Работа студентов материалы 58-й научной студенческой конференции
| Вид материала | Документы |
- Научно-исследовательская работа студентов: Материалы юбилейной 60-й научной студенческой, 4190.87kb.
- О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.), 5864.74kb.
- Программа XXX v III студенческой научной конференции Краснодар 2011, 5443.59kb.
- Знание есть сила материалы 65 итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2615.55kb.
- Программа студенческой научной конференции за 2011 год воронеж, 696.04kb.
- Программа XXX v II студенческой научной конференции Краснодар 2010, 5432.78kb.
- Программа 61-й научной студенческой конференции (20-24 апреля) Петрозаводск, 854.03kb.
- Программа 58-й научной студенческой конференции петрозаводск Издательство Петргу 2006, 841.28kb.
- Через тернии к звездам материалы 64-й итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2452.55kb.
- И программа 65-й студенческой научной конференции Брянского государственного технического, 1518.22kb.
Секция технологии и оборудования
лесного комплекса
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЫРЬЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ
ПО ПРОИЗВОДСТВУ ТОПЛИВНЫХ ГРАНУЛ
Жуковский В. — студ. 5 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Галактионов О. Н.
Последние несколько лет наблюдаются устойчивый интерес к повышению уровня производства топливных гранул. Как для новой сферы производства (для России), при этом возникает ряд проблем при размещении и обеспечении сырьем предприятий.
Основные задачи, которые необходимо решить:
• обеспечение качества продукции (соответствие нормам DIN),
• обеспечение предприятия сырьем в необходимых объемах.
Предприятия, производящие топливные гранулы, в России чаще всего тяготеют к лесопильным и деревообрабатывающим производствам. Задача обеспечения сырьем усложняется тем, что часть его необходимо направлять на энергетические нужды процесса гранулирования. Кроме того, производство тем более эффективно, чем больше его производительность.
Поэтому было принято решение об исследовании ресурсов кондиционного сырья для производства топливных гранул в масштабах города Петрозаводска и ближайших окрестностей.
Рассматривались предприятия, производящие в качестве отходов опилки, щепу, кусковые отходы без примеси коры. Рассматривались как мелкие, так и крупные предприятия, в случае если предприятие использовало отходы лесопиления как топливо, то учитывалась доля этого использования.
Была произведена выборка 12 предприятий. Объем кондиционных отходов лесопиления, определенный по методу среднего геометрического, составил 36 000 т.
Учитывая то, что часть сырья используется предприятиями на собственные нужды, суммарный объем переработки принимаем в размере 30 000 т в год.
Таким образом, на территории Петрозаводска можно разместить завод по производству топливных гранул мощностью не более 30 тыс. т
в год.
В процессе проведения исследования намечены мероприятия по повышению объема доступных ресурсов древесины.
^
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Секция информатики
и математического обеспечения
WEB-SYNDIC: ПОДКЛЮЧЕНИЕ НОВЫХ
АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ
Демина О. — студ. 4 курса
Научный руководитель — канд. физ.-мат.наук, доц. Корзун Д. Ж.
Задачи решения систем однородных неотрицательных линейных диофантовых уравнений (системы одНЛДУ, решения ищутся в неотрицательных целых числах), такие как поиск частного решения и нахождение базиса Гильберта системы, имеют многочисленные теоретические и практические приложения в рамках теории чисел, дискретной математики, исследования операций и кибернетики. На кафедре информатики и математического обеспечения ПетрГУ выполняется разработка системы Web-SynDic (.cs.karelia.ru), предназначенной для демонстрации, тестирования и экспериментального анализа алгоритмов решения систем одНЛДУ. Цель работы заключается в разработке собственных алгоритмов решения систем одНЛДУ, изучении аналогичных алгоритмов других авторов и подключении этих алгоритмов к системе Web-SynDic.
В ходе работы выполнены теоретическое обоснование и анализ вычислительной сложности разработанного нами ранее алгоритма нахождения частного ненулевого решения систем одНЛДУ. Алгоритм основан на преобразовании Жордано — Гаусса и имеет временную сложность 0(n2m), где n — число уравнений, m — число неизвестных. Отметим, что алгоритм лишь частично решает поставленную задачу,
и нами выделен класс систем, для которых гарантируется нахождение частного решения. Выполнена реализация алгоритма на языке ANSI C (6 функций, 421 LOC).
В качестве аналогичных алгоритмов других авторов были рассмотрены следующие:
• GLPK — пакет решения задач линейного программирования (ЛП)
и целочисленного линейного программирования (ЦЛП) различными методами (ссылка скрыта).
• Hb — библиотека программ для нахождения базиса Гильберта систем одНЛДУ на основе метода Elliot — MacMahon (ссылка скрыта).
• BonsaiG — пакет решения задач ЦЛП на основе симплекс метода и метода ветвей и границ (ссылка скрыта).
Для подключения алгоритмов был изучен интерфейс взаимодействия системы Web-SynDic и внешних решателей, реализуемый подсистемой AlgorithmServer. Для каждого из подключаемых алгоритмов реализованы на языках Java и ANSI C модули, отвечающие за: 1) преобразование входных данных из формата Web-SynDic в формат решателя, 2) вызов непосредственно решателя и 3) преобразование решения из формата решателя в формат Web-SynDic.
В настоящее время новая версия системы Web-SynDic с расширенным набором внешних алгоритмов проходит этап пробной эксплуатации.
^
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ
СОСТАВОВ КОРМОВЫХ СМЕСЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
НА ПТИЦЕФАБРИКЕ
Пойкалайнен В. — студ. 5 курса
Научный руководитель — канд. экон. наук, доц. Трофимов А. А.
Нами были изучены возможности программ оптимизации кормосмесей, находящихся в распоряжении базовой птицефабрики. Под задачей оптимизации подразумевается определение количества каждого корма из заданного набора, которое должно войти в килограмм смеси для того, чтобы отклонения от суточных потребностей птицы в питательных веществах и стоимость смеси были минимальны. Хозяйство располагало программой, имеющей возможность решения данной задачи. Это система «Коралл» Московской с/х академии им. Тимирязева. Однако составление смеси в хозяйстве производилось вручную. Основная причина состояла в том, что в системе «Коралл» нет возможности изменения условий расчета «на лету». Для изменения любого параметра расчета требуется повторно задать все параметры и расчет начинать сначала. Она имеет также некоторые недостатки интерфейса, из-за чего работа пользователя становится неудобной и неоправданно длительной.
В начале 2006 г. нами была предложена система, в которой вышеперечисленные недостатки устранены, а интерфейс подобран в соответствии с процессом составления кормосмесей пользователем (зооинженером). В обоих системах — «Коралл» и предложенной нами — имеется возможность поиска состава смеси по двум критериям. В одной целевой функции требуется максимизация сбалансированности смеси по составу питательных веществ. В другой требуется минимизация стоимости смеси. В нашей системе возможна также комбинация этих критериев.
Нами были выполнены расчеты с использованием предложенной нами системы и с использованием системы «Коралл». При сравнительном анализе выяснилось, что благодаря наличию в нашей системе возможности пользователя влиять на систему оценок качества смеси можно получить лучшие по качеству и стоимости смеси, чем в системе «Коралл». Стоимость кормосмесей, получаемых с помощью нашей системы, в среднем на 2,4% ниже стоимости кормосмесей, разрабатываемых вручную. При этом интервал отклонений содержания питательных веществ в смеси сужается на 40%. Оптимизационная модель линейного программирования и информационная база реализованы в широко используемой электронной таблице Excel.
^
РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ
ПОДСИСТЕМ «ВЫПУСКНИКИ» И «КУРСОВЫЕ
РАБОТЫ» WEB-СЕРВЕРА КАФЕДРЫ
Сарв Н. — студ. 4 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Богоявленский Ю. А.
В настоящее время технологии структурированных документов (СД) широко используются в разработке программного обеспечения. Они упрощают работу с данными в таких задачах, как документооборот в организациях и обмен информацией между приложениями, в том числе и по сети. Технология СД основана на описании документа с помощью формальной грамматики, что сводит задачу трансформации СД к известной задаче теории формальных языков — трансляции, для которой уже разработаны эффективные методы и программные инструменты.
Целью работы является изучение трансформационного подхода в технологии СД и его практическое применение в рамках разработки двух подсистем Web-сервера кафедры: «Выпускники» (relia.ru/) и «Курсовые работы» (ссылка скрыта).
Для представления структурированных документов разумно использовать язык XML, описательная мощность которого эквивалентна контекстно-свободным грамматикам. В силу этого все исходные данные для этих подсистем и файлы конфигурации представлены в виде XML-документов. Для выполнения трансформаций в подсистемах подключаются как стандартные трансляторы, так и специально разрабатываемые.
Подсистема «Выпускники» предоставляет списки выпускников по кафедрам, годам выпуска и степени (квалификации), персональную информацию о выпускнике, возможность регистрации, поиска и обновления сведений. Подсистема состоит из трех модулей: интерфейса пользователя, функциональной части и базовых механизмов доступа к данным. Реализация использует существующие технологии трансформации XML-документов: DOM и XSLT. Система содержит 3447 строк кода (XSL: 1052, XML: 386, PHP: 2009 строк, 76 функций).
Подсистема «Курсовые работы» включает в себя электронный редактор списков курсовых работ, позволяющий выставлять оценки и просматривать результаты, а также генератор ведомостей. Web-редактор реализован по аналогии с таковым в подсистеме «Выпускники». Для генератора ведомостей разработана система из двух трансляторов, выполняющих преобразование синтаксической структуры XML-документа ведомости в формат PDF. Система содержит 1538 строк кода (трансляторы: 420, XML+XSL: 286, PHP: 832 строки, 14 функций).
Подсистема «Выпускники» была разработана к 65-летию ПетрГУ и введена в эксплуатацию 12.05.2005. Пробная эксплуатация подсистемы «Курсовые работы» предполагается в мае-июне 2006 г.
^
Построение логической топологии сети
организации средствами среды SNMP
Колосов А. — студ. 4 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Богоявленский Ю. А.
Вычислительные сети крупных и средних организаций, как правило, распределены географически, состоят из большого числа узлов, характеризуются сложной структурой связей и динамичностью изменений. Мы выделяем два класса задач, связанных с эксплуатацией таких сетей: 1) мониторинг характеристик сети и 2) управление структурой сети и поведением ее узлов.
Решение задач этих классов требует знания топологии сети. Топология сети определяет связи между узлами, а также характеристики узлов и связей. Топология может быть физической (описывает реальное расположение и связи между узлами) или логической (описывает связи без учета устройств, работающих ниже сетевого уровня). Последняя находит важные приложения, например, для повышения эффективности работы сети или для поддержания эксплуатационной документации сети в актуальном состоянии.
В настоящей работе рассматривается задача автоматического построения логической топологии сети с целью разработки алгоритмов ее решения. На данный момент отсутствуют специализированные протоколы определения логической топологии сети. Также необходима разработка методов поддержания получаемого описания топологии в актуальном состоянии.
Первая часть работы посвящена анализу предметной области и проектированию алгоритмов. Выполнен анализ существующих разработок в области средств сетевого управления с целью определения ее состояния в целом и выбора подходящих инструментов. Исследована задача автоматического построения логической топологии сети с целью определения требований к алгоритмам ее решения. В частности, определение исходной информации, способы ее получения и способы представления построенной топологии. Разработан алгоритм, использующий среду сетевого управления SNMP для получения исходной информации. Выбор средств SNMP обусловлен тем, что это стандартный механизм сетевого управления.
Вторая часть работы связана с программной реализацией. Разработан прототип программы на языке Java, реализующий алгоритм и представляющий топологию сети в формате XML. Реализация состоит из 21 класса, размер кода равен 918 LOC. В качестве эксперимента была построена логическая топология части сети ПетрГУ (до 3-го уровня от магистрального маршрутизатора CISCO 7204-VXR). Полученная топология содержит 1384 узла (включая 8 маршрутизаторов) из 122 IP-подсетей. Для получения визуального представления топологии были использованы технологии XSL и SVG.
^
РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТА WEB-СЕРВЕРА
Матвеева П. — студ. 3 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Богоявленская О. Ю.
В настоящее время наряду со стремительным развитием сети Интернет растет ее популярность. И поэтому Web-технологии и их развитие являются очень актуальными вопросами. Посредством Интернет можно получать разнообразную информацию. Также эти технологии стремительно развиваются в области образования. В данный момент в глобальной сети можно найти множество ресурсов, которые посвящены науке и образованию. Поэтому создание и развитие подобных ресурсов является актуальной задачей.
В рамках данной курсовой работы разработан Web-ресурс дистанционного курса «Визуализация данных в научных текстах». Созданная система содержит учебные материалы, примеры разнообразных графиков, документы по курсу и ссылки на различные источники. Помимо этого, система предоставляет возможность студентам загружать выполненные ими работы (для последующей их проверки преподавателем)
и просматривать результаты проверки. При выборе пункта «просмотр результатов» студенту отображаются выставленная преподавателем оценка и комментарий к ней. С другой стороны, преподавателю система предоставляет возможность проверки загруженных студентами работ. Под этим подразумеваются просмотр работы, выставление оценки
и написание комментария к ней. Все данные о количестве сданных студентами работ, оценках, сроках сдачи доступны преподавателю. Также преподаватель имеет возможность работы с «музеем», где хранятся лучшие работы студентов, прослушавших этот курс ранее. Таким образом, преподаватель может загружать работы в «музей», снабжать их комментариями, удалять работы. Для всех остальных пользователей «музей» доступен только для просмотра. Реализовано разграничение прав доступа к разделам ресурса и при этом выделены три группы: информация, доступная всем, информация для студентов и информация для преподавателя. Доступ к последним двум группам осуществляется после прохождения пользователем авторизации. Таким образом, в ходе выполнения работы создан полнофункциональный дистанционный курс, способный обеспечить удаленное взаимодействие между преподавателем и студентами.
При реализации вышеописанных действий применялось несколько языков: HTML — самый простой и распространенный язык для создания страниц Интернет и скриптовый язык PHP, также широко используемый в Web-программировании. Для работы с базой данных был выбран язык запросов SQL (СУБД MySQL).