ними задач, преподаватели, в значительной степени, зависимы от уровня компьютер-ного обеспечения, наличия и пропускной способности канала подключе-ния к Интернет в организации, которую они представляют.

Таким образом, на практике, преподаватели из разных организаций, проходящие обучение по единой программе, изначально ставят перед со-бой сходные цели. Однако в процессе обучения они предпринимают по-пытки поиска решений, соответствующих уровню имеющихся практиче-ских навыков, с обязательным учетом возможностей последующего вне-дрения полученных результатов в своих организациях.

С целью определения уровня подготовки преподавателей в каждой группе, перед началом занятий, проводится подробное анкетирование. При этом анкета содержит как вопросы, касающиеся практических навыков ра-боты с компьютером, так и общие вопросы, анализ ответов на которые по-

СПИ-ИТ-2006

321

зволяет определить уровень понимания анкетируемыми особенностей со-временных ИТ.

На основе анализа данных анкетирования и по результатам собесе-дования с группой, в каждом отдельном случае, в базовую программу вно-сятся некоторые коррективы для ее максимальной адаптации к информа-ционным потребностям данной группы.

В учебном классе за каждым преподавателем закрепляется рабочее место, на котором перед началом занятий осуществляется установ-ка/настройка программного обеспечения, с целью максимально прибли-зить конфигурацию рабочего места к той, с которой данный преподаватель привык работать.

В процессе обучения сотрудники Центра применяют индивидуаль-ный подход к консультированию по вопросам поиска практических реше-ний поставленных перед преподавателями теоретических задач исходя из уровня подготовки, навыков владения компьютером и возможностей по-следующего применения полученных решений в учебном процессе каж-дым конкретным преподавателем.

Сотрудники Центра также постоянно анализируют и обобщают опыт решения преподавателями практических задач с использованием различ-ных конфигураций операционной системы и программного обеспечения, разных версий одних и тех же программных продуктов, что позволяет по-стоянно обновлять и совершенствовать программу, которая предлагается каждой последующей группе преподавателей, проходящих обучение.

После завершения обучения, лучшие работы преподавателей пред-ставляются в виртуальной экспозиции на сайте Центра.

Гильмутдинов Р.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В

ДИСТАНЦИОННОМ ОБРАЗОВАНИИ [email protected]

Использование информационных технологий в современном обуче-

нии позволило значительно расширить рамки классического образователь-ного процесса, создать новую методику обучения студентов, называемую дистанционным образованием.

Дистанционное образование стремительно развивается, находя ши-рокое повсеместное применение. Преимущества его очевидны: отсутствие необходимости в постоянном контакте студентов и преподавателя, сво-бодный график обучения, снятие нагрузки с педагога.

Но эти преимущества порождают ряд проблем, связанных, прежде всего, с контролем над уровнем подготовки студентов, обучающихся дис-танционно. В случае классической системы обучения студент может в лю-


СПИ-ИТ-2006

322

бой момент обратиться к преподавателю, удаленные студенты такой воз-можности не имеют. Т.о., недостаточно создавать лишь электронные обу-чающие системы (ЭОС), дающие знания, необходимо разрабатывать и средства контроля над уровнем усвоения знаний студентами.

Институт дистанционного образования Ульяновского государствен-ного технического университета разработал универсальный тестовый ком-плекс, осуществляющий функцию контроля и статистики. Студент тести-руется на ПЭВМ, комплекс сохраняет результаты теста на диск, переда-ваемый в учебное заведение. Комплекс мобилен, студент может проходить тестирование в любом месте, в удобное для него время.

Казалось бы, все хорошо: образование действительно дистанцион-ное, мобильное – студент получает знания, программа их контролирует. Но в образовании классическом помимо лекций и экзаменов есть практиче-ские занятия, которые учат применять полученные знания, прививают сту-дентам навыки. Если убрать из процесса удаленного образования практи-ческие занятия, студенты не будут соответствовать требуемому уровню подготовки специалистов.

Следовательно, необходимо разрабатывать электронные практиче-ские занятия, дающие студентам навыки. В зависимости от дисциплины это могут быть либо интерактивные формы для заполнения документов, либо стенды лабораторных установок и т.д. ИДО УЛГТУ разрабатывает практикумы, используя различные программные средства, ведет работу над созданием универсальной среды разработки практических заданий, без привязки к программному обеспечению сторонних производителей.

Голицына И.Н. О ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ В

УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ [email protected]

Широкое внедрение и использование информационных технологий

в образовании является одним из необходимых условий успешной жизни и профессиональной деятельности людей в условиях информатизации. Этот процесс должен проходить так, чтобы достигать следующих целей образования в условиях информационного общества:

• формирование у обучаемых взгляда на образование, как на про-цесс, который не прекращается в течение всей профессиональной дея-тельности,

• формирование способности и привычки к постоянному самообра-зованию с использованием информационных ресурсов, которые предос-тавляются информационным обществом.


СПИ-ИТ-2006

323

Являясь одновременно субъектом и объектом образования, инфор-мационные технологии обладают высоким потенциалом по включению в обучение элементов творческой, продуктивной учебной деятельности, которые должны способствовать

• развитию интеллектуальных и творческих способностей студен-тов,

• созданию условий для творческого труда преподавателей. Падение уровня общеобразовательной подготовки в современном

образовании на фоне устойчивого интереса молодежи к информационным технологиям требует использования информатизации образования для решения важнейших образовательных задач. К таким задачам, несомнен-но, относится задача формирования у молодых людей, живущих в XXI веке, научного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития естественных наук.

В условиях реформирования образования использование потенциа-ла современной науки, в которой широко применяются новейшие техно-логии, в том числе и информационные, может способствовать формиро-ванию научного мировоззрения студентов, развитию их интеллектуаль-ных и творческих способностей, обеспечению качественной профессио-нальной и общеобразовательной подготовки. Современные информаци-онные технологии позволяют существенно расширить способы визуали-зации и моделирования научных явлений и процессов, используя ин-формационные ресурсы Интернет и современные мировые достижения в области естественных наук. Естественно, обилие современной научной информации может быть эффективно использовано для целей образова-ния только на основе системного дидактического подхода. Дидактиче-ской основой для такого подхода может служить взаимосвязь естествен-нонаучных дисциплин с информационными технологиями.

Еременко Е.И., Бахова О.А. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВИДЕОФИЛЬМОВ В ОБУЧАЮЩЕМ ПРОЦЕССЕ [email protected]

В настоящее время учителя сталкиваются с проблемой снижения

уровня познавательной активности учащихся на уроке, нежеланием рабо-тать самостоятельно, да и просто учиться. Среди причин того, что дети те-ряют интерес к занятиям, безусловно, надо назвать и однообразие уроков. Только творческий подход к построению урока, его неповторимость, на-сыщенность многообразием приемов, методов и форм могут обеспечить эффективность. Существуют разные способы развития познавательной ак-тивности учащихся. Одним из наиболее эффективных способов, мы счита-


СПИ-ИТ-2006

324

ем, использование видеофильмов, которые дают возможность повысить степень активности учащихся.

Учебные видеофильмы обладают рядом специфических качеств, де-лающих их незаменимыми средствами обучения на уроках. В первую оче-редь следует отметить эмоциональную насыщенность учебного видео-фильма. В учебных видеофильмах широко используются специальные ви-ды съемок - цейтрафер (замедленная съемка) и рапид (ускоренная съемка), макросъемка (максимальное увеличение мелких объектов). Эти виды спе-циальных съемок дают возможность рассмотреть на экране те процессы или явления, которые не доступны для обычного восприятия человеческим глазом. Это чрезвычайно важно при изучении химии, биологии, физики.

Важной особенностью учебного видео является возможность показа такого материала, который не может быть продемонстрирован учащимися никаким другим средством обучения, например, съемки, проведенные в научных лабораториях, в ходе биологических экспедиций. Таким образом, учащиеся знакомятся не только с результатами эксперимента, но и с про-цессом научного исследования, что очень важно для формирования науч-ного мировоззрения.

Определив место видеофильма в системе уроков, необходимо найти их место в структуре конкретного урока. Учебный видеофильм может быть использован как источник нового материала, и даже для проверки знаний. Место фильма на уроке определяется в каждом конкретном случае и зави-сит от методической направленности фильма, ее содержания, логики из-ложения учебного материала учителем, используемых методов и приемов.

Всю работу по использованию видеофильмов на уроке можно разде-лить на следующие этапы:

§ ознакомление учителя с существующим фондом видеофильмов для определения их места в системе уроков;

§ ознакомление учителя с содержанием видеофильма для определе-ния его места на уроке, с учетом возрастных особенностей, уровня сфор-мированности знаний, длительности показа;

§ разработка заданий к видеофильмам; § подготовка учащихся к восприятию видеофильма – вопросы уча-

щихся; § демонстрация видеофильма; § рефлексия материала видеофильма. В настоящее время практически не создаются учебные фильмы, от-

вечающие всем дидактическим требованиям школы. Плохое качество изо-бражения и звука старых учебных фильмов плохо воспринимается учащи-мися, в связи с этим учителя все реже стали использовать учебные видео-фильмы на своих уроках.

В Красноярском Государственном Педагогическом Университете им. В.П. Астафьева нами ведется работа по восстановлению учебных ки-

СПИ-ИТ-2006

325

нофильмов прошлых лет (в рамках Гранта КГПУ 08-05-2/ИП КГПУ 2005 г. «Учебные фильмы на цифровых носителях»). Восстановленные фильмы на CD, DVD и видеокассетах могут уже широко использоваться на уроках учителями, в самостоятельной подготовке учащихся к урокам (в компью-терном классе), при создании обучающих программ.

Карпова Ю.К. ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В

ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЯХ [email protected]

В учебно-методических пособиях системы дистанционного обучения

существует возможность автоматизации уже существующих методов про-верки текущих знаний студентов. Если в стандартно применяемом тести-ровании существует немалая возможность угадывания правильного ответа из существующего набора комбинаций, то предлагаемый нами метод ав-томатизации проверки самостоятельной работы заведомо ставит перед студентом задачу нахождения конкретного значения, текстового или чи-слового.

Несомненно, остается спорным вопрос об использовании такого ал-горитма для проверки углубленных знаний по различным дисциплинам, однако авторы ставили задачу автоматизации проверки промежуточных знаний. Особо актуальным представляется применение подобного метода для расширения разговорного и специализированного словарного запаса студентов специальности «Гостиничный и туристический бизнес». Факти-чески в игровой форме можно проводить коррекцию грамматики ино-странного языка, поскольку схема программы в своей основе подразумева-ет положительный ответ только в случае полного совпадения исходного и результирующего вариантов данных.

Простейший вариант внедрения подобного метода в систему заочно-дистанционного обучения предоставляет инструмент Excel, однако боль-шая роль в процессе отводится наглядности и соответственно интерфейс имеющегося программного продукта оставляет желать лучшего. С целью обеспечения презентабельности и единообразия была разработана специ-альная форма с соответствующим набором функциональных клавиш.

Алгоритм программы составлен согласно идеи унифицирования его применения и дает возможность обновления опросника. Поддержка регу-лярных выражений есть почти в каждом языке программирования, будь то PHP, Perl, C++ или Visual Basic. Регулярные выражения позволяют прове-рить строку на ее соответствие определенным условиям, будь то ее длина, содержащиеся символы и т.п. Синтаксис этих регулярных выражений практически не зависит от самого языка.


СПИ-ИТ-2006

326

Для поддержки регулярных выражений в VB можно подключить библиотеку Microsoft VBScript Regular expressions 5.5., что даст возмож-ность применения следующей функции: Public Function ereg(ByVal nVal As String, ByRef nMask As String) As Boo-lean Static mRegExp As New VBScript_RegExp_55.RegExp mRegExp.Pattern = nMask ereg = mRegExp.Test(nVal) End Function

Функция возвратит true, если строка nVal соответствует регулярному выражению nMask.

Данный метод проверки знаний не первый год с успехом применяет-ся при вступительном тестировании по русскому языку и математике в На-бережночелнинском филиале Института экономики, управления и права. Практическое применение внесло некоторые коррективы в первоначаль-ную разработку, так в частности было выявлено:

1. материал запоминается наиболее успешно, если знание одного и того же термина необходимо продемонстрировать в задании неоднократно;

2. метод представления проверки в виде кроссворда по терминоло-гии дисциплины вызывает положительный отклик у студентов;

3. при проверке по вопросам ответ на которые требует знаний фор-мул необходимо примеры вычислений приводить непосредственно в ходе работы, однако автоматизировано проверять не только числовые вычисле-ния но и формулы;

4. практически применимым представляется так же проверка по-строения специализированных диаграмм по ранее заданным значениям.

Киримханова В.Д. ЭЛЕКТРОННЫЙ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ: «ПТИЦЫ РОССИИ И

СОПРЕДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ» [email protected]

Наш проект направлен на решение фундаментальных проблем в об-

ласти экологии – это сохранение исчезающих видов, путем ознакомления с этими и ныне живущими видами, а так же повышение орнитологической грамотности. В мире, орнитологии уделяется особое место. Следуя приме-ру Великобритании, Германии, Японии и многих других стран, нам необ-ходимо донести граждан России, любовь к природе.

В связи с этим, наш определитель направлен на сохранение орнито-логического биоразнообразия, путем ознакомления с редкими и исчезаю-щими видами. Также мы хотим повысить орнитологическую грамотность среди школьников, студентов и всех интересующихся природой. Таким образом, определитель может применяться как в учебном процессе, так и в научной работе, а также будет полезен всем, кто интересуется природой.


СПИ-ИТ-2006

327

Конкретная задача в рамках проблемы, на решение которой направ-лен проект: ознакомить с биологическим разнообразием, краснокнижны-

ми и исчезающими видами птиц, нау-чить определять птиц.

Предлагаемые методы и подходы: проведение эколо-гических экскурсий среди школьников, студентов. Озна-комление с редкими и исчезающими жи-вотными нашей страны. Определе-ние птиц новыми

современными способами с помощью компьютерной техники, наладонных компьютеров. Что повысит интерес к природе и животному миру.

На сегодняшний день аналогов данной работе не существует, совре-менные определители не несут точной и полной текстовой информации и самое главное искаженные графические данные. В данном же определите-

ле достаточно много фотографий, текстовой информации, для сравнения приводятся различные источники литературы, как современной, так и классической. Определение проводится путем сравнения введенных результатов со значениями, введенными в базу данных.

На территории России и сопредельных территорий насчитывается более 800 видов

птиц. Соответственно определитель имеет обширную базу данных, на ка-ждый вид приходится от 5 до 15 фотографий, голос птицы, текстовое опи-сание, на карте России обозначен ареал. Что позволит пользователю более четко и полно изучить искомый вид

СПИ-ИТ-2006

328

Крючкова И.Н. СТРУКТУРА ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ В ЗАДАЧЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

НАБОРА В ВУЗ [email protected]

В процессе анализа задачи прогнозирования устойчивого развития

негосударственного вуза [1] было выдвинуто предположение о сдвиге вре-менных рядов значений факторов, влияющих на количество вновь приня-тых студентов, относительно значений самой прогнозируемой величины. Существующие программные средства нейромоделирования, позволяя проводить шкалирование, калибровку, пре- и постпроцессирование исход-ных данных, не позволяют учитывать временные лаги [2]. В этой связи предлагается дополнить предобработку данных этапом сдвига временных рядов на некоторые значения оптимальных лагов, алгоритм нахождения которых предложен в [3].

С учетом предположения о существовании оптимальных временных лагов, исходные данные задачи прогнозирования набора в негосударствен-ный вуз имеют следующую структуру:

1) временной ряд значений прогнозируемой величины; 2) временные ряды, отражающие историю изменения значений фак-

торов, имеющих количественное описание; 3) Значения качественных параметров; 4) вектор оптимальных лагов для временных рядов. Линия задержки представляет собой хранилище данных, в котором

каждому номеру входного ряда Х и определенному моменту времени со-ответствует значение экспериментальное или «виртуальное» значение па-раметра. Для хранения данных может быть использована реляционная база данных, модель которой представлена на рис 1.

Модуль сдвига может быть реализован с использованием SQL-запроса, в котором в случае ненулевого лага вычисляется новый номер временной точки и выбирается значение фактора, соответствующего мо-менту времени τ1 = t1+∆, где ∆= - a⋅∆t [3].

Список использованных источников

1. Крючкова И.Н., Кравец О.Я. О задаче прогнозирования устойчивого развития негосударственного вуза//Составляющие научно-технического прогресса: Сборник материалов международной научно-практической конференции. Тамбов, 2005.С.111-115.

2. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Пер. с англ. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 382 с.:ил.

3. Крючкова И.Н., Кравец О.Я. Исследование особенностей нейросетевого моделирования социально-экономических процессов на смещенных временных рядах. – Информационные технологии


СПИ-ИТ-2006

329

временных рядах. – Информационные технологии моделирования и управления, 4(22), 2005.

Рис. 1. Модель структуры базы данных

Кустов А.И., Волков В.В. МОДИФИКАЦИЯ СИСТЕМ УДАЛЕННОГО ОБУЧЕНИЯ

ПЕРСОНАЛА В РЕЗУЛЬТАТЕ РАЗВИТИЯ СОТОВОЙ СВЯЗИ В РОССИИ

[email protected] [email protected] В последнее время большинство организаций, разделенных террито-

риально, вынуждены проводить обучение персонала как на местах, с выез-дом в командировки, так и дистанционно. Как правило, дистанционное обучение сводится к получению пакета заданий, их выполнению и сдачи тестов. Такая форма не всегда дает наилучшие результаты, особенно в тех случаях, где требуется возможность пояснения излагаемого материала.

Развитие сотовой связи, перечня предлагаемых услуг и разработка новых протоколов передачи мультимедийных данных, а так же покрытие большинства территории России сотовой связью позволяют предложить несколько измененную схему дистанционного обучения. Для ведения лек-ций в классическом варианте при удаленности филиалов организации наи-более скоростным каналом продолжают оставаться оптоволоконные ли-нии, однако стоимость канала достаточно велика и часто сопоставима с командировочными расходами, а главное, требует времени для прокладки кабеля. Предлагается в качестве основных устройств коммуникации для



СПИ-ИТ-2006

330

передачи информации использовать сотовые телефоны. Тогда схема пере-дачи информации может выглядеть следующим образом:

1. Преподаватель; 2. Компьютер со специальным программным обеспечением; 3. Сотовый телефон с камерой, портом Bluetooth и гарнитурой; 4. Сотовая сеть; 5. Сотовый телефон с выходом на компьютер с защищенным DVD

диском и выходом на проектор, Bluetooth в широковещательном режиме. 6. Обучаемые сотрудники, с сотовыми телефонами с Bluetooth в

режиме приема. В данной схеме предполагаемое время задержки сигнала от 0,05 до 2

секунд, что должно обеспечить проведение лекции практически в режиме реального времени. Наличие DVD диска и проектора обеспечит управле-ние лекционным материалом путем передачи пакетов команд и отображе-ние визуальной информации.

Имеется и возможность обратной связи с лектором, посредством пе-реключения режима портов Bluetooth.

Данная система требует разработки программного обеспечения, на базе современных протоколов обмена данными.

Предлагаемая схема может найти самое широкое применение ввиду того, что на сегодня в России, в возрасте от 20 до 40 лет, около 90 % имеют сотовые телефоны. Реализация данной технологии позволит улучшить со-отношение качества образования и стоимости обучения, что существенно в современных условиях конкуренции на рынке образования.

Лавендел Ю.О., Латышева Э.И., Шитиков В.С. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВОВЛЕЧЕНИЯ В ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ И ОБЩЕСТВЕННУЮ ЖИЗНЬ

МОЛОДЫХ ЛЮДЕЙ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ ПОТРЕБНОСТЯМИ [email protected] [email protected] [email protected]

В основных программных документах Европейского Социального

Фонда (ЕСФ) указано, что молодые люди со специальными потребностями (далее по тексту для краткости – инвалиды) являются одной из социальных групп риска. Такой молодежи требуется особая поддержка, чтобы интег-рироваться в систему образования, получить его и развивать социальные и трудовые навыки, чтобы участвовать в общественной жизни. Цель нашей работы оценить возможности для инвалидов получения образования в учебных заведениях Латвийской республики и на основе решений совре-менных информационных технологий разработать мероприятия, которые облегчают инвалидам возможности получения образования и интеграции в общество.




СПИ-ИТ-2006

331

В рамках проекта ЕСФ Латвии «Информационные технологии для вовлечения молодых людей со специальными потребностями в процесс образования и общество». Рижский Технический университет (РТУ) в со-дружестве с партнерами – Государственной Агентурой «Центр Социаль-ной интеграции» (ЦСИ) и Латвийской организацией взаимодействия с ин-валидами „SUSTENTO” планируют:

- провести анализ возможностей получения образования молодым инвалидам в образовательных учреждениях Латвийской республики;

- создать среду с применением современных информационных тех-нологий, которая облегчит инвалидам возможности получения такого об-разования и как следствие интеграции в общество.

РТУ в настоящее время имеет опыт дистанционного обучения и по-вышения квалификации учителей с использованием Интернет-технологий (см. настоящий сборник), у ЦСИ есть опыт заочного обучения инвалидов, а организация «SUSTENTO» ведет учет людей–инвалидов (в том числе и молодых инвалидов), их интересов и нужд.

Возможные формы обучения молодых инвалидов. В Латвийской республике предлагаются различные формы обучения молодых инвалидов. В основном эти формы предусматривают:

- очные занятия в различных общеобразовательных учреждениях; - очные занятия в специализированных учебных заведениях; - заочное обучение и дистанционное повышение квалификации. Заочное и дистанционное обучение. В этом случае обучаемый по-

лучает учебные материалы лично, по почте или по e-mail. Мероприятия за-очного обучения плохо приспособлены для инвалидов, т.к. предусматри-вают частые выезды. Существенный недостаток Е–обучения заключается в его методических особенностях - очень часто такие курсы разрабатывают высококвалифицированные специалисты в конкретной предметной облас-ти, но не имеющие педагогического опыта работы с инвалидами. Поэтому Е-лекции чаще всего включают материал в очень концентрированном виде и не могут обеспечить систематизированное обучение в таком объеме, как это имеет место при очной форме.

Во время Е-курсов, в отличие от обыкновенных очных занятий, лек-тору очень трудно обеспечить правильную скорость изложения материала, уровень его детализации, необходимое количество примеров и т.п. Естест-венно, невозможно поддерживать обратную связь «обучаемый – лектор», которая фактически больше всего регулирует работу лектора.

Пригодность существующих форм образования к потребностям инвалидов. Анализ существующих форм образования в учебных заведе-ниях Латвийской республики позволяет сделать заключение, что:

- методика существующего очного образования в целом соответст-вует потребностям молодых инвалидам;

СПИ-ИТ-2006

332

- при заочном образовании часто не удается обеспечить нормальные консультации и коммуникации;

- предлагаемые Е-курсы часто методически несовершенны и не мо-гут обеспечить качество обучения в целом.

Следует также отметить, что необходимость в обучении у инвалидов часто возникает через многие годы после окончания школы и связана с вынужденной сменой профессии.

Анализируя существующие в настоящее время возможности подго-товки к обучению в общеобразовательных учреждениях, приходиться кон-статировать, что подготовительные курсы организованы в местах обучения и их посещение очень проблематично для инвалидов.

Подготовке инвалидов к обучению в общеобразовательных или про-фессиональных учебных заведениях мешают также недостатки и недора-ботки методов обучения и недостаточное количество методических и тех-нических материалов.

Среда для вовлечения инвалидов в общую систему образования. В Латвии необходимо создать специфическую систему для подготовки ин-валидов к последующему обучению, которое должно быть организовано по месту их жительства и максимально приближенно по форме к очному обучению. При этом необходимо учитывать проблему, которая не позволя-ет инвалидам интегрироваться в общество из-за их образа жизни - слож-ность коммуникаций между собой и с другой частью общества. В контек-сте обучения, например, по телефону очень трудно объяснить технические решения проблем без возможности показа графической информации.

Опыт РТУ. В РТУ имеется опыт Е-обучения, которое приближено к очному обучению – разработана, реализована и утверждена Министерст-вом образования и науки Латвийской республики программа повышения квалификации учителей информатики «Е-курс практического использова-ния компьютеров для обучения программированию и освоению приклад-ных программ». Эта программа предусматривает, что обучаемые имеют непосредственный контакт с руководителем занятий только на вводной лекции и на зачете, а все остальное происходит виртуально, с использова-нием Интернета. Несмотря на это, организация занятий предусматривает определенное время этих занятий, возможность задавать вопросы обучае-мому и получать ответы, пересылать руководителю выполненные практи-ческие задания и т.п. Такой Е-курс по своей организации очень близок к очным занятиям.

Несмотря на то, что этот курс слушатели оценили достаточно высо-ко, методика его организации не приспособлена для широкой аудитории. С одной стороны, она уже изначально предусмотрена для достаточно квали-фицированных специалистов в области информационных технологий, а с другой стороны, была задумана для слушателей, которые работают в кол-

СПИ-ИТ-2006

333

лективе, постоянно имеют контакты с людьми и не чувствуют себя изоли-рованными от общества.

Поэтому методика вышеназванной программы Е-курса требует серь-езной и большой работы по адаптации ее к широкой аудитории, в том чис-ле и к обучению инвалидов.

Особенности среды для вовлечения инвалидов в общее образо-вание. Для подготовки инвалидов к учебе, которая позволит им получить образование, соответствующее состоянию здоровья, возможностям и уровню развития и обеспечивающее дальнейшую их интеграцию в обще-ство, необходима новая учебная методика, а также подготовка соответст-вующих преподавателей, разработка и внедрение учебных материалов, и использование новых видов коммуникации.

Обратная связь «ученик-учитель». При разработке методик Е-обучения одной из главных проблем является сохранение по мере возмож-ности связи «учитель-ученик». Существующее очное образование преду-сматривает проведение лекций для большого потока слушателей, что за-трудняет приспосабливание лектора к обучающимся. При Е-обучении связь лектора с обучаемым в классическом понимании отсутствует вовсе. Поэтому необходимо предусмотреть средства, позволяющие обучающему-ся задать после лекции вопросы, организовать дискуссии между собой, чтобы классические связи «учитель - ученики» и «отдельный ученик – ос-тальные ученики» заменить новым механизмом взаимодействия участни-ков Е-обучения между собой.

Возможности коммуникации. Учитывая образ жизни инвалидов, в среде Е-обучения следует предусмотреть организацию взаимодействия обучающихся между собой с использованием глобальной сети Интернет. Средства связи должны быть простыми и удобными, чтобы неподготов-ленные пользователи могли применять их, но в то же самое время они должны быть достаточно эффективными, чтобы пользователи почувство-вали их эффективность и полезность.

Целью нашей работы является создание Е-среды и ее использование в обучении и коммуникации инвалидов для облегчения их интеграции в систему обучения и общество. Эффект достигается за счет предоставления таким людям возможности освоить часть необходимого учебного материа-ла вне аудитории, в приемлемом для себя темпе, уменьшая ненужные пе-ремещения, но с сохранением обратной связи «ученик-учитель». Другая особенность Е-среды – это возможности виртуальной коммуникации меж-ду партнерами, дающие ощущения причастности к общественной жизни.

Обеспечение свойств информационной и сетевой среды. Эффек-тивным решением проблемы является комплексное использование совре-менных информационных технологий - создание Е-среды с соответствую-щим образом подготовленным учебным персоналом. Е-среда должна мак-симально обеспечивать специфику очного обучения и одновременно до-

СПИ-ИТ-2006

334

пускать нахождение обучаемого как в аудитории, так и вне нее. Для этого необходимо обеспечивать:

– оформление учебного материала (видео + звук) в компьютеризо-ванной форме;

– размещение подготовленного материала в сети; – возможность ученикам считывать и использовать заранее подго-

товленный и записанный в Е-среду учебный материал, находясь вне ауди-тории;

– возможность ученикам задавать вопросы и комментировать мате-риалы – тоже в компьютеризированной форме (видео + звук), но с исполь-зованием более простых средств, чем при подготовке учебных материалов;

– средства для размещения в Е-среде вопросов, комментариев и вы-полненных практических заданий;

– возможность преподавателю получать вопросы, комментарии, вы-полненные задания и другие материалы от обучающихся;

– возможность преподавателю «проиграть» полученные от обучаю-щихся материалы и подготовить свои комментарии;

– наличие различных прав доступа к данным, для реализации раз-личных учебных курсов, дискуссионных групп, «разговоров» между пре-подавателем и обучающимся и т.п.

Ожидаемые результаты. Е-среда (техническое обеспечение и под-готовленный учебный персонал) обеспечит инвалидам обучение в течение всей жизни. Функции коммуникации Е-среды станут для инвалидов неотъ-емлемой частью жизни, связью с обществом, с работодателем и обеспечат их новыми возможностями поиска рабочих мест.

Разработанная среда будет удобным и дешевым средством повыше-ния квалификации для других групп жителей, т.к. дает возможность слу-шателям учиться по месту жительства и в удобное для себя время, не теряя ощущения очного занятия.

Развитие информационных технологий будет снижать себестоимость Е-обучения и, если законодательство Латвийской республики разрешит использование Е-обучения в общеобразовательной системе параллельно с классическими видами академического образования, то запросы на услуги Е-образования возрастут.

Лавендел Ю.О., Шитиков В.С. ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ РАЙОННЫХ СРЕДНИХ ШКОЛ ПОСРЕДСТВОМ Е–ОБУЧЕНИЯ

[email protected] [email protected] Виртуальное взаимодействие (Е–конференции, Е–совещания и т.п.)

является прогрессивной формой сотрудничества и преследует, прежде все-



СПИ-ИТ-2006

335

го, цель экономии денег и времени на поездки. Мы полагаем, что органи-зация такого взаимодействия выгодна также и обычным жителям удален-ных регионов.

Ниже приводится описание организации Е-обучения и взаимодейст-вия, проведенной Рижским Техническим университетом (РТУ) в Латвии.

Первой предпосылкой рассматриваемой кампании явилось то, что в соответствии с существующими местными нормами учителя основных и средних школ один раз в 3 года должны повышать свой профессиональный уровень на специальных курсах обучения, продолжительность которых не менее 36 часов. В большинстве случаев такие курсы организуются в сто-лице республики – Риге, и их продолжительность – 5-6 дней. Это означает, что учителя сельских школ вынуждены около недели находиться вдали от дома (расстояние до Риги составляет до 300 км). Вследствие образа жизни и повседневных обязанностей для большинства сельских жителей это не очень удобно.

Второй предпосылкой проводимой кампании явилось то, что среди студентов факультета компьютерных наук и информационных технологий РТУ много выпускников сельских средних школ. В известной степени это является следствием регулярных однодневных семинаров для учителей информатики, проводимых кафедрой информатики и программирования РТУ, которая обеспечивает преподавание основ программного обеспече-ния студентам 1-го курса, а также других специальных курсов по инфор-матики для всего факультета.

Упомянутые семинары учителей информатики преследовали две ос-новные цели. Во-первых, это презентация РТУ в рамках ежегодной кампа-нии агитации выпускников школ для продолжения обучения. Во-вторых, это хорошая возможность для обсуждения проблем и недостатков в подго-товке школьников для изучения информатики в университете. Поэтому на этих семинарах основное внимание уделялось методике и методам препо-давания основ информатики в средней школе.

Предметов и вопросов для обсуждения было больше, чем это воз-можно было сделать в течение одного дня, но попытки увеличения про-должительности семинара (например, до двух дней) сразу же уменьшали количество участников из районов республики, т.к. это требовало от них ночевки вне дома.

Результатом двух упомянутых предпосылок была идея организации официального, одобренного и утвержденного МОН Латвийской республи-ки, учебного Интернет–курса для повышения квалификации учителей ин-форматики сельских школ. При поддержке МОН была разработана про-грамма «Е - курс для практического использования компьютера в обуче-нии программированию и адаптации прикладных программ». Эта про-грамма сертифицирована МОН Латвийской республики как официальный курс повышения квалификации учителей информатики средних школ.

СПИ-ИТ-2006

336

Статья посвящена нашему опыту создания группы обучающихся и их инструктированию, поведению Интернет–сессий, анализу поведения виртуальных участников обучения, статистическим данным и их интер-претации, объяснению побочных эффектов, а также планам дальнейшего развития программы.

Упомянутая программа Е–обучение на базе Интернета включает од-нодневный вводный семинар в Риге, серию Интернет–сессий и заключи-тельный семинар в Риге. Реализация программы началась летом 2004 года. Основной платформой для Е–взаимодействия является программа Blackboard, а средством для создания учебного материала – программа ScreenFlash.

При выборе средства представления учебного материала с самого начала было решено, что материалы презентации должны быть по возмож-ности более «живыми», что означает не только показ лица лектора, но и обеспечение нижеследующего:

– воспроизведение голоса лектора, сопровождающегося дви-гающимися изображениями;

– использование простых, «от руки» нарисованных картинок; – показ исполнения программного приложения с дополнитель-

ными комментариями на экране; – возможность воспроизводить презентацию без какого-либо

специального программного обеспечения на стороне клиента. Поэтому первой задачей было выбрать средство для проектирования

и реализации материала, которое позволяет записывать лекции. Было ре-шено «не зацикливаться» на поисках наилучшего средства, а попросту ис-пользовать первое из найденных, которое удовлетворяет всем вышепере-численным требованиям. Таковым оказался Screen Flash, позволяющий как просмотр записанных роликов с использованием простого браузера, так и создание исполнимого (.ехе) файла.

Вводный семинар. Начальная очная встреча с будущими обучае-мыми нужна не только для исполнения формальностей (сбор заявлений и подписей), но также для инструктажа по дальнейшей работе и уточнения условий, в которых будут работать участники. Для организации интерак-тивного взаимодействия имеют значение:

– технические характеристики Интернет-подключения участника (тип подключения, пропускная способность канала, используемый брау-зер);

– возможности и права участников инсталлировать дополнительное программное обеспечение на используемом компьютере (обычно на школьном оборудовании новые инсталляции могут выполнять только сис-темные администраторы);

– предыдущий опыт участия в виртуальных взаимодействиях (чаты, форумы и т.п.).

СПИ-ИТ-2006

337

Анализ возможностей участников показал, что большинство из них имеют электронные почтовые ящики (e-mail-box) на публичных серверах (аналоги «hotmail») с ограничением на размер присоединяемых файлов. Это в значительной мере повлияло на подготовку презентации.

Последняя и главная задача начальной встречи – объяснить участни-кам как будет организована дальнейшая работа.

Подготовка презентации. Основной проблемой было не столько сама запись лекции, сколько определение оптимальной продолжительно-сти видеоролика. Для возможности отправки презентации по электронной почте необходимо было учитывать ограничение на объем присоединенных файлов – не более 5МВ. В случае использования ScreenFash это эквива-лентно 15-ти минутной презентации в виде видеоролика со звуком.

В дальнейшем стало ясно, что 15-ти минутная порция записи являет-ся наиболее подходящей и для лектора. Таким образом, теоретическая часть курса включает 15-ти минутные видеоролики, объединяемые в бло-ки.

Платформа взаимодействия и некоторая статистика. Исследова-ние оптимальных платформ взаимодействия не проводилось, а было ис-пользовано имеющееся в тот момент в распоряжении университета средст-во – система Blackboard.

Мы начали с небольшого видеоролика, объясняющего, как использо-вать Blackboard, и послали этот ролик по e-mail всем участникам с прось-бой подтвердить, что они получили, просмотрели и поняли содержимое.

19% наших респондентов вообще не ответили на наше послание (не-смотря на то, что они выразили свою заинтересованность в этом на пред-варительной встрече). Телефонные звонки, e-mail и SMS-сообщения с на-поминаниями также не дали никаких результатов. Мы рассматриваем это как «стохастический отсев», который может быть проигнорирован с точки зрения влияния на полученные результаты эксперимента.

Остальные участники, следуя инструкциям, вошли в Blackboard и послали сообщения на Е–форум, что они готовы к началу обучения. Поз-же Е–форум стал основным средством обмена информацией.

13% участников, начавших Е–курс, прервали обучение. Как причины этого указывались недостаток времени и/или сложности обсуждаемых во-просов, но никто не отказался от обучения из-за неудобства дистанционно-го взаимодействия.

Таким образом, около 70% участников начальной встречи успешно окончили курс обучения.

Лекции и практические упражнения. Первоначальной идеей про-екта была попытка обеспечить некий эквивалент синхронного режима взаимодействия. Так как для нас было существенно знать состояние освое-ния материала (фазу), в котором участники находятся в данный моментю Для этого мы просили их делать сообщения на открытом Е–форуме каж-

СПИ-ИТ-2006

338

дый раз, когда они заканчивали какие-либо действия, например, загрузку лекции, ее прослушивание, формулировку вопросов и т.п. Новый материал помещался на форум для «скачивания» только после того, как большинст-во участников освоили предыдущий материал. Нам казалось, что в таком режиме можно ожидать наиболее динамичные дебаты по изучаемым во-просам на Е–форуме. Тем не менее, позже, из-за многочисленных просьб двигаться вперед от участников, работавших быстро и хорошо, эта практи-ка была прекращена, и остаток курса прошел в чисто асинхронном режиме. Тем не менее, это не повлияло на активность участников Е–форума. Сооб-щения о выполнении заданий, вопросы к лектору и внутренние дискуссии между участниками позволяли организаторам полностью контролировать происходящее.

Дополнительно к теоретическому информационному материалу (презентация и пояснения) учебный курс также включал набор практиче-ских заданий. Сами задания выставлялись на форуме, а решения принима-лись по электронной почте. Таким образом, обеспечивалась конфиденци-альность решений.

Режим on-line. Основная идея проекта заключалась в проведении учебного курса частично в режиме off–line и частично в режиме реального времени. Работа в режиме off–line была успешной, благодаря использова-нию таких возможностями Blackboard как реализация форумов, поддержка e-mail, организация базы данных учебных материалов и т.п. Однако идея проведение интерактивных сессий потерпела полное фиаско – никто из ак-тивных участников курсf не смог проинсталлировать клиентную часть Blackboard, которая необходима для поддержки режима on–line.

Заключительный семинар. Основные цели заключительной встре-чи участников и организаторов:

– представить участников друг другу; в ходе виртуального взаимо-действия сформировались некоторые «образы» участников и появился ин-терес в сравнении этих образов с реальностью;

– довести до конца курс обучения – ученикам разобраться с пробле-мами и ошибками в практических упражнениях, а организаторам – про-контролировать авторство этих работ;

– вручить сертификаты об окончании курсов; – сделать SWOT анализ использованных платформ, методов и со-

держания курса. Оценка показала, что разработанная программа дистанционного обу-

чения очень привлекательна для участников. Выпускники курсов высоко оценили этот подход, несмотря на то, что для многих из них это был пер-вый практический опыт виртуального сотрудничества.

Побочный эффект. Наряду с главной задачей – повышение квали-фикации учителей информатики сельских школ – внедрение обучения на базе Интернета имело и некоторые непредсказуемые последствия. Главное

СПИ-ИТ-2006

339

из них – желание участников продолжать нечто подобное. Это желание участвовать в виртуальном взаимодействии дало уникальную инфраструк-туру партнерства (сеть партнеров), на базе которой возможно проведение различных экспериментов по созданию и использованию распределенных интерактивных «человеко–машинных» систем не только для обучения, но и для различных информационных мероприятий и исследований.

Заключение. Во-первых, была достигнута основная цель – повыше-ние квалификации учителей средних школ в наиболее удобной для них форме.

Дополнительным результатом явилось формирование охватившего практически всю республику некоего Е–сообщества (сети партнеров), чле-ны которого чувствуют себя абсолютно равными в правах и включенными в общее дело независимо от их местонахождения. Такая сеть партнеров может развиваться как минимум в двух направлениях:

– во-первых, за счет новых выпускников программы; – во-вторых, сеть партнеров может быть расширена за счет того, что

выпускники первого уровня сами могут вовлекать новых партнеров (вто-рого уровня), выступая для них как связующие звенья с центром (регио-нальные координаторы).

Лантух Н.И. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО КУРСА ПО

ИНФОРМАТИКЕ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ЛИЦЕЯ-ИНТЕРНАТА ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ДЛЯ

ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ [email protected]

Стремительное формирование информационной образовательной

инфраструктуры учебных заведений, создание образовательных сетей по-зволило использовать новые способы демонстрации учебного материала, создало условия для диалогового обмена между субъектами образователь-ного процесса в доступном качественном и временном режиме – создание электронных учебных курсов, которые предполагают изучение нового ма-териала, творческую работу поисково-исследовательского характера, са-мопроверку полученных знаний. Всем этим требованиям удовлетворяет, используемый в учебном процессе лицея, электронный учебный курс по информатике, который состоит из теоретического раздела и обучающих программ. Каждая обучающая программа, в свою очередь, включает теоре-тические сведения по данной теме и проверочный тест. Тестовые задания, состоящие из 15-25 вопросов разной степени сложности, представляют со-бой закрытую форму тестирования. После прохождения тестов, выводится оценка об уровне знаний. Электронный учебный курс обеспечивает дру-


СПИ-ИТ-2006

340

жественный интерфейс, возможность регулирования скорости изучения теоретического материала, повышает качество контроля знаний, дает воз-можность использования ее, как в локальной сети класса, так и в системе дистанционного обучения. Электронный учебник достаточно компактный и в то же время емкий по содержанию. Возможности образовательной сре-ды, предоставляемой ЭУК, отличаются согласованностью содержания и структуры, потенциальной многовариантностью при выборе образователь-ной траектории, доступностью материалов учебника для копирования и распечатывания фрагментов текста и иллюстраций. Все это стимулирует обучаемых к творческой работе по созданию на основе материалов ЭУК собственной «базы знаний», расширяющей рамки учебника новыми мате-риалами, ссылками на дополнительные источники, в тои числе и Internet. При подготовке к семинару или при поиске ответа на экзаменационный вопрос обучаемый может ограничиться материалом одноименного модуля, перейдя к нему непосредственно через гиперссылку оглавления. Обучае-мый, находя и устанавливая необходимые взаимосвязи между различными аспектами изучаемой проблемы, приходит к пониманию целостности, сис-темности приложений, учиться искать главное. Предусмотренное в учеб-нике нелинейное изучение материала создает возможности для решения одной из основных задач данного курса – формирования научно-методологического мышления. Наряду с традиционным использованием компьютерного тестирования для контроля знаний обучаемых, существует возможность его применения для активизации процесса запоминания, для развития познавательных способностей обучаемых. Проверочные тесты включают в себя задания ассоциативно-логического характера, способст-вуют развитию способности к рассуждению по аналогии, ассоциативно-логического мышления, способностей ассоциировать и систематизировать учебный материал, устанавливать связи и отношения между понятиями. Отсутствие ограничений во времени ответа на вопросы, проверка пра-вильности выполнения заданий, а не уровня знаний, на начальном этапе проверочных тестов, позволяет снять стрессовую ситуацию, возникающую как страх получить низкую оценку. Кроме того, накопительная сумма ба-лов стимулирует желание повторить учебный материал с целью получения более высокого конечного результата и многоуровневость некоторых тес-товых заданий, позволяющая переходить с одного уровня на другой в за-висимости от успешности прохождения предыдущего уровня, усиливает мотивацию к учебной деятельности. Электронный учебный курс предна-значен для изучения курса информатики в старших классах лицея, может быть использован на первом курсе Вуза при изучении данной дисциплины.

Учитывая динамику оценок учащихся и результатов тестирования можно сделать вывод, что использование разработанного электронного учебного курса по информатике повышает качество и объем знаний, по-вышает культуру общения в электронной среде, позволяет использовать

СПИ-ИТ-2006

341

дополнительные средства обучения, позволяет выбрать индивидуальный темп и уровень обучения, приобретать и развивать коммуникационные навыки, глубже изучать возможности компьютерных средств, моделиро-вать персональную траекторию обучения, повышает мотивацию познава-тельной деятельности, адаптацию к личностным характеристикам обучае-мого, повышает творческую самореализацию, создает пространственно- временную независимость обучения и повышает контроль знаний.

Главным преимуществом разработанного учебного курса по инфор-матике является то, что после изучения каждой темы и ответов на вопро-сы проверочных тестов учащиеся проходят итоговое контрольное тестиро-вание в системе дистанционного обучения СевКавГТУ – LEARNING SPACE 5.01. Это тесты также закрытой формы, состоящие из вопросов разных уровней сложности (3, 6 и 9), на которые учащиеся отвечают 60 минут, не имея возможности проверить или сравнить свои ответы, начать тест заново и т. д. Общее количество вопросов в тестах по всем темам для 10 и 11 классов составляет 1000 вопросов. В конце учебного года учащиеся имеют возможность сдать смешанный тест по всем изученным темам, а также смешанный тест повышенной сложности. Количество баллов, полу-ченных за итоговые тесты заносятся в базу данных, которая помогает пре-подавателю при выставлении итоговых оценок. Данный вид проверки зна-ний позволяет максимально приблизить учащихся к ситуации вступитель-ных испытаний в технический университет, которые также проходят в форме тестирования и отражают специфику смешанных тестов.

Лободенко Е.И., Нарута Т.А., Спиридонова Н.А., Шагисултанова Ю.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЭВМ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ “ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА”

[email protected] Курс теоретической механики наряду с курсами физики, математики

и информатики позволяет студентам приобрести навыки в решении раз-личных технических задач при условии качественного овладения основами этих дисциплин, а также развить интуицию и “инженерное чутье” [1]. Вви-ду снижения уровня школьной базовой подготовки у студентов возникает много сложностей при изучении данных предметов. Одна из основных проблем – плохо развитое пространственное воображение и пробелы в знаниях по школьной геометрии. Вторая – неумение студентов вести диа-лог с использованием специальной терминологии. И третья – нарушение междисциплинарных связей, как в школьной программе, так и в вузовской. Поэтому у студентов формируется оторванность восприятия физико-математических задач от технических и возникает психологический барьер


СПИ-ИТ-2006

342

при изучении этих дисциплин. Кроме того, в последнее время наметилась тенденция снижения аудиторной нагрузки в лекциях, практических заня-тиях и официально оплачиваемых консультациях по дисциплинам естест-венного профиля, но при этом государственный образовательный стандарт не изменяется. В то же время именно качественные знания по дисципли-нам естественного профиля являются той базой, которая необходима для воспитания квалифицированных инженеров. Сокращение учебных часов не позволяет нам использовать имеющуюся материальную базу кафедры строительной механики для проведения лабораторных работ по курсу “Теоретическая механика”. Хотя при этом количество студентов, которых должен обучить один преподаватель, увеличивается.

На решение упомянутых проблем, в конечном счете, и направлена представляемая комплексная работа. Она состоит из электронного курса лекций по “Теоретической механике” для чтения в аудиториях, комплекса программ для ПЭВМ, тестов для проверки знаний студентов и электрон-ных учебно-методических пособий.

Использование компьютера на лекциях позволяет включить нагляд-ные анимационные примеры для облегчения усвоения материала и разви-тия пространственного воображения студентов, и опорные конспекты по методу В.Ф.Шаталова [2-3]. Мы предполагаем возможность для студентов получить электронную версию курса лекций на ПЭВМ и просматривать ее как до занятий, так и после, если в этом есть необходимость.

Пакет программ для решения типовых задач позволит упростить восприятие основ курса за счет наглядности решений и возможности полу-чить теоретическую подсказку в автоматическом режиме в случае возник-новения трудностей при решении задач. При выполнении расчетного зада-ния студент на каждом этапе вводит промежуточные результаты. Компью-тер сравнивает их с правильными ответами и при условии совпадения до-пускает студента к следующему этапу. В противном случае выдает теоре-тическую подсказку и предлагает заново провести вычисления. В случае успешного завершения программы, получаемый результат распечатывает-ся на принтере для необходимой отчетности студента. При таком подходе преподаватель освобождается от детализированной проверки все возрас-тающего объема расчетно-графических работ, облегчается текущий кон-троль успеваемости студентов. Кроме того, студент приобретает навыки самостоятельной работы с информационными ресурсами.

В настоящее время уже готова программа на “Mathcad-2000” [4], по-зволяющая решать типовую задачу кинематики точки для различных видов траекторий, описываемых кривыми второго порядка. С одной стороны, эта программа автоматизировала расчеты основных кинематических характе-ристик, с другой стороны, наглядно показывает все этапы решения задачи и визуализирует полученные результаты: строится траектория движения точки, находятся вектора её скорости и ускорения для определенного мо-

СПИ-ИТ-2006

343

мента времени, определяется радиус кривизны траектории. Другая про-грамма – на “Maple-8” [5] решает ту же задачу, и уже в анимационном ре-жиме студент видит результат вычислений.

На нашей кафедре также разработан вариант применения тестовой оболочки “ПоZнание” [6] для контроля знаний студентов. В нем определе-ны три уровня сложности вопросов, что позволяет проверять знания сту-дентов на оценки “удовлетворительно”, “хорошо” и “отлично”, так как предусмотрен автоматический переход между уровнями. Базовый уровень содержит задания, проверяющие знание определений и понятий теорети-ческой механики, и формулировок теорем. Допустим, в «Статике» – это понятия связей и их реакций, алгебраического и векторного моментов от-носительно некоторого центра и т.д.

Вопросы второго уровня подобраны таким образом, чтобы студент продемонстрировал не только знание формулировок теорем, но и умение их применять при решении практических задач. Также существует воз-можность непосредственного ввода информации в поле ответа, это позво-ляет тестируемому студенту приводить доказательство теорем. Однако проверка правильности доказательства в этом случае осуществляется пре-подавателем. Третий уровень тестов предполагает решение нестандартных задач либо решение стандартных задач нестандартными методами. Приме-нение компьютерного тестирования существенно облегчает анализ и про-верку знаний студентов, однако формирование тестов требует от препода-вателя значительного увеличения времени на их подготовку. Практика по-казывает, что применение тестовой проверки в качестве промежуточного контроля дает положительные результаты в виде более полных и точных ответов студентов на устном экзамене.

С одной стороны, создание и внедрение в учебный процесс настоя-щего программного комплекса позволит осуществить интеграцию препо-давателей естественного блока на уровне университета и восстановить причинно–следственные междисциплинарные связи. С другой стороны, у студентов разовьется целостное восприятие мира технических задач, и вы-работаются навыки их решения математическими методами, в том числе и с помощью компьютера.

Однако следует отметить, что разработка комплекса, подготовка ме-тодических материалов для студентов и освоение приемов работы с про-граммным обеспечением требует пересмотра в сторону увеличения норма-тивных затрат времени преподавателей на внеаудиторную работу.


1. Климов В.Г. Проектирование информационных обучающих сис-тем дистанционного обучения по техническим дисциплинам // Открытое образование. – 2004. - 6. – С. 13-19.

2. Шаталов В.Ф. Физика на всю жизнь // М., ГУП ЦРП 2003 г. − 51 с.

СПИ-ИТ-2006

344

3. Шаталов В.Ф. Физика чести // М., ГУП ЦРП 2005 г. − 76 с. 4. “Mathcad 6.0 PLUS”. Финансовые и инженерные расчеты в среде

Windows 95 // М., Информ. Издат. Дом «Филинъ», 1996. − 712 с. 5. Матросов А.В. Maple 6. Решение задач высшей математики и ме-

ханики // СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 528 с. 6. Захарова И.Г. Реализация принципов развивающего обучения в

дистанционном образовании. Информационные технологии и телекомму-никации в обеспечении творческой профессиональной подготовки студен-тов и учащихся // Сб. тр. Всерос. школы-семинара «Информационные тех-нологии в управлении качеством образования и развития образовательного пространства» Ч.III. М., 2001, − С. 31-34.

Мельников А.Ю., Сусяк Н.М. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ СОСТАВЛЕНИЕ РАСПИСАНИЯ

ЗАНЯТИЙ В ВЫСШЕМ УЧЕБНОМ ЗАВЕДЕНИИ [email protected]

Составление расписания занятий в высшем учебном заведении явля-

ется очень трудоемким процессом, который традиционно является предме-том информационных систем и технологий в образовании. К настоящему времени разработано множество компьютерных программ для автоматиче-ского составления расписания, однако они либо ориентированы на средние и средне-специальные учебные заведения и с трудом могут быть адаптиро-ваны к реалиям вуза, либо обладают высокой рыночной стоимостью с од-новременной невозможностью осуществления «подгонки» к нуждам кон-кретного заведения.

Логичным выводом является решение спроектировать собственную систему для автоматизированного составления расписания. Данная систе-ма должна: осуществлять как «ручное» составление расписания, так и ав-томатическое с возможностью дальнейшей «ручной» корректировки; предполагать возможность внесения изменений в составленное расписание (замена предметов, преподавателей, аудиторий); производить учет выпол-нения нагрузки; распечатывать расписания по курсам, группам, кафедрам и другую отчетность (вывод в Excel).

Предполагается, что система в качестве исходных данных должна использовать аудиторный фонд, распределение нагрузки по кафедрам и по преподавателям внутри кафедры, т.е. исходная информация для диспетче-ров и для программы идентична и не потребует дополнительной обработ-ки. Каждый вариант расписания должен рассматриваться как отдельный проект; введя однажды исходные данные, можно будет в дальнейшем де-лать копию проекта и работать с ней.


СПИ-ИТ-2006

345

Из-за достаточной сложности проектируемой информационной сис-темы был применен объектно-ориентированный подход. Разработка сис-темы проводилась в три этапа: 1. Объектно-ориентированный анализ предметной области: определение ключевых абстракций, идентификация классов и объектов. 2. Концептуальное, логическое и физическое модели-рование информационной системы; построение соответствующих диа-грамм. 3. Программная реализация разработанной модели.

Была создана информационная модель проектируемой системы с ис-пользованием унифицированного языка моделирования UML [1], которая реализована в среде визуального программирования Borland Delphi.


1. Леоненков А.В. Самоучитель UML. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 432 с.

2. Сусяк Н.М., Мельников А.Ю. Проектирование системы для авто-матизации составления расписания занятий в вузе // Информационные технологии в XXI веке: Сб. докл. и тез. III Молодежного науч.-практ. фо-рума - Днепропетровск: ИПК ИнКомЦентра УГХТУ, 2005. – C. 189-190.

Минасова Н.С. АНАЛИЗ СВЯЗЕЙ МАТЕРИАЛА УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН В

МОДУЛЬНОМ ЭЛЕКТРОННОМ ОБУЧЕНИИ [email protected]

В настоящее время в рамках Болонских соглашений в учебный про-

цесс внедряется модульное обучение, высокоэффективная реализация ко-торого возможна благодаря использованию технологии адаптивного элек-тронного обучения. Возникает необходимость создания модульных много-уровневых адаптивных учебных материалов по различным дисциплинам. Наиболее действенным является использование таких технологий в систе-мах электронного обучения, т.к. при традиционной форме обучения разра-ботанные модули не всегда могут быть совместимыми друг с другом.

В докладе рассматривается подход к подготовке и сборке учебно-методического материала (УММ) на базе системного и семантического анализа ГОСа, рабочей программы, и учебного материала в системах адаптивного электронного обучения [1]. При этом учитываются личные потребности обучаемого, начальный уровень его подготовки и набор вы-бранных им учебных модулей.

Для решения поставленной задачи были предложены: формализо-ванная рабочая (учебная) программа на основе объектной технологии представления данных; модели и механизмы семантического анализа ком-плекта нормативно-организационных документов и индивидуализирован-


СПИ-ИТ-2006

346

ных УММ в их взаимосвязи на предмет выявления аномалий; алгоритмы сборки индивидуализированного УММ на основе совместного анализа па-раметров объектов – рабочая программа, УММ и модель обучаемого.

Для хранения и обработки данных используется объектно-ориентированный подход [2], при котором каждый объект содержит дан-ные и метаданные и методы их обработки. Анализ этих метаданных в со-вокупности с семантическим анализом содержания объекта дает возмож-ность формирования индивидуального модуля УММ для каждого обучае-мого (группы обучаемых). При этом еще на уровне подготовки УММ он анализируется на наличие аномалий, таких как отсутствие преемственно-сти различных дисциплин, повторение одних и тех же разделов в разных курсах (учебных модулях), недостаточная проработка разделов. Собран-ный с учетом устранения выявленных аномалий модульный УММ являет-ся наиболее эффективным точки зрения усвоения обучаемым, а использо-вание технологии электронного обучения дает возможность автоматизиро-вать эту подготовку.


1. Тархов С.В. Модели и механизмы управления адаптивным элек-тронным обучением // Системы управления и информационные техноло-гии 4(21), 2005. С. 94-100.

2. Кабальнов Ю.С., Минасов Ш.М., Тархов С.В. Модели представле-ния и организация хранения информации в сетевой информационно-обучающей системе// Вестник УГАТУ.т.5,2(10),УГАТУ, 2004, с.183-191.

Миндияров Р.С., Никитина Е.Ю. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ЯЗЫКУ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПАСКАЛЬ

[email protected] [email protected] Вопрос использования новых информационных технологий в обуче-

нии программированию в вузе является весьма важным и актуальным. В настоящее время идет процесс наращивания скорости развития программ-но-педагогических средств и средств дистанционного обучения (ДО). Про-блемам использования компьютерных технологий в учебной деятельности посвящены работы Г.А. Бордовского, А.М. Довгяло, И.Б. Горбуновой, В.А. Извозчикова, С.В. Панюковой, И.В. Роберт, А.В. Смирнова и других.

Имеется несколько моделей и теорий использования телекоммуни-кационных технологий в образовании среди которых выделяются четыре:

• теория автономии и независимости обучения (Р.Деллинг); • теория индустриализации (О.Петерсон);



СПИ-ИТ-2006

347

• теория взаимодействия и коммуникации (Дж. Боат) и др. • теория интегрированных моделей ДО Среди них наиболее оптимальной представляется теория интегриро-

ванных моделей ДО, которая положена в основу Концепции создания и развития единой системы ДО в России. Представить себе процесс обуче-ния языкам программирования без наличия компьютера просто невозмож-но. В настоящее время существуют в сети Internet электронные учебники и ресурсы для изучения различных языков программирования. Все они мо-гут быть разделены на несколько типов:

1. присутствует только литература по изучаемому языку (http://www.web-pascal.narod.ru/ - Изучение Паскаль);

2. кроме литературы имеется ряд примеров программ на изучаемом языке, часто с подробными комментариями (Development и Дельфи - http://delphid.dax.ru/pascal/index.htm - о программировании в Delphi и Pascal);

3. литература, тестирование полученных знаний с помощью тестов, проверка по e-mail индивидуальных заданий (http://www.it-study.ru/crs/pascal.htm - Центр дистанционного обучения IT-STUDY.ru);

4. только олимпиадные задания. Очень важно, что проверка ведется в режиме реального времени (http://acm.timus.ru/ - Он-лайн контест от Уральского ГУ);

Анализ имеющихся дистанционных курсов по программированию на языке Паскаль позволяет сделать вывод, что в настоящее время не созданы курсы, включающие в себя следующее:

• ядро (управляющий модуль) курса; • иллюстрированный учебно-справочный комплекс; • тестирующий комплекс, интегрированный с базой данных задач; • систему дополнительной справочной информации; Имеющиеся курсы частично удовлетворяют этим требованиям. Соз-

данный курс полностью отвечает данным требованиям. Он содержит: • Учебные и справочные материалы по изучению языка программи-

рования Паскаль. • Набор тестов для самостоятельной проверки по каждой теме. • Набор тестов для контрольной проверки знаний по каждой теме. • Контрольные тесты для итоговой проверки знаний. • Набор индивидуальных заданий для проверки навыков програм-

мирования В Пермском госуниверситете был создан учебный курс по изучению

языка программирования Паскаль, который позволяет не только дать тео-ретическую информацию по изучаемому предмету, но и в режиме реально-го времени протестировать полученные знания и навыки программирова-ния. Автоматическая проверка решений индивидуальных заданий проис-ходит с помощью специально написанного модуля, который в режиме ре-

http://www.web-pascal.narod.ru/

http://delphid.dax.ru/pascal/index.htm

http://www.it

http://acm.timus.ru/

СПИ-ИТ-2006

348

ального времени проверяет присланные решения и возвращает ответ об успешной или неуспешной сдаче.

Оценкой правильности написания алгоритма программы можно счи-тать то, что на определенных входных данных мы получим заранее извест-ный результат. Входные данные для тестирования надо готовить тщатель-но. Они должны содержать не только произвольную выборку из всего множества входных данных, но и граничные точки данного множества. Это позволит наиболее полно проверить предложенный алгоритм. Про-грамма, прошедшая все предложенные тесты, считается сданной.

Мистров Л.Е. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА ПОДГОТОВКИ ЮРИСТОВ

[email protected]

Современный этап развития отношений обусловливает усложнение с правовой стороны причин, характера, содержания и структуры различного рода, типа и сложности социально-экономических конфликтов (СЭК) и требует симметричного изменения в содержании и структуре системы профессиональной подготовки юристов – специалистов судебных органов (ССО) по их обоснованному разрешению с учетом достижений науки, тех-ники и технологий. Актуальность проблемы определяется степенью ответ-ственности принимаемых решений, которые могут иметь серьезные по-следствия, а также высокой степенью неопределенности условий протека-ния СЭК, требующих умения анализировать, оценивать и принимать обос-нованные решения.

Принятие решений (ПР) основывается на знании и выполнении норм законодательства. Выработка решений - сложный многогранный процесс, в котором требуется в сжатые сроки провести цепь логических рассужде-ний, обращаясь к ассоциациям и аналогиям, учитывая предшествующий опыт, перерабатывая большой объем информации, проводя различного ро-да обобщения и доводы, обращаясь к элементам теории анализа и синтеза. Чтобы его качественно выполнит необходимо учить ССО теоретическим и практическим основам ПР - системе логических процедур с обратной свя-зью, поддающихся качественно-количественному анализу и позволяющих создать конструктивные способы ПР.

В общем случае процесс ПР связан с выполнением определенной со-вокупности действий: уяснения задач, стоящих перед ССО; анализа и оценки причин и условий СЭК; формирования норм права, соответствую-щих рассматриваемому СЭК и разработки вариантов разрешения СЭК; вы-бор рационального варианта решения (ВР) из множества генерируемых.


СПИ-ИТ-2006

349

В настоящее время обучение процессу ПР осуществляется, в основ-ном, теоретически - практическая подготовка проводится во время непро-должительной стажировки в СО. Однако, как показывает анализ стажиров-ки слушателей, овладению ими навыками практической работы на различ-ных должностях уделяется недостаточно времени, вследствие перегружен-ности СО множеством дел по разрешению СЭК. ССО от такого рода ста-жировки мало чего приобретают. То есть, между теоретической и практи-ческой подготовкой существует некоторое объективное “противоречие”, состоящее в: а) несовпадении содержания критериев теоретической и практической подготовки и б) отсутствии методов одновременного теоре-тического и практического обучения, отличных от метода “стажировка в СО”, которые малоэффективны из-за перегрузки СО.

Данное противоречие объективно, известно и существует давно. Для его устранения предпринимались и предпринимаются значительные уси-лия как в области разработки теоретических методов обучения, позволяю-щих повысить качественный уровень подготовки ССО ПР, так и в созда-нии практических условий, реализующих эти методы (например, введение в обучение элементов тестирования). Но такая практика обучения не обес-печивает требуемого результата обучения: выпускники остаются, как пра-вило, значительное время после окончания учебного заведения оторван-ными от практической деятельности.

Для устранения данного противоречия целесообразно применение имитационного метода деловой игры, реализованного на основе объеди-ненных целью способов, методических приемов, информационных техно-логий и вычислительных средств. Целью метода является повышение ка-чества профессиональной подготовки, быстрого ввода в строй после окон-чания учебного заведения и последующей работы ССО на основе практи-ческого обучения методам, правилам и приемам ПР, использования своих знаний, опыта и интересов.

Процесс ПР включает этапы разработки ВР, их оценку и выбор луч-шего. Выбор решения сопряжен с учетом большого числа противоречивых факторов, относящих данную задачу к классу многокритериальных задач, требующих проведения оценки эффективности и обоснования предпочти-тельного ВР по многим показателям. Противоречивость и необходимость учета большого числа взаимосвязанных, неопределенных и слабо форма-лизуемых факторов, неоднозначность оценки причин и условий СЭК, учет и оценка конфликтующих сил, влияний и интересов в выборе приоритетов усложняют процесс ПР. Исходя из этого, в качестве критерия эффективно-сти метода, адекватно и полно характеризующего квалификационные тре-бования к подготовке ССО, используется заданный уровень ПР обучаю-щимся на множестве допустимых правовых норм, которые соответствуют внешним условиям моделируемых СЭК.

СПИ-ИТ-2006

350

Постановка метода формулируется в виде: заданы требуемый уро-вень теоретического обучения ПР i –го рода j –го типа СЭК ( тр

jU ); уровень овладения обучающимся теоретических основ ПР по уголовно- и граждан-ско-правовым дисциплинам ( Z ); множество норм законодательства ( Ω ); условия (Y ) и параметры СЭК ( X ),- требуется за минимальное время ( ijt ) сформировать множество допустимых ВР ( *Ω ) на множестве норм законо-дательства, которое соответствует внешним условиям и параметрам i - го рода j –го типа СЭК, то есть

),,,,,,,(min 21ZYXRtAAUArg ijjiijiikTtk зад

jij

Ω=Ω∈Ω≤

,

и на этом множестве kΩ для заданного уровня овладения обучающимися теоретическим основам ПР по уголовно- и гражданско-правовым дисцип-линам ( Z ) найти рациональный ВР *

kΩ , удовлетворяющий требуемому уровню эффективности практического обучения ( тр

jU ), то есть ** тр

jijkk UUArg ≥=Ω∈Ω , при ,,1 Kk = Ii ,1= , Jj ,1= , ;соnst=Ω jconstZ = , constT j = , где (...)ijkU - уровень ПР по i -го рода j –му типу СЭК; Z - уровень теоретической подготовки обучающихся при поиске ijkU i -го рода j –го типа СЭК; jT - заданное вре-мя, отводимое на ПР по i -го рода j –го типа СЭК; K - число ВР.

Сформулированная задача является многопараметрической оптими-зационной задачей с нелинейной целевой функцией, связанными перемен-ными и взаимозависимыми ограничениями. Её решение осуществляется на основе принципа иерархической декомпозиции на задачи “допустимой” сложности, решаемые с помощью математических методов теорий иссле-дования операций, оптимального распределения ресурсов и ПР. Исходной предпосылкой для проведения такой декомпозиции является последова-тельность действий по выполнению определенной совокупности операций при моделировании СЭК: постановка задачи обучения – задание условий и параметров СЭК, подготовка исходных данных, упорядочение, разработка ВР и проведение вычислительных экспериментов по оценке эффективно-сти и оптимизации ВР.

Такое представление имитационного метода ПР обеспечивает все-сторонний охват теоретических и практических вопросов для исследова-ния данной задачи на основе научных методов, приемов и средств вычис-лительной техники.

Анализ моделируемых условий и параметров СЭК проводится на ос-нове методов декомпозиции, структуризации и типизации для выявления скрытых тенденций, закономерностей, условий развития СЭК. Декомпози-ция позволяет понизить размерность СЭК до уровня задач допустимой сложности и провести его анализ по составляющим элементам; классифи-кация – обеспечивает разбивку его элементов по группам условий с нахо-ждением центроиды; структуризация – представление СЭК, как суммы со-

СПИ-ИТ-2006

351

ставляющих иерархических по сложности СЭК; типизация – дальнейшее расчленение по сложности СЭК по составу участвующих сторон с мини-мального до максимального уровня участия.

После анализа условий СЭК осуществляется переход к подготовке решения, как этапа анализа результатов взаимодействия сторон. На на-чальной стадии подготовки ПР обучающийся должен уметь сформировать цель принимаемого решения, что является не простым делом: с одной сто-роны, цель решения часто является композицией задач, с другой - оценка решения его результатов может быть осуществлена по множеству различ-ных противоречивых критериев. Учет этого в методе осуществляется на основе экспертного ранжирования.

Обучающиеся при пользовании имитационного метода не всегда в состоянии объективно оценить качество полученного решения и тем более выбрать из нескольких решений лучшее. Выбор рационального варианта возможен только в тех случаях, когда сформирован скалярный или вектор-ный критерий, что бывает далеко не всегда. Исходя из этого, метод обуче-ния способен генерировать большое количество ВР на множестве норма-тивных правовых актов. Но генерация ВР имеет смысл, если с помощью метода можно их оценить и проранжировать с учетом предпочтений ССО, выступающих в роли экспертов. Для представления допустимых ВР их не-обходимо оценить, проранжировать и выбрать рациональный. Оценка ВР участниками деловой игры производится с помощью системы моделей за-дач допустимой сложности, составляющих основу метода.

В этих условиях имитационный метод позволит поднять уровень подготовки ССО за счет приоритетности их практического обучения.

Мкртычев С.В., Еник О.А. ВИЗУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ

СИСТЕМЫ [email protected]

Новым направлением в разработке автоматизированных систем обу-

чения (АОС) является моделирование учебного процесса, обеспечивающее воспроизведение обстановки и условий функционирования объекта изуче-ния. Традиционная технология проектирования предполагает создание имитационной модели АОС с последующей ее реализацией на компьюте-ре. Как показывает практика, наиболее полное исследование общесистем-ных проблем возможно в результате моделирования объектов на базе со-временных объектно-ориентированных технологий, в частности, с помо-щью средств языка визуального моделирования UML.

На рис. показана одна из ключевых диаграмм визуальной модели АОС в нотации языка UML – диаграмма прецедентов (use case diagram),


СПИ-ИТ-2006

352

представляющая собой упрощенную модель взаимодействия между основ-ными функциональными блоками и системой.

Для описания стати-ческой и динамической мо-дели поведения АОС разра-ботаны соответственно диа-граммы классов и последо-вательности.

При реализации функциональных блоков АОС учитывались требова-ния, предъявляемые к со-временным средствам обу-чения. Так, для обеспечения

эффективности познавательной деятельности обучаемого использован сценарий, основанный на режиме преподавания «решение» (обучаемый выполняет задания самостоятельно, получая помощь и советы АОС) , а дистанционный контроль обеспечивается выполнением соответствующей подсистемы в виде администрируемого Web-узла.

Построенные по предлагаемой визуальной модели АОС внедрены в Тольяттинском государственном университете на кафедрах «Информати-ка и ВТ» и «Дошкольная педагогика и психология», что позволило суще-ственно повысить эффективность и дидактические возможности процесса обучения.

Моисеев С.И., Степанов Л.В., Кустов А.И. НОВЫЙ ПОДХОД В ОРГАНИЗАЦИИ АДАПТИВНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ НА ЭВМ

[email protected] В последние годы, интенсивно развивающиеся информационные

технологии находят все большее применение в различных отраслях. Не яв-ляется исключением и образование, в организации которого все чаще ис-пользуется ЭВМ. Одним из направлений, в которые интенсивно внедряют-ся компьютерные технологии, является тестирование знаний студентов. Преимущества компьютерного тестирования очевидны: более широкий охват проверяемого материала, объективность результатов проверки, воз-можность автоматизации процесса проверки и другие. Однако имеются и ряд недостатков, одним из которых является искажение оценки знаний вследствие несоответствия уровня заданий с уровнем знаний студента. В классической схеме тестирования основным результатом, показателем пройденного теста является процент правильных ответов. На его основа-


СПИ-ИТ-2006

353

нии делается оценка знаний студентов. Недостатком такого подхода явля-ется сильная зависимость результата от сложности предлагаемых вопро-сов. Если задавать слишком легкие вопросы в сильной группе, то боль-шинство студентов ответит на большую часть вопросов и индивидуально оценить каждого студента будет очень сложно. Аналогичная ситуация воз-никает и в случае, когда в слабой группе имеются сложные вопросы: про-цент правильных ответов будет мал и объективно оценить уровень знаний не удастся.

Данная проблема в частично решается в [Васильев В.И., Тягунова Т.Н. Культура компьютерного тестирования. - М.: МГУП, 2002], где тес-тирование состояло из двух уровней. На первом вопросы делились на 3 ка-тегории сложности и тестируемому предварительно задавались вопросы среднего уровня. Если он не отвечал на многие из них или наоборот, отве-чал на большинство вопросов правильно, то был переход к группам с бо-лее простыми или с более сложными вопросами и так определялся уровень тестируемого. На втором этапе задавались вопросы именно его уровня, и определялся окончательный результат.

Авторами предлагается несколько иной алгоритм тестирования. Для его реализации все тестовые вопросы следует разбить их на 8-15 групп сложности. Тестирование проводится в один этап. Тестируемому задаются вопросы среднего уровня и если он справляется или не справляется с ними, то уровень от вопроса к вопросу повышается или понижается. В итоге, система как бы адаптируется к уровню знаний. Результатом тестирования будет являться не процент правильных ответов (при таком алгоритме он всегда будет порядка 50%), а уровень вопросов, которые были заданы тес-тируемому. Единственной сложностью будет определение уровней слож-ностей тестовых вопросов ввиду субъективности понятия сложности. Од-нако, здесь можно реализовать идею саморазвивающихся автоматов: сна-чала формируются некоторый первоначальный рейтинг вопроса по слож-ности, а затем, если на вопрос при реальном тестировании был дан пра-вильный ответ, то рейтинг вопроса повышается, если ответа не было, рей-тинг понижается. Так, в результате проведения достаточно большого числа тестовых проверок формируется объективный рейтинг.

Осьминин Е.П. АДАПТИВНАЯ ГИПЕРМЕДИА – ПЕРСПЕКТИВНОЕ

НАПРАВЛЕНИЕ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ [email protected]

В настоящее время гипертекстовые технологии широко используют-

ся в образовании – в рамках локальных программных продуктов (системы тестирования, гипертекстовые книги и справочники) и при работе с обра-


СПИ-ИТ-2006

354

зовательными ресурсами Интернет. Термин “гипертекст” был предложен Т. Нельсоном в 1965 г. и определялся как “форма письма, которое ветвится или осуществляется по запросу”. В последнее время понятие “гипертекст” постепенно вытесняется понятием “гипермедиа”, которое определяется как “метод дискретного представления информации на узлах, соединяемых при помощи ссылок.” Информация при этом может быть представлена в виде текста, графики, звукозаписей и т.д. [7].

Современные тенденции в образовании, предполагающие ориента-цию на личность обучаемого, максимальную индивидуализацию учебного процесса послужили предпосылками для развития нового направления в создании компьютерных средств, основанных на гипертексте – адаптивной гипермедиа. По мнению П.Л.Брусиловского [1,2,3 и др.], создание систем адаптивной гипермедиа вызвано необходимостью увеличения функцио-нальных возможностей гипермедиа-систем за счет их индивидуализации. Это может быть достигнуто на основе формирования и использования раз-личных видов моделей пользователя, включающей его цели, предпочтения и знания и адаптации системы к его потребностям. В частности, системы адаптивной гипермедиа применяют для приспосабливания содержимого и ссылок страниц гипермедиа для его потребностей.

По мнению [6], необходимыми условиями для определения системы как адаптивной являются информационная избыточность (наличие ресур-сов, не связанных жестко в авторскую последовательность) и навигацион-ная избыточность (наличие альтернативных путей маршрутов навигации).

Использование гипермедиа систем в обучении связано, прежде все-го, с организацией и поддержкой адаптивной навигации и адаптивного формирования содержания. При такой адаптации структура ссылок и со-держание информации на страницах, различны для каждого пользователя [4] и формируются в зависимости от его поведения.

Существует несколько путей построения систем адаптивной гипер-медиа. Например, П.Л. Брусиловкий, выделяет, в качестве наиболее рас-пространенных, следующие: прямое руководство (система сообщает обу-чаемому, какая из ссылок на текущей странице приведет его на "лучшую" страницу); адаптивное помечивание ссылок; адаптивное сокрытие ссылок.

Исследования в области адаптивных гипермедиа-систем привели к появлению новых элементов адаптации. Например, предлагается выделять [5] адаптацию с учетом технических условий доступа к системе (пропуск-ная способность каналов связи, особенности пользовательского терминала или тип браузера и т.д.) и внешних условий (местоположение пользовате-ля, в том числе временной пояс, язык пользователя и др.).

Согласно [6] целями адаптации системы называют следующие: пре-доставление пользователю оптимального маршрута навигации; обеспече-ние наиболее удобного режима работы с системой (на основе анализа ин-терфейсных предпочтений); подстройка системы под уровень пользовате-

СПИ-ИТ-2006

355

ля; советующие функции и контекстная помощь; обратная связь: оповеще-ния, настроенные под конкретного пользователя; выявление общих моде-лей в поведении групп пользователей для настройки и оптимизации систе-мы; пополнение наборов правил адаптации на основе действий пользова-теля. При создании адаптивных гипермедиа-систем используются все средства гипермедийного представления информации, в частности техно-логии PHP, XML, JavaScript и CSS и др. Опыт разработки и применения адаптивных гипермедиа систем представлен в работах [5, 6, 8].

Резюмируя вышесказанное можно констатировать, что адаптивные гипермедиа-системы открывают новое пространство в сфере дистанцион-ного образования, основанное на индивидуализации и дифференциации обучения.

Список использованных источников 1. Brusilovsky P. User Modeling and User Adapted Interaction, 1996, v 6,

n 2-3, стр. 87-129. 2. Brusilovsky P. Intelligent tutoring systems for World-Wide Web. In:

Holzapfel, R. (ed.) Proc. of Third International WWW Conference (Posters), Darmstadt, Fraunhofer Institute for Computer Graphics (1995) 42-45.

3. Brusilovsky P. Methods and techniques of adaptive hypermedia. User Modeling and User-Adapted Interaction 6, 2-3 (1996) 87-129

4. Wu H., De Bra P. Sufficient Conditions for Well-Behaved Adaptive Hypermedia Systems. Proc. of the First Asia-Pacific Conference on Web Intelli-gence: Research and Development, pp. 148-152, october 2001.

5. Дикарев С.Б., Сахаров В.Л. Проектирование адаптивных гиперме-диа систем для управления разнородными информационными ресурсами. ИТО-2003: Конгресс конференций. www.ito.su/2003/III/3/III-3-2168.htm.

6. Дикарев С.Б., Целых А.А. Некоторые подходы к проектированию адаптивных систем // Перспективные информационные технологии и ин-теллектуальные системы.

7. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие. – М.: Издательский центр “Академия”, 2003. – 192 с.

8. Русанов О.В., Сиговцев Г.С. Об архитектуре адаптивного гипер-медиа учебного ресурса. ИТО-2004: Конгресс конференций. http://ito.edu.ru/2004/Moscow/VII/VII-0-4356.html.

Осьминин Е.П., Прокошева Е.В. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ В ИЗУЧЕНИИ

ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ [email protected]

Развитие компьютерных телекоммуникаций (КТК) в нашей стране в

последние несколько лет, привело к рассмотрению вопроса о возможно-стях и целесообразности их использования в системе образования.

http://www.ito.su/2003/III/3/III-3-2168.htm

http://ito.edu.ru/2004/Moscow/VII/VII-0-4356.html


СПИ-ИТ-2006

356

В данной статье мы попытаемся обосновать эффективность приме-нения КТК в рамках изучения иностранных языков. В зависимости от ор-ганизации учебных занятий, КТК могут использоваться как вспомогатель-ные средства, так и как основные. В первом варианте основная функция КТК – модернизация традиционных занятий за счет включения новых средств, повышение эффективности обучения. Второй вариант предпола-гает использование КТК в качестве основы для построения учебного про-цесса и требует специальной организации учебных занятий, специальной учебной программы и подготовки специалиста. Одной из практических реализаций такого подхода являются телекоммуникационные проекты.

Использование телекоммуникаций наиболее часто реализуется в ви-де переписки по электронной почте и просмотре ресурсов сети Интернет. Другие перспективные направления использования КТК (IP-телефония, видеоконференции) в образовании распространены значительно меньше в силу ряда объективных и субъективных факторов (низкая пропускная спо-собность линий связи, значительная стоимость оборудования и услуг про-вайдеров, отсутствие в образовательных учреждениях специалистов и т.д.).

Переписка по электронной почте - наиболее простой способ исполь-зования КТК, но требует меньшей подготовительной работы и позволяет обучаемым общаться непосредственно с носителями изучаемого языка, расширяет их кругозор, способствует усилению учебной мотивации.

Доступ в сеть Интернет создаёт возможность для изучающих ино-странный язык пользоваться аутентичными текстами, непосредственно общаться с носителями языка, т.е. можно говорить о взаимодействии обу-чаемых с естественной языковой средой. Это существенно повышает каче-ство обучения иностранному языку, поскольку основная цель обучения - формирование коммуникативной компетенции, основанной на способах деятельности – говорении, аудировании, чтении. Сами способы деятельно-сти формируются в процессе её выполнения (Л.С. Выготский, Л.С. Рубин-штейн и др. [5]). Помимо этого, изучение иностранного языка непосредст-венно связано с организацией межкультурного взаимодействия. Традици-онные учебные пособия и курсы в большинстве своём содержат страно-ведческую компоненту, посвященную географии, культуре, истории и бы-ту стран, язык которых изучается. Использование КТК позволяет реализо-вывать данную компоненту, на качественно более высоком уровне – посе-щая виртуальные музеи и библиотеки, участвуя в тематических форумах и конференциях, наблюдая в режиме реального времени за жизнью далеких городов через WEB-камеру. Для осознания языка как средства межкуль-турного взаимодействия важно, чтобы обучаемые на практике могли по-знавать особенности функционирования языка в новой культуре [2].

В настоящее время разрабатывается и внедряется новая форма обу-чения, основанная непосредственно на КТК и несущая в себе некоторые черты классического метода проектов – телекоммуникационные проекты,

СПИ-ИТ-2006

357

которые определяется как совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся-партнёров, организованная на основе компьютерных телекоммуникаций, имеющая общую проблему, цель, со-гласованные методы и способы деятельности, направленные на достиже-ние общего результата деятельности [3]. В рамках изучения иностранных языков, телекоммуникационные проекты наиболее эффективны, поскольку позволяют организовывать изучение иностранных языков в ходе выполне-ния различных видов деятельности.

Помимо вышесказанного, использование КТК для преподавания иностранного языка необходимо, в связи с тем, что глобальная информати-зация привела к возрастанию роли информации в жизни общества. Поэто-му необходимо развивать методы и средства, позволяющие эффективно работать с информацией. К ним относятся как компьютерные технологии, так и иностранные языки. Об этом говорил еще академик А.П.Ершов в конце 80-х годов прошлого столетия, который считал, что образование бу-дущего может быть построено на трех предметных областях – математики, лингвистики и информатики [1].

Таким образом, использование КТК при изучении иностранных язы-ков не только эффективно, но и необходимо.

Список использованных источников 1. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образова-

ние. Основные направления работ по программе “Информатизация образо-вания” // Информатика и образование. – 1992. – 5. – С. 3 – 12.

2. Лихтина Н.Р. Международные телекоммуникационные проекты как одно из средств преподавания иностранного языка. http://www.kspu.ru/magazine/no4/pub/pr1-1.htm.

3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие / Е.С. Полат и др.: Под ред. Е.С.Полат. – М.: Издательский центр «Академия», 1999. – 224 с.

4. Полат Е.С. Метод проектов на уроках иностранного языка// Ино-странные языки в школе. N2-3 , 2000.

5. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии: В 2 т. Т.I. – М.: Пе-дагогика, 1989. – 488 с.

Панков А.П. МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ КОМПЬЮТЕРНОЙ

ГРАМОТНОСТИ [email protected]

Основная проблема современного образования в сфере информатики

– отсутствие стандартов. Точнее, стандарты есть, но существуют «сами по

http://www.kspu.ru/magazine/no4/pub/pr1-1.htm


СПИ-ИТ-2006

358

себе», в параллельных и не пересекающихся пространствах. Так старая шутка о том, что «забудьте всё, чему вас учили в школе (вариант в кол-ледже или ВУЗе) и давайте учиться заново – это печальная реальность се-годняшнего дня.

На международный стандарт компьютерной грамотности сегодня претендуют создатели системы сертификации навыков владения персо-нальным компьютером ECDL - Европейские компьютерные права, извест-ной также как ICDL - International Computer Driving License, (международ-ные компьютерные права).

Основной аргумент создателей системы - более 3 миллионов человек в 140 странах мира прошедших тестирование, который создаёт «де-факто» сертификацию ECDL глобальным стандартом компьютерной грамотности.

Однако, в России, например, министр образования и науки Андрей Фурсенко в рамках августовского педсовета-2004 на вопрос автора статьи «что такое компьютерная грамотность(КГ)?» ответил: «Понятие "компью-терная грамотность" не определено ни в одном нормативном документе».

В США президент математической ассоциации Америки Стин под-верг жесточайшей критике всю литературу по компьютерной грамотности, назвав её «пустословием». Выходит, что аргумент «более 3 миллионов че-ловек» - всего лишь реклама удачного бизнес-проекта, не основанного ни на каком «де-юре» серьёзном международном стандарте.

В октябре 2005 года специалисты Минобрнауки России завершили первый этап экспертизы учебников: ни одного положительного заключе-ния не получили проверенные учебники по информатике, в которых, кста-ти также нет ответа на вопрос «что же такое компьютерная грамотность?». Попробуйте, например, найти ответы на самые простые и одновременно фундаментальные вопросы в отечественных учебниках по информатике «с грифами» - вас ждёт разочарование. Ответы на вопрос «что такое КГ?» се-годня варьируются от полного отрицания возможности существования данного термина «в принципе» до включения в него всего, что можно было бы отнести к информационным технологиям.

В Японии ещё в прошлом веке предельно просто и лаконично сфор-мулировали в одном предложении всю программу информатизации обра-зования: «Каждый школьник к 13 годам должен стать компьютерно-грамотным». Два «наивных» вопроса – «что такое компьютерная грамот-ность» и почему именно к 13 годам? Ответы на них не так просты, как ка-жется на первый взгляд, ведь если понять что же такое грамотность тогда окажется, что можно не к 13 годам, а, например, к 7.

Если исходить из того, что «любая наука, наука лишь настолько, на-сколько она математика» у термина «компьютерная грамотность» должно быть математическое определение, в идеале – единственное, которое и должно стать основой «де-юре» международного стандарта по компьютер-ной грамотности.

СПИ-ИТ-2006

359

В новом мультимедийном диске компании «Кирилл и Мефодий» (июнь 2005 года) приводятся определённые доказательства единственно-сти созданного математического описания термина «компьютерная гра-мотность». Проверить справедливость данного утверждения сегодня мо-жет каждый.

Математическая формулировка ответа на вопрос «Что же такое ком-пьютерная грамотность?» включает 5 таблиц, отрецензированных семью ВУЗами города Омска (рецензии подписаны ректорами Вузов) в том числе ОмГТУ, ОмГПУ, СибАДА, ОмАТ, ООИПКРО. ОмГУ размещал их на сво-ём сайте в течении 2 лет. Однако, ждать скорого внедрения данного стан-дарта не приходиться. Макс Планк, которому довелось стать революцио-нером в другой науке вывел нестареющий алгоритм внедрения нового: «Новая истина в науке торжествует не потому, что её противники прозре-ли, увидев её свет, а потому, что приходит время, когда противники, нако-нец, умирают, и на смену приходит новое поколение, успевшее с ней свыкнуться».

Пантелеев Е.Р., Первовский М.А., Шмелева И.А. ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ИНТЕРНЕТ-ОБУЧЕНИЯ

ИНЖЕНЕРОВ В СРЕДЕ ГИПЕРТЕСТ [email protected]

Необходимыми условиями внедрения средств Интернет-обучения в систему подготовки инженеров являются индивидуализация его формы и содержания и использование методов активного обучения, способствую-щих формированию навыков решения инженерных задач. Реализация этих требований на практике приводит к резкому повышению затрат на разра-ботку программ Интернет-обучения и увеличению сроков их разработки, а также порождает специфические для этой формы обучения проблемы соз-дания и управления коллективом, включающим преподавателей-предметников, программистов, дизайнеров и персонал сопровождения программ. Таким образом, актуальна задача создания комплекса инстру-ментальных средств поддержки Интернет-обучения инженеров, удовле-творяющих упомянутым требованиям и обеспечивающих сокращение за-трат на разработку за счет сокращения численности коллектива разработ-чиков, снижения требований к их программистской квалификации и по-вторного использования информационных ресурсов методической под-держки. В данном докладе рассматривается подход к решению этой зада-чи, реализованный в системе Интернет-обучения ГИПЕРТЕСТ 2.0.

Комплекс инструментальных средств поддержки Интернет-обучения инженеров включает:

1. Автоматизированные рабочие места (АРМ) субъектов жизненного цикла Интернет-обучения: администратора системы, разработчика про-


СПИ-ИТ-2006

360

граммы, куратора программы, обучаемого. АРМы обеспечивают интер-фейс непрограммирующего пользователя и доступ к удаленным ресурсам среды Интернет-обучения, необходимые для реализации его функций в со-ответствии с одной из перечисленных выше ролей.

2. Базу данных, которая представляет собой интегрированное храни-лище ресурсов разработки, обучения, мониторинга и администрирования.

АРМ разработчика в ГИПЕРТЕСТ обеспечивает функции интерак-тивной разработки программ Интернет-обучения. ГИПЕРТЕСТ поддержи-вает два аспекта структурирования программ. Первый аспект - разработка иерархической модульной структуры, компонентами которой являются модули обучения, тренажа и контроля знаний. Второй - выделение множе-ства ключевых элементов предметных знаний и построение на их основе профиля программы в виде кортежа эталонных показателей уровня подго-товки. Указанные аспекты структурирования взаимосвязаны, а именно, элементы знаний выступают в качестве пред- и постусловий работы с мо-дулями. Это обеспечивает автоматизацию построения гиперссылок, созда-ет условия для адаптации содержания программы и повторного использо-вания модулей. Особенностью АРМа является возможность оценки пока-зателей качества разработанных программ на основании анализа результа-тов обучения, в частности, оценки надежности и дискриминантности тес-тов. Следует отметить возможности импорта файлов из формата MS Word, насыщения материала программы компонентами мультимедиа, его визу-ального редактирования с применением библиотеки стилей, предваритель-ного просмотра страниц программы и ее сохранения в XML–формате. Синтаксическая схема XML–формата содержит определение специальных тэгов, не анализируемых при разборе XML – документа и служащих для описания нестандартных компонентов материала программы, например, процедур формирования и контроля навыков решения задач, уникальных для инженерных дисциплин. Наличие стандартных интерфейсов доступа к XML- документам позволяет любому приложению, поддерживающему один из этих интерфейсов, определять такие компоненты.

АРМ администратора обеспечивает поддержку функций регистрации всех категорий пользователей (разработчик, куратор, обучаемый), регист-рацию программ, размещаемых в базе данных ГИПЕРТЕСТ в результате разбора XML–документа, формирование учебных групп пользователей с назначением им прав доступа к программам Интернет-подготовки и кура-торов программ.

АРМ куратора обеспечивает поддержку функций календарного пла-нирования и мониторинга учебного процесса с возможностью просмотра результатов обучения и формирования соответствующих отчетов, а также доступ к тематическим разделам Форума ГИПЕРТЕСТ.

АРМ обучаемого открывает доступ к ресурсам программы Интернет-обучения и соответствующим тематическим разделам Форума

СПИ-ИТ-2006

361

ГИПЕРТЕСТ. Особенностями АРМа являются возможности индивидуаль-ной настройки содержания программ и использования активных форм обучения. Первая возможность обеспечена структурой программы и про-фильной оценкой фактического уровня подготовки, определенной в кон-тексте этой структуры. Такая модель создает информационную основу для адаптации визуального представления материала и управления маршрутом обучения. Использование активных форм обучения обеспечивается встраиванием программируемых мультимедиа-компонентов и организаци-ей их взаимодействия со структурной моделью программы, возможной благодаря открытости XML – формата описания программ.

Основу интеграции инструментальных средств поддержки Интернет-обучения составляет база данных, в которой хранятся программы обуче-ния, эталонные и фактические профили результатов обучения, а также данные о распределении прав доступа к этим информационным ресурсам.

Инструментальный комплекс интегрированной поддержки Интер-нет-обучения инженеров ГИПЕРТЕСТ 2.0 апробирован на задачах созда-ния и эксплуатации контрольно-обучающих систем по теории линейных электрических цепей (дисциплина «Электротехника») и др.

Опыт практического применения ГИПЕРТЕСТ позволяет утвер-ждать, что предложенные решения удовлетворяют современным требова-ниям к системам компьютерного обучения инженеров, а также способст-вуют сокращению затрат на их разработку.

Преснякова Я.В., Питолин В.М. АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ЦИКЛА В ПРОМЫШЛЕННОМ

КОЛЛЕДЖЕ [email protected]

В ходе контроля и оценки знаний студенту предъявляется конечное множество цепочек вопросов. Каждая цепочка вопросов формируется на основе содержания рабочих программ по дисциплинам информационного цикла таких как, информатика, вычислительная техника, алгоритмические языки, компьютерная графика, сетевое программное обеспечение. Она представляет собой последовательность близких по тематике вопросов. Очередной вопрос в цепочке задается только после получения ответа на предыдущий вопрос. В зависимости от стратегии тестирования, избирае-мой организатором контроля знаний, очередной вопрос в цепочке может предъявляться до первой ошибки, либо тестируемому предоставляется возможность демонстрировать максимум знаний, отвечая на все вопросы данной тематической последовательности.

Каждому j-му вопросу в i-й цепочке присваивается весовой коэффи-циент Кij, характеризующий его относительную важность в рамках этой


СПИ-ИТ-2006

362

цепочки. Значения всех коэффициентов автоматически нормируются так, чтобы их сумма внутри каждой цепочки была равна 1. В цепочку может объединяться неограниченное количество тематически близких вопросов.

Процедура количественного оценивания знаний, выявленных в ходе тестирования, состоит из трех этапов. На первом рассчитываются баллы, набранные за правильные ответы в рамках каждой отдельной тематиче-

ской последовательности: ij

L

1jiji ZKS

i

∑=

= , где Si - балл, выставляемый за от-

веты на i-ю тематическую последовательность; Кij - весовой коэффициент j-го вопроса в i-й цепочке; Zij =1, если на j-й вопрос в i-й цепочке получен правильный ответ и Zij=0 - в противном случае; Li - количество вопросов в i-й цепочке.

На втором этапе рассчитывается суммарный балл SΣ за ответы на все вопросы теста с учетом количества цепочек вопросов, на которые тести-

руемый успел ответить за отведенное время: N/K*SS t

N

1ii∑

=Σ = 2 , где N –

объем теста; Кt – количество цепочек вопросов, на которые экзаменуемый успел ответить за отведенное время t.

На третьем этапе определяется итоговая оценка знаний тестируемо-го. Для этого набранный им суммарный балл SΣ проецируется на оценоч-ную шкалу, имеющую вид [0; I1; I2; I3; 1], где 0< I1< I2< I3< 1 – границы ин-тервальных диапазонов оценок, задаваемые преподавателем при организа-ции тестирования.

Итоговая оценка за тест ОT выводится по следующим правилам:

"отлично"O]1;I[S"хорошо"O]I;I[S

"ительноудовлетвор"O]I;I[S"орительнонеудовлетв"O]I;0[S

T3

T32

T21

T1

=→∈∃

=→∈∃

=→∈∃=→∈∃

Σ

Σ

Σ

Σ

Саитов И.А., Петренко А.В., Дворядкин В.В., Чуваев Р.В. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА ПО

ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ [email protected]

В оборудовании связи все шире наблюдается интеграция телекомму-никационных и информационных технологий (ИТ). В состав систем ком-мутации в настоящее время обязательно входит рабочее место оператора, выполненное на основе ПЭВМ. В данных условиях особое значение при-обретают вопросы создания и применения эмуляторов, тренажеров и дру-гих автоматизированных обучающих систем (АОС) для подготовки пер-сонала объектов связи.


СПИ-ИТ-2006

363

Известно, что роль АОС в системе образования соотносится с тремя уровнями их применения. На первом ИТ выступают в качестве инструмен-тария для решения отдельных педагогических задач в рамках традицион-ных форм образования и методов обучения. АОС на данном уровне обес-печивают поддержку учебного процесса наравне с прочими (некомпью-терными) учебно-методическими средствами. Место АОС и возлагаемые на них функции определяются сложившимися принципами организации обучения. Другими словами, АОС используются в пассивном качестве, т.е. не оказывают влияния на образовательную систему.

Активная роль ИТ проявляется на втором и третьем уровнях. Она обусловлена тем, что по сравнению с традиционными учебно-методическими средствами АОС обеспечивают новые возможности, а многие существующие функции реализуются с более высоким качеством. Основные преимущества АОС по эксплуатации системы коммутации:

• создание условий для самостоятельной проработки учебного мате-риала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с АОС, а также темп учебного процесса, воз-можность применения непосредственно на рабочем месте;

• более глубокая индивидуализация обучения; • возможность работы с моделью системы коммутации и процессами

в ее модулях (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на прак-тике, например, имитация аварий и т.п.);

• возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений (в том числе при допуске к самостоятельной эксплуатации);

• возможность автоматической генерации большого числа не повто-ряющихся заданий для контроля знаний и умений;

Программа, положенная в основу АОС по эксплуатации системы коммутации облегчит задачи дистанционной подготовкой персонала объ-ектов связи с наименьшими затратами. Пользователь, использующий дан-ный программный продукт, получит практические навыки работы с про-граммным обеспечением системы коммутации.

Свириденко Е.И. ТЕХНОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ

РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ММКМ [email protected]

Важным аспектом процесса модернизации профессионального обра-зования является разработка проектов и технологий не только оптимиза-ции образовательного процесса и повышения эффективности образования, но и реализации психологической защиты, а также профилактики педаго-


СПИ-ИТ-2006

364

гических стрессов в контексте экологического взаимодействия. В системе технологий традиционного образования профилактика педагогических стрессов может быть успешно реализована психологическими службами учебных заведений, но в дистанционном или открытом образовании воз-никает ряд трудностей, связанных с диагностикой и рекомендациями по профилактике стресса педагога.

Возможные сложности организационного характера в дистанцион-ном и открытом образовании позволяет решить использование телекомму-никационных диагностических технологий. Так, например, можно успеш-но использовать электронный сетевой вариант методики ММКМ (Метод моделирования коммуникативных миров) [1], предложенный на сайте ла-боратории «Развития исследований ментальности» (http://mentality.ru). На базе ПИППКРО г. Владивостока с помощью методики ММКМ было про-ведено исследование коммуникативного стресса в жизни педагога, выбор-ку исследования составили педагоги, проходящие курсы повышения ква-лификации.

В результате проведенного исследования было установлено, что у педагогов выраженной является проблема в области коммуникаций, что выражается в актуализации страха конфликта с учащимися и отсутствии страха конфликта с их родителями, а также в наличии неизбежных слож-ностей в профессиональной деятельности, преодоление которых влечет ус-тановление транса в коммуникативном мире. Страх необъективной оценки возникает у педагогов, не испытывающих удовлетворения от педагогиче-ской деятельности, не испытывающих позитивных эмоций по отношению к своей деятельности. Эта закономерность связана с установившейся про-фессиональной ментальностью педагогов, в которой закреплена устойчи-вая система ценностей и семантических шкал оценок происходящего. Не-смотря на явные недостатки и неудобства внеплановой работы, педагоги выделяют в ней и положительные факторы. Вербализация транс-стресс-формации в партнерах указывает на тот факт, что при возникновении не-обходимости выполнения внеплановой работы основные сложности воз-никают с партнерами коммуникации. Низкая стрессоустойчивость свойст-венна для педагогов с повышенным фоном общей тревожности. Также бы-ла выявлена взаимосвязь страха нехватки знаний с вербализацией стресса, причем, интересным оказался факт корреляции с данным страхом пара-метров вербализации стресса в партнерах и вербализации транса в партне-рах. Видимо, страх преподавателей в обладании недостаточным количест-вом знаний, с одной стороны – стрессирующий фактор, а с другой – спо-собствует, в терминологии В.И. Кабрина, установлению коммуникативно-го транса в отношениях с некоторыми партнерами [2].

Стресс, по мнению Л.Ю. Субботиной, нередко возникает по причи-не несовпадения темпов общения [4]. При этом важно либо подстроиться к темпу общения собеседника, либо объяснить ему недопустимость его тем-

http://mentality.ru)

СПИ-ИТ-2006

365

па в общении с вами, либо перейти к компромиссному варианту общения. Эта характеристика стрессогенности в дистанционном и открытом образо-вании только усиливается.

Большинство исследователей сходятся во мнении, что причины на-пряженности педагогической деятельности обусловлены объективными и субъективными факторами. Под объективными факторами понимают внешние условия ситуации, ее сложность, то есть сложные, напряженные условия деятельности (загруженность рабочего дня, столкновение с новы-ми, трудными ситуациями, повышенные интеллектуальные нагрузки и так далее). Субъективные факторы — особенности личности, которые прово-цируют чрезмерную чувствительность человека к определенным профес-сиональным трудностям, то есть личностные (мотивационные, эмоцио-нальные, социальные) характеристики.

Такие исследователи, как А.К. Маркова, Л.М. Митина, М.М. Рыба-кова, И.И. Рыданова [3] к стрессовым ситуациям педагогической деятель-ности исследователи относят:

-ситуации взаимодействия учителя с учащимися (нарушение дисци-плины и правил поведения, непредвиденные конфликтные ситуации, игно-рирование требований и т. д.);

- ситуации, возникающие во взаимоотношениях с коллегами и адми-нистрацией учебного заведения (резкие расхождения во мнениях, пере-груженность поручениями, конфликты при распределении нагрузки, чрез-мерный контроль за учебно-воспитательной работой, непродуманность но-вовведений и т. д.);

-ситуации взаимодействия учителя с родителями учащихся (расхож-дения в оценке ученика учителем и родителями, невнимание со стороны родителей к воспитанию детей и т. д.).

Вместе с этим общение является регулятором стресса, так как если педагог умеет перестроить общение с учениками из авторитарного в демо-кратическое, то в процессе общения исчезают психологические факторы стресса. Если же педагог не владеет навыками преобразования общения из управляющего в синергетическое, то возможен конфликт в общении. Кон-фликты рождаются на основе парадигмы управления. Педагогический конфликт является одним из факторов стресса в профессиональной дея-тельности педагога, и проблема состоит в том, чтобы направить энергию конфликта в позитивное русло развития самой организации и личности пе-дагогов. Опосредованное общение в дистанционном образовании через форумы и чаты также лучше выстраивать в демократическом стиле.

Проблема регуляции стрессоров, как замечает Т.В. Форманюк, за-ключается в том, что достичь оптимизации функционального состояния только путем элиминации осложняющих деятельность обстоятельств прак-тически невозможно [5]. Не менее важным представляется нам использо-вание возможности воздействия в дистанционном образовании непосред-

СПИ-ИТ-2006

366

ственно на функциональное состояние для управления ходом его развития. Такой подход к проблеме предлагает электронные автоматические реко-мендации по саморегуляции фактора, вызывающего стрессовое состояние, то есть педагоги в дистанционном образовании должны активно участво-вать в процессе изменения своего состояния. Изучая факторы стресса, дей-ствующие на учителя в педагогической деятельности, мы пришли к убеж-дению, что в настоящее время регуляция внешних стрессоров путём созда-ния лучших условий труда, повышения заработной платы и отмены завы-шенных требований к учителям является проблематичной в нашей стране. Поскольку возникновение стресса связано с тем, что человек осознаёт на-личие дисбаланса между требованиями и его способностью их выполнить, то изменение механизма его восприятия является чрезвычайно мощным средством для регуляции стресса. Организация экологического взаимодей-ствия в образовательном процессе на основе сетевой реализации методики ММКМ – один из вариантов изменения механизма восприятия.

Сложившийся в педагогической культуре менталитет педагога не по-зволяет ему думать о себе как о некомпетентном в каких-то сферах, имеющем право на ошибку, уязвимом, слабом, нуждающемся в психоло-гической поддержке и помощи не только со стороны психологов, но и соб-ственной семьи, и собственных воспитанников, учеников. Высокие энерге-тические затраты профессии сами по себе плюс забота о поддержании культивируемого «имиджа» имеют высокую психологическую цену. В этих обстоятельствах педагог испытывает огромное нервно-психическое напряжение и часто не справляется с ним, не владея специальными мето-дами и приемами саморелаксации.

Напряженные факторы педагогической деятельности в меньшей сте-пени оказывают негативное влияние, если субъектом приобретены необходимые профессиональные умения и навыки, при должном уровне развития профессионально значимых качеств личности. Одним из важных условий эффективности профессиональной деятельности педагога в технологиях открытого и дистанционного образования, способствующим благоприятному эмоциональному состоянию, является достаточный уро-вень развития профессионального самосознания. Самосознание педагога включает систему отношений личности к профессии, систему представлений о сущности педагогической профессии и требованиях, предъявляемых к личности педагога, систему представлений о своем профессиональном «Я». В профессиональной деятельности педагогов существуют неблаго-приятные факторы двух направлений: внешние и внутренние. Ведущими стрессозащитными механизмами деятельности педагога являются его про-фессиональная мотивация, уверенность в себе и самоактуализация, психо-логическая компетентность, включающая знание учителя о себе, об учени-ках, об экологических приемах общения с учениками, о способах решения конфликтных ситуаций. Использование информационных технологий от-

СПИ-ИТ-2006

367

крытого и дистанционного образования, совместно с сетевой реализацией диагностического инструментария в виде электронного варианта методики ММКМ, позволяет вовремя диагностировать субъективные представления педагога о процессе образования и выдавать рекомендации по оптимиза-ции собственного состояния.

Суммируя всё сказанное ранее, мы считаем, что есть достаточно ос-нований для того, чтобы проблему регуляции стрессовых состояний, воз-никающих у педагогов в процессе профессиональной деятельности, реали-зуемой в том числе и в технологиях открытого и дистанционного образо-вания, рассматривать как проблему регуляции внутренних, психических факторов. В немалой степени этому может способствовать реализация тех-нологии экологического взаимодействия на основе сетевого варианта ММКМ – метода моделирования коммуникативных миров личности В.И. Кабрина (http://mentality.ru).


1. Кабрин В.И. Стресс, транс и личностный рост в коммуникативных мирах студентов: Руководство по методу моделирования коммуникатив-ных миров – ММКМ. - Томск, 2000. 148 с.

2. Кабрин В.И. Транскоммуникация и личностное развитие. Томск, 1992. 256 с.

3. Рыданова И.И. Основы педагогики общения. - Минск, 1998.- 345 с. 4. Субботина Л.Ю. Стресс.- Ярославль: Академия развития, 2001.-

128 с. 5. Форманюк Т.В. Синдром эмоционального сгорания как показатель

дезадаптации учителя //Вопросы психологии, 1994, 6.

Сергеев М.Ю., Сергеева Т.И. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО

ВЫБОРА КОНТЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

[email protected] В рассматриваемой информационно-образовательной системе пред-

лагается формировать учебный курс из контентов, описывающих логиче-ски завершенную учебную тему, имеющую многовариантные реализации, различающиеся полнотой изложения материала. Учебный курс в данной системе имеет иерархическую структуру. На вершине дерева находится дисциплина, изучаемая конкретной специальностью, следующим уровнем являются разделы, а затем темы (контенты). Каждая дисциплина, изучае-мая разными специальностями или в разных формах обучения, имеет свою индивидуальную иерархическую реализацию.

http://mentality.ru)


СПИ-ИТ-2006

368

Учебно-организационная информация, входящая в учебные курсы, отличается большим разнообразием. Проектирование ее структуры являет-ся важной и сложной задачей, оказывающей влияние на эффективность функционирования информационно-образовательной системы в целом.

Наиболее распространенным подходом к организации учебной ин-формации является модульно-объектный. В соответствии с данной кон-цепцией учебный материал разбивается на обособленные дидактические элементы – учебные объекты (УО), которые в дальнейшем можно агреги-ровать в разнообразные последовательности УО. Последовательность УО представляет собой индивидуально-ориентированный учебный курс по выбранной дисциплине. Учебный объект может рассматриваться как сущ-ность, а учебный курс как сценарий, определяющий некоторый набор сущностей, различающихся полнотой изложения материала.

Модуль (объект, контент) трактуется по-разному. Это может быть гипертекст или текст, содержащий учебный материал. Наполнение модуля также может быть различно. Это либо понятие (или совокупность взаимо-связанных понятий), для которого определено положение в некоторой схеме понятий, либо логически законченный учебно-информационный блок. Учебный материал хранится в централизованной базе данных на сер-вере, доступ к которой осуществляется через клиентские приложения или клиентские Web-приложения.

Информационное обеспечение системы включает: информацию о структуре дисциплин (разделы, темы), сведения о специальностях, взаимо-связях дисциплин и специальностей, экспертные характеристики тем (сложность, важность, время изучения), сведения об обучаемых, тестовые задания, настройки тестовых выборок, результаты тестирования. Инфор-мационно-образовательная система может формировать программу обуче-ния на основе результатов первоначального тестирования (либо без их учета, когда тестирование базовых знаний невозможно), стандартной про-граммы обучения и временного графика изучения материала.

Сираева Л.Р. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСПЕВАЕМОСТИ НА ОСНОВЕ

ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ [email protected]

В связи с интенсивным развитием новых образовательных техноло-гий, а также вхождением России в Болонский процесс, предусматриваю-щий переход к модульному обучению, актуальной представляется задача внедрения системы электронного обучения. Применение систем электрон-ного обучения выдвигает новые требования и позволяет реализовать новые возможности оценки и прогнозирования результатов обучения, одним из основных показателей которых является успеваемость.


СПИ-ИТ-2006

369

Рассматривается проблема прогнозирования успеваемости на основе промежуточного контроля знаний как с использованием системы элек-тронного обучения [1], так и на основе контроля со стороны преподавате-ля. Материалы для электронного обучения разрабатываются таким обра-зом, чтобы студент мог не только усвоить то, что предлагается в данной теме, но и вспомнить материал, рассмотренный ранее и использующийся в настоящей работе. В системе фиксируются: траектория обучения; достиг-нутые результаты; время, затраченное на изучение материала.

Учебно-методический материал содержит подробные комментарии, а также пояснения по каждому действию, которое должен выполнить поль-зователь электронного курса. Индивидуальные задания по каждой теме имеют своей целью дать каждому студенту возможность реализовать по-лученные знания в решении конкретной задачи. Каждое задание разделено на уровни сложности, позволяющие выполнить ранжирование студентов. Данное разделение способствует тому, что студент может самостоятельно оценить свой уровень знаний и оценку, на которую он может рассчитывать на итоговом зачете или экзамене. Самооценка будет стимулировать сту-дента стремиться повысить достигнутый или закрепить полученный уро-вень. В системе электронного обучения осуществляется входной контроль знаний на основе анкетирования [2] и входного тестирования, а также промежуточный контроль знаний (например, в виде тестов), который про-водится после изучения каждой темы. Оценка знаний, полученных на кон-кретном занятии, позволяет выявить те аспекты, которые студенту следует изучить более тщательно. Прогнозирование успеваемости предполагает не непоколебимый вердикт, а помощь студенту повысить данный показатель.


1. Минасов Ш.М., Тархов С.В. Проект "Гефест" как вариант практи-ческой реализации технологий электронного обучения в вузе в условиях интеграции традиционного и дистанционного обучения // Educational Technology & Society 8(1) 2005. ISSN 1436-4522. p.134-147.

2. Минасов Ш.М., Сираева Л.Р., Тархов С.В. Анкетирование – на-чальный этап электронного обучения // Технологии и организация обуче-ния. Уфа, 2005. с. 53-61.

Соломахин А.Н., Колобродов С.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКИННЕРОВСКИХ ОБУЧАЮЩИХ

АЛГОРИТМОВ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ [email protected]

Существует большое количество методик и обучающих алгоритмов используемых в традиционных формах обучения и в автоматизированных обучающих системах. Все их разновидности можно свести к трём основ-


СПИ-ИТ-2006

370

ным видам алгоритмов: линейному (скиннеровскому), разветвляющемуся и адаптивному. Принято считать, что наиболее тривиальным, малоэффек-тивным и наименее пригодным области автоматизированного обучения является линейный алгоритм, который был впервые описан Б.Скиннером в 1954 году в своей работе по программированному обучению.

Его реализация представляет собой линейную последовательность доз (квантов, частей) учебной и контрольной информации выдаваемых на занятии. Принцип линейности заключается в том, что при изучении учеб-ного материала занятия обучаемый получает одну или более доз учебной информации после которых обеспечивается выдача контрольных доз, если обучаемый ответил правильно, то выдаются следующие дозы учебной ин-формации, если нет, то он будет возращён к предыдущему этапу. Время изучения дозы учебной информации и время занятия строго ограничива-ются и контролируются. Если обучаемый не в состоянии понять выводи-мый учебный материал за отведённое время, то ему рекомендуется обра-титься к преподавателю. Как правило, в конце занятия обеспечивается контроль по всему объёму учебного материала выданного обучаемому.

Как показывает анализ наиболее популярных современных учебных курсов, несмотря на все недостатки, скиннеровский алгоритм применяется в подавляющем большинстве случаев. Программные средства подобного типа популярны и хорошо адаптируются в учебном процессе.

Данная ситуация является непонятной только на первый взгляд. Проведённый анализ «скиннеровских» дисциплин позволил выдвинуть ги-потезу, что в первую очередь преобладает процесс получения навыков пользования программным обеспечением и только во вторую очередь (или вообще отсутствует) процесс получения знаний, который предполага-ет анализ и поиск альтернатив и активизирует творческое мышление сту-дента. Для проверки этой гипотезы в Борисоглебском филиале ВЭПИ была разработана скиннеровская программа по изучению основ работы с про-граммой MS FrontPage. Её экспериментальное применение в учебном про-цессе и высокая эффективность подтвердили выдвинутую гипотезу.

Кроме того, работа над программой позволила сформулировать ос-новные особенности интерфейса и алгоритма скиннеровских программ значительно влияющие на их привлекательность и коммерческий успех.

Спиридонова Н.А. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕСТОВОГО КОМПЛЕКСА ПОZНАНИЕ ДЛЯ

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ СТУДЕНТОВ [email protected]

Применение тестового контроля в качестве промежуточного, позво-ляет отследить возникшие пробелы в знаниях студентов до проведения итогового контроля, что, при правильном подходе, повышает качество ус-


СПИ-ИТ-2006

371

воения пройденного материала. В то же время, наличие большого количе-ства предложений тестовых оболочек (ПоZнание, Неофит 2.0; КомТест; Экзаминатор 2.0 и другие) на рынке информационных услуг создает необ-ходимость выбора наилучшей программы такого рода по многим парамет-рам: простота в создании баз вопросов для составителя тестов, возможно-сти просмотра и анализа результатов тестирования, формирование отчетов, сбор результатов тестирования по локальной компьютерной сети и, конеч-но же, удобный интерфейс для тестируемого. Предлагается вариант при-менения тестовой оболочки ПоZнание для проведения тестового контроля студентов, изучающих теоретическую механику в течение одного и двух семестров. Тестовая оболочка предполагает размещение в поле вопроса различных объектов: формул, клипов, рисунков, текста и других и работу с ними тестируемого. На каждый вопрос предполагается до четырех вариан-тов ответов и возможность выбора одного или более правильных ответов. Предусмотрены три уровня сложности вопросов, что создает возможность тестировать по базовому уровню с последующим переходом на более сложный уровень. Вопросы второго и третьего уровней автор формирует таким образом, чтобы можно было проверить знания теорем и умения их применения при решении как стандартных, так и нестандартных задач. После прохождения теста оценка выдается автоматически, есть возмож-ность просмотра ошибок. Имеется модуль, применяемый для просмотра и анализа результатов тестирования, что дает, кроме прочего, возможность выбрать некорректно сформулированные вопросы. Довольно сложно соз-дать банк вопросов, который должен быть достаточно обширным, тогда вероятность попадания одинаковых вопросов при повторном тестировании сводится к минимуму. В этом случае может помочь следующий подход: при проверке знаний теорем в каждом из предложенных вариантов ответов указывать их формулировки, давая возможность студенту из правильных вариантов выбрать один. Как показывает практика, студенты с большим желанием проходят тестирование, чем устный или письменный опрос по тем же темам. Автор тем не менее не применяет тесты в качестве итогово-го контроля, особенно на факультетах, где предмет является профилирую-щим. Устный экзамен, как и тестирование, несет в себе, во-первых, функ-цию проверки, и, во-вторых, обучающую функцию, которая реализуется посредством личного общения, позволяя не только откорректировать ошибки в понимании конкретного вопроса, но и увидеть более глубоко причины этой ошибки. Тестирование, лишено этого, даже давая возмож-ность просмотреть правильный ответ, пусть и с пояснениями.


1. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании, М.: Академия, 2005, 192 с.

СПИ-ИТ-2006

372

Сударев С.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В

СИСТЕМЕ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

[email protected]

Дистанционное обучение органически и неантогонистически вписы-вается в систему непрерывного образования и отвечает принципу гумани-стичности. Дистанционное обучение находится наиболее близко по харак-теристикам и некоторым организационным моментам к заочному обуче-нию, но имеет существенные, даже внешне заметные отличия. Например, расширенные возможности общения с преподавателем с использованием новых информационных технологий (компьютеры, компьютерные сети, мультимедиа системы и т.д.), специализированные комплекты средств обучения для эффективной самостоятельной работы и др. Тот факт, что дистанционное обучение не прописано официально в законодательных документах, сопряжено в значительной мере с формальными процедурами. Поскольку элементы технологий дистанционного обучения и собственно дистанционное обучение активно используются в педагогической практи-ке, то в данном случае практика опережает теорию и законы. В результате анализа современных тенденций подготовки сотрудников федеральных ор-ганов государственной охраны можно выделить следующий круг лиц, ко-торые могли бы воспользоваться системой дистанционного обучения юри-дического факультета Академии ФСО России: курсанты юридического фа-культета; абитуриенты; сотрудники федеральных органов государственной охраны по программе переподготовки (повышения квалификации). По мнению авторов, система заочно-дистанционного обучения курсантов юридического факультета Академии ФСО России может состоять из сле-дующих основных модулей: анкетирования; структуризации учебного ма-териала; организации телеконференций; электронного учебника; тестиро-вания; администрирования учебного процесса; контроля знаний; защиты от несанкционированного доступа и защиты информации; организации учебного процесса.

Тархов С.В., Тимиргалин А.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В СИСТЕМЕ

ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ [email protected] [email protected]

В настоящее время в учебный процесс внедряются системы элек-

тронного обучения, основанные на адаптивном управлении [1]. Это связа-




СПИ-ИТ-2006

373

но с тем, что обучаемый является сложным объектом, управление которым осуществляется в условиях неполной априорной информацией о нем.

В докладе рассматривается подход к построению многофакторной модели обучаемого на основе использования объектно-ориентированного подхода. Объектная модель обучаемого позволяет не только хранить ин-формацию о нем, но и обрабатывать эту информацию на основе использо-вания присущих этой модели методов.

При разработке объектной модели было принято решение о создании ее структуры, согласующейся со спецификацией LIPS международного стандарта IMS, широко используемого в образовательных системах. Одна-ко эта спецификация включает набор параметров, характеризующих обу-чаемого как пользователя системы электронного обучения, но не как поль-зователя компьютера, являющегося в данном случае основным инструмен-том обучения. Известно, что при создании системного и прикладного про-граммного обеспечения ведущие разработчики уделяют внимание модели-рованию пользователя [2]. Предлагаемая нами объектная модель позволяет не только смоделировать процесс обучения но и реализовать адаптацию к существующей аппаратной и программной среде в которой работает обу-чаемый.

Хранение статической модели обучаемого реализуется с использова-нием реляционной СУБД, а обработка информации основывается на объ-ектно-ориентированном подходе. Аналогичный подход использован для хранения учебно-методической информации в системе электронного обу-чения [3], для которой разрабатывается объектная модель обучаемого. В начале работы обучаемого с системой информация из статической модели обучаемого “клонируется” и при дальнейшей работе пользователя в рам-ках данного сеанса подключения используются “клонированные” данные. При завершении сеанса работы динамические данные сохраняются в своих аналогах, то есть в статических данных, и затем уничтожаются. Описанная модель позволит организовать эффективное управление системой элек-тронного обучения.


1. Тархов С.В. Модели и механизмы управления адаптивным элек-тронным обучением// Системы управления и информационные технологии 4 (21), 2005. С. 94-100.

2. Fischer G. User Modeling in Human-Computer Interaction // User Modeling and User-Adapted Interaction 11, Kluwer Academic Publishers. 2001, p. 65-86.

3. Кабальнов Ю.С., Минасов Ш.М., Тархов С.В. Модели представле-ния и организация хранения информации в сетевой информационно-обучающей системе // Вестник УГАТУ. т.5, 2(10), УГАТУ, 2004, с.183-191.

СПИ-ИТ-2006

374

Тихонова Т.А. СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВО ОПТИМИЗАЦИИ

КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ [email protected]

Обязательным элементом образовательного процесса в вузе является контроль знаний студентов. Этим достигается качество усвоения предмета. Однако существуют объективные причины, затрудняющие текущую про-верку подготовки по дисциплине. К ним относится, прежде всего, отсутст-вие в учебном плане практических и семинарских занятий по данному предмету. В филиале «Протвино» университета «Дубна» предмет «Биоло-гия человека» преподается для студентов небиологических специальностей в форме лекционного курса. Успешная и своевременная сдача итогового зачета возможна лишь при наличии промежуточного контроля изучения предмета и учета результатов в конце семестра. Письменный контроль или устный опрос более 100 студентов неизбежно ведет к большим время- и трудозатратам.

Обращение к информационным технологиям позволяет найти совре-менные методические подходы к решению данной проблемы. Одним из способов является соединение преимуществ автоматизированного компь-ютерного тестирования с возможностями сетевых технологий.

Использование автоматизированного компьютерного тестирования позволяет:

1) Оптимизировать труд преподавателя, снизить трудоемкость про-верки знаний студентов.

2) Сохранять результаты тестирования, сортировать их по выбран-ному параметру (оценке, группе, алфавитному списку фамилий, дате), по-лучать данную информацию сразу после тестирования или в любое время в виде текстового файла.

3) Обеспечить более объективный контроль. 4) Представлять студенту его результат сразу после тестирования Использование сетевых технологий позволяет: 1) Осуществлять установку программы тестирования сразу на все ра-

бочие компьютеры сети. 2) Осуществлять одновременный контроль знаний большого числа

студентов. 3) Производить быструю регистрацию результатов со всех компью-

теров сети. 4) Проводить оперативную проверку усвоения предмета в течение

семестра. 5) Уменьшить затраты времени на сдачу промежуточных зачетов. 6) Обеспечить организацию проверки знаний студентов на современ-

ном техническом и методическом уровне.


СПИ-ИТ-2006

375

Холявин И.И.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЭКОНОМИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

[email protected]

Переход к рыночной экономике, улучшение благосостояния и каче-ства жизни населения невозможны без использования достижений науки, техники и образования, высоких технологий, без активизации инноваци-онной деятельности в образовании. Перспективными образовательными технологиями вообще и в экономическом образовании в частности явля-ются новые информационные технологии. Одним из главных направлений является обучение навыкам использования современных пакетов специа-лизированных компьютерных программ. С этой целью в обучение включе-ны «Математические методы исследования в экономике» и спецкурсы «Основы использования пакета MathCAD в экономических расчетах», «Решение оптимизационных задач с помощью MathCAD», «Элементы тео-рии игр на основе MathCAD». Включение этих курсов обеспечивает по-вышение уровня профессиональной подготовки будущих специалистов, т.к. связано с обучением навыкам решения практических и научных задач.

Математические методы исследования в экономике ориентированы на решение задач, которые можно корректно описать с помощью той или иной математической модели для получения оптимального решения. По-этому профессиональный уровень экономиста во многом зависит от того, как он освоил современный математический аппарат и как он умеет им воспользоваться в процессе принятии управленческих решений. В настоя-щее время имеется ряд учебных пособий, которые в той или иной мере решают указанную проблему. Автором доклада предложен учебник «Ос-новы высшей математики для экономистов с элементами MathCAD». Это учебное пособие дополняет известный перечень учебников такого направ-ления и предназначено для обучения студентов основам высшее математи-ки с элементами MathCAD. Он включает большинство разделов, изучае-мых экономистами различных специальностей. Каждая тема иллюстриру-ется экономическими примерами. Так, представлены и разобраны с помо-щью MathCAD модель Леонтьева многоотраслевой экономики (балансо-вый анализ) и линейная модель торговли; приложения производной в эко-номике: производительность труда и предельные показатели в микроэко-номике, эластичность функций, задача оптимального уровня выпуска то-вара; приложение интегралов к решению экономических задач (дисконти-рованная стоимость, полные издержки хранения партии товара).

Предложенный учебник поможет будущим специалистам освоить системный подход к использованию современного инструментария эконо-мики и менеджмента.


СПИ-ИТ-2006

376

Шаймуратов Л.Р. ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА СЕРВЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ

[email protected]

Учебные электронные курсы и модельные тренажеры становятся все более емкими и комплексными. Для обработки такого количества инфор-мации и производимых клиентских запросов встает вопрос выбора той или иной технологии организации электронных образовательных ресурсов.

На рынке среди множества систем существует два класса-гиганта: UNIX системы (включающие в себя производные от нее Linux, FreeBSD и т.д. и являющиеся бесплатным продуктом) и MS Windows Server системы корпорации Microsoft.

На сегодняшний день популярными серверными системами являют-ся системы на базе UNIX. По данным статистической группы Netstat.ru в зоне RU 48,33% и 32,31% приходятся соответственно на системы FreeBSD и Linux и только 9,20% приходится на Windows. Это обусловлено тем, что системы на базе UNIX в основном предлагаются на рынке бесплатно, в то время как продукты Microsoft являются коммерческими. Однако произво-дительность и безопасность обеих систем являются одинаково приемле-мыми для решения задач по организации предоставления учебных курсов.

Следующим шагом в организации электронных учебных систем яв-ляется выбор серверных технологий по обработке запросов и выводу кли-ентской информации. Для UNIX-систем популярной является «связка» Apache/PHP/MySQL (web-сервер Apache, скриптовый язык PHP (personal home page) и систему базы данных MySQL), так как она является бесплат-ной и довольно проста в изучении. Microsoft предлагает «связку» IIS/ASP (ASP.NET)/MSSQL, представляющую из себя web-сервер IIS, язык ASP и систему базы данных MSSQL.

Данные технологии также являются бесплатными, однако серверы Windows и системы разработок ПО отличаются большой ценой В защиту технологий Microsoft можно сказать, что «связка» IIS/ASP (ASP.NET)/MSSQL является идеальной для организации крупных проек-тов, в которые входит и проект полной автоматизации и информатизации учебного процесса. Продукты бесплатных технологий справляются с та-кими большими проектами лишь удовлетворительно.

В качестве вывода можно сказать, что для организации электронных учебных ресурсов в вузах на сегодняшний день приемлемым является ис-пользование бесплатных серверных технологий, так как сегодняшнее фи-нансовое состояние большинства учебных заведений просто не позволяет большего. Однако при наличии достаточных финансовых средств одно-значно требуется переходить на технологии Microsoft обеспечивающие бесперебойное функционирование системы и безопасность ресурса.


СПИ-ИТ-2006

377

Шаймуратов Л.Р. ПРОБЛЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ

КУРСОВ [email protected]

Современный период развития общества характеризуется процессом

информатизации. Информационные технологии в образовании становятся одним из основных движущих сил развития общества. Правильный подход к разработке образовательных средств является залогом качественного создаваемого учебного материала и эффективного его усвоения студента-ми.

На сегодняшний день на рынке существует большое количество от-дельных программных продуктов для образовательных целей: электрон-ные учебники, тесты, иллюстрационный материал, копии исторических документов, различного рода справочники и словари. Однако такое боль-шое количество учебного материала никак не организовано и не система-тизировано. Бесспорно, каждый преподаватель, создавая свой комплекс обучающих электронных материалов, исходит из своего опыта и знаний преподавания конкретного предмета. Однако, для качественной организа-ции учебного процесса по конкретной специальности, требуется использо-вание целой системы обучающих ресурсов, в которой студент имел бы возможность получить любую информацию по проблематике, которая не освещается в простых электронных изданиях, созданных одним препода-вателем, но требующего решения. В таком случае, единственным решени-ем является создание комплекса обучающих ресурсов, в создание которого должны быть включены преподаватели разных разделов курсов общей те-матики, позволяя тем самым сконцентрировать весь объем знаний в одном продукте, включающем в себя практические задания, систему тестирова-ния и прочие интерактивные среды программы, обеспечивающие возрас-тание теоретических и практических навыков у студентов.

В качестве примера может служить деятельность кафедры бухгал-терского учета вуза. Имея общий теоретический материал по общей теории бухгалтерского учета, бухгалтерского учета в банках, в бюджетных и ком-мерческих организациях, студент может с легкостью, изучить их разницу, осуществлять комплексный поиск по всему теоретическому материалу и нормативно-правовым актам. В практической части имеется возможность провести тестирование, осуществить проверку знаний с помощью задач или же увеличить практические навыки, работая в экономические игры.

Таким образом, комплексность и компактность данной системы, ни-как не ограничивает преподавателя в преподнесении материала, но облег-чает его создание и сопровождение, в противоположность простому акку-мулированию различных бессистемных и ничем не взаимосвязанных элек-тронных курсов.


СПИ-ИТ-2006

378

9. Информационные технологии и системы

Lokshin M.V., Kravets O.Ya. QUERY EXECUTION TRANSFORMATION IN SYSTEMS WITH DATA

REPLICATION [email protected]

1. Introduction One of the most acceptable solutions, which allows us to process queries

through very large databases nowadays is data replication in order to organize future data processing in parallel manner. Very large databases are characterized in such a way that data size, stored in the system, exceeds available on-line stor-age size on many orders. Thus to load all the system computational capability, it seems efficient to use the method of data separation which is based on ranges of proceedings values. In case there is available statistical information data, stored in this system, we can realize this separation as transformation of initial query to set of queries that can have the parallel execute. We can build the system which will be able to carry out such query transformation based on wrapper programs conception. Brief review and information about foundations of these programs give [1]. It is necessary to note, that the suggested method of query processing is oriented on using data sources, maintaining the SQL queries.

In this article we will discuss the question of the problem of selection points of relation fragmentation in order to provide uniform load in any compo-nent of distributed system. We examine this question for SQL queries that use WHERE instruction with filtration predicates. In conclusion we will give the al-gorithm of the quick selection of such points.

2. Query transformation principles 2.1. Query processing engine description Today one of the most acceptable solutions, which allows us to process

queries through very large databases is data replication in order to organize fu-ture data processing in parallel manner and to achieve acceptable query execu-tion speed. Let us consider a system in the providing distributed DBMS work that consists of N servers. Suppose that a user can send his query in the SQL language to any of these N servers and get the same answer from all servers (at the beginning of query execution time). We can organize such work of our sys-tem, if we use one of data replication methods, for example (whole base or only some database tables). In these cases we can create a system that provides paral-lel SQL query execution, work foundations of such kind of systems described in [2].

From [1] we know, that scheme of initial query compilation consists of four phases: query (text description) – parser - front-end processor – logical plan query generator - logical plan query generator rewriter. We can add two phases


СПИ-ИТ-2006

379

to this scheme – parallel query parser and front-end processor of parallel query that will proceed before four classical compilation stages. In fact, the parallel query parser accomplished the same functions, that the query parser in classical scheme – transforms the query text from the SQL language into parsing tree. We do not explain details of such parsing here, because they are well known from other sources. Parallel query front-end processor, unlike the classical scheme (where it is used to change views to their descriptions and semantics control), modifies query parse tree in order to select query subtrees suitable for parallel execution in our new scheme. This results in the formation of a new set of queries for the further processing carried out in a usual manner. Front-end processor modifies query trees, according to preset rules collection, in order to get an equivalent query. Under equivalent query we understand two or more queries that have the same result set after where execution without taking into account sort order (if we execute these queries with same data). We may use some additional operations with result set in some cases of query transforma-tions to get equivalent query (such as additional aggregation or result reorder-ing).

The main thing to realize this approach is to add intermediate program in query executing sequence. We can say that this approach uses three-level archi-tecture, to take advantages of data replication for the class systems under con-sideration. Systems that support intermediate program executions can be espe-cially dedicated or they can be the same servers that support other user queries execution to DBMS.

2.2. Relation split points selection algorithm Let us describe the technique,

that allows us to distribute dynamically the user load among distribute system servers, using estimation of selections. Let us take this query, as an example, to show possible parallel execution query method (fig. 1).

This query returns in-formation about sales with to-tal pay sum in range from 1000 to 1100 monetary units. Let us suppose that we can get statistical information over at-tribute TABLE.ID, and also we have an index build over this attribute in our example.

Attribute TABLE.TOTALSUM does not have any index. The detail

Figure 1. Query Sample

Figure 2. Histogram over attribute TABLE.ID

СПИ-ИТ-2006

380

description of the use of statistical information to estimate selection, which this query returns, we can find, for example, in [3]. Look at histogram over attribute TABLE.ID, as an illustrative example (fig. 2).

Then we have an opportunity to es-timate the cardinality of queries and pro-vide a uniform load to all servers of our distributed system We will modify our queries by adding the following string to WHERE instruction of our original query (fig. 3).

We have unstrict inequality for the first server in each case. In order to pro-

vide a uniform load of our servers we must select values of kx in such a way, that we have approximately equal number of tuples, that we prepare to process in each server.

Now we will enter some denotes for these purposes. Let us define dcdc =),(ρ - function of average density of tuples distribution inside histogram

bucket, where c - count of tuples that falls into histogram bucket, d - range of attribute values modification (for 0d we denote minimal possible value for given

attribute). Then we have

),(1

ii

n

ii dccCnt ρ∑

=

= - total count of

tuples in relation, where n - is count of histogram buckets.

Denote 00 dx = , and

∑=

=i

j

Hji da

0 , for fN - we denote count of available servers ready to execute our modified queries. We derive a formula in [4] to calculate split points of our relation. Using the fact, that histogram buckets count are greatly less than tuples count it our relation, we can show fast algorithm that allows us to find such split points. Now we produce (fig. 4) this algorithm in the pseudo-code.

2.3. Achieved results and further development By this time we have developed algorithms to transform queries of fol-

lowing types: Using filtration conditions in WHERE instruction;

Figure 3. Query modification

Figure 4. Algorithm

СПИ-ИТ-2006

381

Using data aggregation instruction GROUP BY with aggregate functions; Using JOIN instruction; Using subqueries; Using instruction that select first n tuples (SELECT TOP n if we follow to

Microsoft SQL Server dialect). We suppose to estimate effectiveness of our system work bases on TPC

tests in future. Also the issue of the day is to search new algorithms of query transformation.

3. Conclusion Here are the advantages that we can achieve by using this approach:

• we provide work with heterogeneous DBMS; • we realize an opportunity to achieve high productivity during query re-

sult set evaluation; • we achieve relative simplicity in questions of realization systems with

parallel query processing. We use double optimization process, in fact - for par-allel execution of queries between distributed servers and for local execution process in each node of this system;

• we have an opportunity to realize suggested principles of parallel query processing in systems with classical methods of parallel query execution (scan, join and sort operations);

• dynamically calculation of modification nodes that allow query execu-tions;

• dynamically modification of query transformation algorithms (in this way we stay in borders of the SQL language conception – we describe only those actions that tell us what to do, and how to do – it is for the program to de-cide).

As the restrictions of this method we can speak of the inefficiency for some kind of queries, and two or more equivalent data copies support necessity.

References

1. Garcia-Molina H, Ullman J.D., Widom J 2001 Database Systems: The Complete Book. Prentice Hall, New Jersey

2. Lokshin M., Kravets O. 2004 Building of a systems for parallel query processing to DBMS. Proceedings of XI All-Russian Guidance Conference Telematics’2004. Saint-Petersburg, Russia, p. 94-95.

3. N.Bruno, S. Chaudhuri Exploiting Statistics on Query Expressions for Optimization. In Proceedings of the 2002 ACM International Confernece on Management of Data (SIGMOD 2002), 2002 pp.263-274.

4. Lokshin M., Kravets O. 2004 Parallel queries execution in systems with data replication. Proceedings of Second All-Russian Scientific and Techni-cal Conference Institute of Higher Education Science to Regions. Vologda, Russia, p. 484-486.

СПИ-ИТ-2006

382

Seleznyov R.M. MULTICRITERION PROBLEM REDUCING TO PROJECT DECISIONS

STABLE MEASURE [email protected]

Decision-making is a major control function, whose successful implemen-

tation is ensuring achieving the organization's aims. Because of inability to carry out this process properly and rationally, because of absence of the mechanism of its realization and technology in the organization the majority of firms and en-terprises, public institutions and state structure suffer. Organization success in whatever sphere it is functioning is in many respects determined by these fac-tors. It's known from Decision-making theory that multicriterion problems that maybe used for estimating project proposals and ideas are in the general case ill-posed.

Let's examine the fundamental concepts of the mentioned theory. If any decision dominating the rest exists, then it is the solution of multicriterion prob-lem, but in practice such situations are extremely seldom.

Mostly there are some decision sets (more than one) in practice, whose dominating sets are empty. A set of such decisions is called Pareto set. Sets be-longing to the mentioned set are called optimum (effective) by Pareto or Pareto-optimal decisions. Decision X* is referred as optimum by Pareto if any decision which differs from X* is worse than it even by one criterion, and at the same time there will be at least one decision better than X* even by one criterion, but not by all at once. The best decision must be selected from Pareto set. Selection problem is in incomparability of Pareto-optimal decisions. In order to ascertain which decision is the most preferable we need additional information taken from the decision-maker (DM).

There is a number of methods of reduction of multicriterion problems to criterion ones. Reduction of all accounting units to one dimension allows arriv-ing at the mathematically well-posed setting for solution of multicriterion opti-mization problem, because all criteria will be reduced to one equivalent.

Let's make some remarks about the most commonly used approaches. Linear compression. This method, though extremely simple in calcula-

tions, but it has a big disadvantage: the procedure of giving the weights for DM is not a simple task. For this purpose it is necessary to involve experts, and the element of subjectivity is, thus, brought in the mathematical model.

In case of the method of consecutive concessions though it is also simple enough for DM, we come to quite high complexity of the procedure of defining the price which is necessary to be paid for improving each following criterion.

But even, if we reduce all criteria to the money equivalent we face with objectively existing problem of a spread between the volume of the speculative capital and the sizes of the world gross product (the primary source of inflation) and, as a result, instability of the chosen equivalent. And it is especially signifi-


СПИ-ИТ-2006

383

cant for the long-term projects implying preservation of consequences of realiza-tion as a tendency for a rather long interval of time.

Without an objective gauge the estimation of project offers and ideas be-comes impossible and especially in case of long-term projects of development. But we also face with such situation, when we consider financial reasons, brak-ing the process of transition to stable development of the society.

Economic opportunities — hence the required criteria of efficiency! — of any social object: such as an organization, a branch, a region, the country, a group of countries and the world as a whole — are possible to measure in units of power, not resorting to monetary estimations which can considerably distort the picture, especially under conditions of the increased inflation, giving rise to the illusion of accelerated economic growth. And, as is known from the con-cepts of the new paradigm of the management theory, an enterprise is an open system so it is subject to all external disturbances.

The choice of compression to power parameters will allow making the unit of measurement more stable in time. And on condition of recognition the watt-hour as registration unit of the international currency (it is offered to do for stabilization of the international financial market and stability of securities on the stock markets) this universal measure becomes the standard for the whole world currency and financial system. Thus, the specified measure begins to meet the requirements of the theory of stable development that is important in the ex-isting modern conditions.

Аванесов Г.М. ЗАДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ В МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ХОЛДИНГЕ

[email protected]

Холдинг получает преимущество, если информационный центр яв-ляется центральным органом оперативной информации в холдинге. Оче-видное решение проблемы – это создание объединенного информационно-го центра для всего холдинга. При этом ценность информации и формы управления существенно меняются.

Для оценки эффективности объединения в центр необходима оценка экономического взаимного отношения партнеров в информационных цен-трах (многокритериальная оценка управления на всех уровнях управле-ния). Управление развитием холдинга через информационные центры на-правлено на управление организационным согласование интересов.

Стратегические задачи управляющей системы в развитии холдинга: 1. различных вариантов концепции управления информационных

систем;


СПИ-ИТ-2006

384

2. принципов организации и совершенствования управления экономических систем;

3. моделей информационных центров; 4. бизнеса - процессы управления предприятий; 5. методологии, оценки и выбора стратегии совершенствования

информационных центров; 6. руководящей стратегии информационных центров. Информационная система холдинга это объединенные в сеть инфор-

мационных центров присущие транснациональным корпорациям, регио-нальные промышленные ассоциации, территориальные - индустриальные комплексы.

В организации информационных ассоциаций имеются три типа про-блем:

1. подчиненная информация, 2. использование информационных коммуникаций, 3. реализация информационных потоков. Основные задачи информационных центров: 1. Информационное обслуживание в соответствии с заказом; 2. Формирование информационного участка предприятия; 3. Обслуживание информационных ассоциаций; 4. Прогноз развития организационных форм корпораций. 5. Увеличение эффективности переноса обработки экономической

информации за счет использования средств связи. 6. Вовлечение экономического "механизма" в координации интере-

сов партнеров. 7. Компромисс интересов каждого партнера с интересами ассоциа-

ции.

Агеева В., Брагилевский В.Н. МЕТОД ТРАНСФОРМАЦИИ ДОКУМЕНТОВ ТЕКСТОВЫХ

ПРОЦЕССОРОВ В ПРОИЗВОЛЬНЫЕ ФОРМАТЫ [email protected]

Известно, что основная проблема развития информационных техно-

логий в настоящее время заключается не в отсутствии приложений, ре-шающих ту или иную задачу, а в необходимости интеграции существую-щих приложений. Одним из средств интеграции является язык XML, кото-рый можно использовать в качестве промежуточного звена (middleware) при реализации информационного обмена между приложениями.

В работе предлагается метод преобразования данных текстового процессора MS Word в документ XML и последующей трансформации в один из поддерживаемых на данный момент форматов: HTML и PDF. В


СПИ-ИТ-2006

385

качестве источника данных выбран именно текстовый процессор Word, так как он наиболее распространен в настоящее время, удобен в использова-нии, и кроме того, предоставляет большие возможности для программной обработки. Однако публикация документов в формате Word печатным или электронным образом имеет ряд недостатков, к которым можно в первую очередь отнести сильную связанность элементов оформления и публикуе-мой информации, например, при автоматическом сохранении в формате HTML получаемый документ крайне не удобен в редактировании. При не-обходимости публикации данных в различных форматах требуется всякое преобразование производить независимо друг от друга, т.е. для получения трех представлений необходимо провести три преобразования с корректи-ровкой результатов каждого.

Авторы документов MS Word обычно не придерживаются требуемых правил оформления, так, если предоставить набор стилей для оформления всех семантических конструкций («определение», «список литературы» и пр.), окажется, что автор применяет собственное оформление («курсив с подчеркиванием» или «полужирный шрифт Times»). Во всех таких случа-ях предлагается создавать стили автоматически, тем самым выделяя оди-наково отформатированные элементы текста и формируя на их основе пе-речень семантических единиц. В результате появляется возможность со-хранения данных документа Word в XML с разделением стилей оформле-ния (с указанием правил оформления каждой семантической единицы) и текстового содержимого (с указанием соответствующей семантики). Пре-образование сформированного таким образом XML-документа в любой другой формат уже не представляет никакой сложности и может быть про-ведено полностью автоматически. Например, при получении HTML-документа строится соответствующий набор стилей CSS и собственно HTML-документ с текстом, размеченным с помощью семантических эле-ментов (div, span и пр.). При таком подходе подготовка нескольких оформ-лений документа сводится к подстановке нужного набора стилей CSS.

Вообще, возможность преобразования в произвольный формат огра-ничивается только наличием соответствующего конвертора из XML, а та-кие конверторы широко распространены в силу открытости XML.

Алгазинов Э.К., Кремер А.А. КОЛЬЦЕВОЙ АППЛИКАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ КАК

ИНСТРУМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ [email protected]

Рассматривается подход к построению локальной вычислительной

сети системы управления подсистемой технических объектов, содержащей однотипное оконечное микропроцессорное оборудование (ОМО). Выход


СПИ-ИТ-2006

386

из строя узла управления оборудованием подсистемы (УУОП) не должен приводить к потере управляемости ее объектами. Кроме того, по возмож-ности должно быть исключено резервирование.

Поскольку осуществляется единое управление распределенной сис-темой, предполагается, что все УУОП объединены посредством локальной вычислительной сети. В связи с этим, как правило, отказоустойчивость системы управления обеспечивается унифицированными коммуникацион-ными средствами (алгоритмическими, программными и техническими). Однако недостатком существующей концепции является то, что отказ УУОП или средств связи УУОП с управляющим центром влечет потерю управляемости линией и, как следствие, возникновение нерегламентиро-ванных ситуаций с непредсказуемыми последствиями.

Рассмотрена идея наложения информационно-управляющей кольце-вой структуры на иерархическую систему управления.

Древовидная иерархическая структура - УУОП и соответствующие им ОМО - объединяется на уровне коммуникационной системы в сегмен-тированное кольцо с фиксированным направлением передачи информации. Сегменты в кольце не пересекаются, следуют последовательно друг за другом. Каждый сегмент содержит (в направлении обхода кольца): око-нечные объекты в произвольном порядке; УУОП, обеспечивающее собст-венно управление данной группой объектов. Группа управления располо-жена на смежном сегменте магистрали передачи данных, а вся сеть состо-ит из таких сегментов.

Аппаратура отказоустойчивой кольцевой сети (АОКС) должна обес-печивать селекцию сообщений, предназначенных конкретному узлу второ-го уровня, именно этим узлом при условии его работоспособности. Если узел отключен, то такие сообщения должны автоматически селектировать-ся следующим в магистрали узлом второго уровня. Именно таким образом узлы второго уровня и обеспечивают непрерывность и бесперебойность управления ОМО.

Рассмотрим некоторые особенности адресации в предлагаемой ком-муникационной подсистеме и возможности ее реконфигурации. В качестве

примера возьмем подсистему управления, содержащее до 8 производственных участ-ков, в каждом из которых может функцио-нировать до 8 технологических установок под управлением микроконтроллеров. Ис-следуем структуру адресной части со-общения, приведенную на рис. 1.

Адресная часть содержит адрес УУОП (разряды 5-7), базовый адрес ОМО (разряды 0-2), который при полностью исправном оборудовании идентифицирует номер ОМО в линии, управляе-мой конкретным УУОП, и разряды расширения адреса (3, 4), нулевые в

Рис. 1. Структура адрес-ной части сообщения

СПИ-ИТ-2006

387

исходном состоянии. При отказе одного из УУОП адреса управляемых им ОМО не должны совпадать с адресами ОМО, управляемых следующим по кольцу УУОП. Поэтому откорректированные разряды рас-ширения адреса программно загружаются УУОП, берущим на себя управление, путем передачи адресной части (рис. 2) во все ОМО, управлявшиеся отказавшим УУОП.

При дальнейших отказах не более двух УУОП изменяемые адресные части приведе-ны на рис. 3.

Понятно, что варьируя длины адрес-ных компонент, можно проектировать сис-темы управления с любым соотношением УУОП и ОМО и заданным предельным ко-личеством отказавших УУОП. Процесс ре-

конфигурации зависит от специфики управляемого производственного процесса.

Андреев И.Л., Романов О.В., Романов И.В., Фоменко А.С.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА

[email protected] В последние годы наблюдается существенный рост использования

электронных документов, а так же необходимость быстро и четко решать возникающие задачи, максимально снизив время на поиск и передачу до-кументов. В связи с этим происходит активизация развития систем элек-тронного документооборота (СЭД). В погоне за быстротой и простотой создаваемых СЭД, разработчики зачастую просто игнорируют или не уделяют должного внимания вопросам защищённости системы, оставляя эти вопросы на усмотрение пользователей. Поэтому, в настоящее время, разработка систем защищённого электронного документооборота является очень актуальным и перспективным научным направлением.

Для решения этих задач необходима реализация подсистемы защи-ты, позволяющей обеспечить гарантированную защиту, целостность, кон-фиденциальность и аутентичность передаваемых данных, а так же транс-портной основы для передачи и приёма электронных документов.

Основой подсистемы защиты могут служить отечественные ГОСТы шифрования, хеширования и ЭЦП, так как они в полной мере позволяют обеспечить требуемые показатели защищённости.

Рис. 2. Структура адрес-ной части корректирую-щего сообщения при пер-вом отказе

Рис. 3. Структура адрес-ных частей корректирую-щих сообщений при по-следующих отказах


СПИ-ИТ-2006

388

Для реализации транспортной подсистемы возможно применение сервера электронной почты, основными задачами которого будет осущест-вление аутентификации пользователей, а так же доставка и получение уже защищённых электронных документов.

Таким образом, достижение поставленных задач, будет являться не только хорошим решением проблем в области защищённого электронного документооборота, но и вкладом в развитие федеральной целевой про-граммы «Электронная Россия».

Арестов А.П. О НЕКОТОРЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТАХ СИСТЕМ

ЭЛЕКТРОННОЙ ОХРАНЫ [email protected]

Обслуживание охранной системы сигнализации, явление достаточно

дорогое. Значительного сокращения затрат на обслуживание можно до-биться путем уменьшения «ложных тревог». Для этого следует квалифи-цированно выбирать датчики и располагать их так, чтобы минимизировать возмущающие воздействия. Один из распространенных датчиков в системе охранной сигнализации - это пассивный датчик движения. Пассивные дат-чики движения по принципу работы делятся на следующие типы:

1) Инфракрасные (ИК) датчики движения используются для обнару-жения перемещения нарушителя в охраняемом объеме. Принцип действия основан на применении теплочувствительного PIR-элемента, который об-наруживает изменение температуры в лучах, сформированных специаль-ной оптикой. Срабатывание датчика происходит при пересечении телом с температурой, отличной от окружающей среды, двух лучей или более.

2) Микроволновые (МВ) датчики движения: отличие от ИК датчиков в том, что ИК «видят» только в пределах прямой видимости PIR-элемента, а микроволновые контролируют весь объем. Принцип MB-датчика основан на обнаружении отличия частоты отраженного радиосигнала от излучае-мого (эффект Доплера - изменение частоты при перемещении).

3) Ультразвуковые (УЗ) датчики движения: принцип действия прак-тически аналогичен принципу действия MВ-датчиков. Разница лишь в применяемых частотах - у УЗ датчика они ультразвуковые.

4) Дуальные (МВ+ИК) датчики движения: они являются, по сути, комбинацией ИК и МВ датчиков, что позволяет увеличить чувствитель-ность, понизив уровень ложных тревог.

Несмотря на то, что дуальные датчики наименее чувствительны к «ложным тревогам», наиболее часто на практике встречаются инфракрас-ные датчики движения. Они могут иметь множество технических решений уменьшающих вероятность «ложной тревоги»:


СПИ-ИТ-2006

389

1) Для повышения термостабильности работы извещателя и отсечки влияния медленно меняющейся температуры окружающей среды чувстви-тельный элемент изготавливается в виде парной конструкции электриче-ски встречно включенных элементов, расположенных на общей подложке.

2) Для увеличения помехоустойчивости извещателя примененяют квадратичный чувствительный пироэлемент совместно с микропроцессор-ной обработкой сигнала. Квадратичные пироэлементы бывают 2 типов:

2.1) Применяют два обычных сдвоенных пироэлемента, располо-женных рядом. Основная задача системы - выделить и «отсеять» события, вызванные одновременной засветкой обоих пироэлементов (например свет фар) или электрической помехой.

2.2) Применяют специальную конструкцию счетверенного пиропри-емника, где четыре чувствительных элемента расположены в одном корпу-се. При этом встречно включены пироэлементы, расположенные как в го-ризонтальной плоскости, так и в вертикальной. Использование разнопо-лярного подключения чувствительных элементов в таком извещателе де-лает невозможным «шумовое» ложное срабатывавние.

3) Для уменьшения влияния радиочастотных помех, на внутреннюю поверхность входного окна наносят токопроводящее пленочное покрытие.

4) Для уменьшения «шумовых» помех в извещателе, применяются следующие алгоритмы обработки сигнала:

4.1) В извещателе устанавливаются электронные дискриминаторы входного сигнала по верхнему и нижнему уровню, что минимизирует час-тоту появления помехи.

4.2) Применяется режим синхронного учета импульсов, поступаю-щих по обоим оптическим каналам. Причем схема составляется таким об-разом, что полезный оптический сигнал на входе приводит к появлению положительного электрического импульса по одному каналу и отрица-тельного по другому. На выходе применяется схема вычитания. Если ис-точником сигнала является шумовой электрический сигнал - он будет идентичен для двух каналов и на выходе результирующий сигнал будет отсутствовать. Если источником сигнала является оптический сигнал, то выходной сигнал будет суммироваться.

4.3) Применяется метод счета импульсов. Сущность этого метода со-стоит в том, что одиночный сигнал регистрации объекта не приводит к формированию сигнала тревоги, а устанавливает извещатель в так назы-ваемое «предтревожное состояние». Если в течении определенного време-ни (на практике это - 20 секунд) повторно не поступит сигнал регистрации объекта, происходит сброс предтревожного состояния извещателя.

Выбор датчика с максимальным количеством перечисленных функ-ций, значительно уменьшит вероятность «ложной тревоги», но при монта-же датчика следует учитывать факторы, вызывающи ложные тревоги. Для инфракрасного датчика это: турбулентность воздуха, источники тепла, из-

СПИ-ИТ-2006

390

менение температуры, яркий свет, электромагнитные помехи, вибрации, животные и птицы. Для микроволнового датчика это: включенное люми-несцентное освещение, электромагнитные помехи, включенные вентиля-тор, вибрации, электрический звонок, потоки дождевой воды на стеклах, движение воды в пластиковых трубах, перемещения за пределами поме-щения, животные и птицы.

Таким образом, дуальный датчик с большим количеством механиз-мов уменьшения ложных тревог будет не просто хорошо защищен от ложных тревог, но и будет игнорировать такие факторы, как турбулент-ность воздуха, источник тепла, изменения температуры, яркий свет, вклю-ченное люминесцентное освещение, включенные вентиляторы, электриче-ский звонок, потоки дождевой воды на стеклах, движение воды в пласти-ковых трубах, перемещения за пределами помещения.

Арестов А.П. О ЯВЛЕНИИ ЛОЖНЫХ ТРЕВОГ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОЙ

ОХРАНЫ [email protected]

На основе данных, представленных частным охранным агентством

по ложным тревогам на 20 типовых объектах за 1 год, был проведен ряд математических расчетов и получены определенные результаты. Данные представлены по извещателям объемным пассивным 4 типов: PIR 1680, Астра-6, Фотон-9, Сокол 2.

Статистический анализ имеющихся данных показывает, что все дат-чики более подвержены «ложным тревогам» в теплое время года, чем в хо-лодное. Таким образом, проявляется «эффект сезонности». Динамика ко-личества тревог для датчика Фотон- 9, как наиболее типового, представле-на на рис. 1.

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60

Недели

Тревоги

Рис. 1. Эффект сезонности


СПИ-ИТ-2006

391

Существует мнение, что количество ложных тревог прямо пропор-ционально количеству датчиков установленных на объекте. Однако, в ре-зультате статистического анализа было установлено, что зависимость ко-личества «ложных тревог» от количества датчиков отнюдь не является пропорциональной (и даже монотонной) по своему характеру. Иллюстри-рующий это обстоятельство график представлен на рис. 2.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Кол-во датчиков

Кол-во

тревог

Рис. 2. Соотношение количества «ложных тревог » и количества

датчиков Каждый из рассматриваемых датчиков имеет 2 уровня чувствитель-

ности. Статистический анализ имеющихся данных позволил установить, что именно уровень чувствительности оказывается наиболее существен-ных технологическим фактором в исследовании явления «ложных тре-вог», в частности их количества. Другим важным технологическим факто-ром в исследовании явления «ложных тревог» является организация кон-троля «ложных тревог» одним или несколькими (параллельно работающи-ми) датчиками. Указанная система контроля особенно эффективна при ис-пользовании дуальных (двойной технологии) датчиков.

Барабанов В.Ф., Хмелевской К.Г. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОСТРОЕНИЯ

ИЗОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ [email protected]

Ввиду того, что и накоплено большое количество библиотек двух-

мерных чертежей (порядка нескольких миллиардов), возникает необходи-мость синтеза трехмерных изображений на основе ортогональных видов двухмерных изображений.

Целью работы является разработка алгоритмов построения трёхмер-ной твердотельной модели детали по её основным видам. Разрабатывае-


СПИ-ИТ-2006

392

мый алгоритм основан на методе выдавливания и вращения проекций и содержит несколько стадий:

• подготовка чертежей; • контроль чертежей; • восстановление трехмерной модели. На первом этапе определяются присутствующие на чертеже виды

детали и указываются примитивы, принадлежащие каждому виду. Далее происходит «взрыв» всех блоков, регионов и ломаных линий, удаление объектов, не требующихся для восстановления трехмерной модели (раз-мерные линии, линии симметрии, текстовые надписи). Затем разбиваются все пересекающиеся прямые, дуги и окружности.

Второй этап предназначен для предварительной проверки видов на соответствие габаритных размеров и масштаба видов. В случае несоответ-ствия размеров требуется проведение корректировки чертежа.

Третий этап преобразует двумерные объекты проекций в трёхмерные фигуры. По рассчитанным ранее максимальным контурам проекций опре-деляются максимальные габариты модели – длина, ширина и высота. Затем проекции располагаются на соответствующих гранях прямоугольного па-раллелепипеда.

Далее необходимо на каждом виде выделить линии, образующие замкнутые контуры (т.е. выделить проекции отдельных граней фигуры). Для решения задачи целесообразно воспользоваться алгоритмами теории графов. На этой стадии чертеж проекции, подготовленный на первом эта-пе, представляется в виде неориентированного графа. Тогда выделение замкнутых контуров сводится к нахождению элементарных циклов графа.

Далее все объекты, образующие замкнутые контуры преобразуются в области (регионы). На следующем шаге выполняется выдавливание и вращение регионов.

В качестве инструментальной среды для реализации поставленной задачи была выбрана система AutoCAD. Программная реализация алго-ритмов была выполнена на языках Visual Basic for Application и C++ Builder.

Белевская Ю.А., Сударев С.В. РАЗВИТИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КАК ВАЖНЕЙШЕГО ИНСТИТУТА

ИНФОРМАЦИОННОГО ПРАВА [email protected]

Организация направления обеспечения информационной безопасно-

сти, предполагают уточнение содержания задач обеспечения информаци-онной безопасности, методов, средств и форм их решения.


СПИ-ИТ-2006

393

Выбор соответствующих методов и средств обеспечения информа-ционной безопасности предлагается предпринимать в рамках создания та-кой системы защиты информации, которая гарантировала бы признание и защиту основных прав и свобод граждан; формирование и развитие право-вого государства, политической, экономической, социальной стабильности общества; сохранение национальных ценностей и традиций.

При этом такая система должна обеспечивать защиту информации, включающую сведения, составляющие государственную, коммерческую, служебную и иные охраняемые законом тайны, с учетом особенностей за-щищаемой информации в области регламентации, организации и осущест-вления защиты. В рамках этого многообразия видов защищаемой инфор-мации, по мнению авторов, можно выделить следующие наиболее общие признаки защиты любого вида охраняемой информации: защиту информа-ции организует и проводит собственник или владелец информации или уполномоченные им на то лица (юридические или физические); организа-ция эффективной защиты информации позволяет собственнику защитить свои права на владение и распоряжение информацией, стремиться огра-дить ее от незаконного владения и использования в ущерб его интересам; защита информации осуществляется путем проведения комплекса мер по ограничению доступа к защищаемой информации и созданию условий, ис-ключающих или существенно затрудняющих несанкционированный, неза-конный доступ к защищенной информации и ее носителям.

Васецкий В.В., Питолин В.М. СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ [email protected]

Основой эффективного управления современного высокотехноло-

гичного предприятия должна служить его информационная система. Она предназначается для автоматизации производственной деятельности пред-приятий дискретного типа производства с любым видом планирования (на складах, позаказное, проектное).

Система должна позволять автоматизировать управленческие функ-ции во всех основных областях управления деятельностью предприятия:

- общее управление предприятием, включающее его анализ по клю-чевым показателям деятельности, управление документооборотом и дело-производством, управление проектами;

- управление сбытом, заключающееся в планировании и прогнозиро-вании продаж, расчете заказов, формировании портфеля заказов, учете, контроле и анализе продаж и анализе продаж и договоров, управлении взаимоотношениями с клиентами;


СПИ-ИТ-2006

394

- управление конструкторской и технологической подготовкой про-изводства, представляющей управление проектами разработки, конструк-торское проектирование, технологическое проектирование, трудовое и ма-териальное нормирование, управление конструкторскими, технологиче-скими и эксплуатационными данными об изделии, разработку технических руководств – сборочных, эксплуатационных, ремонтных и т.д.;

- управление производством, состоящее из: планирования и синхро-низации цепочек поставок на основе планов продаж и/или портфеля зака-зов, оперативного планирования производства (программы, графики, зада-ния), планирования потребностей в ТМЦ в соответствии с производствен-ным планом, учете производства, движения ТМЦ в производстве, диспет-черизации производства, браков и т.д., интеграции с АСУ ТП, контроле качества продукции, ведении производственных паспортов, номерного учета продукции;

- управление снабжением; - управление взаимоотношениями с поставщиками; - управление кадрами; - управление финансами и экономикой; - управление имуществом и основными фондами; - управление энергетикой. Функционально информационная система управления (ИСУ) может

быть реализована как единая, однородная система, так и состоящая из от-дельных интегрированных между собой, специализированных модулей.

Решение поставленной задачи на конкретный момент времени зави-сит от возможностей предприятия и представляет собой единую модель с полным либо неполным охватом всех функций управления.

Ему могут соответствовать три варианта структуры ИСУ. Вариант 1 – «ПОЛНЫЙ» - это окончательное решение задач автоматизации управле-ния предприятием. Варианты 2 – «СРЕДНИЙ» и 3 – «НЕПОЛНЫЙ» могут быть реализованы на основе неиросетевого моделирования и являются промежуточными этапами формирования структуры ИСУ, решающими лишь часть основных задач управления предприятия.

Поскольку целесообразно такую систему внедрять по частям, необ-ходимо начинать с системы управления качеством производственного процесса, поскольку она является основой для других систем. Не имея информации о производственном процессе (идентификационная информа-ция о деталях и узлах, их техническом состоянии, о работах выполненных над деталями, о исполнителях этих работ, времени и материалах, потра-ченных на выполнение работ) невозможно посчитать себестоимость ре-монта, заработную плату рабочих, учесть материалы, потраченные на вы-полнение этих работ и т.д. Именно эта информация необходима финансо-вым, кадровым, снабженческим, складским системам для их работы.

СПИ-ИТ-2006

395

Вовк В.В., Нужный А.М. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ

РАЗНОГАБАРИТНЫХ КОМПОНЕНТОВ [email protected]

Размещение разногабаритных компонентов на площади является

одним из наиболее трудоемких этапов получения проектных решений в САПР. Это объясняется трудностью формализации условий задачи, нали-чием большого количества противоречивых требований к взаимному рас-положению компонентов размещения, большие затраты машинного вре-мени, требуемые для получения оптимального решения. Требуется также выбрать систему методов, позволяющих найти близкие к оптимальным решения за допустимое время.

Применение генетического алгоритма на первоначальном этапе раз-мещения позволяет существенно сократить время поиска допустимого ре-шения, в отличие от традиционных методов. В силу рекурсивного характе-ра алгоритма это не может гарантировать глобальную сходимость функции оптимальности. В связи с этим, для обеспечения глобальной сходимости функции к оптимуму, была реализована возможность использования на-правленных методов поиска. Применение направленных методов поиска не исключает нахождение допустимого решения совместно с генетическим алгоритмом. Использование данных методов для улучшения полученного варианта размещения предоставляется на выбор проектировщику.

Для сокращения машинного времени на поиск оптимального реше-ния, целесообразно возложить данную функцию на распределенную сис-тему с учетом широкого применения локальных вычислительных сетей.

С целью повышения эффективности размещения координирующим звеном всей системы является экспертная система, в задачу которой вхо-дит:

- анализ входных данных, хранение и формирование параметров настройки алгоритмов;

- выбор метода, алгоритма оптимизации; - анализ полученных вариантов размещения. - хранение лучших решений и их параметров. При сборе необходимой информации экспертная система должна

осуществлять диалог с проектировщиком основываясь на ранее получен-ном опыте.

Разработанная программа может использоваться для решения задачи размещения как самостоятельно, так и в составе комплекса для проектиро-вания сложных технологических объектов. При использовании программы в составе комплекса реализована передача входных данных для проекти-рования из системы AutoCAD 2000/2002 и отображение результатов раз-мещения средствами данной системы.


СПИ-ИТ-2006

396

Гольдштейн М.Л. СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ КАК ОСНОВА РАЗВИТИЯ

ИНФОРМАТИЗАЦИИ [email protected]

Новейшие компьютерные технологии, к которым можно отнести в

первую очередь параллельные вычислительные, Grid, мультимедиа актив-но развиваются в крупных мультиаспектных суперкомпьютерных центрах (МСКЦ), формирующих политику развития информатизации в регионах. К таким структурам можно отнести МСКЦ Института математики и механи-ки, который традиционно является головной организацией в Уральском отделении РАН по развитию информатизации.

Поскольку решение проблемы информатизации в науке, обусловли-вающей научно-технический прогресс в современном е-обществе, требует новых всё более производительных информационных систем, необходима фундаментальная основа их построения, базирующаяся не только на но-вейших технологиях, но и на системно-интеграционном подходе (СИП) ко всему процессу развития информатизации сверху донизу. При этом под системно-интеграционном подходом понимаем современный процесс объ-единения всех видов ресурсов политиков, стратегов, тактиков и техников, представляющих пользователей, разработчиков и посредников по разре-шению реальных сложных проблемных ситуаций (ПС) МСКЦ путем со-трудничества в единой среде – человеко-машинной электронной нервной системе на основе реализации жизненного цикла (ЖЦ) трех подсистем. 1. Сообщества подготовленных и оснащенных лиц, принимающих решения. 2. Репозитария знаний о ПС. 3. Диалоговой подсистемы по разрешению этих ПС. При этом в качестве основополагающих ингредиентов СИП ис-пользуются информационные стратегии, системы знаний, достижения в основных сферах деятельности: по уровню, характеру, новизне, профилю, полноте, радиусу, направленности, иерархичности и ролям для соответст-вующих базовых областей этих сфер. СИП направлен, во-первых, на сни-жение неопределенностей и нечеткостей всех видов; во-вторых, на пози-ционирование лиц принимающих решения в поле ситуаций и ресурсов - предлагаемых методологий, технологий, архитектур и инструментариев, в-третьих, на последующее или параллельное системно-профильное разре-шение ПС с целью выживания при неблагоприятных условиях и устойчи-вого развития в цепочке «природа – общество – человек» при благоприят-ных условиях.

В простейшем кортежном формализме СИП: СИП = ⟨СЛПР, РПСО, ДСПС; R⟩,

где СЛПР – ЖЦ подсистемы подготовленных и оснащенных лиц, прини-мающих решения; РПСО – ЖЦ подсистемы знаний о проблемных ситуа-циях по сложным объектам; ДСПС – ЖЦ диалоговой системы по разреше-


СПИ-ИТ-2006

397

нию проблемных ситуаций; R - матрица объединения ресурсов и сотруд-ничества.

Грошев Г.М. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ

ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЗДАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦЕНТРОВ УПРАВЛЕНИЯ МЕСТНОЙ РАБОТОЙ НА ОТДЕЛЕНИЯХ

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ [email protected]

В настоящее время одной из важнейших мер реформирования опера-

тивного управления перевозками на железнодорожном транспорте являет-ся создание центров управления местной работой (ЦУМР) на всех отделе-ниях железных дорог.

Целевой анализ организации и технологии управления перевозками на полигонах железных дорог из дорожных диспетчерских центров (ДЦУ) позволил заключить, что создание и введение в действие ЦУМР может улучшить основные показатели местной работы на отделениях за счет:

• повышения качества оперативного планирования местной работы; • повышения качества диспетчерского регулирования пропуска по

участкам поездов и локомотивов, обслуживающих местную работу; • ускорения процесса выработки и реализации управляющих

воздействий на ход местной работы; • ускорения развоза вагонов с местным грузом и порожних по стан-

циям выгрузки – погрузки (с увеличением его доли в первую половину су-ток);

• ускорения сбора груженых и порожних вагонов со станций по-грузки – выгрузки и их вывоза на станции расформирования – формирова-ния поездов;

• снижения простоев вагонов на станциях погрузки – выгрузки и на технических станциях;

• сокращения пробега порожних вагонов за счет повышения качест-ва планирования их распределения под погрузку;

• ускорения оборота местных вагонов и вагонов общего рабочего парка;

• улучшения использования и повышения производительности локомотивов, обслуживающих местную работу.

Кроме того, за счет лучшей организации местной работы возможны: • уменьшение затрат на ремонт вагонов и локомотивов, обслужи-

вающих местную работу, в связи с сокращением их парка;


СПИ-ИТ-2006

398

• сокращение потерь от выплат штрафов за нарушение сроков дос-тавки и сохранности грузов за счет ускорения продвижения и сокращения простоев вагонов с местным грузом;

• экономия от снижения топливно-энергетических затрат за счет лучшего использования локомотивов и реализация ряда других факторов эффективности.

Разработаны аналитические выражения для количественной оценки результатов реализации проекта – экономии эксплуатационных расходов по каждому из перечисленных факторов.

Единовременные затраты на создание ЦУМР повсеместно не связа-ны с затратами на строительство зданий (помещений). Требуется создание автоматизированных рабочих мест (АРМ) для оперативно-диспетчерского персонала ЦУМР (начальника ЦУМР, несменного старшего диспетчера, сменных – дежурного по отделению, диспетчеров по местной работе, опе-ратора, иногда – техника по спецперевозкам) с подключением к локальным вычислительным сетям отделения и дорожного ДЦУ.

АРМ для работников ЦУМР создаются за счет внедрения типовых программно-информационных комплексов или с затратами на научно-исследовательские и проектные работы.

К единовременным относятся и затраты на профподготовку (пере-подготовку) дополнительного и вновь принимаемого персонала ЦУМР. Эти затраты так же, как и затраты на обеспечение жильем перемещаемых (вновь принимаемых) работников, могут отсутствовать.

Затраты на внедрение (развитие) различных автоматизированных систем, связанных с информационным обеспечением оперативного персо-нала отделения, при оценке эффективности внедрения ЦУМР могут не учитываться, так как их внедрение не вызвано собственно созданием ЦУМР.

Текущие затраты – дополнительные эксплуатационные расходы на обеспечение функционирования ЦУМР – включают заработную плату его персонала (с учетом всех видов доплат и отчислений на социальное стра-хование); зарплату дополнительного технического персонала по обслужи-ванию АРМ работников ЦУМР; расходы на материалы, запчасти, связь и электроэнергию для содержания средств автоматизации; амортизационные отчисления по зданиям, вычислительной технике, средствам связи и дру-гим техническим средствам ЦУМР.

При расчете показателей экономической эффективности затраты на внедрение ЦУМР вполне обоснованно можно считать одноэтапными со сроком окупаемости до 3 лет и дисконтирование результатов реализации проекта и затрат не производить. Если простой срок окупаемости превысит 3 года, эти показатели следует пересчитать с учетом дисконтирования, ин-фляции и риска.

СПИ-ИТ-2006

399

Методика включает обоснования составов единовременных и теку-щих затрат и аналитические выражения для их определения; формулы для расчетов показателей экономической эффективности, а также для оценки допустимого объема затрат на создание и внедрение ЦУМР по величине нормативного срока их окупаемости и ожидаемого чистого годового дохо-да и для определения необходимой величины чистого годового дохода, ко-торая обеспечит соблюдение нормативного срока окупаемости затрат при рассчитанном их объеме.

Евтихиев Н.Н., Петров А.Б., Сонис Р.Г. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОННЫМ ДОКУМЕНТООБОРОТОМ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ

[email protected] Развитие информационных технологий в последние годы привело к

внедрению электронного документооборота практически во все сферы че-ловеческой деятельности. Подобный всплеск активности в сфере инфор-мационных технологий привел к появлению всевозможных систем управ-ления документооборотом.

Сейчас системы управления документооборотом используются практически во всех сферах народного хозяйства. Однако существуют проблемы при взаимодействии систем документооборота разных органи-заций и даже подразделений внутри одной организации. Эти проблемы связанны с несовместимостью используемых в различных системах фор-матов представления данных, различных карточек документов, не стан-дартизированных систем и подходов, используемых при проектировании систем. Все это приводит не только к снижению эффективности работы систем управления электронным документооборотом, но и зачастую к полной их несостоятельности, поскольку приходиться, для того чтобы пе-редать документы из одного подразделения/организации импортировать документы из электронной в бумажную форму.

Для решения этих и других проблем предлагается использовать тех-нологию открытых систем, которая применяется для придания свойства открытости системе управления документооборотом - обеспечения перено-симости прикладного программного обеспечения, переносимости данных между гетерогенными платформами, функциональной совместимости при-ложений, мобильности пользователей, согласованности стандартов, на-глядности процесса внедрения, масштабируемости распределенной систе-мы и реализацию требований и ожиданий пользователей.

Актуальность работы заключается в том, что, несмотря на то, что ра-нее уже предпринимались определенные шаги в данном направлении, на-


СПИ-ИТ-2006

400

пример, оптимизировались отдельные элементы документооборота, такие как формы документов, отсутствовал комплексный подход к решению за-дачи повышения эффективности документооборота.

Особенность данной разработки в том, что применяется комплекс-ный подход, основанный на методе функциональной стандартизации. В качестве критерия оценки используется временные и экономические пока-затели. Необходимо отметить, что исследования в этой области произво-дились, однако, в этих исследованиях рассматривались вопросы перено-симости программ, вычислительные системы и системы управления, но не рассматривались вопросы, связанные с документооборотом. Сейчас стан-дартов на электронные документы и системы управления электронным до-кументооборотом в России не существует. Поэтому для системы СУЭД работа носит пионерский характер.

Объектом исследования является система управления электронным документооборотом. Методы исследования - функциональная стандарти-зация, декомпозиция, структурный анализ.

В ходе исследования были разработаны методики измерения разме-ров файлов находящихся в хранилищах СУЭД. С целью диверсификации по областям применения СУЭД определены соотношения типа информа-ции в файлах и их размеров, определены наиболее подходящие форматы хранения документов в хранилище системы управления документооборо-том и изучено влияние трафика на работу системы управления электрон-ным документооборотом. Разработаны методики оценки трафика, опреде-лены, какие именно форматы используются в системе управления элек-тронным документооборотом в конкретной организации, и какую нагруз-ку на систему они оказывают. Определены конкретные значения парамет-ров, при которых система наиболее эффективно работает. Оптимизирована работа системы на физическом уровне. Разработан функциональный стан-дарт СУЭД.

Разработана и защищена патентом полезная модель для моделирова-ния и оценки качества функционирования системы управления электрон-ным документооборотом с использованием методов нечетких множеств. Произведена оценка экономической эффективности от внедрения разра-ботки. Результатом работы стало повышение эффективности работы СУЭД. Для получения экономического эффекта необходимо внедрить СУЭД в соответствии с функциональным стандартом, разработанным в рамках данной работы.

Предполагается дальнейшие развитие системы для использования в рамках электронного правительства РФ, а также во всех отраслях про-мышленности, где есть необходимость в использовании автоматизирован-ных систем управления документооборотом.

СПИ-ИТ-2006

401

Качмар В.О. СЕТЬ СОРТИРОВОЧНЫХ ЦЕНТРОВ ПОЧТОВОЙ СИСТЕМЫ. МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА И СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЙ

[email protected] В настоящее время перед почтовой системой стоит ряд серьезных

задач, связанных с обработкой все нарастающего потока почтовой коррес-понденции при соблюдении высоких требований к качеству предоставляе-мых почтовой системой услуг. Возникает задача поиска способов сокра-щения временных нормативов доставки почты и оценки эффективности различных вариантов реструктуризации обширной почтовой сети.

Предложены инструменты математического и динамического моде-лирования сети почтовых сортировочных центров с заданными характери-стиками. Предложен способ оценки работы сети сортировочных центров с заданными характеристиками. Рассмотрены различные варианты реструк-туризации сети. Предложен общий способ оценки эффективности капита-ловложений в различные варианты реструктуризации.

Под эффективностью определенного вида реструктуризации сети почтовых сортировочных центров подразумевается достижение требуемых нормативных сроков доставки корреспонденции, соотнесенное с вложен-ными в данный вариант денежными затратами, при ограничении стоимо-сти перевозок.

Решение поставленной задачи разбивается на три важных этапа: 1. Моделирование и оценка работы сети почтовых сортировочных

центров с заданными характеристиками. 2. Нахождение вариантов оптимизации работы сети почтовых

сортировочных центров. 3. Моделирование и оценка эффективности найденных вариантов

оптимизации работы сети почтовых сортировочных центров. В качестве главного критерия оценки работы сети почтовых сорти-

ровочных центров используется следующий: Доставка каждого почтового отправления должна осуществляться

в пределах нормативного времени при минимизации стоимости перевозки из начального пункта в конечный.

В результате модельного эксперимента проверяется и оценивается на предмет выполнения главного критерия работа сети с заданными характе-ристиками, и имитационные прогоны, в результате которых был выполнен главный критерий, отбираются для дальнейшего анализа. По результатам анализа выдвигаются предложения по оптимизации сети путем ее реструк-туризации.

Моделирование различных вариантов реструктуризации сети вклю-чает изменения топологии и/или значений модельных параметров сети, проведение большой серии экспериментов и оценку в конце каждого ими-


СПИ-ИТ-2006

402

тационного прогона эффективности выбранного варианта. Затем опреде-ляются наиболее «выгодные» с точки зрения материальных затрат и про-изводимого эффекта варианты модернизации сети, и именно эти варианты являются готовым решением поставленной задачи.

Кирушева А.Е. СИСТЕМА ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ ЗАНЯТИЙ: WEB-

INTERFACE [email protected]

Темой доклада является разработка Web-интерфейса к БД, содержа-

щей таблицы с информацией о расписании, учебной нагрузке, предметах, преподавателях, ведущих занятия. На данном этапе целью работы было создание системы, позволяющей обычному пользователю, проходящему курс обучения по некоторой учебной программе, просматривать своё рас-писание через обозреватель Internet, а пользователю, обладающему опре-делёнными привилегиями, выполнять такие задачи, как составление учеб-ной нагрузки, её корректировка, создание и редактирование расписания занятий прямо в сети. При этом интерфейс системы необходимо было сде-лать как можно более понятным и простым.

Для реализации поставленной задачи в СУБД PostgreSQL 7.4 создана БД. При разработке её схемы рассмотрено несколько вариантов, учиты-вающих различные особенности работы системы. Сформулировано не-сколько основных предусловий:

• для составления расписания важно распределение предметов между преподавателями, т.е. учебная нагрузка;

• для реализации дополнительных функций (таких, как просмотр ин-дивидуального расписания) была реализована регистрация всех преподава-телей, курсы которых внесёны в учебную нагрузку;

• учебную нагрузку было решено распределять только между преподавателями, зарегистрированными в системе;

• занесение нагрузки жёстко привязывается к имеющимся в наличии учебным группам;

• для корректного внесения учебной нагрузки было решено различать предметы по их условному типу (теория/практика);

• именование групп и потоков подчинено строгому правилу, согласно которому каждая группа или поток имеют уникальные названия;

• введены в рассмотрение вместимость аудиторий и число студентов в учебной группе;

• для того чтобы учесть расположение предметов в расписании по дням, часам пары и неделям (верхней/нижней), а также для устранения из-


СПИ-ИТ-2006

403

быточности информации, хранящейся в таблицах БД, были созданы вспо-могательные таблицы;

• для того чтобы иметь возможность редактировать расписание по-степенно, сохраняя старый вариант, было решено все изменения проводить в рабочих таблицах, используя их как некоторый буфер.

Доступ к БД осуществляется на стороне Web-сервера (спецификация CGI, скрипты написаны на языке Perl) и реализуется на основе HTML-форм, сгенерированных с помощью набора функций модуля CGI.pm, включённого в состав стандартного дистрибутива Perl, начиная с версии 5.004. Помимо этого используется ряд самостоятельно написанных функ-ций, включённых в 3 модуля:

Sched1.pm, содержащий функции работы с данными из таблиц БД и с данными, используемыми для генерации и обработки XML;

Sched2.pm, содержащий дополнительные функции работы с HTML; Sched3.pm, содержащий функции построения сетки расписания. Для создания более дружественного интерфейса приложения ис-

пользованы JavaScript-функции, работающие на стороне клиента. Исполь-зован механизм cookies, являющийся основным средством для запомина-ния индивидуальных пользовательских данных.

Для более удобного занесения информации об учебной нагрузке применены технологии XML и XSLT. Сведения можно подавать в виде XML-файла заданной структуры. Администратор системы или пользова-тель, обладающий достаточными знаниями, имеют возможность создать подобный файл самостоятельно вне системы и загрузить его содержимое в таблицу после соответствующей проверки формата и непротиворечивости вводимых данных. Пользователи, не имеющие представления о технологии XML, могут создать файл с помощью системы и загрузить его содержимое в таблицы. При этом создание файла может быть протяженным во време-ни. Для более удобного представления данных, которые пользователь вно-сит в создаваемый файл, используются XSL-преобразования.

Для защиты от несанкционированного доступа используется метод «basic authentication» сервера Apache. Выполнение таких операций, как ма-нипулирование учебной нагрузкой и корректировка расписания занятий, предполагает определённую ответственность. Поэтому ряд функций: зане-сение, изменение, удаление нагрузки, составление расписания – недосту-пен обычному пользователю.

В настоящее время в системе реализованы функции просмотра рас-писания (как всего, так и индивидуального для преподавателя или группы), регистрации преподавателей, изменения их данных о себе, занесения, ис-правления, удаления сведений об учебной нагрузке, составления нового и редактирования существующего расписания занятий, работы с сохранён-ными версиями расписания.

СПИ-ИТ-2006

404

Описанная система работает в тестовом режиме и используется для моделирования процесса создания расписания занятий в гипотетическом учебном заведении. В ближайшее время планируется её перевод на дейст-вующее расписание одного из факультетов Ростовского государственного университета. Целью дальнейшей работы является автоматизация системы.

Кокорев Д.Ю. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В ЯДРЕ СИСТЕМЫ

АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОИСПЫТАНИЯМИ [email protected]

C применением объектно-ориентированных методов анализа были

проведены системные исследования и синтез архитектуры программно-аппаратного комплекса адаптивного управления виброиспытаниями, учи-тывающие особенности его реализации на базе операционной системы ре-ального времени RTAI Linux. Особый интерес при анализе представляет ядро управления, предназначенное для формирования управляющих сиг-налов и состоящее из контура регулирования и контура адаптации. В зави-симости от поставленной задачи, ядро может функционировать в двух ре-жимах: генерации сигнала нагружения и адаптации управляющих воздей-ствий. Первый используется при проведении ресурсных виброиспытаний, когда ядро выступает в качестве ретранслятора сигнала нагружения, по-ступающего из системы хранения данных (СХД). Результаты проведенных испытаний - реальный сигнал нагружения с учетом всех ограничений, по-данный на управляющие органы стендового оборудования, и отклик ис-следуемого объекта - сохраняются СХД с целью их дальнейшей обработки и анализа. Режим адаптации используется для формирования новых фраг-ментов сигнала нагружения. В этом случае из СХД поступает эталонный сигнал отклика объекта. Целью режима адаптации является такое управле-ние, что бы разница между реальным откликом объекта и полученным эта-лоном была минимальной. С точки зрения потоков данных эти режимы от-личаются только наличием или отсутствием потоков данных к контуру адаптации и содержимым потока данных к процессу получения внешних данных. В случае адаптивного управления поток состоит из эталонного сигнала отклика объекта, а в режиме генерации в этом потоке передается сигнал нагружения. Большинство потоков данные ядра управления можно реализовывать в виде доступа к разделяемой памяти. И только три потока предполагают более сложную организацию, причем один из них задейст-вуется только на этапе формирования контура управления. Кроме того, проблемным участком является поток эталонного сигнала т.к. от своевре-менности поставки этих данных зависит возможность функционирования всей системы управления в целом. Приемлемым решением для достижения


СПИ-ИТ-2006

405

этой цели является с одной стороны организация упреждающей буферизо-ванной передачи информации, а с другой - минимизация объемов переда-ваемых данных. Оставшийся сложно-организованный поток передачи ре-зультатов из ядра, в отличие от предыдущего рассмотренного, является важным с точки зрения наблюдаемости и дальнейшего анализа, но не кри-тичным с точки зрения функционирования системы управления в целом. Его следует организовывать по принципу локального накопления готовой к передаче информации с тем, чтобы в дальнейшем при первой возможно-сти переслать ее адресату.

Кузьмичёв К.М . РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ КНИГ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ НА

ЗАЩИЩЁННЫХ CD [email protected]

Информатизация образования предполагает использование элек-

тронных книг. С электронной книгой (ЭК) легко работать, в любой момент её можно закрыть. Себестоимость электронных книг значительно ниже, чем у отпечатанных в типографии.

Электронные книги можно использовать на ноутбуке, карманном персональном компьютере (КПК), смартфоне. В современный КПК можно загрузить несколько десятков электронных книг. В сети Интернет можно бесплатно найти практически все популярные книги, которые продаются на книжных лотках и магазинах.

Автором проводится исследование по подготовке электронных книг на основе учебно-методических комплексов (УМК), разработанных в ин-ституте дистанционного образования Ульяновского государственного тех-нического университета. Техническая реализация выполняется на основе преобразования имеющегося текста УМК в виде документа из формата .doc в.pdf при помощи Adobe Acrobat, как результат имеется полная копия исходного документа в формате .pdf. В процессе работы готовится оглав-ление со ссылками на текст. Предусматривается защита документа от воз-можности редактирования с целью сохранения авторских прав. Автором разработана программа в среде Delphi, с помощью которой файл книги ин-тегрируется в исполняемый файл. Одновременно готовится файл автоза-грузки в среде Macromedia Flash. Подготовленные компоненты служат ос-новой для быстрого создания электронных книг и размещения их на CD.

Такой диск может включать большое количество электронных книг, хранящихся в неявном виде. Оболочка позволяет легко открывать требуе-мую книгу и обеспечивает простоту взаимодействия с пользователем.

Подготовленный программный продукт может быть защищён при размещении на CD системой StarForce CD-R версии 3.0.


СПИ-ИТ-2006

406

Подготовленные электронные книги способствуют формированию информационной культуры обучаемых, используют новые информацион-ные технологии, направлены на повышение качества образования.

Лагоха А.С. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ В ЮРИДИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

[email protected]

В юридической деятельности огромную роль играет совершенство-вание методов передачи, хранения и обработки информации. Исключи-тельное многообразие задач позволяет задействовать широчайший спектр информационных технологий - от обычных текстовых редакторов до авто-матизированных информационных систем.

Оригинальным примером информационных систем можно назвать экспертные системы (ЭС), предназначенные для моделирования правовых рассуждений на основе исходных данных. Создание систем моделирования рассуждений относится к одному из наиболее дискуссионных направлений автоматизации правовых процессов – с одной стороны, компьютерная про-грамма, аккумулирующая опыт экспертов в конкретной области права, в плане точности и учета всех обстоятельств намного совершеннее человека, с другой стороны, в процессе регулирования правовых отношений должны учитываться не только формальные факты и правила. Решение проблемы заключается в понимании места и роли юридической ЭС как некого вспо-могательного средства, которое дополняет и увеличивает возможности специалиста.

Охарактеризуем основные функциональные возможности наиболее популярных юридических ЭС, которые относятся к области регулирования процесса поиска компромиссных решений.

ЭС «JUDITH»: - усваивает фактические и юридические предпосылки дела; - предлагает рассмотреть различные варианты подходов к разреше-

нию дела. ЭС «AUDITOR»: - оценивает возможности клиента погасить задолженность; - определяет, нужно ли держать в резерве деньги для покрытия

задолженности. ЭС «LDS»: - регулирует проблемы исков о возмещении убытков и компенсаци-

ях за ущерб, связанный с выпуском дефектной продукции; - на основании описания дела выдвигает версию о виновности от-

ветчика, определяет цену иска, размер компенсации, обеспечивающий ин-тересы сторон.

ЭС «LEGAL ANALYSIS SYSTEM»:


СПИ-ИТ-2006

407

- юридический анализ дел об умышленном оскорблении действием; - обосновывает заключения ссылками на судебные решения и

вспомогательные законодательные документы. ЭС «TAXADVISOR»: - содействует в планировании финансов для клиентов адвоката; - на основе анализа данных о клиенте система предлагает решения,

которые клиент должен принять для упорядочивания своих финансов. ЭС «УЩЕРБ»: - юридический анализ (на основе российского трудового законода-

тельства) ситуации привлечения рабочих и служащих к материальной от-ветственности при нанесении предприятию материального ущерба дейст-вием или бездействием.

Отметим, что разработка юридических ЭС ведется также в направле-ниях раннего предупреждения национальных и международных конфлик-тов, принятия решений в кризисных ситуациях, охраны правопорядка, страхования и финансов, военных приложений.

Особую актуальность, на взгляд автора, в настоящее время приобре-ла разработка юридических ЭС в области образования. Современные усло-вия, характеризующихся, в частности, значительно возросшей нагрузкой на работников правоохранительных органов, диктуют необходимость по-вышения эффективности и улучшения качества процесса расследования преступлений. Попытки отыскать возможные пути решения проблемы приводят к мысли о необходимости получения именно практических ре-комендаций по оптимизации стратегии поиска преступника уже на этапе обучения в вузе будущих экспертов этой области. Методика компьютерно-го обучения праву на основе криминалистических ЭС, имитирующих кон-кретные жизненные ситуации, позволяет не только комплексно проверить теоретические знания студентов, но и проконтролировать сам процесс обучения, ориентируясь на личностные качества обучаемого.

Автором статьи разработан и внедрен в учебный процесс на юриди-ческом факультете Алтайской Академии Экономики и Права программ-ный комплекс на основе ЭС «Частная методика расследования убийства», имитирующей процессы принятия решений на основе условной исходной информации по факту обнаружения трупа. Работа с программой предпола-гает, что обучающиеся должны построить цепочку логического вывода ис-ходя из требований действующего уголовно-процессуального законода-тельства, дополнений и изменений к нему, а также использовать получен-ные практические рекомендации обобщенного опыта по расследованию уголовных дел об убийствах. Имитационная модель позволяет представить криминалистическое исследование как совокупность согласованных дей-ствий следователя и криминалиста по установлению истины, тем самым обеспечивает студенту уникальную практику по расследованию преступ-лений.

СПИ-ИТ-2006

408

Малафеев А.В. ДОКУМЕНТАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

[email protected] Сложность современных производственных процессов обусловлена

порочным кругом: низкий уровень управления производством - слабая формализацией бизнес-процессов - нечетко сформулированные цели – практически полное отсутствие механизмов контроля деятельности на всех уровнях. Одним из возможных путей решения проблемы является полное документирование всех производственных, хозяйственных и администра-тивных процессов (что также нашло отражение в ISO 9000:2000), путем создания гибкой, легко настраиваемой системы, включающей постоянный анализ результатов, и развитие. Данная мысль тесно пересекается с кон-цепцией экстремального программирования. Суть которого, состоит в ко-ротких этапах разработки с четко сформулированными требованиями к очередному этапу, при отсутствии четкого видения конечной цели, как за-казчиком, так и исполнителем.

Гибкая система документирования предполагает использование эф-фективных инструментов автоматизации процессов сбора, обработки, ана-лиза и представления результатов, а также построение многоуровневой модели производственного прогресса. Для нижних уровней модели харак-терна большая динамика форм, которая уменьшается с подъемом.

В автоматизированной системе мониторинга и анализа «Графит», для ввода первичных документов, был разработан ме-ханизм табличных документов. Табличный документ (макет) представляет собой электронную таблицу рис. 1 подобно книге Excel, содержащей определен-ный набор данных, визуальное оформление, правила проверки, процедуру преобразования в бо-лее формализованную структуру информационной базы.

Документ – представляет собой заполненный реальными данными макет. Документы объединяются в основные журналы документов. Также формируются дополнительные журналы, которые группируют документы по произвольному набору признаков. После создания, заполнения и сохра-нения документа, пользователем запускается процедура проверки коррект-ности документа. В случае успешной проверки пользователь фиксирует

Рис. 1. Документ – Маршрутный лист. Операции механообработки


СПИ-ИТ-2006

409

документ, тем самым выполняется подпрограмма которая на основе вве-денных данных вносит изменения в базу, например: создает кампанию, операцию, заполняет параметры и показатели определенной партии мате-риала.

Матвеев А.К., Глубоков А.С., Зенин С.М. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОГО

ДОКУМЕНТООБОРОТА [email protected]

Актуальным направлением проблемы обеспечения информационной

безопасности является повышение эффективности подсистемы защиты информации системы электронного документооборота и решение вопросов информационной безопасности в системе информационного обмена (передача данных, голоса и видео) между пользователями открытой сети и подведомственными организациями на территории России и за рубежом..

Организация и проведение работ по защите конфиденциальной госу-дарственной информации в должно осуществляться в соответствии с руко-водящим документом Гостехкомиссии России «Специальные требования и рекомендации по технической защите конфиденциальной информации.

В целях дифференцированного подхода к защите информации необ-ходимо произвести классификация, автоматизированная систем(АС) вхо-дящих в состав интегрированная информационно-вычислительная систе-му, по требованиям защищенности от НСД к информации. Класс защи-щенности АС от НСД к информации устанавливается совместно заказчи-ком и разработчиком АС с привлечением специалистов по защите инфор-мации в соответствии с требованиями действующих нормативно-методических документов ФСТЭК России (Гостехкомиссии России).

Защита информации достигается выполнением комплекса организа-ционных мероприятий и применением средств защиты информации. В том числе, средств защиты от утечки информации или воздействия на нее по техническим каналам, за счет несанкционированного доступа к ней, по предупреждению преднамеренных программно-технических воздействий, с целью нарушения целостности (модификации, уничтожения) информа-ции в процессе ее обработки, передачи и хранения, нарушения ее доступ-ности и работоспособности технических средств. Режим защиты конфи-денциальной информации устанавливается собственником информацион-ных ресурсов или уполномоченным лицом в соответствии с законодатель-ством Российской Федерации.

http://[email protected]

СПИ-ИТ-2006

410

Миронов О.Ю., Жестков Д.Н. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ НОРМАТИВОВ КАТЕГОРИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ СИСТЕМНОГО

АДМИНИСТРАТОРА [email protected]

С каждым годом происходит все более интенсивное внедрение ин-

формационных технологий в различные сферы деятельности. Для инфор-мационного взаимодействия пользователей информационных систем соз-даются информационно-вычислительной сети (ИВС), в которых содержат-ся значительные объемы различной информации, в том числе и конфиден-циального характера. Для решения задач защиты информации в ИВС не-обходимо готовить высококвалифицированных специалистов. Для атте-стации системного администратора как высококвалифицированного спе-циалиста разработан комплекс нормативов по сдаче на категорию.

В процессе обучения системный администратор изучает возможно-сти администрирования операционных систем Windows различных версий.

При построении ИВС предприятия не следует забывать про вопросы обеспечения безопасности и разграничения доступа. При реализации этого этапа системный администратор должен продумать административную ие-рархию, т.е. определить, какие пользователи получат права управления це-лыми подразделениями, и кто будет выполнять только ограниченные ад-министративные функции (например, управлять отдельными группами или принтерами).

После завершения процесса обучения системный администратор должен уметь установить и правильно сконфигурировать операционную систему Windows 2000 Server, планировать, настраивать и администриро-вать инфраструктуру Active Directory, осуществлять сопровождение функ-ционирования ИВС, мониторинг и оптимизацию производительности Active Directory.

Итогом обучения системного администратора является сдача норма-тива на категорию. Также рекомендуется производить периодический кон-троль уровня подготовки специалистов в процессе выполнения ими долж-ностных обязанностей. Контроль следует проводить комплексно, с при-влечением экспертов. Нормативы по сдаче на категорию предусматривают комплексное тестирование знаний и практическое выполнение типовых задач по администрированию ИВС. В практические задачи включаются вопросы установки и конфигурирования операционной системы Windows 2000 Server и настройки службы доменов Active Directory.


СПИ-ИТ-2006

411

Нагибина М.В. ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ

СИСТЕМЫ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ГОРОДА ЗЕЛЕНОГОРСКА [email protected]

Основной целью создания геоинформационной системы (ГИС) гене-

рального плана г. Зеленогорска является представление генерального пла-на в таком виде, который позволит оперативно вносить изменения в про-ектные решения, предоставит широкий доступ к материалам и даст воз-можность использовать их в повседневной работе различными службами города. Это возможно только с применением современных геоинформаци-онных технологий.

При создании системы используются Интернет-технологии. Пре-имущество этого подхода заключается в возможности многопользователь-ского доступа к системе и отсутствии необходимости установки каких-либо специальных программ на клиентских рабочих местах. Достаточно запустить стандартный Web-браузер и зайти на http-сервер системы.

Существует множество различных Web-ГИС решений для представ-ления карт в Интернет. В данной ГИС используется Web-ГИС сервер MapServer, как наиболее универсальный и удобный в использовании. Он позволяет интерактивно формировать растровые изображения карт, на ос-нове векторных карт, хранящихся на сервере, а также отображать атрибу-тивную информацию запрошенных областей векторных карт.

Для хранения информации используется СУБД, доступ к которой ор-ганизован с использованием механизма CGI. С помощью CGI-программ возможно также реализовать взаимодействие пространственной информа-ции и БД.

Еще одной особенностью ГИС г. Зеленогорска является использова-ние космических снимков как на этапе создания, доработки и уточнения карт, так и при представлении карт в готовой ГИС. В системе имеется воз-можность выбора просматриваемых картографических слоев. Наряду со слоями топографической основы и тематических карт можно подключать и изображение космического снимка. Таким образом, можно производить анализ информации путем совмещения всех необходимых картографиче-ских слоев и космического снимка.

В результате в ГИС представлены 6 информационных разделов, Ге-неральный план масштаба 1: 5 000, обзорная топографическая карта мас-штаба 1: 60 000, космический снимок и около 20 тематических карт. Дан-ная ГИС реализует функции по просмотру необходимой информации и пе-ремещению по разделам информационной системы, обновлению и допол-нению информации, поиску необходимых объектов в базе данных, обра-щению к картам этих объектов, а также анализу имеющейся информации.


СПИ-ИТ-2006

412

Орешко А.П. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЯХ [email protected]

Научные сотрудники, особенно аспиранты, а также студенты, актив-

но используют в своей деятельности новинки научной информации и тема-тическую справочную литературу. Поэтому им важен постоянный, быст-рый и качественный доступ к указанным источникам. В идеальном случае этот доступ осуществляется как на персональном компьютере в виде баз данных, так и в телекоммуникационных сетях.

В работе представлены две базы библиографических данных, разра-ботанных в Тихоокеанском институте географии Дальневосточного отде-ления РАН и предназначенных для указанных выше целей. Действуют возможности производить иерархическую сортировку и строить логиче-скую структуру фильтров для списка источников, открывать любое коли-чество рефератов в разных окнах для сравнительного анализа.

База библиографических данных «Издания сотрудников ТИГ ДВО РАН» содержит список научных публикаций сотрудников института с ре-фератами за последнее время. Работа зарегистрирована в ОФАП.

Информационно-справочная система по биоценологии содержит профессиональный обзор литературы по использованию различных мер близости для проведения сравнительного анализа в геоботанике, флори-стике, фаунистике, биогеографии и экологии. Вследствие того, что дли-тельное время не существовало общих подходов для получения этих мер, они вводились весьма произвольно, что привело к появлению огромного количества некорректных, а зачастую и откровенно ошибочных, коэффи-циентов. Так как многие ошибочные и некорректные индексы используют-ся по настоящее время, является целесообразным дать им содержательный критический обзор, что и сделано в указанной работе. В комментариях к библиографическим источникам отмечены: особенности данного источни-ка и его вклад в общую теорию мер близости; ошибки, если таковые име-ются, и их корректировка; представление формул в современных обозна-чениях.

Базы данных основаны на технологии связывания данных DHTML. При этом создается кэш данных на стороне клиента, что позволяет избе-жать многократного обмена данными и позволяет браузеру смотреть дан-ные, как только они понадобятся.

Указанные технологии имеют свои недостатки и достоинства. Агент связывания и повторения является внутренним компонентом браузера Internet Explorer. Это ограничивает круг пользователей такими базами дан-ных. К достоинствам относятся высокая скорость работы, уменьшение трафика в сети и его оплаты при работе в телекоммуникационных сетях,


СПИ-ИТ-2006

413

возможность работы с одной и той же базой данных в глобальных и ло-кальных сетях, а также на персональном компьютере. Дополнительным достоинством является легкая интегрируемость подобных баз данных.

Полякова А.И. ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ИНФОРМАЦИОННОЙ

ПОДДЕРЖКЕ СИСТЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

[email protected] Эффективная работа систем экологического менеджмента (ЭМ) и их

интеграция в комплексные системы управления промышленных предпри-ятий возможны лишь на основе использования современных информаци-онных методов и технологий. Необходимость использования современных информационных технологий (ИТ) в системах ЭМ определяется сложно-стью систем, большим разнообразием процессов, широким спектром мате-риально-технических ресурсов, обширной и динамично меняющейся нор-мативной базой. В современных условиях рыночных отношений к ним добавились проблемы организационного и финансового. Для организации работ эффективными, на наш взгляд, оказываются системы способные ав-томатизировать не отдельные операции и задачи, а весь процесс управле-ния.

В рамках автоматизации управления необходимо решать задачи ко-ординации информационных, материальных и финансовых потоков, ра-ционального использования всех видов ресурсов. Важно регулировать взаимодействие между всеми заинтересованными сторонами и участника-ми производства, учитывая всю специфику и особенности конкретной от-расли. Важно решать вопросы автоматизации управления организацией с системных позиций, уходя от принятой в прошлые годы автоматизации по принципу “лоскутного одеяла”. Необходимо использовать единую систему управления организациями, реализуя концепцию “бесшовной” автоматиза-ции, которая должна базироваться на единой информационной платформе и системных принципах, главными из которых можно считать следующие:

- интеллектуальность – это концепция использования базы знаний для реализации алгоритмов решения производственных, организационных и экономических задач в зависимости от конкретных экологических усло-вий и потребностей пользователя;

- модульность – возможность поэтапного внедрения системы и гиб-кого диагностирования при формировании структуры управления;

- доступность – наличие полного комплекта документации, подска-зок, необходимых инструкций, удобство ввода данных и «дружелюбность» интерфейса;


СПИ-ИТ-2006

414

- открытость – возможность взаимодействия с другими программа-ми и модулями;

- адаптивность – наличие мощного механизма надстроек, позво-ляющего реализовать различные варианты схемы эксплуатации системы.

Полякова А.И., Черняев А.В. СТРУКТУРА ПРОЦЕССА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

СИСТЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА [email protected]

Разработана комплексная структурная модель процесса информаци-онного обеспечения систем экологического менеджмента промышленных предприятий. Эта модель использует интеллектуальную систему, основан-ную на знаниях. Ее основным компонентом является виртуальная эксперт-ная система (ВЭС). В зависимости от характера формируемых знаний и имеющихся экологических стандартов, требований и ограничений, ВЭС вы-бирает наиболее подходящий набор методов и алгоритмов для извлечения знаний, их структурирования и формализации, верификации и согласования. Кроме этого постоянно производится мониторинг, верификация и обновле-ние состояния базы данных экологической, правовой и нормативной доку-ментации. Основные особенности предлагаемой структуры ВЭС следующие:

- в качестве правил вывода (по аналогии с традиционными ЭС) используются встроенные динамические ЭС,

- при выборе комплекса правил, методов, алгоритмов и при-кладных программ используются как результаты экспертной оценки, так и различные методы автоматизированного принятия решений.

В начале рабочего цикла входные данные вместе с набором эколо-гических, экономических, правовых и нормативных стандартов и крите-риев выбора, согласования и верификации поступают в хранилище дан-ных (ХД). Оттуда обработанная и структурированная информация идет в систему извлечения и формирования знаний, которая и есть ВЭС. Послед-няя включает блок вывода решений, блок математического моделирова-ния, блок согласования и верификации, а также рабочие банки данных и базы моделей. После процедур вывода, согласования и верификации про-исходит извлечение и формирование системы знаний. Они также направ-ляются в ХД, а оттуда при необходимости, в систему формирования и вы-вода документации. Система управления в данном случае, кроме своих обычных функций, отвечает еще за формирование всей логической струк-туры системы и ее динамики, структуры ВЭС и ее компонентов, так и за соответствие имеющимся экологическим стандартам и требованиям. Реа-лизация данной модели требует разработки комплекса виртуальных моде-лей, как самих технологических процессов, так и их экологически важных компонентов, подсистем анализа, моделирования и прогнозирования взаи-


СПИ-ИТ-2006

415

мосвязей наиболее важных составляющих внутренней и внешней среды предприятия, развития системы мониторинга, верификации и согласования экологических данных и знаний.

Прокошева Е.В., Осьминин Е.П. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ И ЯЗЫКОВАЯ ЛИЧНОСТЬ

[email protected]

Информатизация как глобальный процесс неизбежно влияет на все сферы человеческой жизни, приводит к трансформации личностных ка-честв человека. В частности, информатизация оказывает интенсивное влияние на формирование языковой личности. На наш взгляд это обуслов-лено следующим:

- развитие человеко-машинного интерфейса неизбежно превращает процесс “работы с компьютером” в “диалог/общение с компьютером”; компьютер при этом приобретает черты собеседника;

- развитие компьютерных телекоммуникаций (в частности глобаль-ной сети Интернет) привело к появлению таких феноменов, как “виртуаль-ное сообщество”, “виртуальное общение”, что формирует виртуальную культуру, которая в данном контексте, с одной стороны, строится на осно-ве реальной жизни, с другой стороны – противопоставляется ей.

Общение с компьютером приводит к трансформации человеческого мышления [2]. Последнее развивается в упорядоченной искусственной среде, с использованием сенсорно-моторного интеллекта (клавишно-дисплейная). При общении с ЭВМ для кодирования информационных по-токов используются искусственные языки, что делает их знание необходи-мым базисом для функционирования семиотически-алгоритмического мышления.

Для успешного использование компьютера, пользователь должен мыслить в соответствии с языком интерфейса, в частности, алгоритмизи-ровать свое мышление, поскольку язык интерфейса основан на алгоритме программы.

Использование компьютера для повышения эффективности профес-сиональной деятельности за счет алгоритмизации её отдельных состав-ляющих, ведет к формированию у человека новых качеств рефлексии (ин-теллектуальной, коммуникативной, личностной, экзистенциальной) и от-ражается на его общении с другими людьми.

Феномен Интернет привел к появлению новой формы общения (Ин-тернет общение, сетевое общение и др.), которое в последнее время явля-ется одним из доминирующих факторов формирования языковой личности (некоторые исследователи оперируют понятием “Виртуальная языковая личность”). Языковое поведение личности в сетевом общении подчинено следующим правилам [1]:


СПИ-ИТ-2006

416

- языковая компетенция базируется и на литературном языке, и на иноязычных заимствованиях, а также на различных диалектах;

- для эффективного осуществления коммуникации в Интернете не-обходимо владеть всеми сферами языка, даже табуированными.

В качестве особенности общения в/через Интернет также называют возможность личности учувствовать в массовой коммуникации, чувство-вать приобщенной к некому сообществу, сохраняя при этом свою аутен-тичность и субъективность позиции [4,3 и др.]. Данное позиционирование определяет новое языковое самовыражение (в т.ч. и в реальной жизни), в процессе которого языковая личность реализует свое стремление к пуб-личности, оставаясь при этом анонимной. Особенности сетевого мышле-ния на языковом уровне проявляются в виде текстовых интернет-конструкций: сообщений, текстов, построенных на законах внутренней ре-чи, с широким использованием сокращений, усечений и кодировок естест-венного языка [4]. Сетевое общение привело к появлению Интернет-жаргона, основанного на вариативном трактовании ряда терминов, и стремлении максимально сжато и точно излагать информацию. Общение строится на предельно упрощенных конструкциях, понижается уровень уважения к собеседнику, понижается внимание к грамматическим и орфо-графическим ошибкам [3]. Появляются новые формы выражения эмоций (с помощью специальных сочетаний символов), которые, как можно наблю-дать, всё чаще используются в традиционном письме.

Можно сделать вывод о том, что языковая личность претерпевает значительные трансформации под воздействием информатизации, которые в перспективе могут привести к необходимости её переосмысления в каче-стве средства выражения культуры и национальных особенностей народа. Эту проблему можно рассматривать также как одно из проявлений глоба-лизации, однако в данном контексте этот процесс спонтанен, неуправляем и хаотичен, и глубоко негативен для языковой личности в ее современном понимании.

Список использованных источников 1. Антонова Л.Г., Жуленева Е.С. Специфические черты современно-

го электронного эпистолярия // Коммуникативные исследования 2003. – Воронеж: Истоки, 2003, с. 25-31.

2. Латышев В.Л. Психолого-педагогические проблемы развития и личности учащихся в условиях информатизации образования // Информа-тика и образование. – 2003. - 6. - С. 113–116.

3. Леонтович О.А. Компьютерный дискурс: языковая личность в виртуальном мире // Языковая личность: институциональный и персо-нальный дискурс: сб. науч. тр. – Волгоград: Перемена, 2000. С. 191– 199.

4. Трофимова Г.Н. Информационные технологии и формирование языковой личности молодого журналиста. ИТО-2003: Конгресс конферен-ций. www.ito.su/2003/I/1/I-1-3322.html.

http://www.ito.su/2003/I/1/I-1-3322.html

СПИ-ИТ-2006

417

Сафонова А.С. РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ РАСПОЗНАВАНИЯ

ОТПЕЧАТКОВ ПАЛЬЦЕВ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ БЕЗОПАСНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

[email protected] Большинство задач защиты вычислительных систем от несанкциониро-

ванного доступа сводится к методам и механизмам обнаружения проник-новений внешних и внутренних нарушителей, включая законных пользовате-лей. Наряду с традиционными парольными методами защиты, современные компьютерные системы все чаще осуществляют проверку физических пара-метров пользователей, например, отпечатков пальцев. В связи с обширным использованием в настоящее время современных средств регистрации таких параметров, задача сопоставления или распознавания введенных образов ста-новиться все более актуальной. Отпечаток пальца позволяет с высокой степе-нью точности идентифицировать личность человека на основе «папиллярного узора» поверхности пальцев [1].

При автоматизации процесса распознавания отпечатков пальцев, в от-личие от традиционной дактилоскопии, возникает гораздо меньше проблем, связанных с различными внешними факторами, влияющими на сам процесс распознавания. При этом качество получаемого со сканера изображения па-пиллярного узора пальца является одним из основных критериев, от которого зависит избираемый алгоритм распознавания пользователя системы.

В общем случае процесс идентификации образов (для растровых изо-бражений) включает следующие три этапа:

1. Бинаризация входного изображения; 2. Выделение «скелета» образа отпечатка пальца; 3. Непосредственно сопоставление образов по выбранному алгоритму. На первом этапе предполагается преобразование исходного растрового

изображения (рис.1, а) к бинарному виду (рис.1, б), то есть к виду двумерной матрицы из черных и белых точек, в которой объект задается черными точ-ками растра (состояние «1»), а фон – белыми точками (состояние «0»)[2].

При распознавании отпечатков пальцев наиболее распространенным является метод выявления и последующего сопоставлении «особых» то-чек папиллярного узора. Однако, для реализации данного процесса целе-сообразен переход к «скелетному» образу изображения, где каждая линия узора задается последовательностью одинарных пикселей, а не их множе-ством (рис. 1, в).

Можно предложить два алгоритма построения скелета бинарного изображения: на основе анализа 8-связной области смежных пикселей и перекрестное сканирование бинарного изображения.

Первый метод предполагает построчное сканирование черных пик-селей изображения с последовательным анализом состояний их смежных


СПИ-ИТ-2006

418

пикселей (рис.2). При этом состояние «1» текущего пикселя переходит в состояние «0» при достижении определенных условий.

a) б) в)

Рис.1. Процесс преобразования изображения к «скелетному» виду

В основе второго метода лежит одновременное построчное сканиро-вание бинарного изображения по горизонтали и вертикали с изменением состояний черных пикселей по заданному ограничению длины. Следует отметить, что последний ал-горитм допускает многократное применение его к изо-бражению, что позволяет очистить изображение от внеш-них загрязнений, не искажая структуру папиллярного узо-ра.

Исследования показали, что полученные таким об-разом «скелетные» изображения отпечатков пальцев ока-зываются более пригодными для последующего их анали-

за и идентификации.

Список использованных источников 1. Задорожный В. Идентификация по отпечаткам пальцев. Ч.2.//

Персональный компьютер. 2004. 2. 2. Клубков И.М. Применение волнового алгоритма для нахождения

скелета растрового изображения. //Вестник ДГТУ. Т.1. 2001. 1(7).

Сергеев М.Ю., Сергеева Т.И. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АДАПТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА КОНТЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННО-

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ [email protected]

Программная реализация адаптивных алгоритмов формирования со-става контентов информационно-образовательной системы осуществляется двумя программными комплексами: комплексом формирования контроль-но-тестовых контентов и комплексом формирования учебно-методических контентов.

Программно-инструментальный комплекс формирования контроль-но-тестовых контентов выполняет следующие функции:

• формирование списка тем тестирования; список формируется в диалоговом режиме, в ходе которого уточняется специальность обучаемо-

Р8 Р1 Р2 Р7 Р Р3 Р6 Р5 Р4 Рис. 2. 8-связная об-ласть смеж-ных пиксе-лей


СПИ-ИТ-2006

419

го, дисциплина и список тем тестирования; при этом для тестирования мо-жет быть выбрана одна тема, несколько тем из одного или нескольких раз-делов, все темы дисциплины;

• определение времени тестирования, которое уточняется в ходе диалога с пользователем – преподавателем;

• настройка набора контрольно-тестовых контентов в соответствии с выбранными темами тестирования и с учетом времени тестирования;

• сохранение сформированного набора контрольно-тестовых кон-тентов в соответствующей таблице базы данных;

• тестирование обучаемого в соответствии со сформированным на-бором тестовых заданий и фиксирование результатов тестирования в соот-ветствующей таблице базы данных.

Начальное тестирование в данной системе позволяет определить ба-зовый уровень знаний обучаемого по разделам и темам данной дисципли-ны и в соответствии с имеющимся уровнем знаний подобрать индивиду-альную программную обучения.

Программно-инструментальный комплекс формирования учебно-методических контентов выполняется либо после тестирования, либо сра-зу, если тестирования первоначального уровня знаний невозможно.

Программно-инструментальный комплекс формирования учебно-методических контентов выполняет следующие функции:

• анализ результатов тестирования – определяются темы, которые могут иметь многовариантное представление в программе обучения;

• генерация набора учебно-методических контентов; • сохранение сформированного набора учебно-методических кон-

тентов в соответствующей таблице базы данных. Предложенная программная реализация адаптивных алгоритмов

формирования состава контентов позволяет получать согласованный набор учебных компонентов, адаптированных к стандартной программе обуче-ния, индивидуальному уровню знаний обучаемых и учитывающих экс-пертные оценки контрольно-учебных контентов и время обучения.

Фисун А.П., Сударев С.В. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ПРАВОВЫХ И ОРГАНИЗАЦИОННЫХ ОСНОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ

ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВЛАСТИ [email protected]

Актуальность рассматриваемой проблемы определяется: бурным раз-

витием информационных общественных отношений, обусловленных ши-роким использованием новых информационных технологий; расширением


СПИ-ИТ-2006

420

информационной сферы деятельности личности, определяющей эффектив-ность развития материально-энергетической сферы государства; зависимо-стью деятельности органов исполнительной власти (ОИВ) от уровня их информационно-правового обеспечения; недостаточностью требуемого качества информационной поддержки деятельности должностных лиц ОИВ; необходимостью уточнения всех сторон особенностей правовой ин-формации как предмета права и объекта общественных отношений, высту-пающих в форме правоотношений; недостаточностью системных исследо-ваний направлений правового регулирования информационной деятельно-сти (ИД) ОИВ; не в полной мере решена задача системной классификации нормативных правовых актов информационного законодательства; необ-ходимостью дальнейшего уточнения понятийного базиса информационно-го права; необходимостью дальнейшего совершенствования нормативных правовых актов по классификации информационных ресурсов и другим.

Таким образом, решение поставленной задачи позволит повысить эффективность информационной поддержки деятельности органов госу-дарственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления на основе своевременности принятия решения соответст-вующими должностными лицами, совершенствования подготовки специа-листов в области правовой информатизации в интересах различных струк-турных подразделений органов государственной власти субъекта федера-ции и органов местного самоуправления.

Шишин И.О. ДОКУМЕНТООБОРОТ КАК ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

СОВРЕМЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ [email protected]

Термин «документооборот» сегодня употребляется широко и встре-

чается в описании многих информационных систем. Автоматизация доку-ментооборота реализуется многими системами, при этом спектр систем широчайший: от систем складского учета до систем контроля технологи-ческими процессами. Делопроизводство, или «документационное обеспе-чение управления», согласно ГОСТ Р 51141–98, обозначает «отрасль дея-тельности, обеспечивающую документирование и организацию работы с официальными документами». Таким образом, делопроизводство является совокупностью организационных механизмов ведения и контроля доку-ментооборота официальных документов.

Необходимость автоматизации документооборота предприятия явля-ется сегодня очевидной для современного руководителя. Делопроизводст-во с использованием бумажных журналов и картотек несовместимо с тре-


СПИ-ИТ-2006

421

бованиями повышения эффективности работы сотрудников предприятия в силу нескольких причин:

1. Получение информации о работе с документами на предприятии требует поиска и обработки данных из разнородных и децентрализованных картотек.

2. Картотеки документов обычно содержат неполную и неоператив-ную информацию о состоянии документов.

3. Размножение и перемещение большого количества бумажных до-кументов приводит к большим объемам непроизводительных трудозатрат.

Подходы к автоматизации документооборота современного предпри-ятия должны быть взвешенными, иначе можно получить не только срыв по срокам внедрения системы, но и серьезные проблемы в управлении.

Для автоматизации документооборота современного предприятия можно предложить два поэтапных программно-методологических реше-ния:

1. автоматизированное делопроизводство для бумажного документо-оборота;

2. электронный документооборот и делопроизводство. Автоматизация традиционного, бумажного документооборота явля-

ется промежуточным решением, используемым для повышения эффектив-ности работы предприятия. Такое решение основывается на электронном контроле за операциями, производимыми с бумажными документами, а также за использованием электронных копий документов в тех случаях, когда не требуется заверять их подлинность.

Системы электронного делопроизводства и документооборота долж-ны способствовать созданию новой организационной культуры, сделав ра-боту сотрудников предприятия более легкой, интересной и значимой. Электронный документооборот – это совокупность технологий, позво-ляющих значительно оптимизировать управление предприятием.

Документационное обеспечение управления (делопроизводство) яв-ляется важнейшей и неотъемлемой частью системы управления деятельно-стью современного предприятия. Эффективное решение задачи автомати-зации делопроизводства и внедрения электронного документооборота должно основываться на использовании современных информационных технологий и создании на их основе единой автоматизированной системы, составной частью которой должно быть документационное обеспечение управления.

СПИ-ИТ-2006

422

10. Телекоммуникации

Абрамов А.К., Семченков А.С. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ В СЕТИ

ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ [email protected]

В настоящее время в литературе, посвященной исследованиям про-

цедур передачи данных, основное внимание уделяется анализу коррект-ности этих процедур. В некоторых работах приводятся исследования зави-симости качества обслуживания в сети передачи данных для одного уровня протокола взаимодействия и не рассматривается взаимная связь протокольных параметров различных уровней. Есть работы, которые ог-раничиваются постановкой задачи исследования взаимного влияния про-токольных параметров различных уровней.

В настоящей работе предлагается модель канала передачи данных, предназначенная для проведения исследований его функционирования при изменении параметров протокола взаимодействия на различных уровнях и ее реализация.

Модель канала передачи данных описывает взаимодействие двух соседних центров сети с коммутацией пакетов в режиме передачи данных для первого, второго, третьего и, частично, четвертого уровней протоколов Архитектуры взаимодействия открытых систем.

Исходными данными для программы, реализующей предлагаемую модель, являются:

- число транспортных и логических каналов N; - размеры «окна» на каждом конце информационного канала F

iW ; - размеры «окна» на каждом конце логического канала P

kiW , ;

- размеры «кредита» на каждом конце транспортного канала kiR , ; - среднее значение длины пакета на каждом конце логического кана-

ла PkiL , ; - среднее значение длины сообщения на каждом конце транспортно-

го канала MkiL , ;

- интенсивность потока сообщений на каждом конце транспортного канала ki,λ ;

- времена обработки данных различного типа yiT , ; - скорость передачи данных по физическому каналу С; - вероятность искажения бита информации Р.


СПИ-ИТ-2006

423

Акимов С.В. ИНТЕРНЕТ-ПРОЕКТ, ПОСВЯЩЕННЫЙ ПРОБЛЕМАМ

АВТОМАТИЗАЦИИ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

[email protected] В настоящее время одной из ключевых проблем является проблема

интеграции научно-технических знаний, решению которой во многом мо-гут способствовать научные информационные порталы. В работе предло-жена архитектура такого портала, положенная в основу сайта проекта «Structuralist» [1], посвященного проблемам автоматизации структурно-параметрического синтеза [2]. Такая архитектура максимально учитывает особенности представления знаний в Интернет и обеспечивает поддержку как внутридисциплинарных, так и междисциплинарных коммуникаций.

Основной концепцией, принятой при создании данного проекта, ста-ло утверждение, что научный интернет-портал должен представлять собой информационное ядро дисциплины, которую он представляет, а, следова-тельно, помимо ссылок на сайты, посвященные данной тематике, должен содержать и некоторую другую ключевую информацию. Поэтому портал должен иметь фреймовую архитектуру, являясь сетью фреймов [3], кото-рая представляет научную дисциплину. Основными разделами сайта явля-ются:

• энциклопедический словарь; • индекс; • материалы; • программное обеспечение; • библиографический каталог; • каталог интернет-ресурсов; • сообщества. Ядром сайта является энциклопедический словарь (рисунок). Статья

энциклопедического словаря имеет следующие пункты: • понятие; • синонимы данного понятия (если таковые имеются); • определение понятия; • ссылки на материалы сайта, посвященные рассматриваемому по-

нятию; • ссылки на ключевые интернет-ресурсы (опционально); • список библиографических источников; • ссылки на подразделы раздела «каталог интернет-ресурсов»; • ссылки на связанные понятия. Раздел «Индекс» является вспомогательным средством и содержит

ссылки на веб-страницы, содержащие ключевые термины. Рядом со ссыл-


СПИ-ИТ-2006

424

кой целесообразно установить маркер, определяющий тип документа, на который она ссылается (полнотекстовая статья, статья энциклопедического словаря, библиография, страница каталога интернет-ресурсов и т.п.).

Логическая структура научного информационного портала

Архитектура сайта проекта «Structuralist», рассматриваемого в рабо-

те, максимально учитывает особенности представления информации в Ин-тернет. Информационный портал, имеющий такую архитектуру:

является фреймовой моделью дисциплины, что способствует инте-грации знаний внутри дисциплины;

ввиду наличия гиперссылок на другие научные интернет-ресурсы способствует стимуляции междисциплинарных коммуникаций и исследо-ваний, способствуя общенаучной интеграции знаний.


1. http://www.structuralist.narod.ru 2. Акимов С.В. Мультиагентная модель автоматизации структурно-

параметрического синтеза // Системы управления и информационные тех-нологии, 2005, 3 (20). С. 45-48.

3. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуаль-ных систем. СПб: Питер, 2000.

http://www.structuralist.narod.ru

СПИ-ИТ-2006

425

Баранов И.Ю., Айгистов К.Э., Переверзев И.Н. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

АДМИНИСТРАТОРА КОРПОРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

[email protected]

На администратора корпоративной информационно-вычислительной сети (КИВС) возлагается ряд важных задач по системному и сетевому ад-министрированию вверенной ему КИВС. Кроме этого ему приходится принимать решения по модернизации и развитию корпоративной сети в целях более полного удовлетворения информационно-вычислительных по-требностей руководства, рабочих групп и пользователей.

Одним из этапов модернизации КИВС является приобретение, заме-на или модернизация серверов и аппаратных средств на рабочих местах пользователей. Выбор готовых решений от известных производителей при фирменной настройке, отладке и сопровождении является довольно доро-гим подходом. Для менее затратного подхода по сборке, настройке и со-провождению аппаратного комплекса из имеющихся на рынке компонен-тов необходима высокая квалификация администратора. Важным вспомо-гательным средством здесь является наличие постоянно актуализируемой базы составных частей аппаратного комплекса и их параметров, базы пра-вил их совместимости по интерфейсам и протоколам, базы методик на-стройки отдельных компонентов и в целом аппаратно-программного ком-плекса, базы тестов для оценки характеристик, настройки и сопровождения на этапах жизненного цикла, автоматизируемого модуля обновления этих баз. Разработанный для этой цели прототип программного конфигуратора позволяет сократить временные затраты при подготовке предложений по модернизации существующего парка вычислительной техники, выбору и настройке новых аппаратных средств вычислительной техники.

Одним из направлений расширения функциональности существую-щей сети является выбор решений и администрирование взаимодействия с сетями малых динамически формируемых рабочих групп, состоящих из двух-пяти пользователей с портативными компьютерами (наладонными, субноутами, ноубуками, смартфонами и т. п.). Среди ряда применяемых для этих целей технологий по соотношению «цена-производительность-распространенность» была выбрана технология создания Bluetooth-сетей класса 1 (с дальностью связи до 100 метров). Оценка динамических харак-теристик такой сети для небольшого количества пользователей при раз-личных условиях функционирования в литературе не встречается. Для проведения эксперимента по получению такой оценки разработаны мето-дика проведения эксперимента, требования к аппаратно-программному стенду, инструкции по настройке и тестированию сети. Предварительные эксперименты показывают пригодность Bluetooth-сети для организации


СПИ-ИТ-2006

426

малой информационно-вычислительной сети с привязкой к КИВС при ус-ловии правильного выбора соответствующего оконечного оборудования.

Воробьев А.А., Артюков П.И., Маталыгин А.В., Лавров И.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИЩЕННОСТИ МЕХАНИЗМОВ

АУТЕНТИФИКАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ И РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОГО

ДОКУМЕНТООБОРОТА [email protected]

Современные информационные системы практически не обходятся

без разработки и реализации некоторых механизмов защиты. Это могут быть как простые механизмы (например, аутентификация пользователей по идентификатору и паролю), так и достаточно сложные. В основном обеспечение безопасности системы возлагается на операционные системы (ОС) и прикладные службы. Однако, насколько реализуемые механизмы защиты информации соответствуют положениям принятой в организации политики безопасности решают отделы защиты информации в ходе их проверки. И такие сложные задачи периодически возникают при измене-нии (обновлении) компонентов информационной системы, изменении конфигурации операционных систем и т.п.

Для решения этих задач администраторы сетей используют средства, облегчающие анализ защищенности используемых механизмов обеспече-ния информационной безопасности. Эти средства могут исследовать за-щищенность на уровнях: - сетевом, операционной системы и приложения. Наибольшее распространение получили средства анализа защищенности сетевых сервисов и протоколов. Вторыми по распространенности получи-ли средства анализа защищенности операционных систем. Связано это также с распространенностью ряда операционных систем (например, UNIX и Windows NT). Однако, из-за того, что каждый производитель вносит в операционную систему свои изменения (например, множество разновид-ностей ОС UNIX), средства анализа защищенности ОС анализируют в пер-вую очередь параметры, характерные для всего семейства одной ОС. И лишь для некоторых систем анализируются специфичные для нее парамет-ры. Средств анализа защищенности приложений на сегодняшний день ма-ло и существуют только для широко распространенных прикладных сис-тем, типа Web-служб, СУБД и т.п.

Применяя средства анализа защищенности можно достаточно быст-ро определить в компонентах корпоративной сети узкие места в настрой-ках и возможностях для несанкционированного воздействия, выработать рекомендации, позволяющие устранить выявленные недостатки. Однако перед специалистами отделов защиты информации встает задача правиль-


СПИ-ИТ-2006

427

ного выбора средств анализа защищенности, учитывающего технологию обработки информации в организации (например, типы и версии ОС, сис-тем электронного документооборота (СЭД) и т.д.). Для этого авторами предлагается разработать практические рекомендации для администрато-ров, поддерживающих их в ходе проверки защищенности механизмов ау-тентификации в современных ОС и СЭД.

Гарусев М.Л. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПОСТРОЕНИЯ ШАБЛОНОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ

[email protected] Одной из сложнейших проблем в современной защите информации

является проблема накопления и анализа огромного объема данных, гене-рируемых защищаемыми системами и приложениями. Это в полной мере относиться и к защитным системам, работающим в телекоммуникацион-ных сетях – таким как операционные системы маршрутизаторов, коммута-торов, различного рода свитчей и т.п. Все они не только выполняют свою основную роль телекоммуникационного устройства, но и являются объек-том потенциального нападения со стороны злоумышленников.

Одним из возможных способов защиты подобных устройств может стать метод выявления аномальной деятельности сетевого оборудования, через фиксацию потока сетевых сообщений, постоянно, в режиме реально-го времени формируемого этими устройствами. Этот метод в науке полу-чил название корреляции событий (event correlation). В момент появления этой технологии ее еще называли корреляцией тревожных сообщений (alarm correlation) [1, 2].

Суть технологии – обработка всех сообщений, приведенных к неко-торому единому формату в одной центральной точке с помощью автомати-зированных методов выявления и построения шаблонов. Эти шаблоны формируются динамически, с помощью методов Data Mining [3] (букваль-но – методов «добычи данных»), что существенно уменьшает задейство-ванность людей-экспертов в обработке потока сообщений от сетевых уст-ройств – им нужно только обеспечить подготовку правильных исходных, «сырых» данных.

Ряд проведенных экспериментов позволяет утверждать, что методы Data Mining весьма применимы для автоматизированного построения про-филей защищаемых информационных систем для выявления аномалий. Поскольку записи аудита телекоммуникационного оборудования весьма схожи по структуре и идеологии с журналами аудита серверных систем, то


СПИ-ИТ-2006

428

применение корреляции событий может помочь решить ряд задач по защи-те сетевых устройств.


1. Nygate Y.A. Event correlation using rule and object based techniques, Integrated Network Management IV, Chapman and Hall, London, p. 278-289, 1995.

2. Jakobson G., Weissman M.D. Alarm correlation, IEEE Network, Vol. 7, No. 6, p. 52-59, 1993.

3. Shapiro A., Frawley W.J. Knowledge Discovery in Databases , AAAI Press, Menlo Park, California, p. 325-345, 1991.

Давидович М.Н., Картамышев В.М., Ставский Ю.В., Терин Д.В. WEB–ОРИЕНТИРУЕМАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА

ФОРМИРОВАНИЯ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ [email protected]

Одной из важных составляющих учебного процесса является кон-

троль усвоения и практического применения обучаемыми полученных зна-ний. Для этого все большее применение получают различные формы тестовых опросов [1,2].

В настоящее время создан комплекс программных средств проведе-ния тестирования, прошедший апробирование в СГТУ. В рамках данного комплекса разработан ряд тестовых заданий к лабораторным работам, мо-дулям, зачётам и экзаменам по различным разделам физики. В данной ра-боте представлен раздел «Оптика и атомная физика». Раздел включает в себя тесты и методические указания. Каждый тест содержит десять за-дач. Каждая задача имеет от 2-х до 10 вариантов. Все тестовые задания предполагают только числовой ответ, что исключает случайный правиль-ный ответ. При формировании тестовых заданий по выбранной лабора-торной работе происходит случайный выбор из набора заданий и случай-ная генерация числовых данных в определенных пределах. Студенты имеют возможность в любое время ознакомиться с содержанием всех тес-товых вопросов, а также в режиме тренажера проверить свои знания. В режиме отчета результаты сохраняются на сервере и доступны для просмотра. На сайте также имеются методические материалы к ла-бораторным работам.

Программное обеспечение позволяет осуществлять две формы проведения тестового контроля. Одна форма предполагает сиюминут-ную проверку введенного результата каждого задания с сообщением ре-зультата тестируемому и, следовательно, запрещает возврат к предыдуще-му заданию. Другая - предоставляет возможность свободно переходить к


СПИ-ИТ-2006

429

любому заданию, а проверка всех заданий производится в конце тести-рования. Задаваемые вопросы сопровождаются необходимыми текстовы-ми и графическими пояснениями. Весь материал программного обеспече-ния содержится на внутреннем сайте ЭТИ СГТУ и доступен для всех сту-дентов и преподавателей.


1. Давидович М.Н., Ставский Ю.В. Программное обеспечение и применение компьютерного тестирования в образовании // «Современные проблемы информатизации в непромышленной сфере и экономике». Сб. трудов по итогам VIII междунар. открытой научной конф., Воронеж, 2003. С.13.

2. Картамышев В.М. и др. Web-технологии при разработке научно-методического сопровождения распределённого учебного процесса// Тех-нологии Интернет - на службу обществу. Сб. статей по матер. Всесо-юз. науч.-практич. конф., Саратов, 2003.С.99-102.

Егоров С.И., Иванов С.С. ДВУХФАЗНАЯ ПРОЦЕДУРА ДЕКОДИРОВАНИЯ LDPC-КОДОВ ДЛЯ

КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ СО СТИРАНИЯМИ [email protected] [email protected]

В настоящее время особое внимание как исследователей, так и прак-

тиков привлекает возможность использования сети Internet для широкове-щательной передачи мультимедийных данных в реальном времени (real time multicasting – RTM). Препятствием для внедрения эффективных сис-тем RTM в сеть Internet служит проблема потери IP-пакетов в маршрутиза-торах при перегрузке сети. Широко используемые в сети протоколы при-кладного уровня, такие как HTTP и FTP, используют протокол TCP, обес-печивающий для двухточечного соединения повторную передачу пакетов в случае их потери, что неэффективно в системах RTM.

Надежная широковещательная передача данных в реальном времени в сетях с коммутацией пакетов может быть обеспечена на основе исполь-зования технологии FEC (forward error correction - прямое исправление ошибок). При этом потерянные пакеты объявляются стертыми. В послед-нее время особое внимание исследователей привлекает использование для кодирования передаваемых пакетов различных разновидностей LDPC-кодов (Low Density Parity Check Codes), таких как, например, коды Торна-до [1].

В данной работе предлагается процедура декодирования LDPC-кодов для каналов со стираниями. В процедуре можно выделить две фазы:

1) Аккумулирование стираний. В этой фазе подсчитываются веса



СПИ-ИТ-2006

430

проверочных уравнений (здесь под весом уравнения понимается число стертых символов, входящих в это уравнение) и фиксируется расположе-ние в этих уравнениях стертых символов. Одновременно с изменением ве-сов уравнений осуществляется сортировка уравнений по возрастанию их весов с использованием алгоритма быстрой сортировки.

2) Исправление стертых символов и их исключение. После аккуму-лирования стираний осуществляется исправление стертых символов, со-держащихся в проверочных уравнениях веса 1. При этом исправленные стертые символы удаляются из всех проверочных уравнений в порядке об-ратном их накоплению. Веса соответствующих уравнений при этом уменьшаются. При каждом изменение веса осуществляется одна итерация сортировки.

Фаза аккумулирования стираний процедуры декодирования может быть представлена в следующем виде:

1) Для j = 0,...,n-1 выполнять п. 2-7; 2) Если j-й символ стерт, выполнять п. 3-7, пропустить их в против-

ном случае; 3) Для k = 0,...,lj-1 выполнять п. 4-7; 4) i:= f(j,k); 5) t:= φ(j,k); 6) M(i):= M(i) or DC(t); 7) N(i):= N(i) + 1; 8) Итерация сортировки по инкременту веса одного уравнения. Фаза исправления стертых символов и их исключения может быть

представлена в следующем виде: 1) Если веса всех проверочных уравнений нулевые, то декодирова-

ние завершено успешно. 2) Если отсутствуют проверочные уравнения веса 1, то декодирова-

ние завершается неудачно. 3) i:= номер проверки веса 1; 4) t:= CD(M(i)); 5) j:= ψ(i,t);

6) ∑−

≠=

=1

,0:),(:

ir

tkkkij CC ψ ;

7) Для k = 0,...,lj-1 выполнять п. 8-12; 8) i:= f(j,k); 9) t:= φ(j,k); 10) M(i):= M(i) and not DC(t); 11) N(i):= N(i) - 1; 12) Итерация сортировки по декременту веса одного уравнения. При описании процедуры используются следующие обозначения: n-

количество символов в кодовом слове; lj – количество проверочных урав-нений, в которые входит j-ый символ кодового слова (Cj); ri – количество

СПИ-ИТ-2006

431

символов в i-ой проверке; f – табличная функция, определяющая для j-го символа номера проверочных уравнений, в которые он входит; φ – таблич-ная функция, определяющая для j-го символа номер позиции стертого символа в i-ом проверочном уравнении; ψ – табличная функция, опреде-ляющая для t-го стертого символа i-го проверочного уравнения номер по-зиции стертого символа в кодовом слове; CD – оператор перевода унитар-ного кода в двоичное число; DC - оператор перевода двоичного числа в унитарный код; N – массив весов проверочных уравнений; M – массив флагов стертых символов в проверочных уравнениях.

Предложенная процедура обладает высоким быстро- действием и может быть использована в составе системы для защиты от ошибок широ-ковещательной информации в сетях с коммутацией пакетов.


1. Buyers J.W., Luby M.G., Mitzenmacher M., Rege A. A Digital Foun-tain Approach to Reliable Distribution of Bulk Data. – Proc. ACM SIGCOMM-98, Vancouver, Canada, Sept. 1998.

Еремеев В.Б. О ПРОБЛЕМЕ КОНСОЛИДАЦИИ СЕРВЕРОВ

[email protected] Любая крупная организация, имеющая в составе своей инфраструк-

туры локальную вычислительную сеть, неизбежно сталкивается с пробле-мой консолидации/деконсолидации серверов. Так, например, на Новоли-пецком металлургическом комбинате в ближайшие годы планируется цен-трализация серверов из цеховых вычислительных центров на территории главного вычислительного центра с целью обеспечения наилучших усло-вий обслуживания: персонал, климатические условия и т.п.

Поэтому, прежде чем вносить какие-либо изменения в существую-щую сеть, производить консолидацию «вслепую», следует промоделиро-вать различные варианты консолидации, основываясь на данных монито-ринга текущего состояния сети, и выбрать самый оптимальный из этих ва-риантов.

Следует создать методы и программные средства моделирования по-следствий серверной консолидации в сети передачи данных.

Варианты консолидации могут быть определены в контексте трёх основных подходов [1]:

1) Централизация – перемещение серверов из ВЦ, расположенных в различных географических точках, в одно место. Перемещение серверов в другую географическую точку неизбежно влияет на параметры сетевых соединений.


СПИ-ИТ-2006

432

2) Физическое объединение: а) объединение серверов – замена большого числа маломощных сер-

веров на меньшее число более мощных машин; б) консолидация средств хранения данных. Здесь возможна излишняя нагрузка на процессоры, диски и память –

угроза потенциальных провалов в производительности. 3) Интеграция данных и приложений: консолидация данных из са-

мых разнообразных источников на одном сервере и в одной системе хра-нения, установка однородных приложений на одном консолидированном сервере.

В связи с физическим объединением встаёт вопрос описания серве-ра, как обслуживающего прибора, то есть получение выражения для нахо-ждения максимально возможного числа кадров Nmax размера α, которое сервер теоретически может принять (поместить в очередь обслуживания), а также максимальной интенсивности обслуживания μmax в зависимости от его аппаратных параметров: частоты процессора, объёма ОЗУ, дискового пространства и т.п. (P1, P2, P3,.., Pn), т.е. нахождение

Nmax=f(P1, P2, P3,.., Pn, α), μmax =g(P1, P2, P3,.., Pn, α),

с целью дальнейшего определения и прогнозирования загруженности сер-вера в целом и по каждому из аппаратных параметров в отдельности, в за-висимости от текущего числа кадров в очереди обслуживания.


1. Спеллман Э., Эриксон К., Рейнолдс Дж. Консолидация серверов // Открытые системы. – 2004. - 5. – С.27-35.

Зыков В.В., Решетник Ю.А. ОЦЕНКА ТЕМАТИЧЕСКОГО ВЕСА САЙТА И ТЕМАТИЧЕСКОЙ

СВЯЗНОСТИ НАБОРА САЙТОВ [email protected] [email protected]

Пусть имеется классификатор интернет-сайтов с n различными раз-

делами и подразделами разного уровня. Задается матрица R тематической близости между разделами классификатора. Матрица R квадратная и име-ет размер nn× . Степень тематической близости между разделами i и j за-дается в диапазоне 10 ≤≤ ijr . 1=ijr означает полное тематическое соответст-вие, а 0=ijr означает полное тематическое несоответствие. По диагонали у этой матрицы стоят единицы, то есть 1=iir .

Пусть дан граф интернета, то есть такой ориентированный граф, в котором вершины – это интернет-сайты, соединенные дугами в том случае, если один сайт ссылается на другой.



СПИ-ИТ-2006

433

Пусть имеется некоторое множество сайтов A , которое вписано в некоторый тематический классификатор, то есть каждому сайту Aak ∈ ста-вится в соответствие раздел классификатора i : iak → . Для любого сайта ka мы можем получить множество ссылающихся на него сайтов L . Среди сайтов множества L мы можем выделить множество сайтов

mtZzLAZ t ,1, =∈=∩= , таких, что они есть в исходном классификаторе и ссылаются на произвольно заданный сайт ka . Тогда для сайта ka мы можем

вычислить средний тематический вес его внешних ссылок: ∑=

=m

tijk r

mv

1

1 , где

ijr – получен из условий iak → , jzt → . Если полученный средний вес ум-ножить на общее количество ссылающихся сайтов, то есть на мощность множества L , то мы получим оценку веса и значимости сайта ka в своей

тематической группе: ∑=

=⋅=m

tijkk r

mL

LvV1

Заметим, что подобную величину можно использовать для того, что-бы выделить нечеткие тематические группы для сайтов множества G . Для этого необходимо построить булеан B , который представляет собой мно-жество всех подмножеств множества G . Для каждого элемента Bbs ∈ мы можем вычислить среднюю тематическую связность между сайтами, из

которых состоит элемент булеана sb по формуле ∑→→

=

jbib

ijs

ss

ru

w

21

1 , где 2dCu = –

число всех сочетаний сайтов из элемента sb по два; sbd = – мощность эле-мента sb ; 21, ss bb – пара различных сайтов из множества sb . Суммирование ведется по всевозможным парам сайтов. Если тематическая принадлеж-ность некоторого сайта 1sb неизвестна, то для пары 21, ss bb задается некото-рое усредненное значение тематической связности r . Если средняя тема-тическая связность sw достаточно высока ( pws > ), то набор сайтов sb мож-но считать тематически связным. Задачу разделения исходного множества сайтов G на g тематических групп с наибольшей средней тематической связностью можно решить целочисленным симплекс методом.

Камалетдинова Ю.Б., Блюмин С.Л. ТЕХНИЧЕСКИЙ И СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ХАРАКТЕРИСТИК ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

[email protected]

В работе рассматриваются два подхода к анализу данных - структур-ный анализ [1] и комбинация стохастического моделирования и техниче-


СПИ-ИТ-2006

434

ского индикаторного анализа [2]. Эти два подхода объединяет использова-ние методов технического анализа (ТА), как универсального способа по-лучения дополнительной информации для прогнозирования из самой реа-лизации. Они могут быть применены не только к рыночным системам, та-ким как стоимость акций, но и к временным рядам иной природы, напри-мер, к характеристикам вычислительных сетей.

Описание однородности структуры случайных сигналов осуществля-ется путем нахождения моментов изменения тенденций – «особых точек» методами структурного анализа. Минимизацией среднемодульного откло-нения координат особых точек на условно-образцовой кривой (построен-ной с использованием алгоритма скользящего арифметического среднего) и выделенных с помощью различных методов структурного анализа нахо-дятся оптимальные настроечные параметры методов структурного анализа.

Для нахождения моментов изменения тенденции используется также алгоритм адаптивного сжатия данных, применяющий кусочно-линейную аппроксимацию с адаптивной расстановкой узлов [1]. Его характерной чертой является определение координат особых точек в реальном масшта-бе времени, в то время как методы структурного анализа служат больше для подтверждения изменения тенденции.

Прогнозирование временных рядов проводится методом на основе условно-вероятностной индикаторной модели, на точность которого не влияют трудноизмеримые и неудобные внешние факторы и который не учитывает неопределенность в поведении объекта. Он опирается на ис-пользование индикаторов технического анализа и позволяет получать про-гнозные оценки на основе эмпирических распределений.


1. Киселева Т.В. и др. Структурный анализ временных последова-тельностей данных. - Новокузнецк: СибГИУ, 2004. – 198 с.

2. Алейникова Н.А., Половинкин И.П., Семенов М.Е. Использова-ние индикаторов технического анализа для построения количественных прогнозов// Вестник ф-та ПММ. Вып. 3. – Воронеж: ВГУ, 2002. – С. 3 - 8.

Кравец О.Я., Платов В.В. АНАЛИЗ ПРИЧИН САМОПОДОБИЯ ТРАФИКА В

ПЕРЕПОЛНЕННОМ БУФЕРЕ АКТИВНОГО СЕТЕВОГО УСТРОЙСТВА [email protected]

Феномен самоподобия был обнаружен множеством исследователей

при анализе трафика сети Интернет [1-3]. Обычно, самоподобие объясня-ется «тяжелохвостым» распределением длин сессий каждого потока дан-


СПИ-ИТ-2006

435

ных [2]. Однако, долгосрочная зависимость (LRD, long-range dependence) была обнаружена также в случаях, когда длины потоков варьировались слабо [4].

В настоящей работе была произведена попытка изучить процессы, происходящие в переполненном буфере активного сетевого устройства. Для этого использовалось программное средство NS2 [9]. Буфер модели-ровался, как показано на рис. 1

Рис. 1. Буфер «узкого места» Кроме этого, используя модели протокола ТСР из [5] и [6], были по-

лучены аналитические выражения для вероятностей нахождения протоко-ла ТСР на разных стадиях механизма экспоненциального отката. Адекват-ность этих выражений была проверена с помощью NS2. Данная проверка показала высокую степень совпадения теоретических и эксперименталь-ных данных.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что в переполненном буфере основную роль в формировании структуры трафика играет механизм экс-поненциальных откатов ТСР. Другими словами, именно экспоненциаль-ный откат обуславливает самоподобные свойства трафика, прошедшего через переполненный буфер устройства. Данный результат вместе с ре-зультатами других исследований [7], [8] говорит о том, что в настоящее время протокол ТСР, вернее алгоритмы управления потоком данного про-токола не удовлетворяют требованиям настоящего времени, т.к. при со-временном уровне загрузки сетей передачи данных ТСР начинает модули-ровать трафик таким образом, что последний становится самоподобным. Тем самым еще более усугубляя негативные эффекты (потери пакетов, джиттер, задержки в передаче), связанные с высокой загруженностью се-тей.

СПИ-ИТ-2006

436

Список использованных источников 1. Crovella M., Bestavros A. Self-similarity in world wide web traffic:

Evidence and possible causes. - IEEE/ACM Trans. on Netw., p. 835–846, December 1997.

2. Leland W.E., Taqqu M.S., Willinger W., Wilson D.V. On the selfsimi-lar nature of ethernet traffic (extended version). - IEEE/ACM Trans. on Netw., p. 1–15, February 1994.

3. Feldmann, Gilbert A.C., Willinger W., Kurtz T.G. The changing na-ture of network traffic: Scaling phenomena. - ACM Comp. Comm. Rev., p. 5–29, April 1998.

4. Morris R.T. Scalable TCP Congestion Control, Ph.d. thesis, The Divi-sion of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge MA, January 1999.

5. Guo L., Crovella M., Matta I. - TCP congestion control and heavy tails. - Tech. Rep. BUCS-TR-2000-017, Computer Science Dep., Boston Uni-versity, 2000.

6. Figueiredo D.R., Liu B., Mishra V., Towsley D. On the autocorrelation structure of TCP traffic. - Tech. Rep. 00-55, Dep. of Computer Science, Univer-sity of Massachusetts, Amherst, November 2000.

7. Veres A., Boda M. The Chaotic Nature of TCP Congestion Control // Proceedings of IEEE INFOCOM'2000, March 2000.

8. Кравец О.Я., Платов В.В. Влияние параметров существующих алгоритмов управления потоком протокола ТСР на степень самоподобия трафика. - Современные проблемы информатизации: Сб. тр. Вып. 10. Во-ронеж 2004.

9. “UCB/LBNL/VINT network simulator – ns (version 2),” http://wwwmash.cs.berkeley.edu/ns/.

Мажулин С.А., Преображенский А.П. ПОДСИСТЕМА ЗАЩИЩЁННОГО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИОННЫМИ СООБЩЕНИЯМИ

[email protected] Бурное развитие сетевых технологий, в том числе и Интернета, спо-

собствуют значительному увеличению доступных информационных ре-сурсов и объемов передаваемой информации [1].

Одним из вариантов решения этой проблемы для отдельной органи-зации является создание и использование собственного алгоритма шифра-ции с двумя ключами: открытым (ассиметричный алгоритм) и секретным (симметричный алгоритм), по аналогии с PGP.

Проведённый анализ алгоритмов шифрации и сжатия данных позво-лил сформулировать основные требования к программному средству, по-

http://wwwmash.cs.berkeley.edu/ns/


СПИ-ИТ-2006

437

зволяющему реализовать защищённый обмен информацией в многополь-зовательской системе.

Цель работы: Разработка программного средства, для безопасного обмена информацией внутри компании.

В качестве алгоритма шифрации файлов использовался метод сдви-га. Этот метод прост в программной реализации и имеет достаточное бы-стродействие. Для шифрации данных в сети или потоков использовался метод на основе алгоритма RSA. Достоинством данного подхода является то, что он позволяет обрабатывать несколько потоков одновременно, атак же сжимать передаваемые данные. Данные могут считываться как из фай-ла, так и из оперативной памяти.

Использованный алгоритм RSA имеет ряд преимуществ: 1) алгоритм RSA является ассиметричным, т.е. он основывается

на распространении открытых ключей в сети. Это позволяет не-скольким пользователям обмениваться информацией, посылаемой по не-защищенным каналам связи;

2) пользователь сам может менять как числа, так и открытый и закрытый ключ по своему усмотрению, только потом он должен рас-пространить открытый ключ в сети. Это позволяет добиваться пользова-телю нужной ему криптостойкости.

В результате выполнения программы исходное сообщение шифрует-ся и передается по сети по указанному адресу, где оно расшифровывается. Программа написана в среде Delphi 7.0. Она имеет понятный и удобный для работы интерфейс, что дополнительно помогает пользователю с наи-большей результативностью использовать всю ресурсную базу.


1. Баричев С.Г. и др. Основы современной криптографии. – М.: «Го-рячая линия –Телеком», 2001. – 120 с.

Маргамов А.В. МАРШРУТИЗАЦИЯ В ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ, ОБРАЗОВАННОЙ

ИЗДЕЛИЯМИ ОДНОЙ СТАНЦИИ [email protected]

Для осуществления диагностики состояния станции, следует собрать

информацию со всех составляющих ее устройств. Таким образом, возника-ет необходимость в организации внутристанционной сети.

Данный алгоритм предполагается использовать для обмена пакетами между устройствами единого аппаратного комплекса. Все устройства объ-единены в группы внутри отдельных стоек. При этом предполагается на-личие двух типов соединения: 1) соединение по общей шине в рамках од-


СПИ-ИТ-2006

438

ной стойки; 2) соединение «точка-точка» как между объектами одной стойки, так и между объектами разных стоек.

Алгоритм маршрутизации на сетевом уровне должен обеспечивать доставку пакетов, до заданного устройства с выбором наикратчайшего пу-ти. Для этого он должен осуществлять ведение таблиц маршрутизации и обмен маршрутной информацией с соседними устройствами. Так как в ти-повом применении в устройстве присутствуют интерфейсы с возможно-стью посылки пакета сразу нескольким устройствам, сбор подтверждений о доставке пакетов с маршрутной информацией будет вызывать трафик намного превышающий полезный. В этих условиях, надо видимо отказать-ся от доставки маршрутной информации с подтверждениями, используя вместо этого периодическую рассылку. Следовательно, необходимо опре-делить период рассылки, а также целесообразность двукратной посылки маршрутной информации при изменениях.

Предполагается использовать алгоритм маршрутизации Беллмана-Форда (distance-vector алгоритм). В этом алгоритме для построения таблиц маршрутизации устройства обмениваются только со своими соседями ин-формацией о возможности доставки пакетов до других устройств, и коли-чеством переприемов (дистанцией) необходимым для достижения этих устройств. Здесь, учитывая возможные варианты топологии сети, вводится ограничение на максимальное число транзитных узлов – не более четырех. Такое ограничение позволяет свести к минимуму проблему петлевых мар-шрутов.

Для выбора лучшего пути доставки пакета, следует ввести правило расчета качества маршрута (метрики). Так как у устройства могут быть ин-терфейсы с низкой скоростью, то при расчете метрики следует учитывать не только количество транзитов, но и через какие интерфейсы пройдет па-кет. Для формирования метрики необходима следующая информация:

− признак использования низкоскоростных интерфейсов; − количество использованных транзитных узлов (1..4). Поскольку есть шинные интерфейсы, через которые доступны не-

сколько соседей, следует, видимо, ввести новое понятие – пара интер-фейс/сосед. Для быстрого перерасчета таблицы маршрутизации, следует хранить метрики, принятые от всех пар интерфейс/сосед. Для предотвра-щения образования петлевых маршрутов при рассылке метрик соседям, не следует посылать информацию о доступности какого либо узла в интер-фейс, если через этот интерфейс доступны соседи, имеющие метрику до этого узла меньшую или равную нашей метрике. Это правило не избавляет полностью от образования петель, но позволяет минимизировать их коли-чество (только через два транзита), и обеспечивает быстрый (за две итера-ции) разрыв этих петель.

Таблица маршрутизации должна содержать по одной записи на каж-дый узел в сети. Формат записи для одного узла:

СПИ-ИТ-2006

439

− Текущая метрика доступа к узлу; − Количество пар интерфейс/сосед имеющих одинаковую минималь-

ную метрику для доступа к узлу; − Список пар интерфейс/сосед имеющих одинаковую минимальную

метрику для доступа к узлу; − Номер текущей пары интерфейс/сосед для доступа к узлу. Исполь-

зуется для циклического перебора всех лучших вариантов путей доступа к узлу;

− Таблица метрик всех пар интерфейс/сосед, для расчета минималь-ной метрики;

− Битовая таблица пар интерфейс/сосед, содержащая признаки запре-та посылки им информации о доступности узла. Используется при посылке очередного пакета с маршрутной информацией, в какой либо интерфейс.

Содержимое этой записи пересчитывается при каждом изменении метрики принятой от соседей. Если в результате пересчета изменяется ми-нимальная метрика, то устанавливается требование рассылки новой ин-формации соседям.

Данный алгоритм маршрутизации позволяет итеративным путем формировать таблицы маршрутизации для всей структуры в каждом объ-екте, не вызывая излишней загруженности каналов связи. Приведенный выше метод позволяет также учитывать различные типы соединений объ-ектов и скорость передачи информации по каждому из направлений, что позволяет вычислить наиболее оптимальный по времени маршрут. Табли-ца маршрутизации формируется с использованием минимального объема памяти, что также немаловажно для объектов с ограниченными ресурсами. Таким образом, достигается наиболее оптимальный вариант маршрутиза-ции для подобного вида сетей.

Маргамов А.В. МАРШРУТИЗАЦИЯ В СЕТЯХ С ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАГРУЖЕННОСТЬЮ НАПРАВЛЕНИЙ СВЯЗИ

[email protected] Задача поиска оптимального маршрута в сетях связи предполагает

формирование таблиц маршрутизации, учитывающих текущее состояние объектов сети. Как правило, подобные таблицы обновляются при каждом изменении в топологии сети, способном повлиять на связность объектов. К таким изменениям относятся отказы и восстановления аппаратуры и кана-лов связи. Такие события происходят достаточно редко, что позволяет оперативно изменять таблицы маршрутизации, без ущерба для работы се-ти.


СПИ-ИТ-2006

440

Более серьезной проблемой является формирование оптимальных маршрутов в сетях с произвольно загруженными каналами связи. Линия связи может менять состояния «занято – свободно» по нескольку раз за минуту, что не позволяет оперативно пересчитывать таблицы маршрутиза-ции с использованием обычных методов. Кроме того, при прокладке кана-лов связи в подобных сетях необходимо учитывать приоритеты абонентов сети, что вводит дополнительные условия и ограничения на алгоритм маршрутизации.

Процедура организации канала заключается в следующем: 1) находим направления, в которых есть свободная полоса требуемой

ёмкости; 2) всем соседям в выбранных направлениях посылаются пакеты типа

А, содержащие следующую информацию: − номер станции - приемника; − идентификатор канала; − номер станции - источника; − приоритет; − емкость; − номер исходящего направления; На каждой промежуточной станции к пакету добавляется информа-

ция: − номер промежуточной станции; − номер входящего направления; − номер исходящего направления; Пакет передается от узла – источника во всех направлениях, содер-

жащих непрерывную полосу требуемой емкости. Каждая промежуточная станция добавляет к пакету свою группу

байт и передает его во всех направлениях, содержащих непрерывную по-лосу требуемой емкости, кроме того, с которого был получен этот пакет. Записывает в массив соединений характеристики канала, устанавливает состояние «ожидание завершения организации канала» и тайм-аут. По по-лучении пакета подтверждения, это состояние заменяется на «канал ис-правен» и тайм-аут снимается. Если время истекло, запись, характеризую-щая этот канал, из массива соединений удаляется.

Если за время установленного тайм-аута придет еще один такой же пакет, он погасится (не будет передаваться дальше). Если пакет достиг ко-нечной станции (станции - приемника), он в себе уже фактически содержит маршрут.

По получению первого такого пакета запускается процедура, обеспе-чивающая организацию канала (обратный ход), все другие такие же паке-ты, пришедшие позже, гасятся (не будут передаваться дальше).

СПИ-ИТ-2006

441

Для того чтобы обеспечить организацию канала на конечной стан-ции из пакета типа А формируется пакет подтверждения путем добавления в последнюю группу номера первого канала в исходящем направлении:

N-я группа (последняя) примет вид: − номер N-й промежуточной станции; − номер входящего направления; − номер исходящего направления; − номер первого канала (1..30) в исходящем направлении; Пакет передается от узла – приемника к узлу – источнику. Конечная и каждая промежуточная станция отсекает от пакета свою

группу байт, выполняет коммутацию (только промежуточные станции) и добавляет к предыдущей группе номер первого канала в исходящем на-правлении.

Если на станции-источнике пауза истекла, а пакет с кодом подтвер-ждения не пришел, то процедура будет запущена заново.

Таким образом, данный алгоритм позволяет создавать каналы связи с заданной емкостью, при определенном уровне приоритета потребителя, без пересчета таблиц маршрутизации. Создание канала связи происходит за один итеративный цикл обмена информационными пакетами, что позволя-ет оперативно реагировать на изменения связности сети, ввиду изменяю-щейся загруженности определенных направлений связи.

Маргамов А.В. ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО МАРШРУТА В СЕТЯХ С

ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ КОНФИГУРАЦИЕЙ [email protected]

Задача поиска оптимального маршрута осложняется, когда мы стал-

киваемся со спецификой какой-либо определенной сети связи. К примеру, если сеть связи имеет постоянную структуру, то можно сформировать еди-ную фиксированную таблицу маршрутизации для всей сети. В реальности же сеть связи представляет собой сложный динамический объект, с посто-янно меняющимися характеристиками. В сети появляются новые объекты, выходят из строя действующие, происходят обрывы и восстановления со-единений, меняется нагрузка на определенное направление и т.д. При ус-ловии, что каждый элемент сети может получать информацию о состоянии других узлов, и таким образом формировать матрицу связности, возникает задача получения оптимального маршрута до любого удаленного объекта сети, при минимальных затратах времени и ресурсов памяти объекта сети.

Для получения на каждой станции (узле) полной картины состоя-ния сети, осуществляется обмен между станциями пакетами, информаци-онную часть таких пакетов составляет информация о состоянии направле-


СПИ-ИТ-2006

442

ний связи и состоянии станции. Предполагается посылать такие пакеты в следующих случаях: а) инициации станции (первоначального запуска либо перезапуска)

по истечении паузы, необходимой для анализа состояния оборудования станции;

б) кардинальных изменений в состоянии направлений связи, как то: отказ или восстановление направления; переход из состояния «сво-бодно» в состояние «занято» или, наоборот, для абонентов любого при-оритета;

в) изменений в состоянии данной станции, а именно появление неисправностей, возможно приводящих к отказу в предоставлении кана-ла связи (неисправность системы управления, коммутационного, оборудо-вания формирования канала и пр.) или восстановление после вышеназван-ных неисправностей.

г) получение пакета с информацией об изменении состояния от новой, либо ранее неисправной и потому «молчавшей», станции.

Такой механизм позволяет отслеживать изменения в топологии сети, как при появлении (пропадании) станции, так и при развертывании сети. На основе полученных пакетов формируется, либо корректируется матри-ца связности, на базе которой рассчитываются таблицы маршрутизации.

В отличие от классического метода Флетчера предлагается форми-ровать матрицу связности не квадратной, а прямоугольной N*M, где N – число станций в сети, а M – максимальное число соседей, как правило, M < N, иногда значительно. Подобный подход дает значительный выигрыш в вычислениях, тем более, что, как правило, требуется выбрать именно кон-кретное направление, через которое будет достигнута требуемая станция.

Так как используется децентрализованный алгоритм маршрутизации, то можно не пересчитывать всю матрицу маршрутизации в каждой стан-ции, а формировать только одну свою строку. Для расчета строки таблицы маршрутизации вводим вспомогательную матрицу А размерности N*3. В трех элементах I-ой строки информация располагается следующим обра-зом:

1-ый элемент – «метка» I-ой станции; 2-ой элемент – «длина» маршрута от данного до I-й станции; 3-ий элемент – «направление», в котором следует добираться до I-

ой станции. Метка может принимать три значения: а - станция не рассматривалась; б - станция будет рассматриваться на следующем шаге; в - для станции принято решение. Первоначально для всех станций метка устанавливается – «а»; для

данной станции – «в»; для её соседей, которые определяются по матрице смежности – «б», при условии, что ребро, соединяющее данную станцию

СПИ-ИТ-2006

443

и соседнюю исправно. Поле «длина» заполняется следующим образом: для данной станции - 0 , для соседних станций веса соответствующих ре-бер. «Направление» для данной станции - 0, для соседей - соответствует направлениям, в которых они находятся относительно данной станции. На каждом следующем шаге рассматриваются станции, помеченные меткой «б».

Для их соседей вычисляется «длина» как сумма своей «длины» и ве-са ребра, если ребро исправно. Если станция-сосед имеет метку – «а», то поля «длина» и «направление» заполняются безусловно. Если станция имеет метку – «б», то поля «длина» и «направление» изменяются только в том случае, если новая длина меньше ранее записанной. Если поле «на-правление» модифицируется, то метка станции принимает значение –«б», в противном случае метка получает значение – «в». Итеративный про-цесс продолжается до тех пор, пока не останется станций с меткой – «б».

Таким образом предполагается снижение затрат ресурсов станции на формирование и хранение таблиц маршрутизации за счет использования итеративного процесса поиска оптимального маршрута, при котором каж-дой станции достаточно хранить только информацию о связности сети и строку направлений, в которых следует двигаться для достижения крат-чайшего маршрута до соответствующей станции. Данный метод также предполагает автоматическое обновление данных маршрутизации при из-менении связности сети (отказ и восстановление объектов, обрыв линии связи и т.д.).

Пономарев Д.Ю. ТЕНЗОРНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ

[email protected] В соответствии с «Концептуальными положениями по построению

мультисервисных сетей на ВСС РФ» основой для построения широкополос-ных сетей интегрального обслуживания (ШЦСИО) в Российской Федера-ции выбраны технологии АТМ и IP. Однако, в связи с особенностями раз-вития сетей связи в нашей стране и развитие телекоммуникационных тех-нологий в мире, в настоящее время на единой сети электросвязи РФ (ЕСЭ) используется (и будет использоваться) достаточно широкий спектр техно-логий, каждой из которых присущи как достоинства, так и недостатки.

К недостаткам развития современных сетей связи является наличие сети для каждого вида связи. И, как результат, большое количество выде-ленных сетей, выполняющих строго определенную функцию. Как правило, ресурсы одной сети не могут быть использованы другой, поэтому сущест-вует необходимость в производстве и техническом обслуживании всех но-вых сетей. В то же время ими необходимо управлять и расширять спектр


СПИ-ИТ-2006

444

предоставляемых услуг, увеличивать функциональность. Для устранения недостатков возникает необходимость формирования мультисервисных сетей.

Общие подходы к построению данных сетей связи нашли отражение в концепции сетей связи следующего поколения – NGN (Next Generation Networks). Данная концепция обеспечивает предоставление неограничен-ного набора услуг, гибкую возможность управления, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и взаимодействие с тра-диционными сетями связи.

Действительно, идея NGN включает в себя все то лучшее, что хотели бы видеть потребители услуг в сетях связи. Каждый потребитель может «брать» то, что ему нужно: высококачественные голосовые услуги, пере-дача данных, услуги факса и телефонии. Все это вписывается в единую, новую, интегрированную систему клиента. Возникают сети, информаци-онные потоки в которых формируются различными службами, что приво-дит к созданию мультисервисной сети. Однако для того, чтобы обеспечить должное качество обслуживания необходимо определить характеристики систем обработки, являющиеся решающими при обслуживании информа-ционных потоков.

В данной работе предлагается применение тензорного подхода к анализу вероятностно-временных характеристик мультисервисных сетей, моделью которых будут являться сети массового обслуживания. Осново-положником тензорной методологии анализа систем является известный американский ученый и инженер Г. Крон, который впервые использовал тензорный анализ и топологию в приложении к теории электрических сетей. Дальнейшее развитие идеи тензорного анализа для информацион-ных систем получили в работах Петрова А.Е., Арменского А.Е., Кузнецова О.Л., Кулагина В.П., Петрова М.Н. и др.

Для инженерного анализа ВВХ сетей массового обслуживания (Се-МО) в данной работе предлагается использовать в качестве инвариантного уравнения известное выражение для определения коэффициента использо-вания устройств (загрузка), дающее связь между интенсивностью поступ-ления вызовов (λ) и средним временем обслуживания ( обслt ): обслtρ λ= . При-менив тензорный метод для сложной сети массового обслуживания, ис-пользуя понятия исходной и примитивной сети, можно получить выраже-ния для определения загрузки в исходной сети, задавая параметры для примитивной сети. Например, в общем виде для СеМО, состоящей из не-которого числа одноканальных систем с бесконечным буфером (данные параметры не являются ограничением метода) необходимо определить примитивную сеть, состоящую из такого же количества систем и описы-ваемых инвариантным уравнением обслtρ λ′ ′ ′= , найти матрицу перехода (С ) от одной проекции к другой: Сλ λ′ = , определить составляющие матрично-го уравнения: ( )T T

обслС С t Cρ λ′ ′= . Решая полученное уравнение относительно

СПИ-ИТ-2006

445

λ, находим коэффициенты использования устройств в исходной сети. Данный подход позволяет при минимальных затратах оце-нить загрузку сетей, обеспечив тем самым определение остальных характеристик Се-МО: распределение вероятностей состояний по отдельным системам: ( )np f ρ= , а также средней очереди N и T .

В качестве примера рассмотрим сеть, представленную на рис. 1.

Для проведения анализа перейдем от исходной сети к примитивной: при этом вве-дем мнимые ветви для образования замкну-

тых контуров с соответствующими контурными интенсивностями (рис. 2).

Рис. 2. Исходная и примитивная сети массового обслуживания

Для определения матрицы перехода составим следующую таблицу

соответствия контурных интенсивностей исходной и примитивной сетей: λa λb λ1 0 1 λ2 1 0 λ3 -1 1

Следовательно, матрица перехода примет вид:0 11 01 1

C = −

.

Зададим среднюю длительность обслуживания:1

2

3

0 00 00 0

tt t

t

=

и за-

грузку узлов ( )1 1

2 2 1 2 3

3 3

0 00 00 0

tt

t

ρρ λ λ λρ

′ ′ ′ ′ ′= ′

для примитивной сети. Для ис-

Рис. 1. Сеть массового об-служивания

СПИ-ИТ-2006

446

ходной сети инвариантное уравнение будет иметь вид:

( )0

0a a

a bb b

tt

ρλ λ

ρ

=

. Следовательно, переходя от одной сети к другой, для

загрузки исходной сети получим следующее выражение: 1

2 32

1 33

0 1 11 0 1

a T

b

Cρ

ρ ρ ρρ ρ

ρ ρ ρρ

′ ′ ′−− ′ ′= = = ′ ′+ ′

, а для времени обслуживания

12 3 3

23 1 2

3

0 0 0 10 0 1 1

0 0 1 00 1 0 1

0 0 1 1

a T

b

tt t t t

C t C tt t t t

t

+ −− = = = − + −

.

Окончательно, можно записать: 2 3 2 3 3

1 3 3 1 2

a

b

t t tt t t

ρ ρ λρ ρ λ

′ ′− + − = ′ ′+ − +

. Решая

полученное уравнение относительно aλ и bλ , можно определить интенсив-ности поступления вызовов в системы исходной сети, как:

( ) ( )1 2 3

0 1 11 0 1

T Ta bCλ λ λ λ λ λ

− = =

, а коэффициенты использования каж-

дого устройства исходной сети находим через следующее выражение:

( ) ( )1

1 2 3 2

3

0 00 1 1

0 01 0 1

0 0

T Ta b

tC t t

tρ ρ ρ λ λ λ

− = =

.

В качестве примера рассмотрим сеть с распределением времени об-

служивания следующего вида: 1

2

3

0 0 0.3 0 00 0 0 0.2 00 0 0 0 0.85

tt

t

=

, а загрузки рас-

пределим как: 11

22

3

3

10.3

1 0.20.851

µρρ µρ

µ

′ ′ = = ′

. Источником нагрузки является пуассо-

новский поток, поступающий через СМО1. Результатом расчетов являются интенсивности информационных по-

токов по всем системам: ( ) ( )1 2 3 1.3505 0.4742 0.8763λ λ λ = , и значения за-грузки во всех узлах: ( ) ( )1 2 3 0.4052 0.0949 0.7449ρ ρ ρ = .

Для подтверждения теоретических расчетов было проведено имита-ционное моделирование в среде GPSS. Результаты моделирования и теоре-тических выражений практически совпадают, что подтверждается анали-зируемыми значениями, представленными в табл. 1.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности использования данного подхода к анализу различных характеристик Се-МО. Кроме того, в качестве заключения необходимо отметить, что данный

СПИ-ИТ-2006

447

метод позволит достаточно быстро и надежно проводить анализ необхо-димых характеристик сетей массового обслуживания, как моделей мульти-сервисных сетей, в целях обеспечения заданного качества обслуживания информационных потоков различного типа.

Таблица 1 ρ1 ρ2 ρ3

Расчет 0,4052 0,0949 0,7449 Имитационное моделирование 0,405 0,095 0,744

Работа поддержана грантом Президента Российской Федерации для

государственной поддержки молодых российских ученых МК-1232.2005.9

Сабенко Е.С. НЕЙРОСЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ В АНАЛИЗЕ ПРОТОКОЛОВ TCP/IP

[email protected]

Несколько десятилетий назад было положено начало исследованиям методов обработки информации, называемых сегодня нейросетевыми. С течением времени интерес к нейросетевым технологиям то ослабевал, то вновь возрождался. Такое непостоянство напрямую связано с практиче-скими результатами проводимых исследований.

Научная работа направлена на исследование возможности примене-ния нейросетевых методов, способных анализировать протоколы TCP/IP и осуществлять выявление аномалий. Основной задачей этих нейронных се-тей должно быть обнаружение ситуаций, указывающих на соответствую-щую аномалию или на неопознанную ситуацию, которая может быть ано-малией нового типа.

В качестве данных для анализа выступает сгруппированная специ-альным образом информация о функционировании вычислительной сети. Накапливаемые данные, представляют собой структурированные события, описывающие сетевые взаимодействия.

Большое внимание при разработке нейросетевого анализатора было уделено выбору обобщенных информационных характеристик сессий, IP-адресов получателя и отправителя. Эти характеристики специально вычис-ляются в сети в процессе обработки сетевых протоколов. Обучающая вы-борка, использованная при обучении и самообучении нейронных сетей, получена обработкой, как реальных сетевых потоков данных, так и имита-ции атак на сеть по разным сценариям.

Задача нейросетевого анализа потоков данных рассматривается как задача классификации, в которой разные классы соответствуют нормаль-ной активности, различным сценариям сетевых атак и неопознанным си-туациям. Примененная в работе архитектура нейронной сети включает два


СПИ-ИТ-2006

448

уровня обработки данных. На первом уровне осуществляется локальная обработка одиночных сессий и одиночных IP-адресов отправителей и по-лучателей пакетов данных. На этом уровне выявляются потоки, характери-стики которых являются аномальными, и формируются обобщенные дан-ные для принятия заключительного решения на втором уровне обработки данных нейронной сетью.

Первый уровень локальной обработки данных построен на карте Ко-хонена, которая в результате самообучения формирует кластеры наиболее распространенных сочетаний информационных показателей, как для оди-ночных сессий, так и для одиночных IP-адресов в различных вариантах се-тевой активности. Использованная в работе окраска карты Кохонена отра-жает фактические данные о наличии аномальной сетевой активности, со-держащиеся в обучающей выборке. В процессе функционирования обу-ченной карты Кохонена ее окраска позволяет диагностировать особенно-сти каждой анализируемой сессии или IP-адреса.

На втором уровне обработки данных применяется каскадно-корреляционная нейронная сеть, используемая как классификатор данных.

Упрощенно функционирование сети можно представить следующим образом:

- на вход первого слоя подаются сигналы признаков различений (входной вектор);

- нейроны слоя примеров вычисляет расстояние между входным век-тором и образцом обучающегося множества в соответствии с весовыми ко-эффициентами соответствующих входов;

- нейроны суммирующего слоя вычисляет сумму выходов нейронов предыдущего слоя соответствующих классу суммирующего нейрона. Вы-ход нейрона суммирующего слоя представляет вероятность принадлежно-сти входного слоя данному классу в нашем случае классу атак;

- выходной нейрон является дискриминатором, который определяет на каком входе максимальное значение вероятности, т.е. класс к которому принадлежит входной вектор.

Очень полезная особенность нейронных систем заключается в том, что предъявляемый системе набор событий (входных значений) мог не по-даваться на входы при обучении, а она, тем не менее, правильно отнесет этот набор к какому либо классу.

Таким образом, применение нейронных сетей в системах обнаруже-ния атак имеет хорошую перспективу - отпадает необходимость в обнов-лении наборов-правил для обнаружения атак за неимением последних.

Но вначале нейронную сеть необходимо обучить ("показать" к каким классам относить события и как правильно это делать) путем правильной идентификации предварительно выбранных примеров из классов которые нужно различать. Реакция нейросети анализируется и система настраива-ется таким образом, чтобы достичь положительных результатов. Потом

СПИ-ИТ-2006

449

система предоставляется самой себе и уже обучается сама в процессе рабо-ты. Нейросеть может быть обучена распознавать известные подозритель-ные события с высокой степенью точности.

К примеру, она может контролировать весь трафик в сети и наби-раться опыта анализа событий происходящих в intranet и наращивать веро-ятность обнаружения. Главное достоинство нейросети заключается не только в возможности обучения, но и в возможности распознавания неиз-вестных системе атак и вновь появляющихся даже на основе неполной или искаженной информации о событиях в системе.

Скорость анализа трафика в нейросети может быть достаточной для реагирования в реальном времени на проводимые атаки до того, как в сис-теме появятся непоправимые повреждения, возможность предотвращения атаки является еще одним преимуществом этого подхода.

Способности нейронных сетей и возросший интерес к проблемам искусственного интеллекта приведут к расширению области их примене-ния, в том числе и в системах защиты информационных технологий.

Свиридова О.С., Кравец О.Я. ПРИНЦИПЫ ГЕНЕРАЦИИ WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНИЗМОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ XSLT [email protected]

Целью данной работы является разработка методологии построения

Web-приложений, ориентированных на обработку данных, путем автома-тической генерации кода с использованием преобразований XSLT.

Механизм XSLT служит для преобразования логического представ-ления объектов пользовательского интерфейса в физические объекты, т.е. HTML или серверные страницы.

Приведем пример формирования Web-страницы. На рис. 1 представ-лены структура и данные таблицы, которую необходимо представить в ви-де выпадающего списка на HTML-странице.

Здесь структура и синтаксис данных могут быть представлены с по-мощью определений DTD или XML-схем. Соответствующая схема XML логического представления определяет возможные преобразования.

Листинг Persons.dtd <?xml version="1.0" standalone="yes"?> <!DOCUMENT DOCUMENT [ <!ELEMENT Persons (Person)*> <!ELEMENT Person (ID, FirstName, LastName)> <!ELEMENT ID (#PCDATA)> <!ELEMENT Firstname (#PCDATA)> <!ELEMENT LastName (#PCDATA)> ]>


СПИ-ИТ-2006

450

Генерация кода основана на отделении контента (данных) от дизай-

на. Процесс публикации основан на применении языка преобразований XSLT к контенту. В следующем листинге представлен один из способов хранения данных для отображения в компоненте.

Листинг ListData.xml <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE Persons SYSTEM "Persons.dtd"> <Persons> <Person> <ID>1</ID> <FirstName>Rita</FirstName> <LastName>Greg</LastName> </Person> <Person> <ID>2</ID> <FirstName>Mike</FirstName> <LastName>Meller</LastName> </Person> <Person> <ID>3</ID> <FirstName>Ann</FirstName> <LastName>Innsbrook</LastName> </Person> </Persons>

Ниже представлено описание экземпляра объекта DropDownList с

некоторыми установленным и свойствами. Листинг DropDownList.xml <?xml version=”1.0”?> <?xml-stylesheet type=”text/xml” href=”DropDownList.xsl”?> <DROPDOWNLIST> <ID>223322</ID> <NAME>DropDownList1</NAME> <SIZE>2</SIZE> </DROPDOWNLIST>

Рис. 1. Структура данных для представления на Web-странице

Persons.dtd

ListData.xml DropDownList.html

СПИ-ИТ-2006

451

К данному документу применяется следующая таблица стилей. Листинг DropDownList.xsl <?xml version=”1.0”?> <?xls:stylesheet version=”1.0”

xmlns:xsl=”http://www.w3.org/1999/XSL/Transform”?> <xls:template match=”/”> <html> <head> <title>DropDownList</title> </head> <body> <xsl:apply-templates/> </body> </html> </xsl:template> <xsl:template match=”DROPDOWNLIST”?> <select name=”<xsl:value-of select=”NAME”/>”

size=”<xsl:value-of select=”SIZE”/>” id=”<xsl:value-of se-lect=”ID”/>”>

<xsl:apply-templates/> </select> </xsl:template> Для выполнения преобразований необходимо воспользоваться сред-

ствами языков программирования для работы с XML. Для связи компонен-та с данными необходимо применить преобразование вида:

<xsl:template match=”PERSONS/PERSON”> <option value=”<xsl:value=of select=”ID”>”> <xsl:value-of select=”LastName”> </option> </xsl:template> В результате получим следующую страницу HTML: Листинг DropDownList.html <html> <head> <title>DropDownList</title> </head> <body> <select name="DataList" size="1"> <option value="1">Greg</option> <option value="2">Meller</option> <option value="3">Innsbrook</option> </select> </body> </html> Описание объектов предметной области также должно включать

описание методов для управления данными. Для генерации кода методов целесообразно ввести классы клиентских и серверных скриптов.

http://www.w3.org/1999/XSL/Transform

СПИ-ИТ-2006

452

Таким образом, процесс разработки начинается с построения моде-лей при помощи редактора (или среды разработки). При помощи препро-цессора разработанные модели отображаются в документы XML, которые вместе с параметрами генерации, передаются генератору кода.


1. Kraus A., Koch N. Generation of web applications from UML models using an XML publishing framework.

2. Холзнер С. XML. Энциклопедия. СПб.: Питер, 2004. – 1101с.

Татаринов Ю.С., Тупицын Д.Л. ПРИМЕНЕНИЕ АСИНХРОННЫХ АВТОМАТОВ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ

[email protected] Подавляющее большинство всех современных вычислений являются

распределенными. Локальные вычисления, явившиеся основой информа-тики, являются скорее исключением, чем правилом [1]. Верификация и тестирование распределенных систем связанна со многими трудностями. В области верификации и тестирования последовательных программ широко зарекомендовали себя методы тестирования на основе моделей, исполь-зующие в качестве формального аппарата – одни из видов асинхронных автоматов [2], а в качестве спецификаций – имплицитные (неявные) спе-цификации. Спецификации записываются в виде расширения обычных языков программирования, таких как С, С#, Java. Подобные методы вери-фикации воплощены в некоторых современных технологиях, таких как UniTesK [3] и Spec# [4].

Методы верификации и тестирования, широко применяемые для по-следовательных систем не применимы к распределенным, так как они не способны отобразить параллельный и асинхронный характер процессов протекающих в распределенных системах. Попытка учета таких свойств системы как параллельность приводит к многократному увеличению сложности процессов верификации.

Асинхронные автомат отличается от классического автомата Мили, тем, что переход осуществляется либо по приему стимула (входного сим-вола), либо по выдаче реакции (выходного символа), либо по отсутствию стимула, причем в каждом состоянии выбор одного из допустимых пере-ходов недетерминирован [2]. Асинхронные автоматы наиболее ярко спо-собны отобразить специфику распределенных компонент. В частности при помощи асинхронных автоматов легко смоделировать обрывы связи между компонентами или отказ на обслуживание при помощи отсутствие всяких входных стимулов.


СПИ-ИТ-2006

453

Предлагаемый метод верификации распределенных систем основы-вается на модели распределенной системы представленной в виде сети асинхронных автоматов. Каждый из компонентов системы представляется асинхронным автоматом с одной или несколькими входными очередями и одной или несколькими выходными очередями. Компоненты взаимодейст-вуют посредством протоколов. Каждый из протоколов также представля-ется автоматом. После представления системы в виде сети автоматов необ-ходимо выполнить преобразование сети автоматов к автомату, специфици-рующему всю систему, и построить тесты для всех возможных состояний этого автомата. Применение предлагаемого подхода избавляет от необхо-димости самостоятельно строить автомат для всей системы.

Предлагаемый метод к верификации распределенных систем позво-ляет упростить процесс верификации распределенных систем и улучшить их качество.


1. Гофф Макс К. Сетевые распределенные вычисления: достижения и проблемы. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. – 320 с.

2. Бурдонов И.Б., Кусачев А.С., Кулямин В.В. Асинхронные автома-ты: классификация и тестирование. - Труды ИСП РАН. 4, 2003. – с. 7-84.

3. http://unitesk.ispras.ru 4. http://research.microsoft.com/specsharp/

Фатуллаев Р.Э., Алиев А.А. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ

БАЗАХ ДАННЫХ [email protected]

Наличие в информационно-вычислительной сети большого числа

компьютеpов откpывает возможность пpоведения нового вида инфоpм-ационных pабот, получившего название pаспpеделенной обpаботки ин-фоpмации. Сущность этой обpаботки заключается в том, что в нескольких компьютеpах pасполагаются пpогpаммы, описывающие пpоцедуpы выпол-нения поставленной задачи. Указанные пpогpаммы выполняют пpедписанные им функции, дают задания дpуг дpугу, пеpедают ин-фоpмацию и обpащаются за инфоpмацией к pазличным базам данных. В pезультате такой совместной pаботы значительного числа компьютеpов pешается сложная задача, связанная с обpаботкой инфоpмации.

Системы pаспpеделенной обpаботки инфоpмации на сегодня пpедставляют одну из наиболее пpогpессивных фоpм оpганизации сpедств вычислительной техники. Hашедшие воплощение в виде компьютеpных сетей и pаспpеделенных баз данных, они пpедставляют конечным пользо-

http://unitesk.ispras.ru

http://research.microsoft.com/specsharp/


СПИ-ИТ-2006

454

вателям несpавненно более шиpокий набоp инфоpмационных и вычисли-тельных услуг, обладают потенциально повышенной надежностью и дос-тупностью, чем отдельно взятые компьютеpы. Таким образом рас-пpеделенные системы обpаботки инфоpмации пpедставляют собой множе-ство теppитоpиально отдаленных дpуг от дpуга узлов, объединенных сис-темой пеpедачи данных и взаимодействующих посpедством обмена сооб-щениями.

Важными функциями распределенных систем, pаботающих с рас-пределенными базами данных, являются упpавление паpаллельным вы-полнением пpикладных пpоцессов и обеспечение отказоустойчивости, т.е. способности системы пpавильно выполнять основные функции независимо от наличия неиспpавностей в аппаpатуpе или ошибок в пpогpамме. Эти две функции должны pассматpиваться в тесной взаимосвязи. Однако пpи паpа-ллельной pаботе пpикладных пpоцессов содеpжимое распределенной базой данных может оказаться пpотивоpечивым. Поэтому система упpавления тpанзакциями, котоpая является важным компонентом распределенной ба-зой данных, должна так упpавлять паpаллельным выполнением пpикладных пpоцессов, чтобы целостность информации не наpушилась.

Одним из механизмов обеспечения целостности информации в рас-пределенных базах данных является восстановление. В работе более под-робно рассматривается механизм отката-восстановления. Предлагается формальная модель распределенной системы, позволяющая проводить ис-следование механизма отката-восстановления с применением аппарата контрольных точек, и на основе этой модели разработан эффективный ал-горитм отката-восстановления для различных практически важных пред-положений относительно условий работы распределенной системы.

Щербаков Г.В. ПРОБЛЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВИРТУАЛЬНЫХ ЧАСТНЫХ СЕТЕЙ

[email protected] Как известно, виртуальные корпоративные сети (VPN) создаются для

организации взаимодействия пользователей с удаленной сетью и для связи нескольких корпоративных ЛВС. Также с помощью VPN может быть реа-лизовано и приложение Extranet, позволяющее связать с сетью основного офиса корпорации сети ее филиалов.

Для объединения удаленных ЛВС в VPN используются так называе-мые виртуальные выделенные каналы (PVC). Для организации подобных соединений применяется механизм туннелирования. Инициатор туннеля, в данном случае, инкапсулирует пакеты корпоративной сети (в том числе пакеты немаршрутизируемых протоколов) в IP-пакеты, содержащие в за-головке адреса инициатора и терминатора туннеля. В свою очередь, тер-


СПИ-ИТ-2006

455

минатор туннеля извлекает исходный пакет. При подобной передаче дан-ных требуется решать проблему конфиденциальности и целостности ин-формации. Конфиденциальность передаваемой корпоративной информа-ции достигается шифрованием.

Основной проблемой организации VPN является отсутствие стандар-тов аутентификации и обмена шифрованной информацией. Эти стандарты, к сожалению, не всегда реализуются в продуктах различных изготовите-лей; эти продукты не могут устанавливать VPN-соединения и автоматиче-ски обмениваться ключами друг с другом. Но различные корпорации не могут пользоваться продукцией одного изготовителя, следовательно, за-трудняется объединение сетей компаний-партнеров в extranet-сети.

Возможность построения VPN на оборудовании и ПО различных производителей достигается внедрением некоторого стандартного меха-низма. Таким механизмом, к примеру, выступает протокол Internet Protocol Security (IPSec), он описывает все стандартные методы VPN. Упомянутый протокол определяет методы идентификации при инициализации туннеля, методы шифрования в конечных точках туннеля и механизмы обмена и управления ключами шифрования между этими точками. Для решения же задач безопасного управления и обмена криптографическими ключами между удаленными устройствами используется протокол IKE (Internet Key Exchange). Протокол IKE, основанный на алгоритме шифрования откры-тым ключом, автоматизирует обмен ключами и устанавливает безопасное соединение. Кроме того, IKE позволяет изменять ключ для уже установ-ленного соединения, что повышает конфиденциальность передаваемой информации.

Таким образом, при интенсивном обмене важной информацией меж-ду филиалами для виртуальных корпоративных сетей лучше использовать специализированное оборудование, однако при ограниченных средствах можно обратить внимание и на чисто программное решение. В случае, ко-да происходит обмен информацией в небольших объемах, оправданным является использование именно программных средств.


1. Ретана А., Слайс Д., Уайт Р. Принципы проектирования корпоративных IP- сетей. - М., 2003 - 600с.

2. Гургенидзе А.Т. Мультисервисные сети и услуги широкополосно-го доступа. М.: Наука и Техника, 2003.

3. Lenhard P., Dbiutton H.J.R. High-speed Networking Technology: An Introductory Survey, Prentice Hall, 2002.

СПИ-ИТ-2006

456

Издательство "Научная книга", Воронежский государственный технический университет, Липецкий государственный технический университет,

Международный университет компьютерных технологий, Бакинский государственный университет

сообщают о требованиях, предъявляемых к статьям, предоставляемым в международ-ный научно-технический журнал "Информационные технологии моделирования и управления", являющийся преемником одноименного сборника научных трудов.

Языки:

• русский; • английский.

Основные направления:

• Телекоммуникации в образовании. • Анализ и синтез сложных систем. • Моделирование сложных систем и технологических процессов. • Информационные технологии в экономике. • Телекоммуникационные системы и приложения. • Информатизация в юриспруденции. • Информационные технологии в медицине. • Автоматическое и автоматизированное проектирование энергетиче-

ских, электромеханических и технологических систем. • Информационные системы и их приложения.

Даты Международный научно-технический журнал "Информационные технологии

моделирования и управления" издается не реже 6 выпусков в год. Требования к материалам Материалы должны содержать инициалы и фамилии авторов, название (боль-

шими буквами), название организации, представляющей статью, E-Mail. Размер статьи должен находиться в пределах от 5 до 10 страниц стандартного машинописного текста (при размере шрифта 14 pt, шрифт Times New Roman, страница A4, поля 25 мм всюду, одинарный межстрочный интервал). Текст должен быть набран в формате WORD. Ри-сунки должны содержаться в отдельных графических файлах (bmp, jpg, gif, tif, wmf). Рисунки включаются в текст статьи "не поверх текста", "не хранить в документе". Спи-сок использованных источников обязателен.

Материалы предоставляются по электронной почте [email protected] в присоеди-ненном файле-архиве (WinRar, WinZip). В архиве с материалами в отдельном файле должны содержаться:

• сведения об авторах (фамилия, имя, отчество, место работы и должность, уче-ная степень, звание, почтовый - с индексом - и электронный адрес);

• указание на количество заказываемых экземпляров; • обязательство уплаты оргвзноса - ориентировочно около 70 (90 - вне России)

рублей (при оплате за наличный расчет) за одну страницу статьи в одном экземпляре журнала вместе со стоимостью пересылки в ценах декабря 2005 г.). Цена одной стра-ницы при безналичной оплате - 100 руб., включая НДС. Например, оргвзнос (при опла-те за наличный расчет) за один экземпляр журнала, включающего авторскую статью объемом 6 страниц, составит 420 руб. для России и 540 руб. для авторов из-за рубежа.


СПИ-ИТ-2006

457

Авторский указатель Kravets O.Ya. 378 Lokshin M.V. 378 Seleznyov R.M. 382 Абрамов А.К. 422 Аванесов Г.М. 383 Агеева В. 384 Айгистов К.Э. 425 Акимов С.В. 423 Алгазинов Э.К. 385 Алиев А.А. 453 Андреев И.Л. 387 Антонова М.П. 316 Арестов А.П. 388, 390 Артюков П.И. 426 Бабич А.В. 317 Барабанов В.Ф. 391 Баранов И.Ю. 425 Бахова О.А. 323 Белевская Ю.А. 392 Блюмин С.Л. 433 Брагилевский В.Н. 384 Бурлова Т.В. 318 Васецкий В.В. 393 Вовк В.В. 395 Войченко А.П. 319 Волков В.В. 329 Воробьев А.А. 426 Гарусев М.Л. 427 Гильмутдинов Р.А. 321 Глубоков А.С. 409 Голицына И.Н. 322 Гольдштейн М.Л. 396 Грошев Г.М. 397 Давидович М.Н. 428 Данилова О.В. 319 Дворядкин В.В. 362 Евтихиев Н.Н. 399 Егоров С.И. 429 Еник О.А. 351 Еремеев В.Б. 431

Еременко Е.И. 323 Жестков Д.Н. 410 Зенин С.М. 409 Зыков В.В. 432 Иванов С.С. 429 Камалетдинова Ю.Б. 433 Карпова Ю.К. 325 Картамышев В.М. 428 Качмар В.О. 401 Киримханова В.Д. 326 Кирушева А.Е. 402 Кокорев Д.Ю. 404 Колобродов С.В. 369 Кравец О.Я. 434, 449 Кремер А.А. 385 Крючкова И.Н. 328 Кузьмичёв К.М. 405 Кустов А.И. 329, 352 Лавендел Ю.О. 330, 334 Лавров И.В. 426 Лагоха А.С. 406 Лантух Н.И. 339 Латышева Э.И. 330 Лободенко Е.И. 341 Мажулин С.А. 436 Малафеев А.В. 408 Маргамов А.В. 437, 439, 441 Маталыгин А.В. 426 Матвеев А.К. 409 Мельников А.Ю. 344 Минасова Н.С. 345 Миндияров Р.С. 346 Миронов О.Ю. 410 Мистров Л.Е. 348 Мкртычев С.В. 351 Моисеев С.И. 352 Нагибина М.В. 411 Нарута Т.А. 341 Никитина Е.Ю. 346 Нужный А.М. 395 Орешко А.П. 412 Осьминин Е.П. 353, 355, 415 Панков А.П. 357

СПИ-ИТ-2006

458

Пантелеев Е.Р. 359 Первовский М.А. 359 Переверзев И.Н. 425 Петренко А.В. 362 Петров А.Б. 399 Питолин В.М. 361, 393 Платов В.В. 434 Полякова А.И. 413, 414 Пономарев Д.Ю. 443 Преображенский А.П. 436 Преснякова Я.В. 361 Прокошева Е.В. 355, 415 Решетник Ю.А. 432 Романов И.В. 387 Романов О.В. 387 Сабенко Е.С. 447 Саитов И.А. 362 Сафонова А.С. 417 Свириденко Е.И. 363 Свиридова О.С. 449 Семченков А.С. 422 Сергеев М.Ю. 367, 418 Сергеева Т.И. 367, 418 Сираева Л.Р. 368 Сиридонова Н.А. 341 Соломахин А.Н. 369 Сонис Р.Г. 399 Спиридонова Н.А. 370 Ставский Ю.В. 428 Степанов Л.В. 352 Сударев С.В. 372, 392, 419 Сусяк Н.М. 344 Тархов С.В. 372 Татаринов Ю.С. 452 Терин Д.В. 428 Тимиргалин А.А. 372 Тихонова Т.А. 374 Тупицын Д.Л. 452 Фатуллаев Р.Э. 453 Фисун А.П. 419 Фоменко А.С. 387 Хмелевской К.Г. 391 Холявин И.И. 375

Черняев А.В. 414 Чуваев Р.В. 362 Шагисултанова Ю.Н. 341 Шаймуратов Л.Р. 376, 377 Шитиков В.С. 330, 334 Шишин И.О. 420 Шмелева И.А. 359 Щербаков Г.В. 454

СПИ-ИТ-2006

459

Содержание

Введение 315

8. Информационные технологии в образовании 316 Антонова М.П. LT-концепция в химии. Методика преподавания с использованием компьютера 316

Бабич А.В. UML-моделирование с использованием TAU G2 в практике изучения специальных дисциплин 317

Бурлова Т.В. Создание кибертеки в Ульяновском виртуальном университете 318

Войченко А.П., Данилова О.В. Применение современных информационных технологий при реализации программы повышения квалификации преподавательского состава 319

Гильмутдинов Р.А. Использование информационных технологий в дистанционном образовании 321

Голицына И.Н. О повышении эффективности образования в условиях информатизации 322

Еременко Е.И., Бахова О.А. Методические рекомендации использования видеофильмов в обучающем процессе 323

Карпова Ю.К. Применение автоматизированных элементов в электронных учебных пособиях 325

Киримханова В.Д. Электронный определитель: «Птицы России и сопредельных территорий» 326

Крючкова И.Н. Структура линии задержки в задаче прогнозирования набора в вуз 328

Кустов А.И., Волков В.В. Модификация систем удаленного обучения персонала в результате развития сотовой связи в России 329

Лавендел Ю.О., Латышева Э.И., Шитиков В.С. Информационные технологии для вовлечения в процесс образования и общественную жизнь молодых людей со специальными потребностями 330

Лавендел Ю.О., Шитиков В.С. Повышение квалификации учителей информатики районных средних школ посредством Е–обучения 334

Лантух Н.И. Применение электронного учебного курса по информатике в образовательном процессе лицея-интерната технического университета для одаренных детей 339

Лободенко Е.И., Нарута Т.А., Спиридонова Н.А., Шагисултанова Ю.Н. Использование ПЭВМ для обучения и контроля знаний студентов по дисциплине “Теоретическая механика” 341

Мельников А.Ю., Сусяк Н.М. Автоматизированное составление расписания занятий в высшем учебном заведении 344

СПИ-ИТ-2006

460

Минасова Н.С. Анализ связей материала учебных дисциплин в модульном электронном обучении 345

Миндияров Р.С., Никитина Е.Ю. Использование телекоммуникационных технологий для обучения языку программирования Паскаль 346

Мистров Л.Е. Основные положения имитационного информационно-технологического метода подготовки юристов 348

Мкртычев С.В., Еник О.А. Визуальная модель автоматизированной обучающей системы 351

Моисеев С.И., Степанов Л.В., Кустов А.И. Новый подход в организации адаптивного тестирования знаний студентов на ЭВМ 352

Осьминин Е.П. Адаптивная гипермедиа – перспективное направление компьютеризации образования 353

Осьминин Е.П., Прокошева Е.В. Компьютерные телекоммуникации в изучении иностранных языков 355

Панков А.П. Международный стандарт компьютерной грамотности 357 Пантелеев Е.Р., Первовский М.А., Шмелева И.А. Информационная поддержка Интернет-обучения инженеров в среде ГИПЕРТЕСТ 359

Преснякова Я.В., Питолин В.М. Алгоритм оценки знаний по дисциплинам информационного цикла в промышленном колледже 361

Саитов И.А., Петренко А.В., Дворядкин В.В., Чуваев Р.В. Автоматизированная обучающая система по эксплуатации системы коммутации 362

Свириденко Е.И. Технология экологического взаимодействия в образовательном процессе на основе сетевой реализации методики ММКМ 363

Сергеев М.Ю., Сергеева Т.И. Информационное обеспечение оптимального выбора контентов информационно-образовательной системы 367

Сираева Л.Р. Прогнозирование успеваемости на основе промежуточного контроля знаний 368

Соломахин А.Н., Колобродов С.В. Использование скиннеровских обучающих алгоритмов в учебном процессе 369

Спиридонова Н.А. Применение тестового комплекса ПоZнание для промежуточной аттестации студентов 370

Сударев С.В. Использование методов дистанционного обучения в системе непрерывного профессионального образования 372

Тархов С.В., Тимиргалин А.А. Моделирование пользователя в системе электронного обучения 372

Тихонова Т.А. Сетевые технологии как средство оптимизации контроля знаний студентов 374

Холявин И.И. Интенсификация применения информационных технологий в экономическом образовании 375

Шаймуратов Л.Р. Проблемы выбора серверных технологий для организации учебных электронных ресурсов 376

СПИ-ИТ-2006

461

Шаймуратов Л.Р. Проблемы организации учебных электронных курсов 377

9. Информационные технологии и системы 378 Lokshin M.V., Kravets O.Ya. Query Execution Transformation in Systems with

Data Replication 378 Seleznyov R.M. Multicriterion Problem Reducing to Project Decisions Stable

Measure 382 Аванесов Г.М. Задачи информационных центров в мясоперерабатывающем холдинге 383

Агеева В., Брагилевский В.Н. Метод трансформации документов текстовых процессоров в произвольные форматы 384

Алгазинов Э.К., Кремер А.А. Кольцевой аппликативный контроль как инструмент повышения отказоустойчивости 385

Андреев И.Л., Романов О.В., Романов И.В., Фоменко А.С. Исследование методов обеспечения безопасности систем электронного документооборота 387

Арестов А.П. О некоторых технологических аспектах систем электронной охраны 388

Арестов А.П. О явлении ложных тревог в системах электронной охраны 390

Барабанов В.Ф., Хмелевской К.Г. Автоматизированная система построения изометрических изображений 391

Белевская Ю.А., Сударев С.В. Развитие обеспечения информационной безопасности как важнейшего института информационного права 392

Васецкий В.В., Питолин В.М. Структура информационной системы управления производственным предприятием 393

Вовк В.В., Нужный А.М. Интеллектуальная система размещения разногабаритных компонентов 395

Гольдштейн М.Л. Системная интеграция как основа развития информатизации 396

Грошев Г.М. Основные положения методики оценки эффективности создания и функционирования центров управления местной работой на отделениях железных дорог 397

Евтихиев Н.Н., Петров А.Б., Сонис Р.Г. Совершенствование систем управления электронным документооборотом на основе методов функциональной стандартизации 399

Качмар В.О. Сеть сортировочных центров почтовой системы. Модель объекта и способы оценки воздействий 401

Кирушева А.Е. Система построения расписаний занятий: Web-Interface 402 Кокорев Д.Ю. Анализ информационных потоков в ядре системы адаптивного управления виброиспытаниями 404

Кузьмичёв К.М. Разработка электронных книг для размещения на защищённых CD 405

СПИ-ИТ-2006

462

Лагоха А.С. Экспертные системы в юридической практике 406 Малафеев А.В. Документационное обеспечение системы мониторинга производственных процессов 408

Матвеев А.К., Глубоков А.С., Зенин С.М. Разработка проектных решений по защите информации в системах электронного документооборота 409

Миронов О.Ю., Жестков Д.Н. Повышение качества функционирования информационной системы путем введения нормативов категорирования функций системного администратора 410

Нагибина М.В. Особенности создания геоинформационной системы генерального плана города Зеленогорска 411

Орешко А.П. Информационные системы в научных исследованиях 412 Полякова А.И. Интегрированный подход к информационной поддержке систем экологического менеджмента промышленных предприятий 413

Полякова А.И., Черняев А.В. Структура процесса информационного обеспечения систем экологического менеджмента 414

Прокошева Е.В., Осьминин Е.П. Информатизация и языковая личность 415 Сафонова А.С. Разработка и анализ алгоритмов распознавания отпечатков пальцев при решении задач безопасности информационных систем 417

Сергеев М.Ю., Сергеева Т.И. Программная реализация адаптивных алгоритмов формирования состава контентов информационно-образовательной системы 418

Фисун А.П., Сударев С.В. Информационные технологии и совершенствование правовых и организационных основ информационной деятельности органов исполнительной власти 419

Шишин И.О. Документооборот как основа деятельности современного предприятия 420

10. Телекоммуникации 422 Абрамов А.К., Семченков А.С. К вопросу оценки качества обслуживания в сети передачи данных 422

Акимов С.В. Интернет-проект, посвященный проблемам автоматизации структурно-параметрического синтеза 423

Баранов И.Ю., Айгистов К.Э., Переверзев И.Н. Повышение эффективности деятельности администратора корпоративной информационно-вычислительной сети 425

Воробьев А.А., Артюков П.И., Маталыгин А.В., Лавров И.В. Исследование защищенности механизмов аутентификации в современных операционных системах и распределенных системах электронного документооборота 426

Гарусев М.Л. Применение метода автоматизированного построения шаблонов для защиты информации в телекоммуникационных сетях 427

Давидович М.Н., Картамышев В.М., Ставский Ю.В., Терин Д.В. Web–ориентируемая экспертная система формирования тестовых заданий 428

СПИ-ИТ-2006

463

Егоров С.И., Иванов С.С. Двухфазная процедура декодирования LDPC-кодов для каналов передачи информации со стираниями 429

Еремеев В.Б. О проблеме консолидации серверов 431 Зыков В.В., Решетник Ю.А. Оценка тематического веса сайта и тематической связности набора сайтов 432

Камалетдинова Ю.Б., Блюмин С.Л. Технический и структурный анализ экономических показателей и характеристик вычислительных сетей 433

Кравец О.Я., Платов В.В. Анализ причин самоподобия трафика в переполненном буфере активного сетевого устройства 434

Мажулин С.А., Преображенский А.П. Подсистема защищённого обмена информационными сообщениями 436

Маргамов А.В. Маршрутизация в локальной сети, образованной изделиями одной станции 437

Маргамов А.В. Маршрутизация в сетях с динамической загруженностью направлений связи 439

Маргамов А.В. Поиск оптимального маршрута в сетях с изменяющейся конфигурацией 441

Пономарев Д.Ю. Тензорный метод исследования сетей связи 443 Сабенко Е.С. Нейросетевые методы в анализе протоколов TCP/IP 447 Свиридова О.С., Кравец О.Я. Принципы генерации Web-приложений с использованием механизмов преобразований XSLT 449

Татаринов Ю.С., Тупицын Д.Л. Применение асинхронных автоматов для верификации распределенных систем 452

Фатуллаев Р.Э., Алиев А.А. Восстановление информации в распределенных базах данных 453

Щербаков Г.В. Проблемы организации виртуальных частных сетей 454

Информационные технологии моделирования и управления: правила оформления статей 456

Авторский указатель 457

СПИ-ИТ-2006

464

Научное издание

Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекоммуникациях

Сборник трудов. Выпуск 11

Материалы опубликованы в авторской редакции

Подписано в печать 30.12.2005 г. Формат 16×8416

1 . Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Гарнитура «Таймс». Усл. печ. л. 8,5. Уч.-изд. л. 8,35. Заказ 178. Тираж 500.

ООО Издательство «Научная книга» 394077, Россия, г.Воронеж, ул. Маршала Жукова, 3-244

http://www.sbook.ru/

Отпечатано ООО ИПЦ «Научная книга» Россия, г.Воронеж, пр. Труда, 48

(0732)297969

http://www.sbook.ru/

Documents

Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекоммуникациях: Сборник трудов