Междисциплинарный курсовой проект

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Учебно-методическое пособие

Электронное издание

Красноярск СФУ 2016

УДК 378.091.313(07) ББК 74.480.281.25я73 М430 Составители:

М430

Перфильев Дмитрий Альбертович Раевич Ксения Владиславовна

Междисциплинарный курсовой проект : учебно-методическое пособие [Электронный ресурс] / сост. Д.А. Перфильев, К.В. Раевич. – Электрон. дан. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016. – 207 с. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7/8/10; Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана.

Авторская работа представляет собой учебно-методическое пособие для первоначального этапа создания проекта информационной системы (технологии), уровня квалификационной бакалаврской работы по профилю подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии» и ориентированного на дальнейшее развитие на этапе магистерской диссертационной работы и исследовательской работы на уровне обучения в аспирантуре. Предназначено для направлений 09.03.02 «Информационные системы и технологии». УДК 378.091.313(07) ББК 74.480.281.25я73 © Сибирский федеральный университет, 2016

Электронное учебное издание Подготовлено к публикации издательством Библиотечно-издательского комплекса Подписано в свет 31.05.2016. Заказ № 1780 Тиражируется на машиночитаемых носителях Библиотечно-издательский комплекс Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а Тел. (391) 206-26-67; http://bik.sfu-kras.ru  E-mail: [email protected]

СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………... 1 Общее положение………………………………………………………. 1.1 Объект профессиональной деятельности…………………………… 1.2 Область исследования и анализа…………………………………….. 1.3 Актуальность задачи проекта………………………………………... 1.3.1 Авиационная и ракетно-космическая тематика (технические науки) ……………………………………………………………………... 1.3.2 Информатика, вычислительная техника и управление (технические науки) ……………………………………………………… 1.3.3 Состав и задачи Министерств Красноярского края……………… 1.4 Цели и задачи стандартизации………………………………………. 2 Структура проектирования…………………………………………….. 2.1 Требования СТО 4.2-07.2014 к составу проекта/работы…………... 2.2 Техническое задание (ГОСТ 19.201-78 ЕСПД) ……………………. 2.3 Структура «Введение» ………………………………………………. 2.4 Структура «Содержание» ……………………………………………. 2.5 График выполнения этапов КП (Р) …………………………………. 3 Проектирование информационной системы и технологии………….. 3.1 Понятие «Информационная система» ……………………………… 3.2 Разработка концептуальной модели ИС…………………………….. 3.3 Разработка логической модели ИС………………………………….. 3.4 Разработка физической модели с помощью ЕСТД………………… 3.5 Разработка информационной модели……………………………….. 3.6 Программные средства разработки информационной модели……. 4 Лабораторные работы (задания) ………………………………………. 4.1 Практические навыки и компетенции для освоения дисциплины… 4.2 Создание информационной среды проектирования» ……………… 4.3 «Формирование технического задания» ……………………………. 4.4 Разработка физической модели в VisSim…………………………… Список использованных источников……………………………………. Приложение А Перечень задач направлений 05.07.00 и 05.22.13……... Приложение Б Перечень задач направления 05.13.00………………….. Приложение В Перечень задач Министерств Красноярского края…… Приложение Г Министерства Красноярского края. Состав и задачи.... Приложение Д Перечень стандартов ЕСТД…………………………….. 3

5 7 7 12 15 15 26 33 47 54 54 61 63 65 67 70 70 73 75 84 92 99 102 102 108 111 122 133 138 159 164 184 199

Приложение Е Перечень стандартов ЕСКД…………………………….. 203 Приложение Ж Перечень стандартов ЕСПД………………………........ 204 Приложение И Вопросы для испытания экзаменом по дисциплине МДКП……………………………………………………………………… 206

4

ВВЕДЕНИЕ Не так много времени прошло с тех пор как человечество приобрело мощный инструмент для исследования и анализа в виде электронновычислительных систем. Универсальный вычислительный инструмент, превосходящий в известных позициях возможности человека, стал неотъемлемой частью повседневной деятельности. На сегодня современное общество уже не может рассматриваться как развитое, без глубокого и всестороннего использования информационных технологий и вычислительных средств. Так решение глобальных проблем мирового устройства, производственных и бытовых задач отдельного человека, не может быть реализовано без применения информационных технологий и систем. Причем, очевидна тенденция поглощения информационными технологиями и системами так называемого молодого поколения «z», самого юного возраста. Предсказанная Н. Винером, М. Минским, Х. Найквистом, Г Муром, Дж. Гилдером, Р. Меткалфом, Р. Курцвайль, Г. Саймоном, А.Н. Колмогоровым, В.А. Котельниковым, В.М. Глушковым, А.А. Харкевичем и другими не менее известными учеными, скорость развития информационных технологий и систем ставит перед обществом острую задачу, своевременного системного обучения и освоения возможностей современных информационных технологий и систем. Понимание современной молодежью концепции развития задач, стоящих перед современным обществом, знание информационной стандартизации, умение проектировать и создавать информационные технологии и системы, позволит стать конкурентоспособными обладающими фундаментом знаний для дальнейшего развития в глобальной информационной системе. Настоящие учебное пособие позволит получить первоначальные навыки проектирования и разработки информационной системы (технологии) и в дальнейшем развивать их на этапе магистерской диссертационной работы, исследовательской работы, на уровне обучения в аспирантуре. В первой главе пособия приведены задачи федерального, регионального и муниципального уровней, анализ которых совместно с руководителем, позволит на начальном этапе, выработать актуальную линию развития проекта информационной системы (технологии) на этапах 5

дальнейшего теоретического обучения в вузе и практической работы после завершения теоретического обучения. Вторая глава посвящена основам построения структуры технического проекта, приводятся и разбираются федеральные и вузовские требования по стандартизации проектирования и разработки информационных систем и технологий. Третья глава является указанием для поэтапного создания и развития модели информационной технологии до полновесной информационной системы. В главе представлены теоретические основы проектирования на уровне создания концептуальной, логической и физической модели. Рассмотрены уровни разработки информационных моделей на основе популярных зарубежных стандартов автоматизации производства и прикладного программного обеспечения создания физикотехнологических моделей производственных процессов. Четвертая глава содержит общую практическую часть курсового проектирования, состоящую из лабораторного практикума. Результаты выполненных лабораторных работ послужат базовой основой для формирования курсового проекта и итогового бакалаврского проекта. В конце пособия приведен список рекомендуемой литературы и приложения, позволяющие при необходимости самостоятельно, более детально изучить актуальные задачи, ощутить роль стандартизации в технической, производственной и административной сфере, сущность этапов проектирования и разработки информационных систем и технологий.

6

1 ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ 1.1 Объект профессиональной деятельности Дисциплина «междисциплинарный курсовой проект» (МДКП) ориентирована на приобретение студентами знаний, умений и навыков в профессиональной области «Информационные системы и технологии» в соответствии с государственным образовательным стандартом (ГОС) высшего профессионального образования по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Освоение студентами дисциплины МДКП позволит: 1) обеспечить комплексный подход для исследования и анализа предметной и проблемой области по направлению подготовки; 2) находить способы решения проблем предметной области и оценивать результаты принятых решений; 3) использовать информационные технологии для решения задач автоматизации информационных процессов. Целями дисциплины МДКП являются: 1) изучение принципов организации предметной области и актуальных проблем автоматизации производственных и информационных процессов; 2) приобретение знаний и навыков использования теории для решения научных и практических, профессиональных задач; 3) формирование базиса профессиональных знаний в области информационных систем и технологий для выполнения выпускной квалификационной работы (проекта). Задачами изучения дисциплины являются: 1) изучение системы стандартов инженерной деятельности; 2) овладение методами автоматизации информационных процессов; 3) проектирование компонент и структуры информационных систем; 4)подготовка проекта информационной системы (части квалификационной работы). В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования обучающийся (бакалавр) по данной специальности должен приобрести следующие компетенции: ОК–1; ОПК–2,3,5; ПК 11–13,17.

7

Изучение дисциплины МДКП предусматривает промежуточную и итоговую аттестацию. В качестве промежуточной аттестации успеваемости по дисциплине используется оценка качества выполнения лабораторных работ (лабораторных заданий, как общих составных частей курсового и дипломного проектирования), а также оценивается полнота и точность ответов на контрольные вопросы, отражающих усвоение теоретического знания разделов курса. Средства промежуточной аттестации размещены: Перфильев Д.А., К.В. Раевич Электронный курс «Междисциплинарный курсовой проект» (https://e.sfu-kras.ru/course/view.php?id=710). В качестве оценки итоговой успеваемости по дисциплине предусмотрена защита курсового проекта и испытания экзаменом. Темы курсового проектирования и вопросы экзамена размещены: Электронный курс «Междисциплинарный курсовой проект» (https://e.sfukras.ru/course/view.php?id=710). Бакалавр, в области «Информационных систем и технологий» (в административном управлении, медиаиндустрии, геоинформационных системах, экологии и т.д.) в соответствии с требованиями «Квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и других служащих», утвержденного Постановлением Минтруда России от 21.08.98 №37, может выполнять работы непосредственно после окончания практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности вуза в должностях, соответствующих его квалификации в профессиональной области «Информационные системы и технологии»—область науки и техники, которая включает комплекс средств, способов и методов автоматизации деятельности, направленных на создание и применение информационных систем и технологий поиска, классификации, оптимизации системы хранения и передачи информации. Целью профессиональной деятельности бакалавра в области «Информационные системы и технологии» являются информационные системы и их математическое, информационное и программное обеспечение, способы и методы проектирования, отладки, производства и эксплуатации программных средств информационных систем в областях: административное управление, а также бизнес, приборостроение, наука, образование, телекоммуникации, связь, управление технологическими процессами, систем массовой информации. 8

Задачами профессиональной деятельности бакалавра по направлению подготовки «Информационные системы и технологии» в соответствии с фундаментальной и профильной подготовкой выполнять следующие виды профессиональной деятельности: ˗ административно и организационно-управленческая; ˗ проектно-конструкторская и технологическая; ˗ научно-исследовательская; ˗ эксплуатационная. Конкретные виды деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы вуза. Бакалавр по направлению «Информационные системы и технологии» подготовлен к решению следующих типов задач по виду профессиональной деятельности. Административно и организационно-управленческая деятельность: ˗ организация взаимодействия коллективов разработчика и заказчика, принятие управленческих решений в условиях различных мнений; ˗ поиск компромисса между различными требованиями (стоимости, качества, сроков исполнения) как при долгосрочном, так и при краткосрочном планировании, нахождение оптимальных решений; ˗ оценка производственных и непроизводственных затрат на обеспечение качества объекта проектирования; ˗ организация контроля качества входной информации. Проектно-конструкторская и технологическая деятельность: ˗ определение целей проектирования, критериев эффективности, ограничений применимости; ˗ системный анализ объекта проектирования, предметной области, их взаимосвязей; ˗ выбор исходных данных для проектирования; ˗ разработка обобщенных вариантов решения проблемы, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений в условиях многокритериальности и неопределенности, планирование реализации проекта; ˗ оценка надежности и качества функционирования объекта проектирования; ˗ расчет обеспечения условий безопасной жизнедеятельности; ˗ расчет экономической эффективности; 9

˗ разработка, согласование и выпуск всех видов проектной документации; ˗ технология разработки объектов профессиональной деятельности. Научно-исследовательская деятельность: ˗ разработка и исследование теоретических и экспериментальных моделей объектов профессиональной деятельности; ˗ разработка и исследование методик анализа, синтеза, оптимизации и прогнозирования качества процессов функционирования предприятия. Эксплуатационная деятельность: ˗ организация внедрения объекта проектирования в опытную эксплуатацию; ˗ организация внедрения объекта проектирования в промышленную эксплуатацию. Подготовка выпускника должна обеспечивать квалификационные компетенции для решения профессиональных задач: ˗ участие в проектировании, разработки, изготовлении и сопровождении объектов профессиональной деятельности; ˗ участие в разработке видов документации на программные, аппаратные и программно-аппаратные комплексы; ˗ использование современных стандартов, методов, средств и технологий разработки объектов профессиональной деятельности; ˗ участие в проведении научных исследований и выполнении технических разработок в профессиональной области; ˗ осуществление сбора, обработки, анализа и систематизации научно-технической информации по заданной теме в профессиональной области с применением современных информационных технологий; ˗ взаимодействие со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности в научных исследованиях и проектноконструкторской деятельности, а также в управлении технологическими, экономическими и социальными системами; ˗ кооперация с коллегами, работа в коллективе, управление и организация работы исполнителей в процессе производства программных продуктов, вычислительных средств и автоматизированных систем;

10

˗ организация на научной основе труда, владение современными информационными технологиями, применяемыми в сфере его профессиональной деятельности; ˗ анализ возможностей, способность к переоценке накопленного опыта и приобретению новых знаний с использованием современных информационных и образовательных технологий; ˗ готовность к работе над выпускной квалификационной работой (проектом). Бакалавр, завершающий обучение, должен знать в профессиональной области: ˗ методические и нормативные материалы по стандартизации проектирования производства и сопровождения информационных систем и технологий (государственные стандарты, постановления, распоряжения, приказы); ˗ технологические стандарты проектирования, производства и сопровождения информационных систем и технологий; ˗ перспективы и тенденции развития информационных систем и технологий; ˗ технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов информационных систем и технологий; ˗ порядок, методы и средства защиты интеллектуальной собственности; ˗ современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи; ˗ основные нормативы организации труда при проектировании информационных систем и технологий, применяемых в администрировании; ˗ методы анализа качества информационных систем и технологий, применяемых в администрировании; ˗ систему правил, методов и средств подготовки технической документации; ˗ основы экономики, организации труда и производства, научных исследований; ˗ основы трудового законодательства; ˗ правила и нормы охраны труда.

11

1.2 Область исследования и анализа Область исследования и анализа по профилю подготовки «Информационные системы и технологии» в соответствии с требованием образовательного стандарта (ГОС) высшего профессионального образования по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», рекомендует следующие направления выполнения проектов или работ (область квалификационных проектов/работ): ˗ современные методы и средства разработки информационных систем и технологий в административном управлении; ˗ принципы описания информационных систем и технологий и их элементов на основе системного подхода; ˗ принципы построения аналитико-имитационных моделей административных процессов, основные классы моделей и методы моделирования, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей на ЭВМ; ˗ способы записи алгоритмов и конструирования программ, ориентированных на административные функции с использованием различных алгоритмических языков; ˗ основные принципы организации и функционирования информационных систем, комплексов и сетей ЭВМ; характеристики, возможности и области администрирования наиболее распространенных классов и типов ЭВМ в информационных системах; ˗ модели и структуры информационных сетей, методы оценки эффективности информационных сетей; ˗ методы и модели управления информационными технологиями и системами, программными и техническими средствами, реализация административной системы управления; ˗ основные принципы организации баз данных информационных систем, способы построения баз данных, баз знаний и экспертных систем; ˗ модели и методы формализации и представления знаний в информационных системах поддержки принятия решений; ˗ принципы организации, структуры технических и программных средств компьютерной графики и мультимедиа технологий; ˗ принципы обеспечения условий безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуатации информационных систем; 12

˗ перспективы развития информационных систем, их взаимосвязь со смежными областями; ˗ современные методы системного анализа информационных процессов и принятия решений в информационных системах; ˗ методы и средства информационных технологий при разработке корпоративных информационных систем; ˗ методы и инструментальные средства моделирования при исследовании и проектировании информационных систем; ˗ методы и средства разработки алгоритмов и программ, современные технологии программирования информационных систем; ˗ современные системные программные средства и операционные системы; ˗ сетевые программные и технические средства информационных систем; ˗ интеллектуальные информационные системы, инструментальные средства управления базами данных и знаний; ˗ инструментальные средства компьютерной графики и графического диалога в информационных системах; ˗ методы расчета надежности информационных систем; ˗ методы обеспечения информационной безопасности и защиты информации; ˗ проектирования информационных систем и их элементов в конкретных областях; ˗ применения математических моделей и методов анализа, синтеза и оптимизации детерминированных и случайных информационных процессов; ˗ моделирования информационных систем на современных ЭВМ на базе аналитико-имитационного подхода; ˗ выбора технологии программирования и инструментальных программных средств высокого уровня для задач проектирования информационных систем и их элементов; ˗ выбора архитектуры и комплексирования аппаратных средств информационных систем; ˗ организации работы в коллективе разработчиков информационных систем. Область исследования и анализа по профилю подготовки «Информационные системы и технологии» конкретизируется 13

направлением исследования проводимого выпускающей кафедры. Выпускающая кафедра «Систем искусственного интеллекта» рекомендует следующие направления выполнения проектов или работ (область квалификационных проектов/работ): ˗ разработка структуры (архитектуры) базы знаний для информационной системы предприятия; ˗ разработка структуры (архитектуры) интеллектуального интерфейса для информационной системы предприятия; ˗ разработка алгоритма поисковой стратегии для информационной системы предприятия; разработка алгоритма (программы) распознавания текстовой ˗ информации, представленной на профессиональном языке; ˗ разработка алгоритма (программы) распознавания визуальной информации; ˗ разработка алгоритма (программы) машинного перевода; ˗ разработка архитектуры мультиагентной интеллектуальной системы; ˗ разработка структуры (архитектуры) интеллектуальной информационной системы для выполнения задач электронного документооборота предприятия; ˗ разработка структуры (архитектуры) информационной системы поддержки принятия решений; ˗ разработка структуры (архитектуры) корпоративной информационной системы предприятия; ˗ разработка интеллектуальной информационной системы для задач анализа современных космических материалов; ˗ разработка интеллектуальной поисковой системы для задач космического мониторинга; ˗ разработка структуры (архитектуры) интеллектуальной информационной системы для задач управления инфраструктурой предприятий космической отрасли; ˗ разработка интеллектуальной информационной системы для задач анализа космоснимков.

14

1.3 Актуальность задачи проекта Актуальность тем курсового проектирования в первую очередь определяется задачами, решаемыми Правительством и Министерствами РФ в рамках настоящего образовательного стандарта, ВАК РФ, задачами Министерств Красноярского края, Правительства г. Красноярска, крупными и успешными предприятиями, а также проблемной областью вуза и выпускающих кафедр направления подготовки «Информационные системы и технологии». 1.3.1 Авиационная (технические науки)

и

ракетно-космическая

тематика

Проблемная область авиационной и ракетно-космической области отражена в комплексе специальностей: 05.07.01–05.07.10, а также дополнительно специальностями 05.22.13 и 05.22.14. При постановке цели и задач курсового проектирования следует придерживаться следующих рекомендаций. Специальность 05.07.02. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов — область науки, занимающаяся формированием теоретических и экспериментальных основ создания новых и совершенствования существующих летательных аппаратов (ЛА), включающая: ˗ разработку методов принятия обоснованных проектноконструкторских и технологических решений для выбора состава, оптимальных параметров и организации процессов жизненного цикла ЛА, а также связи этих процессов со свойствами изделий, техникоэкономическими и организационными характеристиками их производства; ˗ формирование для этих целей математического и программного обеспечения. Отличительная особенность специальности заключается в том, что ее основным содержанием является системотехническое изучение вопросов проектирования, конструирования и производства объектов техники с учетом экономики и автоматизации, анализ опыта создания образцов ракетно-космической и авиационной техники и конверсионное использование упомянутых методов и работ.

15

Значение решения научных и технических проблем данной специальности состоит в совершенствовании теоретической, методической, экспериментальной и производственной базы, позволяющих повысить качество (надежность, ремонтопригодность, грузоподъемность и т.д.) и снизить затраты средств на разработку, производство и эксплуатацию летательных аппаратов (уменьшить металлоемкость, энергопотребление и др.). Данная область науки является комплексной, охватывающей выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью использования на практике наиболее эффективных и экономичных проектноконструкторских и технологических процессов, требующих наименьших затрат времени, людских и материальных ресурсов. Области исследований: ˗ разработка методов оценки и исследование организации и управления проектно-конструкторскими работами КБ с высоким уровнем применения CALS-технологий; ˗ разработка методов поиска оптимальных конструкторскотехнологических решений на ранних стадиях проектирования ЛА; ˗ разработка методов модельного и математического обеспечения для решения (исследования) функциональных задач: — выбора оптимального состава ЛА с разной дальностью полета и массой полезной нагрузки; — выбора траектории полета и точности доставки груза и др.; ˗ разработка методов, моделей и программного обеспечения для принятия оптимальных решений с целью исследования проектноконструкторских задач при заданных ограничениях с учетом их компромиссного характера, риска и различимости сравниваемых вариантов изделий (процессов); ˗ технологические процессы, специальное оборудование для изготовления деталей летательных аппаратов, включая технологию: изготовления литых деталей; изготовления деталей обработкой давлением (ковка, штамповка и др.); изготовления деталей с помощью лучевых энергетических пучков и другими физическими и физико-химическими методами; изготовления деталей из жидких, порошкообразных или волокнистых материалов; изготовления деталей из неметаллических материалов, в том числе деталей теплозащиты; нанесения покрытий; изготовления деталей из композиционных материалов; изготовления 16

деталей гальванопластикой; термической, термомеханической и химикотермической обработки деталей; обработки металлов резанием; изготовления деталей совмещенными и комплексными методами, в том числе в гибких производственных системах; ˗ технологические процессы контроля, испытаний и метрологического обеспечения при производстве летательных аппаратов, их систем и агрегатов, включая технологию и средства: контроля геометрических параметров; контроля качества поверхностей; функционального контроля и испытаний (пневмогидравлических, виброакустических, электрофизических, силовым воздействиям); контроля физико-технических параметров; неразрушающего контроля деталей, узлов, изделий и неразъемных соединений, а также других видов контроля; метрологического обеспечения контролируемых показателей качества объектов производства; ˗ технологические процессы проектирования, программирования и информационного обеспечения при производстве летательных аппаратов, двигателей и их составных частей, включая технологию и средства: автоматизированного проектирования технологических процессов и управления ими; математического моделирования технологических процессов; размерной увязки агрегатов; контроля формы, размеров и взаимного расположения поверхностей агрегатов; изготовления технологических поверхностей, оснастки и деталей, в том числе на оборудовании с ЧПУ; контроля технологии и программ изготовления деталей и сборочных единиц. Специальность 05.07.03. Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов — область науки о сущности процессов обеспечения не разрушения и нормального функционирования всех силовых элементов и бортовых систем авиационной и ракетно-космической техники, включая планер, корпус, агрегаты и системы, в том числе и двигатель, а также пусковые катапультные устройства при действии статических и динамических нагрузок, характерных для всех этапов эксплуатации и применения летательного аппарата. Эта область науки является комплексной, включающей в себя как теоретические (численные и аналитические), так и экспериментальные методы, обеспечивающие создание высокопрочных конструкций при выполнении ряда зачастую противоречивых требований минимального веса, стоимости, ресурса

17

функционирования, долговечности и стойкости к взаимодействию факторов внешней среды. Тепловые режимы летательных аппаратов — как составляющая данной специальности, включает разработку теоретических и экспериментальных методов исследования тепломассообменных процессов в конструкциях, агрегатах и системах летательных аппаратов (ЛА), выбор проектных решений и параметров с учетом тепловых режимов аппарата (тепловое проектирование ЛА), создание систем обеспечения рационального теплового состояния, решение проблем отработки и диагностики тепловых режимов ЛА. Основным содержанием данной области науки являются комплексные исследования малоизученных теплофизических процессов, сопровождающих работу ЛА, выбор теплозащитных материалов и покрытий, обоснование и выбор типа и параметров систем обеспечения теплового режима ЛА, методов диагностики и отработки теплового режима, определение и выбор рациональных в тепловом отношении схемных и компоновочных решений ЛА, а также конверсионное использование упомянутых методов и разработок. Значение решения научных и технических проблем данной специальности состоит в совершенствовании теоретической, методической, технической и экспериментальной базы, позволяющей повысить жизнестойкость, эффективность, качество, надежность, ремонтопригодность ЛА как технической системы, функционирующей в различных (как низко, так и высокотемпературных) тепловых условиях, при одновременном снижении материалоемкости и энергопотребления систем, конструкций и устройств ЛА, обеспечивающих его рациональный тепловой режим. Области исследований: Методы обеспечения статической прочности, включая: ˗ создание аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению прочности ЛА под действием статических и квазистатических нагрузок; ˗ разработку расчетно-экспериментальных методов обеспечения статической прочности; ˗ усовершенствование методов наземных испытаний на действие статических внешних нагрузок, включая методы задания нагрузок, методы измерений и обработки результатов испытаний; 18

˗ создание директивных материалов, регламентирующих требования по обеспечению прочности ЛА; ˗ разработку методов лабораторных испытаний по определению механических характеристик неметаллических материалов и деталей из композиционных материалов, в том числе деталей теплозащиты в условиях нормальных, повышенных и пониженных температур. Методы обеспечения динамической прочности объектов авиационной, ракетной и космической техники, включая: ˗ разработку аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению динамической прочности ЛА под действием стационарных и нестационарных нагрузок; ˗ решение задач аэро- и аэроавтоупругости; ˗ разработку методов натурного и полунатурного моделирования динамического состояния ЛА на всех стадиях жизненного цикла. ˗ Организация, экономика и оптимизация процессов обеспечения прочности ЛА, включая: ˗ создание методов многокритериальной оптимизации ЛА по критериям прочности, стоимости, весовой отдачи и т.д. Специальность 05.07.05. Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов — область науки об энергетических основах, схемах, параметрах, рабочем процессе, характеристиках и конструкции двигателей и энергетических установок летательных аппаратов различного назначения, методологии их создания, методах расчета, проектирования, испытаний, доводки, техникоэкономического анализа, а также технологии их производства, технической эксплуатации, системах управления и диагностики. Ее основным содержанием являются комплексные исследования малоизученных физических процессов с целью создания и эффективного применения новых высокоэффективных и надежных тепловых, электроракетных двигателей и энергетических установок ЛА, а также близких к ним по рабочим процессам устройств различного применения. Целью решения научных и технических проблем по данной специальности является повышение безопасности полетов, эффективности, надежности, экономичности силовых и энергетических установок летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, ракет, космических и других летательных аппаратов), а также повышение эффективности процессов их создания, испытаний, производства и эксплуатации. 19

Области исследований: ˗ математическое моделирование рабочих процессов, характеристик, динамических процессов, рабочих состояний двигателей и энергетических установок, методы их проектирования и конструирования применительно к системам автоматизированного проектирования. Математическое моделирование стадий и этапов жизненного цикла (создания, производства и эксплуатации двигателей и установок); ˗ изменение свойств материалов в процессе эксплуатации, интенсивность деградации характеристик элементов, узлов и подсистем электрореактивных двигателей и энергетических установок; ˗ методы расчета и моделирования динамики процессов управления двигателями; способы учета влияния летательного аппарата и условий эксплуатации на динамику процессов управления; способы оптимизации характеристик систем управления и топливопитания; ˗ методы и средства экспериментальных способов определения статических и динамических характеристик систем автоматического управления двигателями; способы оптимального построения элементов и контуров систем управления; способы оптимальной передачи информации в системах автоматического управления двигателями. Специальность 05.07.06. Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных — область науки, занимающаяся исследованием теоретических и практических проблем использования законов и закономерностей естественных, технических наук, включающая теоретические обоснования, научно-технические и экспериментальные исследования по созданию, совершенствованию конструкции и производственной технологичности, по оценке и повышению эффективности применения, расширению возможностей наземных комплексов, стартового оборудования и их систем, использующих в процессе своего функционирования явления различной физической природы. Она включает в себя исследования теоретических и практических проблем обоснования, формирования и совершенствования систем эксплуатации и восстановления комплексов и стартового оборудования, а также оптимизации процесса управления организационно-техническими системами, техническим обеспечением и техническим состоянием комплексов и их систем, обеспечения сохранения заданных показателей эффективности, значений эксплуатационно-технических характеристик, 20

обеспечения всех видов безопасности, моделирования аварийных ситуаций и ликвидации последствий, контроля оценки показателей ядернотехнической и экологической безопасности. Результаты исследования научных проблем данной специальности используются при совершенствовании существующих и создании новых комплексов и стартового оборудования на основе широкого использования достижений фундаментальных и прикладных наук и новейших технологий, разработке новых способов их эксплуатации и безопасного применения. Области исследований: ˗ разработка и совершенствование теоретических методов анализа, синтеза, моделирования и оптимизации структур и параметров, алгоритмического обеспечения функционирования и тактико-технических характеристик наземных комплексов и их систем; ˗ исследования эффективности комплексов с учетом функционирования систем, а также их эксплуатационно-технических характеристик, эксплуатационных факторов, воздействия среды, старения, коррозии, биоповреждений, эксплуатационных свойств горюче-смазочных материалов, технических устройств; ˗ исследования по совершенствованию методов и средств контроля, диагностирования и прогнозирования, используемых в процессе эксплуатации и восстановления комплексов, разработка методов и средств технического диагностирования, в том числе с использованием автоматизированных измерительных и экспертных систем, технологий и методов, основанных на новых физических принципах, определение причин изменений технического состояния систем комплексов в процессе эксплуатации, разработка методов выбора рационального состава систем, их технического обслуживания и обеспечения; ˗ исследования по обоснованию, оценке и совершенствованию учебно-тренировочных средств и разработка методов повышения эффективности их использования при выполнении задач эксплуатации и восстановления комплексов, технического обеспечения, обеспечения безопасности и ликвидации последствий аварий. Исследования по обоснованию, оценке и совершенствованию системы утилизации комплексов и их систем. Специальность 05.07.07. Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем — область науки и техники, занимающаяся разработкой методов и средств определения летных и эксплуатационно21

технических характеристик ЛА и их систем в условиях летных испытаний, на специальных стендах и в процессе серийной эксплуатации; изучением особенностей функционирования ЛА, их систем, а также деятельности экипажа в натурных условиях. Решение научно-технических проблем данной специальности обеспечивает сокращение продолжительности испытаний, повышение эффективности использования и расширение допустимых областей применения ЛА, повышение надежности и безопасности полетов, эксплуатационной технологичности и контролепригодности ЛА и увеличение ресурса авиационной и ракетно-космической техники. Рекомендуемая область исследования: ˗ исследование деятельности экипажа, компоновки кабин и рабочих мест экипажа в натурных условиях и с использованием специальных стендов и тренажеров. Исследования с целью определения рационального облика стендов и тренажеров. Специальность 05.07.09. Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов — область науки, комплексно изучающая проблемы полета аппаратов широкого назначения в различных средах, главным образом в атмосферах планет и в условиях космического пространства, связанные с выявлением внешних физических условий, оказывающих влияние на движение летательных аппаратов (ЛА), математическим, полунатурным и физическим моделированием процесса, расчетом траекторий, выбором методов, законов и способов управления полетом, обеспечением устойчивости и требуемой точности движения, а также с определением и прогнозированием параметров движения ЛА по результатам автономных навигационных и внешнетраекторных измерений. Области исследований: Расчет траекторий движения ЛА и орбит космических аппаратов (КА) по заранее известным данным, включая: ˗ моделирование движения аппаратов, систем управления полетом и действующих возмущающих факторов; ˗ разработку математического обеспечения вычислительных систем и комплексов для баллистического проектирования, оперативного управления полетом и баллистического обеспечения стрельб; ˗ синтез процедур статистического описания действия случайных факторов и методов априорного статистического анализа баллистического и управляемого движения аппаратов; 22

˗ детерминированное и стохастическое прогнозирование возмущенного движения ЛА и КА. Навигация и оперативное управление полетом, включая: ˗ разработку баллистиконавигационного обеспечения (БНО) полета; ˗ формулировку и бортовую инструментовку полетного задания и общего плана полета; ˗ разработку методов улучшения летных характеристик средствами автоматического управления: ˗ разработку возможных вариантов реализации плана полета; оптимальное планирование навигационных измерений; ˗ ˗ синтез алгоритмов оптимальной обработки навигационной информации для целей управления полетом, в том числе обработки избыточной информации; ˗ разработку алгоритмов дополетной оценки эффективности, ˗ оперативного контроля в темпе полета и послеполетного анализа функционирования ЛА и систем управления полетом. Специальность 05.07.10. Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности — область науки, изучающая методы и средства получения результатов аэрокосмической деятельности, связанной с непосредственным проведением работ по исследованию и использованию околоземного и космического пространства, и предоставления этих результатов для использования в интересах социально-экономического развития Российской Федерации и ее регионов. Области исследований: ˗ разработка методов проектирования и средств обеспечения автоматизированных систем проектирования оптимального облика, функциональных схем и компоновок интегрированных систем летательных аппаратов и наземных комплексов с учетом особенностей инновационных технологий получения и предоставления результатов аэрокосмической деятельности, а также условий реализации проектных решений; ˗ разработка методов оценки и исследования систем организации и управления аэрокосмической деятельностью с высоким уровнем оснащения телекоммуникационными, аппаратно-программными и вычислительными средствами;

23

˗ разработка методов принятия оптимальных конструктивнотехнологических решений на ранних стадиях проектирования летательных аппаратов, наземных комплексов и интегрированных систем, процессов их создания и эксплуатации на принципах CALS-технологий; ˗ разработка методов натурного и математического моделирования для исследования проблем выбора оптимального состава интегрированных систем летательных аппаратов и наземных комплексов и определения траекторий полета летательных аппаратов и точности доставки полезной нагрузки для эффективного получения и предоставления результатов аэрокосмической деятельности. Специальность 05.22.13. Содержанием специальности «Навигация и управление воздушным движением» является решение комплекса проблем повышения эффективности методов, средств и организации управления движением летательных аппаратов, их потоков и процессов функционирования иерархических, полиэргатических систем и комплексов навигации и управления воздушным движением с целью обеспечения безопасности полетов на требуемом уровне. Объектами данной специальности являются: ˗ бортовые и наземные системы навигации и управления воздушным движением (УВД); ˗ системы контроля, испытаний и сертификации средств навигации и УВД; ˗ организационные структуры функционирования систем навигации и УВД; ˗ системы и средства обеспечения безопасности полетов при использовании воздушного пространства; ˗ структуры формирования и циркуляции информационных потоков в системах навигации и УВД; ˗ организация и управление деятельностью операторов и их коллективов в системах навигации и УВД; ˗ средства обеспечения информацией систем навигации и УВД; ˗ эксплуатационно-технические характеристики бортовых и наземных систем навигации и УВД; ˗ системы управления движением центра масс отдельных летательных аппаратов и их потоков; ˗ системы управления и организации процессов навигации и УВД; 24

˗ иерархическая и полиэргатическая системы навигации и УВД; ˗ средства, использующие физические поля в интересах навигации и УВД. Научное и практическое значение проблемы данной специальности состоит в разработке новых методов, технологий, систем и средств повышения эффективности процессов навигации и УВД, безопасности полетов и повышения эффективности использования воздушного пространства. специальности Специальность 05.22.14. Содержанием «Эксплуатация воздушного транспорта» является комплекс проблем и задач повышения эффективности и качества процессов использования по назначению, подготовки к использованию, технического и технологического обслуживания, ремонта, транспортирования, хранения, списания и утилизации авиационной техники, дальнейшего совершенствования эксплуатационно-технических характеристик объектов воздушного транспорта. Объектами исследования по данной специальности являются: • воздушные суда, авиационные двигатели, гидромеханические системы, авионика, электрооборудование и другие функциональные системы воздушных судов; наземная авиационная техника; • авиационные предприятия, занятые использованием по назначению, техническим и технологическим обслуживанием и ремонтом авиационной техники. Системы и процессы: ˗ технической и летно-технической эксплуатации; ˗ управления техническим состоянием авиационной техники, поддержания и сохранения летной годности воздушных судов, обеспечения безопасности полетов; ˗ управления качеством; ˗ сертификации; ˗ информационного и материально-технического обеспечения; ˗ расследования и предупреждения авиационных происшествий и инцидентов, обеспечения авиационной безопасности. Научное и практическое значение данной специальности состоит в разработке новых методов, технологий и средств повышения эффективности эксплуатации воздушного транспорта, безопасности полетов и конкурентоспособности воздушных судов. Области исследований: 25

˗ системный анализ и управление процессами эксплуатации объектов воздушного транспорта; ˗ развитие теории и методологии совершенствования методов и форм организации, систем и технологических процессов эксплуатации объектов воздушного транспорта; ˗ совершенствование методов и средств управления и планирования, повышения эффективности деятельности авиапредприятий, механизации и автоматизации процессов эксплуатации воздушного транспорта; ˗ выбор и обоснование оптимальных стратегий, режимов и программ технического обслуживания и ремонта авиационной техники; ˗ теоретические и методические основы формирования оптимальных систем технического обслуживания и ремонта авиационной техники; ˗ разработка методов и средств информационного обеспечения процессов управления эксплуатацией авиационной техники. Полный перечень задач направлений 05.07.00 и 05.22.13 рекомендуемых для постановки актуальной цели и задач курсовых и квалификационных работ приведен в приложении А. 1.3.2 Информатика, вычислительная техника и управление 05.13.00 (технические науки) Проблемная область Информатика, вычислительная техника и управление определяется комплексом специальностей: • 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям); • 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления; • 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям); • 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах; • 05.13.11 Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; • 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (по отраслям);

26

• 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети; • 05.13.17 Теоретические основы информатики; • 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ; • 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность; • 05.13.20 Квантовые методы обработки информации. В соответствии с проблемной областью вуза и выпускающих кафедр профиля подготовки «Информационные системы и технологии» направления исследования следует ограничить цель проектирования рамками следующих специальностей и задач: Специальность 05.13.01. Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям). Формула специальности: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) — специальность, занимающаяся проблемами разработки и применения методов системного анализа сложных прикладных объектов исследования, обработки информации, целенаправленного воздействия человека на объекты исследования, включая вопросы анализа, моделирования, оптимизации, совершенствования управления и принятия решений, с целью повышения эффективности функционирования объектов исследования. Специальность отличается тем, что ее основным содержанием являются теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования и развития объектов и процессов с учетом отраслевых особенностей, ориентированные на повышение эффективности управления ими с использованием современных методов обработки информации. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке новых и совершенствовании существующих методов и средств анализа обработки информации и управления сложными системами, повышения эффективности надежности и качества технических систем. Области исследований: 1) теоретические основы и методы системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации;

27

2) разработка критериев и моделей описания и оценки эффективности решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации; 3) теоретико-множественный и теоретико-информационный анализ сложных систем; 4) разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов; 5) методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений в технических системах; 6) методы и алгоритмы прогнозирования и оценки эффективности, качества и надежности сложных систем. Специальность 05.13.11. Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. Формула специальности: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей — специальность, включающая задачи развития теории программирования, создания и сопровождения программных средств различного назначения. Научное и народнохозяйственное значение решения проблем данной специальности состоит в повышении эффективности и надежности процессов обработки и передачи данных и знаний в вычислительных машинах, комплексах и компьютерных сетях. Области исследований: 1) системы управления базами данных и знаний; 2) человеко-машинные интерфейсы; модели, методы, алгоритмы и программные средства машинной графики, визуализации, обработки изображений, систем виртуальной реальности, мультимедийного общения; 3) модели и методы создания программ и программных систем для параллельной и распределенной обработки данных, языки и инструментальные средства параллельного программирования; 4) оценка качества, стандартизация и сопровождение программных систем. Специальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям). Формула специальности: Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) специальность, занимающаяся 28

математическим, информационным, алгоритмическим и машинным обеспечением создания автоматизированных технологических процессов и производств и систем управления ими, включающая методологию исследования и проектирования, формализованное описание и алгоритмизацию, оптимизацию и имитационное моделирование функционирования систем, внедрение, сопровождение и эксплуатацию человекомашинных систем. Специальность включает научные и технические исследования и разработки, модели и структурные решения человекомашинных систем, предназначенных для автоматизации производства и интеллектуальной поддержки процессов управления и необходимой для этого обработки данных в организационнотехнологических и распределенных системах управления в различных сферах технологического производства и других областях человеческой деятельности. Актуальность развития проблемной области данной специальности и ее народнохозяйственное значение обусловлено ростом масштабов работ по интенсификации и компьютеризации технологического производства и комплексной автоматизации производства и интегрированного управления функционированием, как сетью технологических процессов, так и отдельным предприятием, и целой отраслью народного хозяйства. Создание на научной основе автоматизированных производств и систем управления технологическими процессами, их последовательная увязка по иерархическим уровням и интеграция в единую систему сбора и обработки данных и оперативного управления повышает качество и эффективность всех звеньев производства в народном хозяйстве. Области исследований: 1) методология, научные основы и формализованные методы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), а также технической подготовкой производства (АСТПП) и т. д.; 2) теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация; 3) методы эффективной организации и ведения, специализированного информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включая базы и банки данных и методы их оптимизации; 29

4) методы планирования и оптимизации отладки, сопровождения, модификации и эксплуатации задач функциональных и обеспечивающих подсистем АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включающие задачи управления качеством, финансами и персоналом; 5) теоретические основы и прикладные методы анализа и повышения эффективности, надежности и живучести АСУ на этапах их разработки, внедрения и эксплуатации; методы и алгоритмы 6) теоретические основы, интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения (АСУТП, АСУП, АСТПП и др.); 7) теоретические основы, методы и алгоритмы построения экспертных и диалоговых подсистем, включенных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др.; 8) разработка автоматизированных систем научных исследований. Специальность 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети. Формула специальности: Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети — специальность, включающая исследования и разработку научных основ архитектурных, структурных, логических и технических принципов создания вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, организации арифметической, логической, символьной и специальной обработки данных, хранения и ввода-вывода информации, параллельной и распределенной обработки информации, многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем, сетевых протоколов и служб передачи данных в компьютерных сетях, взаимодействия и защиты компьютерных сетей. Важное народно-хозяйственное значение данной специальности состоит в создании и совершенствовании теоретической и технической базы вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, обладающих высокими качественными и эксплуатационными показателями и обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса. Области исследований: 1) разработка научных основ создания вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, исследования общих свойств и принципов функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; 30

2) теоретический анализ и экспериментальное исследование функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей с целью улучшения их технико-экономических и эксплуатационных характеристик; 3) разработка научных методов и алгоритмов организации параллельной и распределенной обработки информации, многопроцессорных, многомашинных и специальных вычислительных систем; 4) разработка научных методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, контроль и диагностику функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. Специальность 05.13.17 Теоретические основы информатики. Формула специальности: Теоретические основы информатики — специальность, включающая исследования процессов создания, накопления и обработки информации; исследования методов преобразования информации в данные и знания; создание и исследование информационных моделей, моделей данных и знаний, методов работы со знаниями, методов машинного обучения и обнаружения новых знаний; исследования принципов создания и функционирования аппаратных и программных средств автоматизации указанных процессов. Научное и народнохозяйственное значение решения проблем указанной специальности состоит в создании научных основ современных информационных технологий на базе использования средств вычислительной техники и в ускорении на этой основе научнотехнического прогресса. Области исследований: 1) исследование и разработка средств представления знаний. Принципы создания языков представления знаний, в том числе для плохо структурированных предметных областей и слабоструктурированных задач; разработка интегрированных средств представления знаний, средств представления знаний, отражающих динамику процессов, концептуальных и семиотических моделей предметных областей; 2) разработка и исследование моделей и алгоритмов анализа данных, обнаружения закономерностей в данных и их извлечениях разработка и исследование методов и алгоритмов анализа текста, устной речи и изображений; 31

3) разработка методов, языков и моделей человеко-машинного общения; разработка методов и моделей распознавания, понимания и синтеза речи, принципов и методов извлечения данных из текстов на естественном языке; 4) разработка методов распознавания образов, фильтрации, распознавания и синтеза изображений, решающих правил. Моделирование формирования эмпирического знания; 5) исследование и когнитивное моделирование интеллекта, включая моделирование поведения, моделирование рассуждений различных типов, моделирование образного мышления; 6) разработка новых интернет-технологий, включая средства поиска, анализа и фильтрации информации, средства приобретения знаний и создания онтологии, средства интеллектуализации бизнес-процессов; 7) разработка основ математической теории языков и грамматик, теории конечных автоматов и теории графов; 8) разработка методов обеспечения высоконадежной обработки информации и обеспечения помехоустойчивости информационных коммуникаций для целей передачи, хранения и защиты информации; разработка основ теории надежности и безопасности использования информационных технологий; 9) разработка математических, логических, семиотических и лингвистических моделей и методов взаимодействия информационных процессов, в том числе на базе специализированных вычислительных систем; 10) исследования и разработка требований к программнотехническим средствам современных телекоммуникационных систем на базе вычислительной техники. Специальность 05.13.18. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. Формула специальности: Содержанием специальности является разработка фундаментальных основ и применение математического моделирования, численных методов и комплексов программ для решения научных и технических, фундаментальных и прикладных проблем. Важной особенностью специальности является то, что в работах, выполненных в ее рамках, должны присутствовать оригинальные результаты одновременно из трех областей: математического моделирования, численных методов и комплексов программ. 32

Области исследований: 1) разработка новых математических методов моделирования объектов и явлений; 2) комплексные исследования научных и технических проблем с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента; 3) разработка новых математических методов и алгоритмов интерпретации натурного эксперимента на основе его математической модели; 4) разработка систем компьютерного и имитационного моделирования. Полный перечень задач направления 05.13.00 рекомендуемых для постановки актуальной цели и задач проектирования для курсовых и выпускных квалификационных работ приведен в приложении Б. 1.3.3 Состав и задачи Министерств Красноярского края Министерство финансов Красноярского края - орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и функции по разработке государственной политики в финансовой сфере, включая бюджетную, кредитную, налоговую сферы; 2) координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение единства и создание условий для эффективного функционирования государственной финансовой системы края и финансовых систем муниципальных образований края; • обеспечение реализации стратегических направлений единой государственной политики в финансовой сфере, включая бюджетную, налоговую и кредитную сферу на территории края; • обеспечение устойчивого функционирования и развития бюджетной системы, бюджетного устройства и бюджетного процесса края; • организация и развитие межбюджетных отношений; • обеспечение устойчивости государственной финансовой системы края;

33

• содействие главным администраторам бюджетных средств в области бюджетного планирования, направленного на повышение результативности бюджетных расходов; • организация и совершенствование системы исполнения бюджета и отчетности; • содействие совершенствованию кадрового потенциала государственной финансовой системы края и финансовых систем муниципальных образований края. Министерство экономического развития и инвестиционной политики Красноярского края. В ведении министерства находится Агентство государственного заказа Красноярского края. Министерство экономического развития и инвестиционной политики Красноярского края является органом исполнительной власти Красноярского края. Министерство осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях комплексного социально-экономического развития края, стратегического планирования края (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), государственной поддержки инвестиционной деятельности, а также в сферах трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан, ценообразования (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), развития малого и среднего предпринимательства, применения контрольно-кассовой техники, осуществления закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных нужд края, налогов и сборов, за исключением изменения сроков уплаты налогов и сборов, подлежащих зачислению в краевой бюджет, реструктуризации кредиторской задолженности юридических лиц по региональным налогам и сборам, начисленным пеням и штрафам; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях государственной поддержки инвестиционной деятельности, государственной поддержки малого и среднего предпринимательства, а также в сфере трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан (за исключением охраны труда); 34

3) контроль за осуществлением органами местного самоуправления муниципальных образований края отдельных государственных полномочий по осуществлению уведомительной регистрации коллективных договоров и территориальных соглашений и контроля за их выполнением в случае передачи органам местного самоуправления таких полномочий в соответствии с законом края о наделении органов местного самоуправления отдельными государственными полномочиями; 4) координацию и контроль деятельности находящегося в его ведении органа исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение создания условий для комплексного социальноэкономического развития края; • обеспечение создания условий для развития инвестиционной деятельности, создания режима наибольшего благоприятствования для инвесторов и установления особых условий и дополнительных гарантий инвестиционной деятельности, осуществляемой в форме капитальных вложений, а также для развития государственно-частного партнерства в крае; • обеспечение создания условий для развития малого и среднего предпринимательства, краевого государственного сектора экономики; • обеспечение создания условий для благоприятных условий труда, защиты прав и интересов работников и работодателей, и условий для достижения оптимального согласования интересов сторон трудовых отношений на территории края; • обеспечение создания условий для повышения эффективности, результативности осуществления закупок товаров, работ, услуг для государственных нужд края, обеспечения гласности и прозрачности осуществления таких закупок, предотвращения коррупции и других злоупотреблений в сфере таких закупок; • обеспечение государственной поддержки инвестиционной деятельности, малого и среднего предпринимательства; • обеспечение развития трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан (за исключением охраны труда), на территории края.

35

Министерство образования Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края, правовых актов Правительства края в областях дошкольного, начального общего, основного общего и среднего общего образования, среднего профессионального образования, дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования, науки, государственной поддержки инновационной деятельности, государственной поддержки научной, научно-технической деятельности, а также в сфере защиты прав и основных гарантий ребенка (в том числе в сфере организации и осуществления деятельности по опеке и попечительству в отношении несовершеннолетних); 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования, среднего профессионального образования, дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования, науки, государственной поддержки инновационной деятельности, государственной поддержки научной, научно-технической деятельности, а также в сфере защиты прав и основных гарантий ребенка (в том числе в сфере организации и осуществления деятельности по опеке и попечительству в отношении несовершеннолетних), за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края; 3) государственный контроль (надзор) в сфере образования. Задачи Министерства: • создание правовых, экономических и финансовых условий для свободного функционирования и развития системы образования в крае; • обеспечение государственных гарантий прав граждан на получение общедоступного и бесплатного дошкольного, начального общего, основного общего и среднего общего образования, а также среднего профессионального образования; • создание условий для получения гражданами дополнительного образования; • обеспечение социальной поддержки и социального обслуживания детей-сирот, детей, оставшихся без попечения родителей (за исключением детей, обучающихся в федеральных образовательных 36

организациях, детей, находящихся в медицинских организациях, учреждениях социального обслуживания населения); • обеспечение соблюдения законодательства в сфере образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность на территории края (за исключением случаев, установленных федеральным законодательством), а также органами местного самоуправления, осуществляющими управление в сфере образования на территории края. Министерство здравоохранения Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и функции по разработке государственной политики в сферах здравоохранения, лекарственного обеспечения, функционирования, развития и охраны курортов, лечебнооздоровительных местностей и природных лечебных ресурсов; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сферах здравоохранения, лекарственного обеспечения, функционирования, развития и охраны курортов, лечебно-оздоровительных местностей и природных лечебных ресурсов, а также в сфере образования (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края); 3) контроль в сферах здравоохранения, лекарственного обеспечения. Задачи Министерства: • обеспечение реализации конституционных прав граждан Российской Федерации на гарантированное получение медицинской помощи, лекарственных средств, изделий медицинского назначения, очковой оптики; • обеспечение создания условий для эффективного развития сфер здравоохранения, лекарственного обеспечения, а также условий, направленных на удовлетворение потребности края в природных лечебных ресурсах, охрану природных лечебных ресурсов, лечебнооздоровительных местностей и курортов; • обеспечение соблюдения лицензионных требований и условий при осуществлении медицинской деятельности организациями муниципальной и частной систем здравоохранения, фармацевтической деятельности, деятельности, связанной с оборотом наркотических средств и психотропных веществ; 37

• обеспечение соблюдения организациями здравоохранения федеральных и региональных стандартов в сфере здравоохранения в части качества медицинской помощи; • обеспечение предоставления среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в краевых государственных образовательных учреждениях среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в сферах здравоохранения и лекарственного обеспечения. Министерство культуры Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях культуры, туризма, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации (далее — объекты культурного наследия); 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях культуры, туризма, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия; 3) государственный контроль в областях музейного дела, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия. Задачи Министерства: • обеспечение реализации основных направлений государственной политики в областях культуры, туризма, охраны и использования историко-культурного наследия на территории Красноярского края; • обеспечение условий для реализации конституционных прав граждан на свободу творчества, участие в культурной жизни и пользование учреждениями культуры всех типов, доступ к культурным ценностям, а также для развития, обновления и эффективного использования туристской инфраструктуры в крае; • обеспечение создания условий для сохранения и развития культур наций и народностей, населяющих территорию Красноярского края.

38

• обеспечение сохранности объектов культурного наследия на территории Красноярского края; • обеспечение развития межрегиональных и международных культурных связей в целях дальнейшей интеграции Красноярского края в культурное пространство; • обеспечение предоставления дополнительного образования детям, среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в области культуры. Министерство социальной политики Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) функции по разработке государственной социальной политики в крае и нормативное правовое регулирование в сфере социальной поддержки и социального обслуживания населения края; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сфере социальной поддержки и социального обслуживания населения; 3) контроль в сфере социального обслуживания и социальной поддержки населения. Министерство является органом опеки и попечительства в части осуществления полномочий в отношении имущества граждан, признанных безвестно отсутствующими. Задачи Министерства: • обеспечение реализации государственной социальной политики на всей территории края; • обеспечение реализации конституционных прав граждан Российской Федерации на социальную поддержку и социальное обслуживание; • обеспечение создания условий эффективного развития сферы социальной поддержки и социального обслуживания населения края; • обеспечение постоянного управления имуществом граждан, признанных безвестно отсутствующими. Министерство спорта Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края, проектов правовых актов Правительства края в областях физической культуры и спорта; 39

2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях физической культуры и спорта, а также в сферах образования и профилактики безнадзорности и правонарушений несовершеннолетних (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края). Задачи Министерства: • обеспечение развития физической культуры и спорта на территории края; • обеспечение предоставления основного общего, среднего общего образования, среднего профессионального образования, дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования в краевых государственных образовательных организациях, подведомственных Министерству или в отношении которых Министерство осуществляет функции и полномочия учредителя. Министерство природных ресурсов и экологии Красноярского края является органом исполнительной власти Красноярского края. На основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, безопасности гидротехнических сооружений, обеспечения радиационной безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий (за исключением лечебно-оздоровительных местностей и курортов, территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Российской Федерации, проживающих на территории края), охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, водных биологических ресурсов, а также в сфере регулирования отношений недропользования; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, безопасности гидротехнических сооружений, обеспечения радиационной 40

безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий (за исключением лечебнооздоровительных местностей и курортов, территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Российской Федерации, проживающих на территории края), охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, водных биологических ресурсов, а также в сфере регулирования отношений недропользования; 3) надзор (контроль) в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, обеспечения радиационной безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий, охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, и среды их обитания, а также в сфере регулирования отношений недропользования. Задачи Министерства: • обеспечение создания условий, направленных на удовлетворение потребности края в природных ресурсах, охрану, оздоровление и улучшение состояния окружающей среды, сохранение биологического разнообразия, природных комплексов и объектов, имеющих особое природоохранное, научное, культурное и рекреационное значение; • обеспечение сохранения благоприятной окружающей среды и природных ресурсов на территории края; • обеспечение создания условий, способствующих повышению доходов краевого бюджета за счет эффективного использования природных ресурсов, инвестирования; • обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесных ресурсах на территории края; • обеспечение информирования граждан о состоянии окружающей среды на территории края; • обеспечение предоставления среднего профессионального образования, дополнительного профессионального образования в краевом

41

государственном образовательном учреждении в области лесных отношений; • обеспечение соблюдения законодательства в областях охраны окружающей среды, охраны атмосферного воздуха, обеспечения радиационной безопасности, лесного законодательства, водного законодательства, законодательства об экологической экспертизе, законодательства об особо охраняемых природных территориях, законодательства о недрах, в области охраны и использования животного мира и среды его обитания, в том числе охотничьих ресурсов, органами государственной власти, органами местного самоуправления, их должностными лицами, организациями и гражданами. Министерство промышленности, энергетики и торговли Красноярского края является органом исполнительной власти Красноярского края. Министерство осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях (сферах) промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения (в части производства тепловой энергии в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с установленной мощностью производства электрической энергии не менее 25 МВт, а также в части производства тепловой энергии субъектами энергетики, акции (доли) которых находятся в собственности края либо передаются из федеральной собственности в собственность края), энергосбережения и повышения энергетической эффективности, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции, обращения с ломом и отходами черных металлов, цветных металлов и их отчуждения, государственного регулирования торговой деятельности, отношений, связанных с организацией розничных рынков, государственного регулирования цен (тарифов) на нефтепродукты; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), энергосбережения и повышения энергетической

42

эффективности, а также государственного регулирования торговой деятельности; 3) контроль (надзор) в областях (сферах) электроэнергетики, энергосбережения и повышения энергетической эффективности, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), лицензирования розничной продажи алкогольной продукции, за предоставлением деклараций об объеме розничной продажи алкогольной и спиртосодержащей продукции, лицензирования заготовки, хранения, переработки и реализации лома черных металлов, цветных металлов, осуществляемой юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями (за исключением реализации лома черных металлов, цветных металлов, образовавшегося у юридических лиц и индивидуальных предпринимателей в процессе собственного производства). Задачи Министерства: • обеспечение создания на территории края условий для эффективного развития в крае отраслей промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения, газоснабжения, потребительского рынка (торговая деятельность, услуги общественного питания и бытового обслуживания населения), а также организации розничных рынков на территории края; • обеспечение реализации энергосберегающей государственной политики, проводимой на территории края; • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем электроэнергетики, теплоснабжения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края; • обеспечение соблюдения на территории края законодательства о государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции; • обеспечение соблюдения на территории края лицензионных требований и условий при заготовке, переработке и реализации лома черных металлов, цветных металлов; • обеспечение реализации государственной политики в области торговой деятельности на территории края. Министерство сельского хозяйства Красноярского края является органом исполнительной власти Красноярского края, который на основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, 43

федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование в сфере агропромышленного комплекса, а также в области ветеринарии; 2) разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края и Правительства края в сферах агропромышленного комплекса края, регулирования рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, использования земель сельскохозяйственного назначения, в том числе в области обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, семеноводства, а также в областях ветеринарии, технического состояния самоходных машин и других видов техники, племенного животноводства; 3) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сферах агропромышленного комплекса края, использования земель сельскохозяйственного назначения, в том числе в области обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, а также в области племенного животноводства. Контроль (надзор) в области племенного животноводства; 4) координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи министерства: • создание условий для стабильного и эффективного функционирования и развития агропромышленного комплекса края; • создание условий для формирования эффективно функционирующего рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия; • обеспечение соблюдения организациями независимо от форм собственности, индивидуальными предпринимателями (главами крестьянских (фермерских) хозяйств) законодательства в области племенного животноводства; • обеспечение процесса воспроизводства племенных животных в целях улучшения породных и увеличения продуктивных качеств сельскохозяйственных животных, их рационального использования для повышения эффективности и конкурентоспособности животноводства, сохранения генофонда малочисленных и исчезающих пород, полезных для селекционных целей. 44

В ведении министерства находятся: • служба по надзору за техническим состоянием самоходных машин и других видов техники Красноярского края; • служба по ветеринарному надзору Красноярского края. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1) разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях (сферах) градостроительной деятельности, жилищных отношений, газоснабжения, теплоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), водоснабжения и водоотведения, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, пожарной безопасности, предупреждения ситуаций, которые могут привести к нарушению функционирования систем жизнеобеспечения населения, обеспечивающих население коммунальными услугами, и ликвидации их последствий; 2) оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях (сферах) градостроительной деятельности, жилищных отношений, газоснабжения, теплоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, пожарной безопасности; 3) контроль в сферах теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения; 4) контроль за исполнением органами местного самоуправления муниципальных образований края (далее — органы местного самоуправления) отдельных государственных полномочий в областях жилищных отношений, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; 5) координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение создания условий развития градостроительной деятельности на территории края; 45

• обеспечение создания условий развития в крае жилищных отношений; • обеспечение создания условий развития в крае теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и водоотведения; • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем коммунальной инфраструктуры, теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края; • обеспечение предупреждения возникновения и развития чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, снижения ущерба и потерь от чрезвычайных ситуаций межмуниципального и краевого характера, профилактики пожаров; • обеспечение защиты населения края от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий. Положение о Министерстве строительства и архитектуры Красноярского края утверждено постановлением Правительства Красноярского края от 21.08.2008 № 51-п «Об утверждении Положения о министерстве строительства и архитектуры Красноярского края». В соответствии с распоряжением Правительства Красноярского края от 13.10.2014 № 786-р министерство строительства и архитектуры Красноярского края переименовано в министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Красноярского края. Министерство транспорта Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который на основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1) нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта), использования автомобильных дорог и осуществления дорожной деятельности (далее — дорожное хозяйство), а также в сфере государственного регулирования цен (тарифов) на транспортные услуги (за исключением транспортных услуг, оказываемых воздушным транспортом);

46

2) управление и распоряжение государственной собственностью в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта) и дорожного хозяйства; 3) оказание государственных услуг в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта) и дорожного хозяйства; 4) контроль в области транспорта (за исключением воздушного транспорта). Задачи Министерства: • обеспечение создания условий для развития услуг транспорта (за исключением услуг, оказываемых воздушным транспортом) на территории края; • обеспечение соблюдения законодательства об автомобильном и городском электрическом пассажирском транспорте; • обеспечение сохранности, развития и улучшения технического состояния автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения. В ведении министерства находятся: • служба строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края; • служба по контролю в области градостроительной деятельности Красноярского края. Полный перечень Министерств красноярского края и задач рекомендуемых для постановки актуальной цели задач курсового и квалификационного проектирования приведен в приложении «В», а также по адресу http://www.krskstate.ru/government/executiv/ministers. Дополнительным источником информации при формировании цели проектирования могут служить работы [1-4]. 1.4 Цели и задачи стандартизации Стандартизация является основой деятельности предприятий и в этом смысле обеспечивает порядок во всех производственных сферах государства, экономического содружества государств, международных экономических союзов и объединений. Комплекс правил стандартизации направлен на достижение обязательной упорядоченности в сферах производства и обращения продукции, повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг. 47

Основной целью стандартизации являются повышение степени соответствия продукции, процессов и услуг их функциональному назначению, устранение барьеров в торговле и содействие научнотехническому сотрудничеству. Цели стандартизации были определены в третьем разделе ГОСТ Р 1.0-2012 введенным с 01.07.2014. Изменение этого стандарта затронули цели стандартизации, были уточнены, интересы Российской Федерации, и дополнены задачи стандартизации. Соответственно изменилось название третьего раздела. При этом цели и задачи изложены в разных пунктах третьего раздела. По состоянию на июль 2015 года определены 14 целей без группировки по направлениям и 12 задач, решаемых в Российской Федерации при проведении стандартизации, среди которых выделено особо четыре задачи, решаемые для содействия экономической интеграции государств «Таможенного союза», «Евразийского экономического сообщества» и «Содружества Независимых Государств». В Российской Федерации стандартизация осуществляется в целях: • содействия интеграции Российской Федерации в мировую экономику и международные системы стандартизации в качестве равноправного партнера; • снижения неоправданных технических барьеров в торговле; • улучшения качества жизни населения страны; • установления технических требований к продукции, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда; • обеспечения обороноспособности, экономической, экологической, научно-технической и технологической безопасности Российской Федерации, а также безопасности при использовании атомной энергии; • повышения конкурентоспособности отечественной продукции (работ, услуг); • обеспечения безопасности жизни, здоровья и имущества людей, животных, растений, охраны окружающей среды; • содействия развитию систем жизнеобеспечения населения в чрезвычайных ситуациях; • предупреждения действий, вводящих потребителя в заблуждение; 48

• создания национальной системы стандартизации, отвечающей положениям Соглашения Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле и соглашениям в рамках Таможенного союза в сфере технического регулирования; • содействия экономической интеграции государств — членов Таможенного союза, Евразийского экономического сообщества, Содружества Независимых Государств; • содействия трансферту наилучших лабораторных практик; • участия в работе международных и региональных организаций по стандартизации; • расширения применения информационных технологий в сфере стандартизации. При проведении в Российской Федерации стандартизации решаются следующие задачи: • установление (с учетом новейших достижений науки и уровня развития современных технологий) требования к техническому уровню и качеству продукции (работ, услуг), сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий, а также нормам в области проектирования и производства продукции, которые позволяют ускорить внедрение прогрессивных методов производства продукции высокого качества и ликвидировать нерациональное многообразие видов, марок и размеров, а также обеспечить взаимозаменяемость элементов сложной продукции; • создание условий для производства и выпуска в обращение инновационной продукции, в том числе продукции наноиндустрии, включая использование обеспечения энергоэффективности, альтернативных источников энергии, а также для рационального использования ресурсов; • осуществления модернизации и технологического переоснащения промышленного производства; • содействие взаимопроникновению технологий, знаний и опыта, накопленных в различных областях экономики; • повышения роли стандартизации в технологических процессах производства промышленной продукции; • осуществления добровольного подтверждения соответствия для установления соответствия национальным стандартам, предварительным национальным стандартам, стандартам организаций и сводам правил; 49

• применение методов и средств стандартизации в федеральных целевых и иных государственных программах, направленных на модернизацию экономики страны; • координирование разработки международных, региональных и национальных стандартов с участием российских специалистов и комитетов по стандартизации. Для содействия экономической интеграции государств членов Таможенного союза, Евразийского экономического сообщества, Содружества Независимых Государств при проведении в Российской Федерации работ по стандартизации решают следующие задачи: • сохранение хозяйственных, торговых, научно-технических и других отношений; • реализация скоординированной политики по обеспечению разработки, принятию и применению межгосударственных стандартов; • установление единых требований к продукции на экспортных рынках; • разработка единых классификаторов и каталогизацию продукции [ГОСТ Р 1.0-2012]. Принципы стандартизации в России были приведены в четвертом разделе ГОСТ Р 1.0-2015. Национальная стандартизация в Российской Федерации осуществляют в соответствии с принципами: • добровольности применения заинтересованным лицом документов в области стандартизации и обязательности соблюдения указанным лицом требований, содержащихся в этих документах, в случае объявления об их использовании, а также в случае определения обязательности исполнения требований стандартов в рамках контрактных (договорных) обязательств; • применения в установленном порядке на территории Российской Федерации международных и региональных стандартов, региональных сводов правил, стандартов иностранных государств и сводов правил иностранных государств; • максимального учета мнения заинтересованных лиц при разработке документов в области стандартизации; • обеспечения преемственности работ по стандартизации; • обеспечения условий для единообразного применения документов в области стандартизации; 50

• обоснованности разработки документов в области стандартизации; • открытости (прозрачности) процедур разработки документов в области стандартизации; • обеспечения доступности документов в области стандартизации и информации о них для заинтересованных лиц; • однозначности понимания требований, включаемых в документы в области стандартизации; • соответствия документов в области стандартизации нормативным правовым актам Российской Федерации; • прогрессивности и оптимальности требований документов в области стандартизации; • комплексности стандартизации взаимосвязанных объектов и аспектов, стандартизуемых на одном уровне, путем согласованности требований к этим объектам (аспектам)и увязки сроков разработки и введения стандартов в действие; • недопустимости разработки национальных стандартов Российской Федерации на объекты и аспекты стандартизации, стандартизованные на межгосударственном уровне; • недопустимости разработки и применения национальных стандартов Российской Федерации, которые создают излишние препятствия международной торговле; • унификации процессов разработки, хранения стандартов, а также процессов внесения в них изменений и обеспечения доступа к документам к документам в области стандартизации; • обеспечения системности и комплексности информационных ресурсов в области стандартизации с использованием информационных технологий; • обеспечения актуальности и достоверности информационных ресурсов в области стандартизации. По состоянию на август 2015 года в России законодательно установлено восемь разновидностей документов в области стандартизации: • национальные стандарты; • правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации; 51

• применяемые в установленном порядке классификации, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации; • стандарты организаций; • своды правил; • международные стандарты, региональные стандарты, региональные своды правил, стандарты иностранных государств и своды правил иностранных государств, зарегистрированные в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов; • надлежащим образом заверенные переводы на русский язык международных стандартов, региональных стандартов, региональных сводов правил, стандартов иностранных государств и сводов правил иностранных государств, принятые на учет национальным органом Российской Федерации по стандартизации; • предварительные национальные стандарты. Работы по стандартизации организуют соответствующие международные, региональные и государственные (национальные) организации (в этом случае именуемые чаще органами, по аналогии с органами государственной власти), наделенные законным правом руководить разработкой и утверждать стандарты и другие документы по стандартизации. Руководящие органы отраслей организуют отраслевую стандартизацию. Отдельные предприятия или организации организуют свою внутреннюю стандартизацию. В том числе и транснациональные компании и корпорации. Международные организации по стандартизации: • Международная организация по стандартизации (ИСО, ISO); • Международная электротехническая комиссия (МЭК, CEI); • Международный союз электросвязи (МСО, ITU); • Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации в Таможенном союзе; • В Европейском Союзе (ЕС). В России (по состоянию на сентябрь 2015 г.) пунктом 1 статьи 14 Закона «О техническом регулировании» определены 16 функций национального органа по стандартизации, среди которых на первом месте стоит утверждение национальных стандартов и предварительных национальных стандартов. Пунктом 2 этой же статьи Правительству 52

России дано право определять «орган, уполномоченный на исполнение функций национального органа по стандартизации». Правительством установлено, что Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг, управлению государственным имуществом в сфере технического регулирования и обеспечения единства измерений Положение о Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии и далее определены его полномочия в области стандартизации. Основополагающими нормативными документами по стандартизации на сегодняшний день является Федеральный закон РФ от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и «Концепция развития национальной системы стандартизации Российской Федерации на период до 2020 года». Комплекс стандартов ранее действовавшей Государственной системы стандартизации Российской Федерации (ГСС РФ) (ГОСТ Р1.0, ГОСТ Р1.1, ГОСТ Р1.2 и др.) представляли собой систему взаимосвязанных правил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации, организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех производственных отраслях России. ГСС установил порядок разработки, оформления, согласования, утверждения, издания, обращения стандартов разных уровней стандартизации и других нормативных документов, а также контроля над их внедрением и соблюдением.

53

2 СТРУКТУРА ПРОЕКТИРОВАНИЯ 2.1 Требования СТО 4.2-07.2014 к составу проекта/работы Курсовой проект/работа (КП/Р) по дисциплине «Междисциплинарный курсовой проект» предполагает ориентацию студентов на выполнения полезных проектов (работ) в предметнопроблемных областях, указанных в параграфах 1.3.1-1.3.3 настоящего пособия, а также дисциплин вариативной части, предусмотренных учебным планом профиля подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Учебным планом вуза (ИКИТ СФУ) подготовки бакалавров предусмотрены следующий состав вариативных дисциплин: 1) Б1.В.ДВ.3 Интеллектуальные системы поддержки принятия решений, Информационные системы и технологии в биофизике, ИнтернетГИС. 2) Б1.В.ДВ.4 Информационные системы в медиаиндустрии. Администрирование ИС. Автоматизация административной деятельности. Информационные технологии в медицине. Мониторинг биосферы и дистанционное зондирование. 3) Б1.В.ДВ.5 Информационные системы логистики Автоматизированные системы контроля окружающей среды Проектирование ГИС. 4) Б1.В.ДВ.6 Обработка медиа-контента. Информационные системы на предприятиях Документоведение и электронный документооборот. Прикладные информационные технологии в экологии. Геоинформационные системы и технологии 5) Б1.В.ДВ.7 Мультимедиа технологии. Архитектуры данных современных информационных систем. Космические средства контроля окружающей среды. Методы обработки аэрокосмической информации. В проектах могут быть использованы материалы обязательных вариативных дисциплин: 1) Б1.В.ОД.8 Геоинформационные технологии. 2) Б1.В.ОД.9 Корпоративные ИС. 3) Б1.В.ОД.10 Моделирование систем. 4) Б1.В.ОД.11 Информационная безопасность и защита информации. 54

5) Б1.В.ОД.12 Операционные системы 6) Б1.В.ОД.13 Базы данных 7) Б1.В.ОД.14 Надежность ИС, а также материалы базовых дисциплин профиля подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Выбор темы, проблемной и предметной области, должен быть согласован с руководителем проекта (работы) и преподавателем ответственным за дисциплину. Требования к содержанию, объему и структуре работы (проекта) определяются «Стандартом организации», (принятым 30.декабря 2013 г. приказ № 1520. Срок введения в действие установлен с 09 января 2014 г.), высшим учебным заведением (далее — СТО 4.2-07-2014) на основании «Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений», утвержденного Министерством образования России, государственного образовательного стандарта по направлению «Информационные системы и технологии» и методических рекомендаций УМО вузов по образованию в области технических наук. При подготовке проектов СТО 4.2-07-2014 рекомендует использовать следующие системы стандартов ЕСПД, ЕСКД, ЕСТД: ˗ ГОСТ 19.001-77. ЕСПД. Общие положения; ˗ ГОСТ 19.003-80. ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические. — Заменен на ГОСТ 19.701-90; ˗ ГОСТ 19.005-85. ЕСПД. Р-схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические и правила выполнения; ˗ ГОСТ 19.101-77. ЕСПД. Виды программ и программных документов; ˗ ГОСТ 19.102-77. ЕСПД. Стадии разработки; ˗ ГОСТ 19.103-77. ЕСПД. Обозначение программ и программных документов; ˗ ГОСТ 19.104-78. ЕСПД. Основные надписи; ˗ ГОСТ 19.105-78. ЕСПД. Общие требования к программным документам; ˗ ГОСТ 19.106-78. ЕСПД. Требования к программным документам, выполненным печатным способом; ˗ ГОСТ 19.201-78. ЕСПД. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению;

55

˗ ГОСТ 19.202-78. ЕСПД. Спецификация. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.301-79. ЕСПД. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.401-78. ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.402-78. ЕСПД. Описание программы; ˗ ГОСТ 19.403-79. ЕСПД. Ведомость держателей подлинников; ˗ ГОСТ 19.404-79. ЕСПД. Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.501-78. ЕСПД. Формуляр. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.502-78. ЕСПД. Описание применения. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.503-79. ЕСПД. Руководство системного программиста. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.504-79. ЕСПД. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.505-79. ЕСПД. Руководство оператора. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.506-79. ЕСПД. Описание языка. Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.507-79. ЕСПД. Ведомость эксплуатационных документов; ˗ ГОСТ 19.508-79. ЕСПД. Руководство по техническому обслуживанию; Требования к содержанию и оформлению; ˗ ГОСТ 19.601-78. ЕСПД. Общие правила дублирования, учета и хранения; ˗ ГОСТ 19.602-78. ЕСПД. Правила дублирования, учета и хранения программных документов, выполненных печатным способом; ˗ ГОСТ 19.603-78. ЕСПД. Общие правила внесения изменений; ˗ ГОСТ 19.604-78. ЕСПД. Правила внесения изменений в программные документы, выполненные печатным способом; ˗ ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85). ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения; ˗ ГОСТ 19781-90. Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения; 56

˗ ГОСТ 2.004–88 «Единая система конструкторской документации. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ»; ˗ ГОСТ 2.105–95* «Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам»; ˗ ГОСТ 2.109–73 «Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам»; ˗ ГОСТ 2.201–80 «Единая система конструкторской документации. Обозначение изделий и конструкторских документов»; ˗ ГОСТ 2.301–68 «Единая система конструкторской документации. Форматы»; ˗ ГОСТ 2.303–68 «Единая система конструкторской документации. Линии»; ˗ ГОСТ 2.304–81 «Единая система конструкторской документации. Шрифты чертежные»; ˗ ГОСТ 2.307–68 «Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений»; ˗ ГОСТ 2.317–69 «Единая система конструкторской документации. Аксонометрические проекции»; ˗ ГОСТ 3.1122–84 «Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов специального назначения. Ведомости технологические»; ˗ ГОСТ 7.1–2003 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления»; ˗ ГОСТ 7.9–95 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования»; ˗ ГОСТ 7.12–93 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила»; ˗ ГОСТ 7.32–2001 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления»;

57

˗ ГОСТ 7.80–2000 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Заголовок, общие требования и правила составления»; ˗ ГОСТ 7.82–2001 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления»; ˗ ГОСТ 8.417–2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин»; ˗ ГОСТ Р 15.011–96 «Государственный стандарт Российской Федерации. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения»; ˗ ГОСТ 21.101–97 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации»; ˗ ГОСТ 21.110–95 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения спецификации оборудования, изделий и материалов»; ˗ ГОСТ 21.501–93 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей». Стандарт организации является нормативным документом, устанавливает общие требования к построению, изложению и оформлению текстовых документов в том числе пояснительных записок выпускных квалификационных работ бакалавра. Требования, установленные стандартом вуза, подлежат обязательному применению сотрудниками университета и студентами, обучающимися по всем специальностям и формам получения высшего профессионального образования. В СТО 4.2-07-2014 определены требования к документам, составляющим квалификационную работу бакалавра, к ним относятся: ˗ требования к структуре текстовых документов; ˗ требования к оформлению текстовых документов; ˗ требования к графику и содержанию текстовых документов. Структура пояснительной записки выпускной квалификационной работы/проекта бакалавра включает в себя следующие обязательные и необязательные структурные компоненты: 58

˗ «титульный лист». (См. образец в СТО 4.2-07-2014 стр. 36). Заверяется росписями: исполнителя, руководителя, ответственными за используемые в проекте разделами экономики и БЖД, ответственным за нормоконтроль, Зав. выпускающей кафедрой, номер страницы присваивается, но не ставится; ˗ «отзыв руководителя» в отзыве руководителя дается краткая характеристика проекта/работы и устанавливается оценка. Отзыв заверяется росписью руководителя. В некоторых случаях работа может получить несколько положительных отзывов от иных заинтересованных в научной тематике разработки ученых и научных организаций, а также проект может получить акт о внедрении в производственный процесс предприятия. Сторонние отзывы и акты должны быть заверены ответственными лицами и печатью организации и предприятия. Отзывы и акты вшивается в пояснительную записку после титульного листа, не нумеруется; ˗ «рецензия». Дается краткая характеристика преимущества проекта/работы после внедрения на предприятии. Рецензия вшивается в пояснительную записку после отзыва руководителя, актов о внедрении, не нумеруется; Образцы компонент «отзыв руководителя», «рецензия» размещены: Перфильев Д.А. К.В. Раевич Электронный курс «Разработка информационных технологий в административной деятельности (МДКП). ˗ «техническое задание» (См. ГОСТ 19.201-78 ЕСПД, параграф 2.2, СТО 4.2-07-2014 стр. 31-32). Техническое задание формируется совместно с заказчиком, исполнителем и руководителем проекта/работы. Техническое задание подписывается исполнителем и руководителем, вшивается после рецензии, номер стр. присваивается, но не ставится; ˗ «график выполнения проекта/работы». (См. параграф 2.5). С помощью графика выполнения работ по проекту у исполнителя должно сложится системное представление о комплексе и последовательности решения задач по проектированию и разработки информационных технологий и систем. График выполнения проекта/работы вшивается после технического задания, подписывается руководителем и исполнителем, не нумеруется; ˗ «аннотация» (не обязательный элемент для проекта); ˗ «реферат» (не обязательный элемент для проекта); ˗ «содержание» (См. СТО 4.2-07-2014 стр. 50 и параграф 2.4); 59

˗ «введение» (См. параграф 2.3); ˗ «обзорная часть». Является первой главой пояснительной записки. Обзорная часть служит основным критерием оценки качества выполнения проекта/работы. В обзорной части приводится описание технических характеристик и возможностей аналогичных и/или подобных информационных технологий и систем. Обзорная часть оканчивается сравнительным анализом технических характеристик разработок в соответствии поставленными в компоненте «введение» задачами проектирования. Глава вшивается после «введение», нумеруется; ˗ «авторская разработка». Авторская разработка основывается на результатах анализа, проведенного в обзорной части проекта/работы. Авторская разработка оканчивается анализом технических характеристик полученных в результате первичных экспериментов внедрения авторской разработки в организации или на производстве, а также сравнительным анализом полученного преимущества в технических параметрах перед подобными и/или аналогичными разработками, рассмотренными в обзорной части. Глава вшивается после «обзорной части», нумеруется; ˗ экономическая часть (не обязательный элемент для работы); ˗ БЖД (не обязательный элемент для работы); ˗ «заключение». В заключении приводятся все выводы по разделам пояснительной записки, проводится анализ полученных результатов первичных экспериментов, определяются задачи дальнейшей модернизации разработки и/или направления научного исследования. Рекомендуется выводы заключения сопровождать графическими материалами в виде графиков и сравнительных таблиц в том числе размещенных в приложениях. «Заключение» вшивается и нумеруется; ˗ «список использованных источников». Рекомендуется использовать не менее 30 источников для проектов (в основном справочники стандарты) и 50 для работ (в основном научные статьи, книги и монографии). В списке источников литературы рекомендуется указать комплекс стандартов, использованных в проектировании и разработки информационных технологий и систем. Список использованных источников вшивается после «заключения» и нумеруется; ˗ «приложения» (См. СТО 4.2-07-2014 стр. 26) В приложении размещают крупные графики и таблицы относительно формата пояснительной записки, а также математические расчеты, необходимые справочные данные и т.п. 60

Структурные элементы включают в конкретный квалификационный документ, исходя из особенностей задания его содержания и изложения. 2.2 Техническое задание (ГОСТ 19.201-78 ЕСПД) Техническое задание (ТЗ) согласно ГОСТ 19.201-78 (ЕСПД), содержит следующие разделы: 1) введение ТЗ; 2) основания для разработки; 3) назначение разработки; 4) требования к программе или программному изделию; 5) технико-экономические показатели; 6) стадии и этапы разработки; 7) порядок контроля и приемки. В техническое задание допускается включать приложения. В зависимости от особенностей программы или программного изделия допускается уточнять содержание разделов, вводить новые разделы или объединять отдельные из них. Содержание разделов: 1) в разделе «введение ТЗ» (не следует отождествлять с компонентом пояснительной записки «ВВЕДЕНИЕ») указывают наименование, краткую характеристику области применения программы или программного изделия и объекта, в котором используют программу или программное изделие; 2) в разделе «Основание для разработки» должны быть указаны: документ (документы), на основании которых ведется разработка; организация, утвердившая этот документ, и дата его утверждения; наименование и (или) условное обозначение темы разработки; 3) в разделе «Назначение разработки» должно быть указано функциональное и эксплуатационное назначение программы или программного изделия; 4) раздел «Требования к программе или программному изделию» должен содержать следующие подразделы: требования к функциональным характеристикам; требования к надежности; условия эксплуатации; требования к составу и параметрам технических средств; требования к информационной и программной совместимости; требования к маркировке

61

и упаковке; требования к транспортированию и хранению; специальные требования: 4.1) в подразделе «Требования к функциональным характеристикам» должны быть указаны требования к составу выполняемых функций, организации входных и выходных данных, временным характеристикам и т.п.; 4.2) в подразделе «Требования к надежности» должны быть указаны требования к обеспечению надежного функционирования (обеспечение устойчивого функционирования, контроль входной и выходной информации, время восстановления после отказа и т.п.) [5,6]; 4.3) в подразделе «Условия эксплуатации» должны быть указаны условия эксплуатации (температура окружающего воздуха, относительная влажность и т.п. для выбранных типов носителей данных), при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, а также вид обслуживания, необходимое количество и квалификация персонала; 4.4) в подразделе «Требования к составу и параметрам технических средств» указывают необходимый состав технических средств с указанием их основных технических характеристик; 4.5) в подразделе «Требования к информационной и программной совместимости» должны быть указаны требования к информационным структурам на входе и выходе и методам решения, исходным кодам, языкам программирования и программным средствам, используемым программой. При необходимости должна обеспечиваться защита информации и программ; 4.6) в подразделе «Требования к маркировке и упаковке» в общем случае указывают требования к маркировке программного изделия, варианты и способы упаковки; 4.7) в подразделе «Требования к транспортированию и хранению» должны быть указаны для программного изделия условия транспортирова ния, места хранения, условия хранения, условия складирования, сроки хранения в различных условиях; 5) в разделе «Технико-экономические показатели» должны быть указаны: ориентировочная экономическая эффективность, предполагаемая годовая потребность, экономические преимущества разработки по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами или аналогами; 6) в разделе «Стадии и этапы разработки» устанавливают необходимые стадии разработки, этапы и содержание работ (перечень 62

программных документов, которые должны быть разработаны, согласованы и утверждены), а также как правило, сроки разработки и определяют исполнителей; 7) в разделе «Порядок контроля и приемки» должны быть указаны виды испытаний и общие требования к приемке работы. В приложениях к техническому заданию, при необходимости, приводят: • перечень научно-исследовательских и других работ, обосновывающих разработку; • схемы алгоритмов, таблицы, описания, обоснования, расчеты и другие документы, которые могут быть использованы при разработке; • другие источники разработки. 2.3 Структура «ВВЕДЕНИЕ» Рекомендуемая структура «ВВЕДЕНИЕ», для курсового и квалификационного проекта/работы включает в себя: Первый абзац (3-5 предложений). «Актуальность проекта/работы». В данном абзаце обосновывается необходимость (актуальность) разработки. Должна быть четко и кратко сформулирована проблема, на решение которой ориентирована работа или проект. Ее значимость в местном, государственном и/или мировом масштабе. Для заполнения данного абзаца, необходимо: 1) ознакомиться с комплексом задач, представленном в первой главе и выбрать наиболее подходящую задачу (задачи), как основу при формулировке цели проектирования; использовать средства технических (техническая библиотека 2) СФУ) и электронных библиотек (eLIBRARY.RU) для оценки популярности выбранного направления исследования или анализа; 3) показать предполагаемую экономическую целесообразность проекта/работы. Второй абзац (4-7 предложений). Основные (подходы — для работы и способы — для проекта) решения проблемы. В этой части «введения» должны быть кратко представлены современные способы (подходы) решения проблемы. Причем должен быть рассмотрен зарубежный, отечественный и местный опыт решения проблемы. Важно также, чтобы описанные способы отличались принципиально. 63

Для заполнения данного абзаца, необходимо: 1) привести пример и дать представление о конкретных информационных системах и технологиях, применяемых для решения подобной (аналогичной) задачи на местном, государственном и/или мировом уровне; 2) привести данные рейтинговых агентств о популярности использования той или иной информационной системы и технологии в решении задачи. 3) указать возможность приобретения и внедрения подходящей информационной системы и технологии. Третий абзац (5-9 предложений). Предлагаемый автором способ (подход) решения задачи. В этой части кратко описывается суть предлагаемого автором способа решения проблемы. Уточняется принципиальная особенность решения для конкретного предприятия. Объявляются полученные и ожидаемые технические результаты, вследствие применения авторского решения. Например, в виде предложения имеющего следующую конструкцию: «Применяемый или разработанный способ … », позволяет … (сделать, получить, и т.д., следующие технические результаты). Следует так же показать экономическую целесообразность и безопасность от внедрения разработки. Четвертый абзац. Тема проекта/работы, — Формулируется одним предложением, без указания способа достижения цели. Пятый абзац. Приводится перечень задач, решаемых в рамках проекта/работы. Например: «В рамках проекта/работы решаются следующие задачи: или для достижения цели решаются следующие задачи:» 1) формулировка первой задачи … ; 2) формулировка второй задачи … ; 3) ………………………………… …; 4) формулировка n-ой задачи. Рекомендуется для проектов не более трех задач, для работ — одной. «ВВЕДЕНИЕ» является важной частью проекта/работы, т.к., в нем отражается суть и особенность представляемой автором и руководителем разработки. Обычно «ВВЕДЕНИЕ» корректируется по завершению проектирования на основании первичных экспериментальных испытаний

64

разработки. Поэтому, следует с особой внимательностью отнестись к заполнению «Третьего абзаца». 2.4 Структура «СОДЕРЖАНИЕ» Содержание пояснительной записки к проекту и/или работе выполняется в соответствии с требованиями СТО 4.2-07-2014 и особенностью авторской разработки. Ниже приведен пример оформления «Содержание» с комментариями и пояснениями. СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………. 1 «Первая глава». Обзор и анализ предметной и проблемной области проекта/работы……………………………………………………... 1.1 Обзор и анализ сделанного в мире, в стране, в крае, Красноярске в рамках первой задачи проекта и/или работы (подтверждается ссылки на источники информации). Параграф оканчивается абзацем, где проводится анализ технических результатов от внедрения иных разработок…................................ 1.2 Обзор и анализ сделанного в мире, в стране, в крае, Красноярске по второй задачи проекта и/или работы (подтверждается ссылки на источники информации). Параграф оканчивается абзацем, где проводится анализ технических результатов от внедрения иных подобных разработок………...... 1.3 Тоже самое для остальных задач приведенных в «ВВЕДЕНИЕ»……………………………………………………… 1.N Выводы по главе 1. На основе результатов анализа технических параметров подобных (аналогичных) ИС и технологий обосновывается актуальность задач, (представленных во «ВВЕДЕНИЕ», выделенных в рамках темы проекта/работы и подкрепленных актуальными задачами, выделенными из комплекса задач (см. глава 1) и ссылками источников технической литературы…………………………...... 2 «Вторая глава». Название совпадает с темой проекта/работы…………………………………………………… 65

5

6

6

17

28 29

2.1 Способ решения первой задачи. Приводятся технические результаты, полученные и ожидаемые — описание эксперимента. Для работ — ссылки на собственные публикации…………………………………………………………. 2.2 Способ решения второй задачи. Приводятся технические результаты, полученные и ожидаемые — описание эксперимента. Для работ — ссылки на собственные публикации…………………………………………………………. 2.3 Тоже самое для остальных задач приведенных в «ВВЕДЕНИЕ»……………………………………………………… 2.N Выводы по главе 2. Проводится анализ полученных технических результатов первичных экспериментов, на соответствие поставленным задачам проектирования, анализируется диапазон существенных технических параметров авторской разработки на соответствие характеристикам, приведенным в техническом задании на проектирование…………………………………………………….. Экономика. (Необязательная глава для работ). Приводятся экономические расчеты, актуализирующие целесообразность разработки………………………………………………………….. 3.N Выводы по главе 3…………………………………………….. 4 БЖД (Необязательная глава для работ)………………………… 4.N Выводы по глав 4……………………………………………… «Заключение». Приводятся все выводы по разделам пояснительной записки. Проводится анализ полученных технических результатов первичных экспериментов, определяются задачи дальнейшей модернизации разработки и/или направления научного исследования……………………… Список использованных источников. Рекомендуется не менее 30 источников для проектов и более 50 для работ. Для работ в список источников обязательно включаются зарубежные статьи, монографии, книги, подтверждающие актуальность темы исследования………………………………………………… Приложения А — Я………………………………………………...

66

29

40

51

51 57 58 66

67

77 78

2.5 График выполнения этапов КП/Р График работ, приведенный в таблице 1, следует рассматривать как обязательное руководство по организации выполнения этапов курсового и итогового бакалаврского проектирования, рассчитанного на срок обучения в восьмом семестре по профилю подготовки бакалавра 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Первые этапы проектирования (первые 10 недель восьмого семестра) работ при выполнении содержат перечень запланированных междисциплинарного курсового проекта (работы). В результате курсового проектирования должна быть создана базовая часть для дальнейшей подготовки квалификационной бакалаврской работы/проекта. График этапов и содержания работ по проекту (работе) приведен в таблице 1. Таблица 1 — График выполнения этапов КП/Р Наименование этап

Срок выполнения восьмой семестр

Результат выполнения этапов

Ознакомление с целью и задачами проекта (работы)

1-ая неделя обучения

Краткое эссе по теме КП/Р

Сбор литературных источников (библиотеки)

2-ая неделя обучения

Анализ собранных литературных источников Сбор данных и анализ возможностей систем аналогичных проектируемой

3-4-ая недели обучения 5-6-ая недели обучения

Список источников литературы (не менее 30 наименований включающий: пособия, книги, монографии, справочники) Реферат о проблемнопредметной области Краткая характеристика круга задач, решаемых аналогами проектируемой системы

67

Примечание руководителя (отметка о выполнении этапа) Количество задач определяется руководителем КП/Р Оценка Список, оформленный в соответствии со стандартом СФУ СТО 4.2-07-2014 Оценка Оценивается руководителем КП/Р Оценка Выделение технических параметров аналогичных систем Оценка

Продолжение таблицы 1 Наименование этап

Срок выполнения восьмой семестр

Уточнение и обоснование актуальности цели и задач КП/Р

7-ая неделя обучения

Подготовка доклада и презентации по теме КП/Р

8-ая неделя обучения

Формирование обзорной части КП/Р

9-ая недели обуче ния

Защита Курсового проекта/работы

10-ая недели обучения

Результат выполнения этапов

Окончательная формулировка цели и задач КП/Р. Формирование Тех. Задания Доклад с презентацией по теме КП/Р (на кафедре)

Примечание руководителя (отметка о выполнении этапа) Утверждается руководителем и директором ИКИТ Оценка

Оценивается комиссией ГЭК задел и перспектива КП/Р. Глубина знания. Оценка Обзорная часть КП/Р Анализ технических параметров аналогичных систем Оценка Защита КП/Р - Доклад с Результаты КП/Р презентацией перед оформленные в комиссией соответствии с СТО и подписанные руководителем и консультантами. Итоговая комиссионная оценка

68

Этапы выполнения квалификационной бакалаврской работы (КБР) Окончание таблицы 1 Наименование этап

Решение первой задачи КБР Наименование этап

Срок выполнения восьмой семестр 11-ая неделя обучения

Результат выполнения этапов Доклад и презентация решения первой задачи КБР Результат выполнения этапов

Срок выполнения восьмой семестр 12-ая неделя обучения

Доклад и презентация решения второй задачи КБР

Решение третьей задачи КБР

13-ая неделя обучения

Доклад и презентация решения третьей задачи КБР

Компоновка отчета по результатам решения КБР

14-ая неделя обучения

Отчет по экономической части (КБР)

15-ая неделя обучения 16-ая неделя обучения 17-ая неделя обучения

Анализ технических результатов выполнения цели, задач, Тех. задания КБР Экономический расчет (КБР)

Решение второй задачи КБР

Отчет по части БЖД Нормоконтроль (Н/К)

Анализ БЖД Пояснительная записка, презентация и иные демонстрационные средства КБР

Предварительная защита результатов КБР

18-ая неделя обучения

Доклад и презентация по результатам КБР

Защита КБР

19-ая неделя

Доклад и презентация по результатам КБР

69

Примечание руководителя (отметка о выполнении этапа) Оценивается руководителем и консультантами КБР Оценка Примечание руководителя (отметка о выполнении этапа) Оценивается руководителем и консультантами КБР Оценка Оценивается руководителем и консультантами КБР Оценка Оценивается руководителем и консультантами КБР Оценка Оценивается консультантами по экономики Оценивается консультантами по БЖД Результаты КБР оформленные в соответствии с СТО и подписанные руководителем, консультантами, Н/К и зав. кафедры. Формируется «Служебная записка» о допуске к защите КБР Допускается демонстрация иных средств, отображающих качество решенных задач КБР прошедших Н/К Итоговая комиссионная оценка

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ 3.1 Понятие «Информационная система» Особенность проектирования информационной системы и/или технологии предполагает широкое использование современных отечественных и зарубежных стандартов. Это позволят авторской разработки без особенных усилий быть внедренной в реальное производство. В разработки технических проектов рекомендуется использовать следующие общие системы стандартов: 1) ЕСКД — (единая система конструкторской документации); 2) ЕСТД — (единая система технологической документации); 3) ЕСПД — (единая система программной документации). В качестве зарубежных стандартов рекомендуется использовать: 4) SADT — (Structured Analysis and Design Technique); 5) ISO — (International Organization for Standardization); 6) MRP–II – (Manufacturing Resources Planning); 7) ERP–II – (Enterprise Resource Planning). Выбор системы стандартов на основе, которой выполняется проектирование ИС, должен быть согласован с руководителем проекта и предприятием заказчиком. Следует отметить, что качество проекта целиком зависит от правильного использования стандартов. Информационная система (ИС) является программно-аппаратным комплексом, предназначенным для отображения существенных процессов, протекающих в исследуемом объекте. В дальнейшем полученная и обработанная с помощью ИС модель о предметных свойствах объекта, представляется в удобном виде для различных категорий пользователей в задачи управления процессами в предметной среде. В таком понимании ИС можно рассматривать сложно организованный интерфейс между задачей пользователя и внешней средой. На рисунке 3.1 представлен минимальный состав компонент информационной системы.

70

Понятие и состав информационной системы (СИ)

Устройство отображения «Датчик»

Подсистемы предварительной обработки сигнала

База -данных -знания

Решатель

Иные ИС (www)

Интерфейс

Объект

-Программно-аппаратный комплекс предназначенный для отображения процессов в объекте и представления модели в удобном виде конечному пользователю

КП Человек

Исполнительный механизм

Рисунок 3.1 — Состав информационной системы.

В состав среды ИС, согласно принятому понятию входит: исследуемый объект, пользователь (человек) и иные информационные системы. В историческом развитии ИС можно выделить следующие этапы [712]: 1) переход от универсальных стандартов построения однопользовательских ИС к многопользовательским, специализированным системам (проблемно-ориентированным), призванным решать определенный класс задач. Основной целью, возлагаемой на многопользовательские ИС является адаптация архитектуры ИС к специфики производственных процессов предприятия. Очевидно, что использование универсальных ИС в цели адаптации было затруднительно и часто требовало значительной трудоемкой настройки и дорогой модернизации; 2) расширение множества производственных задач, предназначенных для автоматизированного решения, привело к развитию блочной архитектуры ИС предприятия. Основной целью, преследуемой 71

при развитии блочной архитектуры ИС, было распараллеливание решения задач. Это позволило не только увеличить эффективность производства, но и послужило толчком к формированию методов, методик и стандартов организации и управления автоматизированными рабочими местами (АРМ) в составе автоматизированных систем управления (АСУ); 3) развитие методов и методик организации и управления в алгоритмах технологией предприятия отображается автоматизированного управления (специально созданных программ, в том числе с элементами искусственного интеллекта), используемых в специализированных модулях АСУ (транспортная система, склад, основное и вспомогательной производство и т.д.), выполняющих управляющие функции в составе автоматизированной системы управления технологическими процессами предприятия (АСУТП); 4) создание специализированных модулей АСУ (достаточно высоким уровнем автономности) работающих совместно для достижения общей цели производства, есть признак превращения современных ИС в гибкие интегрированные системы автоматизированного управления технологическими процессами предприятия ГПС. Причем предполагается как внутренняя интеграция модулей АСУ в составе корпоративной ГПС предприятия, так и внешняя управленческая интеграция с иными АСУТП и ГПС смежных предприятий в рамках согласованного решения общих задач управления производством. Целью внутренней интеграция является, объедание в процессе решения технологических задач необходимых модулей АСУ. Целью внешней интеграции ИС является, автоматизация роли управленческой организации или холдинга; 5) расширение возможностей взаимодействия с пользователем было осуществлено благодаря бурному развитию программных средств. Первоначально интерфейс с пользователем создавался на концепции «директивы», далее на концепции «иконического интерфейса» ориентированного на непрограммирующего пользователя в виде более удобного псевдографического меню доступных для исполнения программ. На сегодняшний день очевидно бурное развитие «дружественных» интерфейсов в составе так называемых экспертных ИС, в частности разработки и поддержки интерфейса с элементами интеллекта ИС; 6) важное направление в развитии ИС это расширение существующих универсальных языков, программ, за счет развития

72

специализированных операционных систем и сред, направленных на решение конкретных производственных задач. Так в развитии ИС можно выделить три основных направления: • информационное обеспечение всей структуры технологического процесса предприятия в целом (построение информационной иерархической сетевой организации технологических процессов предприятия АСУТП, организация информационного взаимодействия между отдельными технологическими модулями, АРМами предприятия); • информационное обеспечение работы административной архитектуры предприятия, представляет важную задачу создания внутренней интегрированной информационной среды включающей структуры производства и администрирования; • информационное обеспечение функционирования предприятия во внешней среде, включает в себя организацию обмена информацией с иными ИС смежных предприятий и заказчиков. 3.2 Разработка концептуальной модели ИС Задача получения оптимального отображения феноменологических свойств объекта в заменители (модели) остается одной из самых значимых. От решения данной задачи зависит результат дальнейшего успеха в исследовании, анализе и практическом использовании модели. В рамках этой задачи возникает проблема определения степени достоверности отображения и целесообразности практического применения модели. Практическое решение задачи поиска оптимального отображения свойств заключается в поэтапном анализе поведения объекта. В этом смысле модель представляет собой не просто заменитель существенных для интерпретатора свойств объекта, а является способом отображения феноменологических процессов характерных объекту [13-16]. В области технических наук принято выделять следующие уровни моделирования [17-19]: 1) концептуальный (содержательный). На содержательном уровне определяется состав и структура предметно-проблемной области. Для описания свойств объекта обычно применяется профессиональный язык;

73

2) логический уровень представляет этап, на котором осуществляется формализация концептуальной модели. На данном уровне для построения модели используются формальные, математические языки; 3) физический уровень предполагает способ реализации модели в виде программно-аппаратного комплекса. Разработка концептуальной модели является начальным этапом технического проектирования. Анализ свойств существенные и несущественные (с точки зрения задачи) полнота (конечность) и точность (приближенность) отображения свойств объекта в модели предопределяет качество проектируемой ИС [13,15]. Например, в некоторых случаях возможно закономерное возникновение неудач, связанных с недостаточно глубоким анализом назначения свойств объекта (феноменологии объекта) и выбором существенных средств их представления в ИС. В обоих случаях перед проектированием ИС следует изучить сложившийся опыт решения задач в проблемно предметной области и использовать его как основу при проектировании. Это позволит минимизировать противоречие между объективной феноменологией объекта и существом субъективной задачи. С физической точки зрения концептуальная модель представляет собой отображение существенных свойств объекта в системе признаков (модели), которые в последствие должны быть представлены значениями параметров. Например, пусть некоторый объект имеет конечное отображение в модели f i . Существенные свойства объекта Q = {q1 , q2 , … , qk } , удобно упорядочить с помощью системы признаков — «признаковых прямых»: R n . Множество свойств объекта ограничивается сверху, если существует значение c измеряемое на ri ∈ R n такое, что ( ∀qi ∈ Q ) ≤ c . Множество значений c называется верхней границей свойств объекта по измерению ri . При этом говорят, что множество значений c ограничивает свойства объекта сверху относительно признака ri . Множество свойств элементов объекта ограничивается снизу, если существует g измеряемое на ri такое, что ( ∀qi ∈ Q ) ≥ g . Множество значений g называется нижней границей объекта по измерению ri . При этом говорят, что множество значений g ограничивает свойства объекта снизу относительно признака ri . Модель

fi

является

ограниченной,

если

для

всех

ri ∈ R n

представляющих свойства существует верхнее и нижнее ограничение, т.е: g ≤ ∀qi ∈ Q ≤ c . В этом случае признаковые прямые представляют собой границы объекта относительно системы R n . Также говорят, что свойства 74

объекта, в признаковом пространстве ограничены радиус вектором: R n , а производное множество: f i * значений g и c представляет собой дополнение модели: f i . При этом говорят, что измерение: f i * является значением параметра модели: f i в пространстве и/или времени. 3.3 Разработка логической модели ИС Логическая модель объекта представляет собой систему отношений (логических отношений представленных в виде формул, неравенств, уравнений), определяющих состояния свойств объекта в зависимости от динамики входных и выходных значений параметров во времени и пространстве. В зависимости от вида преобразования параметров модели закономерно выделяются следующие основные виды протекания процессов в объекте [20-23]: 1) стохастические и детерминированные; 2) статические и динамические; 3) непрерывные и дискретные 4) информационные. Одним из основных феноменологических атрибутов объекта является случайность проявления свойств в относительно фиксированных экспериментальных условиях. Случайный характер объекта определяется влиянием бесконечного множества отношений среды, которые невозможно ограничить средствами эксперимента. Для описания случайных проявлений используется собственные математические средства, позволяющие оценить признаки распределения случайных параметров составляющих стохастическую модель. Исследование случайных процессов обычно широко отображается в научных задачах, суть которых заключается в поиске и формировании устойчивой модели распределения. Сложность использования стохастических моделей в производстве предопределена сущностью явления случайности, что и предопределило задачу прикладного научного исследования. Поиск путей перехода от стохастической характеристики к надежной детерминированной модели зависит от правильного учета феноменологии свойств объекта и существом производственной задачи, как необходимости стандартизации. 75

Уровень стандартизации и рост автоматизации производства ограничивается проявлением случайных отклонений (возмущений) влияющих на технологические параметры производства. Для решения возникающих производственных проблем обычно используют методику организации исследования и анализа работы отрицательной обратной связи. В различных режимах (замкнутой, разомкнутой, смешенной организации обратной связи) и задачах (слежения и/или стабилизации), должна быть сформирована устойчивая картина (детерминированная модель) производства, которая послужит основой автоматизации [24-31]. Для построения детерминированных моделей используются методы математического анализа, линейной алгебры и т.д. В идеальном случае детерминированная модель, позволяет в заданный момент времени однозначно определять значения всех параметров производственного процесса. Свойства логической системы отношений (далее просто системы) отображается в преобразовании F { f m } множества детерминированных параметров модели (1): R out {rk } = F { f m } , R in {rn } ,

где

(1)

R out {rk } — множество выходных сигналов, R in {rn } — множество входных сигналов.

В свою очередь функционирование логической модели удобно представить в виде временной функции задержки реакции системы на входной сигнал. Динамика системы отношений в логической модели рассматривается как преобразование F { f m } , относительно временной координаты: t 0 , t∞ . Выражения (1) следует дополнить временной составляющей и записать в виде (2): Rout {rk , t out } = F { f m , Δt} , Rin {rn , t in } .

где:

(2)

t out — значение времени ответной реакции системы

(появление выходного сигнала); t in — значение времени начала воздействия на систему (входной сигнал); 76

Δt

— интервал времени задержки реакции системы или память

системы. Преобразование системы F { f m } соответствует значению временного интервала задержки: Δt между временем воздействия на систему: t in входного сигнала ri ∈ R in {rn } и временем ответной реакции системы: t out выходного сигнала rk ∈ R out {rk } . Принято временной интервал задержки рассматривать как модель мощности преобразования, выполняемого системой (3): Δt = F { f m } .

(3)

и поведения На основе анализа значений параметров временного интервала задержки Δt можно выделить следующие типы систем. Статические системы. Статические системы не лишены динамики, для них лишь выполняются условия (4): Δt ∈ ⎡⎣0; t out − t in ⎤⎦ , Δt − const и Δt ≠ 0 .

(4)

Следовательно (4.а): F { f m } ≠ ∅ и F { f m } − const .

(4.а)

Условие Δ t ≠ 0 — указывает на то, что F { f m } ≠ ∅, т.е. в статической системе выполняется устойчивое преобразование на временном интервале Δt .

В условии, что

F { f m } − const , следовательно, система не имеет

тенденции к изменениям, росту комплексности или вырождению на временном интервале Δt . Следует отметить, что время Δt может принимать как отрицательные, так и положительные значения. В первом случае это справедливо только для искусственных систем, во втором как для искусственных, так и для естественных систем. Для естественных статических систем всегда выполняется отношение t out > t in , т.е. Δt > 0 , следовательно: F { f m } ≠ ∅ . Кроме этого для 77

естественных систем условие

F { f m } − const

следует признать, как

относительное на временном интервале Δt . Вырожденные системы. Необходимость выделения таких систем в отдельный класс вызвано тем, что существуют искусственные системы, для которых имеет место условие: t out = t in , следовательно, Δt = 0 . Для вырожденных систем время ответной реакции t out совпадает со временем поступления входного сигнала t in . Т.е (5): Δt ∈ ⎡⎣0; t out − t in ⎤⎦ , в условии, что Δt = 0, t out = t in .

(5)

Содержательно выражение (5) противоречит выражению (3,4а), т.е. противоречит понятию «система». В этом случае следует признать, что существуют системы, для которых выполняется: F { f m } ≠ ∅ , В данной ситуации проявляются свойства искусственных систем, которые ранее не рассматривались. Примерами таких систем могут служить некоторые языки, в которых временная координата как признак динамики и наличие преобразования в системе F { f m } не характерен. Динамические системы. Для динамических систем, в отличие от иных видов, рассмотренных ранее систем, характерно изменение мощности множества преобразования F { f m } . Изменение F { f m } на некотором интервале времени может рассматриваться как детерминированное поведение. Выделим три основных вида динамических систем относительно изменения t out на интервале времени Δt : Первый вид динамических систем определим, как «развивающиеся» или организующиеся системы, для которых выполняется условие: F { fm} → ∞,

(стремится к бесконечности). Для таких систем будет

справедливо (5.а): Δt ∈ ⎡⎣0; t out − t in ⎤⎦ , в условии, что Δt → t ∞ , t out = t ∞ ,

(5.а)

Второй вид динамических систем определим, как «вырождающиеся» или дезорганизующиеся системы, для которых выполняется условие: F { fm } → fi , (стремится к элементарному преобразованию). Для таких

систем будет справедливо (5.б): 78

Δt ∈ ⎡⎣0; t out − t in ⎤⎦ , в условии, что Δt → ε , t out = t in .

(5.б)

Третий вид динамических систем некоторым образом сочетающих в себе два выше представленных условия. По существу, такие динамические системы определяют, как сложно динамические [14,16,32]. Для сложно динамических систем выполняется условие, что в некотором подмножестве отношении они развиваются, а в другом вырождаются. Т.е. предполагается, наличие в составе системе как минимум двух одновременно организующихся и дезорганизующихся подсистем. Множество F { f m } в сложно динамических системах изменятся в соответствии с законом, выражающим изменение комплексности системы. Например, наши знания во времени характеризуются некоторой полнотой и точностью. Это все может быть характерно для данного интервала времени Δt , а на следующем этапе жизненного цикла естественной системы наоборот. В этом заключается смысл динамики естественных систем, в постоянном развитии и вырождении — в изменении множества преобразования F { f m } , т.е. в устойчивости и адаптации системы, соответственно в среде и к среде. Спроектировать устойчивую и в тоже время систему способную к быстрой адаптации можно лишь при наличии достаточно продуманной математической модели отражающей логику преобразования в системе. Основной целью построения математической модели системы логических отношений является определение ее структуры (функции), ее основных статических и динамических характеристик преобразования. Особенно важно определение структуры для многомерных и многосвязных систем управления производством. В тоже время для локальных систем управления определение структуры может быть сведено к определению порядка дифференциального уравнения, описывающего преобразование в системе. Аналитической моделью преобразования в системе, в общем виде, является дифференциальное уравнение порядка «n» в совокупности с начальными и граничными условиями (6):

(

)

F y , y ′, y ′′, y ′′′, …, y ( n ) , x, t = 0 ,

где:

(6)

( {

y ( t ) — выходной параметр системы R out rk , t out

79

}) ;

( {

x ( t ) — входной сигнал Rin rn , t in

}) ;

t — время преобразования ( Δt ) ; y ( 0 ) , y ′ ( 0 ) , y ′′ ( 0 ) , ... — начальные условия преобразования.

Решением дифференциального уравнения является функция y ( t ) , описывающая преобразование в системе при поступлении на ее вход сигнала x ( t ) . График функции y ( t ) является моделью преобразования в системе и описывает особенность поведение системы в динамике. Обычно дифференциальное уравнение системы является непрерывным и нелинейным, что предполагает большие трудности для анализа и синтеза системы. В ряде случаев допустимо первичное упрощение уравнения путем его линеаризации. В результате линеаризации описания системы получают обыкновенное линейное дифференциальное уравнение порядка «n» вида (7.а): c0

dny d n −1 y d mx d m −1 x + c + … + c y t = b + b + … + bm x ( t ) , 1 n ( ) 0 1 dt n dt n −1 dt m dt m −1

(7.а)

которое, можно представить в операторном виде (7.б): ( c 0 p n + c1 p n −1 + ... + c n ) y ( t ) = ( b0 p m + b1 p m −1 + ... + bm ) x ( t ),

(7.б)

d — оператор дифференцирования, m < n . dt Система, описываемая обыкновенным линейным дифференциальным уравнением, называется обыкновенной линейной системой. К обыкновенному линейному дифференциальному уравнению с нулевыми начальными условиями можно применить преобразование Лапласа, в результате чего оно преобразуется в алгебраическое уравнение (7.в):

где p =

(c0 p n + c1 p n−1 + ... + cn )Y ( p) = (b0 p m + b1 p m−1 + ... + bm ) X ( p), (7.в) где Y ( p) = L{ y (t )}, X ( p) = L{x(t )} — изображения Лапласа для выходного и входного сигналов системы, p = α + jω — комплексный аргумент функции — изображения. 80

Полученное алгебраическое уравнение может быть относительно изображения выходного сигнала системы (7.г): b0 p m + b1 p m −1 + ... + bm B( p) Y ( p) = X ( p) = X ( p). n n −1 c0 p + c1 p + ... + cn C ( p)

решено

(7.г)

Отсюда модель преобразования в системе будет иметь общий вид (7.д): F ( p) =

b0 p n + b1 p n−1 + ... + bm B( p) R out ( p) = = c0 p n + c1 p n−1 + ... + cn C ( p) R in ( p) .

(7.д) Модель преобразования в системе равна отношению изображений Лапласа для выходного и входного сигналов системы. Модель преобразования может рассматриваться как алгебраический коэффициент, на который необходимо умножить изображение для входного сигнала системы, чтобы получить изображение для ее выходного сигнала (8): R out ( p ) = < F ( p ) , R in ( p ) > .

(8)

Логическая модель преобразования непосредственно связана с дифференциальным уравнением системы и от нее легко перейти к дифференциальному уравнению системы в операторной записи (9):

C( p) y(t) = B( p)x(t), C( p) = c0 pn + c1 pn−1 +... + cn , B( p) = b0 pm + b1 pm−1 +... + bm, (9) Если описываемая система управления находится в статике, то все производные входного и выходного сигналов равны нулю и дифференциальное уравнение системы сведется к алгебраическому уравнению следующего вида (10):

cn y = bm x или y =

bm x = Kx cn

(10)

где К — статический коэффициент усиления системы.

81

Полученное уравнение представляет статическую характеристику преобразования системы. Модель статического преобразования может быть получена, если в ее выражении принять р = 0 , тогда (11): F ( p) = K .

(11)

Если в качестве входного сигнала рассматривать дискретный ступенчатый сигнал, описываемый единичной ступенчатой функцией (12):

⎧ 0, t < 0 1 x(t ) = 1(t ) = ⎨ , X ( p) = L{1(t )} = , p ⎩ 1, t > 0

(12)

то преобразование в системе, в области изображений Лапласа будет представлено выражением (13): Δt

⎧ F ( p) ⎫ F ( p) out = , R (t ) = L−1 ⎨ ⎬ = ∫ F ( f m , Δt )dt (13) p ⎩ p ⎭ 0 ,

R ( p) = F ( p), R ( p) out

in

т.е. будет полностью определяться собственными динамическими свойствами системы, поскольку преобразование отображает эти свойства. Такая модель носит название «характеристики» преобразования или «функции преобразования». По виду характеристики (по ее графику функции) удобно анализировать не только мощность, но и качество процессов преобразования в системе. В качестве входного сигнала системы можно использовать непрерывный импульсный сигнал, описываемый импульсной дельтафункцией (14): ⎧ ∞, t = 0 x(t ) = δ (t ) = ⎨ , 0, t 0 ≠ ⎩

+∞

∫ δ (t )dt = 1, X ( p) = L{δ (t )} = 1,

−∞

(14)

тогда изображение процесса в системе определится в виде R out ( p ) = F ( p ) или , где — изображение импульсной функции преобразования или весовой функция системы. 82

Импульсная функция преобразования также отображает собственные динамические свойства системы. На сегодня для представления производственных процессов разработан целый ряд «типовых логических моделей», которые отличаются сложностью дифференциального уравнения. Среди наиболее популярных типовых моделей следует выделить следующие классы и их наполнение: 1) простейшие модели: а) пропорциональная; б) интегрирующая; в) дифференцирующая; 2) модели первого порядка: а) апериодическая (инерционная); б) форсирующая; в) инерционно-дифференцирующая; 3) модели второго порядка: а) колебательная; б) апериодическая второго порядка; 4) модель запаздывания. На рисунке 3.2 представлена характеристика некоторых типовых моделей. U(v)

U(v)

F(p)=k

F(p)= k=2

k pT + 1

k=1 T=5

k=1 T=5

a)

U(v) T=1 (sec) k=1

в)

U(v) δ>1

k F(p)= p

δ| si* – si | . В результате всё пространство решений разбивается на | S | кластеров и фон. Фон наполняют решения, априори не имеющие перспективы. Хотя данный способ разбиения не выполняет полного разбиения, как в предыдущем случае, он позволяет относительно снизить неоднородность представителей класса за счет заданной оценки ri . Следует отметить, что si * , вычисляется в процессе разбиения по всем имеющимся на данный

момент решениям si , а ri обычно остается постоянной величиной для всех S. В некоторых случаях, это может привести к пересечению отдельных кластеров. Среди созданных и широко распространенных методов, реализующих функцию автоматической классификации следует отметить ISODATA, k-means. Работа программ основана на использовании различных принципов создания некоррелированного пространства с определением оптимального количества классов. Практической основой для функции классификации является база данных/знания (БД/З). При проектировании БД/З, также следует учитывать

86

особенность ранее созданных концептуальной и логической моделей. Среди наиболее распространенных архитектур БД/З выделяют: Иерархическую модель. Особенность модели заключается в том, что устанавливается подобная развивающемуся дереву структура отношений. Обычно такая организация БД/З применяется в государственных организациях, правоохранительных организациях с жесткой системой подчиненности соответствующей классической модели построения предприятия без горизонтальных связей [37]. Более гибкой архитектурой обладают сетевые модели организации. За счет расширения состава иерархических отношений, отношениями, позволяющими организовать горизонтальные связи. Сетевые организации БД/З прежде всего ориентированы на сопровождения распараллеленных производственных линий предприятия. Также сетевые модели применяются для объединения в корпорацию нескольких разнородных предприятий. Это позволяет достичь существенного экономического эффекта за счет использования возможностей некоторого отдела предприятия совместно группой предприятий или в общей цели корпорации. Однако, наибольшее распространение на сегодня получили реляционные БД, обладающие более широкой библиотекой отношений. В реляционной форме данные представлены в виде связанных отношениями таблиц по всему комплексу процессов, что обеспечивает интуитивно простой и удобный поиск и анализ разнородной информации. Практическая особенность реляционной организации заключается в том, что данные о некотором производственном процессе, осуществляемом несколькими предприятиями, не повторяются, что позволяет существенно оптимизировать архитектуру корпорации. Переход на новый вид продукции или оптимизация архитектуры предприятия предполагает процесс соответствующего изменения БД/З. Для решения данного вопроса используется процедура, способная осуществлять анализ однородности классов и оптимизацию БД/З. В [38] предлагается итерационный алгоритм определения оптимального количества классов на основе анализа вида распределения. Один из критериев оптимальности выглядит следующим образом (15): β = σ i2 × σ s2 ,

(15)

87

где: σ i2 — среднее квадратичное отклонение решений в i-ом классе. σ s2 — среднее квадратичное отклонение решений по всем: S классам.

Значение β определяется на интервале: β ∈ [1, …, К ] , где К — множество всех возможных решений. Признак β принимает нулевые значения при условии, что существует только один класс или количество заданных классов соответствует К, т.е: β = 0 при | S |= 1 или | S |=| К | . В этих условиях

σ i2

или

σ s2

равны нулю. Оптимальное число классов

определяется в точке, где производная функции равна нулю. Оптимизация БД получила широкое практическое распространение в системах управления базами данных (СУБД). Современные СУБД представляю сложную автономную систему, включающую средства создания и обработки данных, а также собственные средства визуализации процессов работы БД. В качестве средства визуализации, обычно применяется графический многооконный интерфейс. Возможности интерфейса постоянно развиваются в сторону снижения требований, предъявляемых к профессиональной подготовки пользователя. Современные СУБД обладают графическим интерфейсам с элементами обучения предметной задачи посредством реализации концепции «дружественного» интерфейса. На этом этапе можно констатировать, что интерфейс как ИС в целом между пользователем и средой становится все более удобным, ориентированным на обеспечение условий работы профессионала в проблемной области предприятия. В зависимости от назначения и конструктивной особенности архитектуры ИС включают в себя инфраструктурные подсистемы, такие как: • подсистема обмена данными. Подсистема представляет собой комплекс средств, позволяющих организовать вычислительную сеть и осуществлять передачу, прием информации с оптимальным качеством и скоростью. Физически подсистема содержит устройства приема-передачи данных, модемы, усилители коммутаторы специальные вычислительные комплексы, осуществляющие коммутацию маршрутизацию и доступ к сетям. Программными компонентами подсистемы являются программы сетевого обмена реализующие сетевые протоколы, кодирование и декодирование сообщений; • подсистема управления данными. Основное назначение подсистемы — это управление обработкой данных. Средства подсистемы 88

должны обеспечить оптимальную организацию работы всех подсистем ИС включая подсистему обмена данными. При больших объемах накапливаемой в сети информации на предприятиях могут создаваться специальные службы администрирования баз данных и вычислительной сети. Архитектура ИС автоматизированного предприятия обычно строится по иерархическому принципу. На верхнем глобальном уровне применяются универсальные ЭВМ мейнфреймы, способные накапливать и обрабатывать большие объемы данных. На среднем стратегическом уровне расположены проблемно ориентированные ЭВМ серверы, на нижнем тактическом уровне локальные вычислительные устройства, ориентированные на работу с конкретным производственным процессом. При разработке проекта ИС следует широко применять средства стандартизации, которые обычно включают этапы конструкторской, технологической и программной разработки. Разработка конструкции ИС выполняется с помощью единой системы конструкторской документации (ЕСКД), которая представляет собой комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила, требования и нормы по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой на всех стадиях жизненного цикла изделия (при проектировании, разработке, изготовлении, контроле, приёмке, эксплуатации, ремонте, утилизации). Назначение комплекса ЕСКД состоит в установлении единых правил, требований и норм выполнения, оформления и обращения конструкторской документации, которые обеспечивают: • применение современных методов и средств на всех стадиях жизненного цикла изделия; • возможность взаимообмена конструкторской документацией без её переоформления; • оптимальную комплектность конструкторской документации; • механизацию и автоматизацию обработки конструкторских документов и содержащейся в них информации; • высокое качество изделий; • наличие в конструкторской документации требований, обеспечивающих безопасность использования изделий для жизни и

89

здоровья потребителей, окружающей среды, а также предотвращение причинения вреда имуществу; • возможность расширения унификации и стандартизации при проектировании изделий и разработке конструкторской документации; • возможность проведения сертификации изделий; • сокращение сроков и снижение трудоёмкости подготовки производства; • правильную эксплуатацию изделий; • оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства; • упрощение форм конструкторских документов и графических изображений; • возможность создания и ведения единой информационной базы; • возможность гармонизации стандартов ЕСКД с международными стандартами (ИСО, МЭК) в области конструкторской документации; • возможность информационного обеспечения поддержки жизненного цикла изделия. Стандарты ЕСКД распространяются на изделия машиностроения и приборостроения. Область распространения отдельных стандартов расширена, что оговорено во введении к ним. Поскольку ЕСКД представляет собой набор стандартов, в настоящее время её применение на территории РФ носит рекомендательный характер, то есть ЕСКД применяется на добровольной основе (если иное не предусмотрено договором, контрактом, отдельными законами, решением суда и т. п.). Перечень стандартов ЕСКД рекомендуемых для использования в разработки физической модели ИС представлен в приложении В. Разработка технологической модели выполняется с помощью системы технологической документации (ЕСТД), которая представляет собой комплекс стандартов и руководящих нормативных документов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, комплектации, оформлению и обращению технологической документации, применяемой на этапе производства и эксплуатации изделий и документации в различных областях промышленности. Назначение комплекса документов ЕСТД: 90

• установление единых унифицированных машинноориентированных форм документов, обеспечивающих совместимость информации, независимо от применяемых методов проектирования документов (без применения средств механизации, с применением средств механизации или автоматизации); • создание единой информационной базы для внедрения средств механизации и автоматизации, применяемых при проектировании технологических документов и решении инженерно-технических задач; • установление единых требований и правил по оформлению документов на единичные, типовые и групповые технологические процессы (операции), в зависимости от степени детализации описания технологических процессов; • обеспечение оптимальных условий при передаче технологической документации на другое предприятие (другие предприятия) с минимальным переоформлением; • создание предпосылок по снижению трудоёмкости инженернотехнических работ, выполняемых в сфере технологической подготовки производства и в управлении производством; • обеспечение взаимосвязи с системами общетехнических и организационно-методических стандартов. Перечень стандартов ЕСКД рекомендуемых для использования в разработки физической модели ИС представлен в приложении Г. Разработка программного обеспечения ИС на физическом уровне выполняется с помощью единой системы программной документации (ЕСПД), которая представляет собой комплекс государственных стандартов Российской Федерации и руководящих нормативных документов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки программного обеспечения, оформлению и обращению программной документации, для всех этапов жизненного цикла ИС. В ЕСПД установлены требования, регламентирующие разработку, сопровождение, изготовление и эксплуатацию программ, что обеспечивает возможность: • унификации программных изделий для взаимного обмена программами и применения ранее разработанных программ в новых разработках;

91

• снижения трудоемкости и повышения эффективности разработки, сопровождения, изготовления и эксплуатации программных изделий; • автоматизации изготовления и хранения программной документации. Сопровождение программы включает анализ функционирования, развитие и совершенствование ИС, а также внесение изменений в нее с целью устранения ошибок. Набор ГОСТов включенных в ЕСПД на территории РФ носит рекомендательный характер. Требования ЕСПД применяется на добровольной основе (если иное не предусмотрено договором, контрактом, отдельными законами, решением суда и т.п.). Стандарты ЕСПД подразделяют на группы: • общие положения; • основополагающие стандарты; • правила выполнения документации разработки; • правила выполнения документации изготовления; • правила выполнения документации сопровождения; • правила выполнения эксплуатационной документации; • правила обращения программной документации; • прочие стандарты. Перечень стандартов ЕСПД рекомендуемых для использования в разработки физической модели ИС представлен в приложении Д. 3.5 Разработка информационной модели Информационные модели предназначены для отображения процессов в системах управления промышленными предприятиями, вычислительными комплексами систем управления летательными аппаратами и инфраструктурой в удобной форме для конечного пользователя. В этом смысле информационная модель предназначена играть роль интерфейса между внутренним представлением свойств объекта в ИС и представлением данных о процессе конечному пользователю. Для представления цепочки событий производственного процесса для конечного пользователя (человека). В качестве информационных моделей обычно используют профессиональные языки, обладающие 92

иконическими средствами отображения, такими как графики функций, таблицы, диаграммы, эскизы и т.д. Следует отметить, что информационные модели являются лишь только достаточно удобным средством отображения результатов решенных задач на концептуальном и логическом уровне моделирования. Правильное представление информации, посредством иконического интерфейса, полностью позволяет сконцентрировать внимание пользователя на анализ решений профессиональных задач. При анализе структуры промышленного производства особый интерес представляют информационные процедурные модели. К ним можно отнести широко распространенные и практически доказавшие свою состоятельность средства, и инструменты CASE, ARIS, Business Studio, методология моделирования SADT — (Structured Analysis and Design Technique), программное обеспечение BPwin, ERwin, Visio и т.п. В основе SADT применяется универсальный графический язык, основанный на начальной аксиоматики теории графа. Для предоставления информации об организации структуры производственных процессов предприятии источником служат модели ЕСТД и ISO сформированные на предыдущем этапе проектирования. Графический язык SADT позволяет наглядно представить иерархическую структуру технологического процесса с особенностями его функционирования в виде системы диаграмм разного назначения [39-40]. В составе методологии SADT получили широкое практическое распространение описательные диаграммы: • диаграмма DFD — предназначена для отображения состава производственных операций в виде дерева, от общей к иерархически детализированным; • диаграмма IDEF0 — предназначена для отображения последовательной цепочки операций с разной детализацией; • диаграмма IDEF3 — представляет логику выполнения производственных операций. IDEF3 может использоваться самостоятельно и совместно с методологией DFD, IDEF0. В этом случае диаграмма IDEF0 может быть представлена в виде последовательности технологических процессов и операций; • методологии AMC (Activity Model Costing) и ABC (Activity Based Costing) — получения количественных оценок структурных моделей производства. Методологии используется для оценки («AS», «IS»), так и 93

для получения сравнительных характеристик вариантов её возможных модификаций («TO BE»). Подавляющие большинство диаграмм методологии SADT содержат блоки и дуги. Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними. При создании диаграммы, ей устанавливается название, которое располагается в центре нижней части бланка. На каждой диаграмме располагается стандартная идентифицирующая ее информация: автор диаграммы, частью какого проекта является работа, дата создания или последнего пересмотра диаграммы, статус диаграммы. Вся идентифицирующая информация располагается в верхней части бланка диаграмм (см. рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 — Основные диаграммы BPwin

Блоки на диаграммах изображаются прямоугольниками. Блок представляет функцию или активную часть системы, поэтому названиями блоков служат глаголы или глаголы с пояснительными словами.

94

Например, названиями блоков диаграммы «Выполнить задание» являются: «Определить степень выполнения задания», «Выбрать инструменты», «Подготовить рабочее место». В SADT диаграмме левая сторона блока отображает входные сигналы (производственные заготовки), нижняя — необходимые производственные ресурсы, верхняя — управляющие задания, технологические инструкции и стандарты, правая часть — отображает результат преобразования. Такая последовательность отражает технологические принципы организации производственного процесса входной «сигнал» преобразуются в полезный. Управление ограничивает или предписывает условия выполнения преобразования, ресурсы показывают, какие средства и оснастка необходимы для выполнения преобразования. Дуги на SADT-диаграмме отображает функциональные отношения. Дуга представляет множество сущностей и описывается существительным или существительным с определениями. Здесь используется общее понятие «сущность», поскольку дуги в SADT могут представлять, планы, данные в компьютерах, машины, информацию, материальное или нематериальное. Поскольку дуги представляют наборы сущностей, они могут иметь множество начальных и конечных точек. Поэтому дуги могут различными способами расходиться и соединяться. Между сущностями и функциями возможны четыре отношения: вход, ресурс, управление, выход. Каждое из этих отношений изображается дугой, связанной с определенной стороной блока. Входные дуги изображают сущности, используемые и преобразуемые функциями. Управленческие дуги представляют информацию, управляющую действиями функций. Выходные дуги изображают сущности, в которые преобразуется входной сигнал. Дуги ресурсов отражают, как функции реализуются. Таким образом, SADTдиаграммы не являются ни блок-схемами, ни просто диаграммами потоков данных. Это предписывающие диаграммы, представляющие технологию преобразования входов в выходы и указывающие правила этих преобразований. В методологии SADT определены пять типов взаимосвязей между блоками для описания их отношений: управление, вход, обратная связь по управлению, обратная связь по входу, выход-ресурс.

95

Связи по управлению и входу являются простыми, поскольку они отражают прямые преобразования, которые интуитивно понятны. Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными, поскольку они представляют итерацию. А именно: выходы одной функции влияют на будущее выполнение других функций, что впоследствии влияет на качество исходного преобразования. Связи выход-ресурс используются редко. Они отражают ситуацию, при которой выход одной функции становится средством достижения цели для другой. В этом случае дуга ресурс обозначает строго последовательную взаимосвязь: приготовления должны быть завершены до начала следующей операции. При создании SADT-модели одна и та же диаграмма может модернизироваться. Чтобы различать разные версии одной и той же диаграммы, в SADT используется схема контроля конфигурации диаграмм, основанная на хронологических или С-номерах (от Chronological Number). С-номерные коды образуются из инициалов автора и последовательных номеров. Эти коды ставятся в нижнем правом углу SADT-бланка. Например, DAM010. Модель SADT - развиваются в процессе структурной декомпозиции сверху вниз. Сначала декомпозируется один блок контекстной диаграммы на диаграмму, содержащую от трех до шести блоков, затем декомпозируется один или несколько из этих блоков и так далее. Название диаграммы совпадает с названием декомпозируемого блока. Результатом этого процесса является модель, диаграмма верхнего уровня которой представляет цель преобразования, а диаграммы нижнего уровня описывают детализированные аспекты технологических операций. Стандарт IDEF3 создан для описания последовательностей и логики взаимодействия операций в системе. IDEF3 обеспечивает аналитика методологией структурированного подхода и графическим языком для наглядного представления с необходимой степенью детализации знаний. Для описания процесса в IDEF3 определены две стратегии и, соответственно, два типа диаграмм: • стратегия process-centered strategy — описания процесса как последовательности выполняемых действий. Диаграммы этого типа получили название Process Flow Description Diagrams (PFDD) — диаграммы потокового описания процесса;

96

• стратегия object-centered strategy — описания процесса как последовательности изменений состояний объекта, над которым выполняются действия. Диаграммы такого типа получили название Object State Transition Network (OSTN) — диаграммы последовательности изменений состояний объекта. Связи в IDEF3 задают порядок выполнения производственного процесса. Связи используются, чтобы непосредственно описать отношения между функциональными блоками. В качестве базовых в IDEF3 используются два вида связей: связи старшинства и связи неопределенного типа, которые могут быть определены пользователем. При этом, связи старшинства подразделяются на пассивные связи старшинства (Simple Precedence Links) и активные (принуждающие) связи старшинства (Constrained Precedence Links). Узлы или перекрестки (Junctions) описывают возможные ветвления и параллельность выполнения ряда действий в описываемом процессе. Дополнительно узлы усиливают описание временных отношений и отношений очередности выполнения различных частей процесса. В IDEF3 различают узлы слияния (Fan-in Junction) и узлы разветвления (Fan-out Junction). Каждый узел может выполнять одну из логических функций «И», «ИЛИ», «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», быть синхронным или асинхронным. Узлы на диаграммах обозначаются символом J (от Junction) и порядковым номером. Для описания отношений между модулями UOB в IDEF3 используется термин активизация (activation). Под активизациями понимается возможный набор состояний части или всех модулей UOB, удовлетворяющих временным или логическим условиям, заданным схемой, при которых активизируется один или несколько изображенных на схеме модулей. Для наглядного представления во времени очередности включения и выключения модулей UOB сложных схем рекомендуются так называемые планы активизации (activation plots), на которых во времени изображается очередность выполнения действий. Описания технологических процессов могут состоять из нескольких сценариев, содержать диаграммы PFDD и OSTN. Для обозначения отношений и связей между модулями различных уровней PFDD и OSTN диаграмм и разных сценариев в IDEF3 используются специальные ссылки (Referents). Ссылки могут использоваться: 97

• для обращения к ранее определенному функциональному модулю UOB без повторения его описания; • для передачи управления или индикации наличия циклических действий при выполнении процесса; • для формирования ссылок или связей между потоковыми PFDD и объектными OSTN диаграммами. Методологии AMC и ABC — количественных оценок моделей. Разработанные в том или ином стандарте структурные функциональные модели системы могут быть использованы в качестве основы для получения стоимостных и временных оценок производства с учетом затрат на отдельные операции и требующиеся ресурсы. Методологии AMC — Activity Model Costing, и ABC — Activity Based Costing, с точки зрения выполнения практических действий для получения стоимостной или временной модели системы, во многом схожи. Их основу составляют назначение аналитиком количественных значений, как правило, цены и времени или частоты выполнения операции функциональным модулям и объектам моделируемой системы и подсчет их суммарной величины для отдельных диаграмм и модели в целом. Отличие методологий заключается в их назначении. Подход АМС не выходит за рамки модели и предназначен для получения количественных характеристик системы, когда проводится поиск наиболее эффективного или оптимального по выбранному параметру варианта её преобразования. Просуммировав числовые значения для модулей и объектов различных вариантов моделей системы, аналитик получает количественные характеристики для принятия тех или иных решений. Обычно, АМС используется для оценки общих управленческих или производственных процессов безотносительно к конкретной продукции. Методология АВС разработана как инструмент управленческого учета и направлена на получение оценок по распределению затрат на производство продукции или услуги с целью определения основных центров, формирующих их себестоимость. При этом, учитываются не только прямые затраты модулей, представленных в модели, но и пооперационное распределение косвенных затрат от работ и услуг, внешних по отношению к рассматриваемым процессам. Поскольку производство каждого вида продукции имеет специфический технологический процесс и различное распределение косвенных затрат, то 98

и стоимостная ABC модель для каждого вида продукции является уникальной и разрабатывается отдельно. При тенденции увеличения доли косвенных затрат в производстве и реализации продукции их игнорирование может вносить существенную погрешность в оценки стоимости отдельных видов работ и изделия в целом. Проведение пооперационного анализа прямых и косвенных затрат при разработке и модернизации бизнес процессов рекомендуется всеми современными стратегиями управления. В результате моделирования с помощью технологии SADT, должна быть сформирована модель объекта (предметная и проблемная область), позволяющая перейти к третьему этапу выполнения КР. 3.6 Программные средства разработки информационной модели Методология SADT ориентирована на создание достаточно абстрактной картины производственных процессов, что является не достаточным средством для разработки и представления физической сущности технологических процессов. За последние годы создан целый ряд программных продуктов, позволяющих интегрировать, логический и физический уровни моделирования производственных процессов и представлять их особенность, не создавая дорогостоящего лабораторного оборудования, возможности персонального компьютера. Как пример, можно выделить наиболее популярные специализированные продукты для схемотехнического производства такие как: PSpice, Oesign LAB, MicroCAP, LabView, VC,ACS и т.д. Одни продукты создавались для конкретных популярных прикладных задач в области физики, химии, механики и т.д. Другие наоборот создавались, как универсальные, способные представлять самый широкий круг типовых логических моделей, ориентированных на сопровождение реальных производственных процессов (см. параграф 3.2). Среди последних можно выделить следующие программы моделирования как: • VisSim 5.0 созданая фирмой Visual Solutions Incorporating; • LabView 8.6 разработанная компанией National Instruments; • Workbench 5.12 также разработанная компанией National Instruments. 99

Программа VisSim 5.0 легко устанавливается на персональный компьютер бытовой конфигурации. Обладая достаточно интуитивным графическим интерфейсом, позволяет начинающему пользователю создавать сложные схемы, моделирующие технические параметры производственного процесса [41,42]. С помощью программы VisSim можно сформировать визуальное представление о физических и технических линейных и нелинейных, непрерывных и дискретных процессах, посредством отображения результатов математического анализа работы типовых производственных моделей. Программа VisSim часто применяется для моделирования процессов автоматического управления и регулирования, но по большей части как учебное пособие для дисциплин посвященных автоматизации управления технологическими процессами. Программа LabView 8.6 (laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) представляет собой открытую среду разработки и платформу для выполнения программ, созданных средствами графического языка «G» компанией National Instruments. Программа LabView 8.6 применяется для моделирования работы средств управления процессами в области физики, химии, биологии. Программа LabView 8.6 устанавливается на персональный компьютер допускающим возможность интеграции с реальным аппаратным и программным обеспечением, что позволяет использовать LabView для анализа реальных производственных процессов и научного исследования. Программа LabVIEW (англ. Virtual Instrument) представляет собой виртуальный лабораторный стенд, включающий в себя две части: • блочную диаграмму, описывающую логику работы виртуального лабораторного стенда; • переднюю панель, представляющую внешний интерфейс виртуального лабораторного стенда [43,44]. Виртуальные приборы в программе LabView могут использоваться в качестве составных частей для построения экспериментального лабораторного стенда. Передняя панель виртуального стенда содержит средства вводавывода: кнопки, переключатели, светодиоды, верньеры, шкалы, информационные табло и т.д. Они используются для управления виртуальной экспериментальной лабораторией, а также другими виртуальными средствами обмена данными. 100

Блочная диаграмма содержит функциональные узлы, являющиеся источниками, приемниками и средствами обработки данных, а также включает управляющие операторы. Программа Workbench 5.12 предназначена для моделирования работы и тестирования неисправности электронных схем. Программа имеет интуитивно понятный интерфейс, предполагающий легкое и быстрое освоение основам электроники. В составе программы Workbench 5.12 имеется широкая библиотека электронных приборов производимых известными фирмами. Программа позволяет проводить анализ работы созданных пользователем схем, выполнять измерения основных параметров элементов схемы в процессе функционирования в достаточно разнообразных условиях характеристик входного сигнала [45]. В заключение можно отметить, что на сегодня осуществляется бурное развитие средств детальной визуализации технологических процессов, в том числе процессов автоматизированного управления.

101

4 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ (ЗАДАНИЯ) 4.1 Практические дисциплины

навыки

и

компетенции

для

освоения

Выполнение лабораторных заданий/работ по дисциплине «Междисциплинарный курсовой проект» обеспечивает закрепление теоретических знаний, приобретение студентами умений и навыков в области проектирования информационных систем и технологий в соответствии с государственным образовательным стандартом (ГОС) высшего профессионального образования по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Практические навыки, полученные студентами при выполнении лабораторных экспериментов по дисциплине «Междисциплинарный курсовой проект» позволят: • обеспечить комплексный подход для изучения теории и практического выявления и анализа информационных процессов; • находить способы решения выявленных проблем и оценивать результаты принятых решений; • проектировать и разрабатывать информационные системы и технологии для решения прикладных профессиональных задач. В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования обучающийся (бакалавр) по данной специальности должен приобрести следующие компетенции: Выпускник, освоивший дисциплину, должен обладать следующими общекультурными компетенциями: • ОК-3 — способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научнопроизводственного профиля своей профессиональной деятельности; ОК-4 — способностью заниматься научными исследованиями. • Выпускник, освоивший дисциплину, должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями: • ОПК-1 — способность воспринимать математические, естественнонаучные, социально-экономические и профессиональные знания, умение самостоятельно приобретать, развивать и применять их для решения нестандартных задач, в том числе в новой или незнакомой среде и в междисциплинарном контексте. 102

Выпускник, освоивший программу дисциплины, должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими видам профессиональной деятельности: • научно-исследовательская деятельность. ПК-2 — знанием методов научных исследований и владение навыками их проведения. ПК-3 знанием методов оптимизации и умение применять их при решении задач профессиональной деятельности. • проектная деятельность. ПК-12 — способностью выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации. • производственно-технологическая деятельность. ПК-18 — способностью к разработке программного обеспечения для создания трехмерных изображений. В рамках каждой компетенции формируются знания, умения и навыки (опыт деятельности). ОК-3 — способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности: ˗ знание методологии разработки новых моделей объектов и методов их решения, в том числе для новых объектов исследования; ˗ умение выбирать соответствующие формы представления моделей и средства моделирования, в том числе для новых объектов исследования, оценивать адекватность, допущения и ограничения моделей; ˗ навыки работы с программами моделирования. ОК-4 — способность заниматься научными исследованиями: ˗ знание общих принципов автоматизации научных исследований с применением методологии моделирования; ˗ умение выбирать методы исследования, адекватные объекту и цели исследования; ˗ навыки исследования объектов с использованием моделирования и интерпретирования полученных результатов. ОПК-1 — способность воспринимать математические, естественнонаучные, социально-экономические и профессиональные знания, умение самостоятельно приобретать, развивать и применять их для решения нестандартных задач, в том числе в новой или незнакомой среде и в междисциплинарном контексте:

103

˗ знание методологии получения моделей технических и организационно-технических объектов на основе комплексного использования математических, естественнонаучных, социальноэкономических и профессиональных знаний; ˗ умение самостоятельно приобретать, развивать и применять полученные знания для решения нестандартных задач, в том числе в новой или незнакомой среде и в междисциплинарном контексте; ˗ навыки: решения нестандартных задач, в том числе в новой или незнакомой среде и в междисциплинарном контексте на примере творческих задач, связанных с выбранной темой научных исследований, проектных или производственно-технологических разработок. ПК-2 — знание методов научных исследований и владение навыками их проведения: ˗ знание методологии и конкретных методов научных исследований; ˗ умение выбирать методы исследования, адекватные объекту и цели исследования; ˗ навыки проведения исследований на примере творческих задач, с вязанных с тематикой квалификационного проекта. ПК-12 — способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации: ˗ знание типовых задач управления и проектирования объектов автоматизации, а также методов решения соответствующих задач; ˗ умение выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации; ˗ навыки решения задач управления и проектирования объектов автоматизации. ПК-18 — способностью к разработке программного обеспечения для создания трехмерных изображений: ˗ знание общих принципов 3d-моделирования; ˗ умение разрабатывать алгоритмы для создания трехмерных изображений; ˗ навыки программной реализации алгоритмов для создания трёхмерных изображений. Для успешного выполнения и защиты лабораторных заданий/работ требуются знания, умения и навыки, полученные при изучении учебных дисциплин на предыдущей ступени обучения таких как: 104

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Б1.Б.3 Иностранный язык; Б1.Б.4 Математика; Б1.Б.5 Информатика; Б1.Б.6 Физика; Б1.Б.10 Информационные технологии; Б1.Б.12 Технология программирования; Б1.Б.13 Управление данными.

Рабочей программой по разделам дисциплины «Междисциплинарный курсовой проект» предусмотрены следующие лабораторные задания/работы, приведенные в таблице 4.1. Таблица 4.1 № п/п

№ раздела дисциплины

1

Тема:1.2

2

Тема: 1.3

3

Тема: 1.4

Наименование занятий Лабораторное задание по теме: «Создание информационной среды проектирования» Лабораторное задание по теме: «Формирование технического задания» Лабораторная работа по теме «Разработка физической модели в VisSim»

Объем в акад. часах в том числе в всего инновационной форме 12 1 12

2

16

3

Для проведения лабораторного практикума по дисциплине МДКП/P, необходимо: 1) мультимедийная лекционная аудитория. Аудитория необходима для проведения лекции, в задачи которой входит закрепление и уточнение студентами теоретического материала для выполнения лабораторных работ. Чтение лекций предусматривает использование преподавателем (лектором) электронной доски прямой или обратной проекции, необходимой для демонстрации презентаций к лабораторным занятиям по дисциплине. 2) учебная лаборатория, оснащенная персональными мультимедийными компьютерами, отвечающими следующим требованиям: а) IBM PC ОЗУ 512 Мб; б) ПЗУ не менее 10 Гб; 105

в) Процессор Pentium Core 2 Duo 2,7 ГГц; г) Мониторы LCD и дополнительно 1-2 монитора ЭЛТ, не менее 19 дюймов. Комплект оборудования для проведения лабораторных работ должен быть обеспечен на работу группы (подгруппы) студентов не более 13 человек в расчете на каждого студента. Кроме этого необходимо установленное на каждое рабочие место в классе лицензионное программное обеспечение: 1) ОС Widows XP; 2) Microsoft Office (MS Word, MS Power Point); 3) Браузер Internet Explorer (Opera, Mozilla); 4) Программа Visio; 5) Программа BPwin; 6) Программа VisSim; 7) Программа LabView; 8) Программа VC,ACS VS; 9) Программа Workbench. Все программное обеспечение, установленное для выполнения лабораторных работ по дисциплине МДКП/P должно соответствовать современным версиям. Так же необходимо наличие учебного указания по циклу лабораторных заданий/работ по курсу МДКП/P, как на твердом носителе (виде методики), так и в электронном виде. Количество пособий должно соответствовать количеству обучаемых студентов. Для защиты отчетов лабораторных заданий/работ МДКП/P необходим мультимедийный учебный класс соответствующий требованиям аудитории проведения лабораторных занятий. Оснащение аудитории для защиты отчетов лабораторных работ по дисциплине является обязательным требованием. При выполнении лабораторных заданий/работ по дисциплине МДКП/P используется индивидуальная форма организации работ, являющаяся в практике разработки программных изделий общепринятой и наиболее эффективной. Работу студента возглавляет руководитель и внешний заказчик. Задание к первой лабораторной работе выдается в начале семестра, остальным по окончании защиты очередной работы. На первых занятиях

106

предполагается разработать техническое задание, которое является фундаментом курсового проекта/работы по дисциплине. Поэтому над содержанием технического задания работает команда, включающая студента, внешнего заказчика и ответственного за дисциплину преподавателя. В процессе выполнения проекта, техническое задание уточняется, конкретизируется, согласовывается с заказчиком и ответственным преподавателем. Одновременно прорабатываются варианты решения задач. Готовое техническое задание должно быть согласовано с заказчиком и утверждено преподавателем. После этого, утвержденное техническое задание является для студентов руководящим документом для выполнения лабораторных работ. Лабораторные задания/работы выполняются и защищаются как промежуточные этапы всего курсового проекта/работы. Дополнительное машинное время для выполнения лабораторных заданий/работ выделяется группам по соответствующим заявкам. В это время студенты работают самостоятельно, без преподавателя. В согласованное время преподаватель проводит консультации команд, согласовывает и принимает решения, проводит промежуточную оценку подготовленных материалов. Контроль за выполнением проекта осуществляется в сроки, установленные в таблице 4.2. Лабораторные задания/работы по дисциплине МДКП/P должны выполняться в специально подготовленных аудиториях. Подготовительная работа студента к выполнению лабораторного задания может быть проведена вне учебных аудиторий (например, в залах или электронных ресурсах научных библиотек) во время, отведенное для самостоятельной работы. Защита лабораторных заданий/работ включает защиту полученных результатов работы и ответов на теоретические вопросы по дисциплине. Содержание лабораторных заданий/работ и контрольные вопросы представлены в указаниях по циклу лабораторных заданий/работ по дисциплине МДКП/P [46]. Для защиты лабораторных заданий/работ требуется отчет, представленный как на твердом носителе, так и в электронном виде. Все лабораторные задания/работы по дисциплине МДКП/P связаны с этапами освоения теоретического курса. Последовательное выполнение лабораторных заданий/работ должно позволить дать первичные 107

практические навыки студентам в области использования современных информационных технологий и приложений информационных систем представления данных и знаний. Сроки выполнения лабораторных заданий/работ по дисциплине МДКП/P представлены в таблице 4.2. Таблица 4.2 Выполнение и защита лабораторных

1–2 неделя 3 неделя 4–5 неделя 6 неделя 7–8 неделя

Наименование лабораторных работ Выполнение лабораторного задания по теме: «Создание информационной среды проектирования» Защита лабораторного задания Выполнение лабораторного задания по теме: «Формирование технического задания» Защита лабораторного задания

9 неделя

Выполнение Лабораторной работы по теме: «Разработка физической модели в VisSim» Защита лабораторной работы

10 неделя

Дополнительное время защит

Следует отметить, что приведенные сроки завершения и защиты лабораторных заданий/работ, представленные в таблице 4.2, ориентировочные. Поскольку студенты, выполняющие работы по заданиям внешнего заказчика могут использовать разные по сложности модели приложений, отражающие специфику предприятия заказчика, что не всегда укладывается в указанные сроки. В каждом конкретном случае график выполнения лабораторных заданий/работ должен быть согласован с графиком выполнения курсового проекта представленным в параграфе 2.5 настоящего пособия. Ограничением должно служить время, отведенное на формирование цели и задач, связанных с лабораторным практикумом и время окончания семестра (начало зачетной недели). 4.2 Создание информационной среды проектирования Успех проекта информационной системы и/или технологии целиком зависит от информированности коллектива разработчиков о подобных, аналогичных системах и имеющихся в их распоряжении средств (уровня 108

подготовки к выполнению планируемых задач). Одним из наиболее объективных вариантов согласовать возможности и желание является создание информационной среды для проектирования. Для выполнения данного задания следует провести: 1) анализ отечественных и зарубежных литературных источников; 2) патентный поиск подобных и аналогичных разработок; 3) отдел правовой охраны и защиты интеллектуальной собственности СФУ [47]; —— Федеральный институт промышленной 4) ФИПС собственности — [48; 5) провести анализ планируемой среды функционирования авторской разработки. Для выполнения первого пункта лабораторного задания следует, провести тщательный анализ отечественных и зарубежных литературных источников используя для этой цели библиотеку вуза, города, предприятия заказчика, доступные электронные каталоги библиотек, информационные ресурсы глобальной сети «Интернет». В качестве отчета по первому пункту лабораторного задания следует представить данные поиска в виде списка использованных источников, оформленных по стандарту СТО 4.2-07-2014 [49]. Источниками могут являться: книги и монографии, пособия и методические указания, справочная литература (Справочники, ГОСТы, ОСТы, СНИПы и т.д.), научные статьи и обзоры, сообщения в периодической отечественной и зарубежной литературе. Для работы следует использовать библиотечный ресурс (Библиотека СФУ, Электронные каталоги библиотек, Краевая библиотека, информационные ресурсы «Интернет», Библиотека предприятия заказчика). При необходимости список источников литературы следует расширить. Следует также уделить более пристальное внимание источникам наиболее подходящим цели и задачам проектирования. В этом случае рекомендуется расширить данные об источнике путем копирования содержания и отдельных важных мест авторского повествования (при копировании следует учитывать требования законодательства РФ «об авторском праве»). По завершению формирования списка источников следует совместно с руководителем проекта провести предварительный анализ аннотаций 109

работ и сделать вывод об актуальности выбранного направления проектирования. Дальнейшая работа со списком источников предполагает его постоянное пополнение новыми источниками, тем самым будет создана информационная среда для развития проекта, уровня курсового проектирования и далее для квалификационных проектов/работ. Для выполнения второго пункта задания следует, провести патентный поиск подобных и аналогичных отечественных и зарубежных разработок. Для этого необходимо обратиться с запросом в соответствующие организации. Для выполнения третьего пункта задания следует, провести предварительный анализ рынка потребления проектируемых информационных услуг. Необходимо учесть экономический вес использования информационной технологии в потребительской сфере, как в нашей стране, так и зарубежье. Для решения данной задачи необходимо провести предварительную оценку стоимости подобных и аналогичных изделий используя для этого интернет ресурсы рейтинговых агентств. Тем самым предварительно определить отношение «цены» затрат на разработку (возможностей авторского коллектива) и «цены» реализации проекта на потребительском рынке. Объективная оценка экономического веса авторской разработки на рынке потребления, позволит адекватно определить будущие возможности ее развития и распространения в качестве средства решения задач пользователей. Содержание отчета Отчет должен состоять из следующих разделов: 1) «Обложка» (См. Приложение «И» СТО 4.2.-07-2014, стр.39); 2) «Таблицу источников литературы» и выводы; 3) «Патентный обзор» и выводы; 4) «Экономическая оценка». Предварительная оценка общественного веса проектируемой информационной услуги; 5) «Заключение».

110

Контрольные вопросы

1) В чем отличие книги, монографии от пособия и методического указания? 2) Как кодируется литература в области «Информатика»? 3) В чем отличие справочника от пособия и методического указания? 4) Какие виды стандартов приняты и рекомендованы в нашей стране? 5) Какие информационные ресурсы подключены к библиотеки СФУ? 6) Какие рейтинговые агентства работают на рынке оценки информационных услуг? 7) Какие основные функции выполняют патентные организации? 4.3 Формирование технического задания Целью лабораторного задания является формирование содержания технического задания на курсовое проектирование в соответствии с ГОСТ 19.201-78 (ЕСПД), требованиями стандарта вуза СТО 4.2-0.7-2014 и внешним заказчиком (руководителем) проекта. Работа рассчитана на шесть часов занятий в библиотеках вуза, города, предприятия заказчика, доступных электронных каталогах, в лабораториях вуза и предприятия заказчика. При формировании содержания технического задания (пункт 1–3 ГОСТ 19.201-78) необходимо учитывать дальнейшее развитие проекта/работы до уровня квалификационной работы бакалавра, затем уровня магистратуры и аспирантуры. Для решения данной задачи (в течение первых четырех часов занятий), следует внимательно ознакомиться с комплексом задач представленных в первой главе настоящего пособия и приложениях А-В, выделяя следующие позиции: 1) анализ задач федерального уровня. Следует совместно с руководителем проекта/работы провести анализ задач специальностей: 05.07.01- 05.07.10 [50], 05.22.13, 05.22.14 [51,52] и 05.13.01- 05.13.20 [53]. и выбрать пункты (направления), которые предполагается отобразить работе. 111

В качестве примера: Если целью работы является проектирование и разработка информационных систем и технологий анализа видео данных (изображений), то следует обратить внимание на задачи специальности 05.13.11 пункт 7, и специальности 05.13.17, пункты 5 и 7: • «Человеко-машинные интерфейсы; модели, методы, алгоритмы и программные средства машинной графики, визуализации, обработки изображений, систем виртуальной реальности, мультимедийного общения». • «Разработка и исследование моделей и алгоритмов анализа данных, обнаружения закономерностей в данных и их извлечениях разработка и исследование методов и алгоритмов анализа текста, устной речи и изображений». • «Разработка методов распознавания образов, фильтрации, распознавания и синтеза изображений, решающих правил. Моделирование формирования эмпирического знания». Если целью работы является проектирование и разработка информационных систем и технологий навигации и поиска, то следует обратить внимание на задачи специальности 05.07.09, пункты 1, 4: • «Расчет траекторий движения ЛА и орбит космических аппаратов (КА) по заранее известным данным, включая: — моделирование движения аппаратов, систем управления полетом и действующих возмущающих факторов;— разработку математического обеспечения баллистического вычислительных систем и комплексов для проектирования, оперативного управления полетом и баллистического обеспечения стрельб; — синтез процедур статистического описания действия случайных факторов и методов априорного статистического анализа баллистического и управляемого движения аппаратов; — детерминированное и стохастическое прогнозирование возмущенного движения ЛА и КА». • «Навигация и оперативное управление полетом, включая: — разработку баллистиконавигационного обеспечения (БНО) полета; — формулировку и бортовую инструментовку полетного задания и общего плана полета; — разработку методов улучшения летных характеристик средствами автоматического управления: — разработку возможных 112

вариантов реализации плана полета; — оптимальное планирование навигационных измерений; — синтез алгоритмов оптимальной обработки навигационной информации для целей управления полетом, в том числе обработки избыточной информации; — разработку алгоритмов дополетной оценки эффективности, оперативного контроля в темпе полета и послеполетного анализа функционирования ЛА и систем управления полетом». Если целью работы является проектирование и разработка информационных систем и технологий анализа современных конструкционных материалов используемых в условиях космоса, то следует обратить внимание на задачи специальности 05.07.02 пункты 12, 14, специальности 05.07.05 пункт 15 и специальности 05.07.06 пункт 11: • «Технологические процессы, специальное оборудование для изготовления деталей летательных аппаратов, включая технологию: — изготовления литых деталей; — изготовления деталей обработкой давлением (ковка, штамповка и др.); — изготовления деталей с помощью лучевых энергетических пучков и другими физическими и физикохимическими методами; — изготовления деталей из жидких, порошкообразных или волокнистых материалов; — изготовления деталей из неметаллических материалов, в том числе деталей теплозащиты; — нанесения покрытий; — изготовления деталей из композиционных материалов; — изготовления деталей гальванопластикой; — термической, термомеханической и химико-термической обработки деталей; — обработки металлов резанием; — изготовления деталей совмещенными и комплексными методами, в том числе в гибких производственных системах»; • «Технологические процессы контроля, испытаний и метрологического обеспечения при производстве летательных аппаратов, их систем и агрегатов, включая технологию и средства: - контроля геометрических параметров; - контроля качества поверхностей; функционального контроля и испытаний (пневмогидравлических, виброакустических, электрофизических, силовым воздействиям); контроля физико-технических параметров; — неразрушающего контроля деталей, узлов, изделий и неразъемных соединений, а также других видов контроля; - метрологического обеспечения контролируемых показателей качества объектов производства». 113

• «Изменение свойств материалов в процессе эксплуатации, интенсивность деградации характеристик элементов, узлов и подсистем электрореактивных двигателей и энергетических установок». • «Исследования эффективности комплексов с учетом функционирования систем, а также их эксплуатационно-технических характеристик, эксплуатационных факторов, воздействия среды, старения, коррозии, биоповреждений, эксплуатационных свойств горючесмазочных материалов, технических устройств». Если целью работы является проектирование и разработка информационных систем и технологий анализа надежности и безопасности, то следует обратить внимание на задачи специальности 05.07.03, пункт 2, 3 и 05.07.07 пункт 7, а также на задачи специальностей 05.22.13 и 05.22.14. • «Методы обеспечения статической прочности, включая:— создание аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению прочности ЛА под действием статических и квазистатических нагрузок; — разработку расчетно-экспериментальных методов обеспечения статической прочности; — усовершенствование методов наземных испытаний на действие статических внешних нагрузок, включая методы задания нагрузок, методы измерений и обработки результатов испытаний; — создание директивных материалов, регламентирующих требования по обеспечению прочности ЛА; — разработку методов лабораторных испытаний по определению механических характеристик неметаллических материалов и деталей из композиционных материалов, в том числе деталей теплозащиты в условиях нормальных, повышенных и пониженных температур»; • «Методы обеспечения динамической прочности объектов авиационной, ракетной и космической техники, включая: — разработку аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению динамической прочности ЛА под действием стационарных и нестационарных нагрузок; — решение задач аэро- и аэроавтоупругости; — разработку методов натурного и полунатурного моделирования динамического состояния ЛА на всех стадиях жизненного цикла»; • «Исследование деятельности экипажа, компоновки кабин и рабочих мест экипажа в натурных условиях и с использованием 114

специальных стендов и тренажеров. Исследования с целью определения рационального облика стендов и тренажеров». 2) анализ задач муниципального уровня. Следует совместно с руководителем проекта/работы провести анализ задач краевого, городского уровней, а также задач успешных, крупных предприятий и выбрать направления, которые предполагается отобразить в проекте/работе. В качестве примера: Если целью работы является проектирование и разработка информационных систем и технологий администрирования, то следует обратить внимание на задачи министерств Красноярского края. «Министерство финансов»: • обеспечение единства и создание условий для эффективного функционирования государственной финансовой системы края и финансовых систем муниципальных образований края; • обеспечение устойчивого функционирования и развития бюджетной системы, бюджетного устройства и бюджетного процесса края; • организация и развитие межбюджетных отношений; • обеспечение устойчивости государственной финансовой системы края; «Министерство политики»:

экономического

развития

и

инвестиционной

• обеспечение создания условий для комплексного социальноэкономического развития края; • обеспечение создания условий для развития инвестиционной деятельности, создания режима наибольшего благоприятствования для инвесторов и установления особых условий и дополнительных гарантий инвестиционной деятельности, осуществляемой в форме капитальных вложений, а также для развития государственно-частного партнерства в крае; • обеспечение создания условий для развития малого и среднего предпринимательства, краевого государственного сектора экономики;

115

• обеспечение создания условий для благоприятных условий труда, защиты прав и интересов работников и работодателей и условий для достижения оптимального согласования интересов сторон трудовых отношений на территории края. «Министерство образования»: • создание условий для получения гражданами дополнительного образования; • обеспечение соблюдения законодательства в сфере образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность на территории края (за исключением случаев, установленных федеральным законодательством), а также органами местного самоуправления, осуществляющими управление в сфере образования на территории края. «Министерство здравоохранения»: • обеспечение создания условий для эффективного развития сфер здравоохранения, лекарственного обеспечения, а также условий, направленных на удовлетворение потребности края в природных лечебных ресурсах, охрану природных лечебных ресурсов, лечебно-оздоровительных местностей и курортов; • обеспечение предоставления среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в краевых государственных образовательных учреждениях среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в сферах здравоохранения и лекарственного обеспечения. «Министерство культуры»: • обеспечение создания условий для сохранения и развития культур наций и народностей, населяющих территорию Красноярского края; • обеспечение сохранности объектов культурного наследия на территории Красноярского края; • обеспечение развития межрегиональных и международных культурных связей в целях дальнейшей интеграции Красноярского края в культурное пространство. 116

«Министерство социальной политики»: • обеспечение создания условий эффективного развития сферы социальной поддержки и социального обслуживания населения края. «Министерство природных ресурсов и экологии»: • обеспечение создания условий, способствующих повышению доходов краевого бюджета за счет эффективного использования природных ресурсов, инвестирования; • обеспечение информирования граждан о состоянии окружающей среды на территории края; обеспечение предоставления среднего профессионального • образования, дополнительного профессионального образования в краевом государственном образовательном учреждении в области лесных отношений. «Министерство хозяйства»:

строительства

и

жилищно-коммунального

• обеспечение создания условий развития в крае жилищных отношений; • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем коммунальной инфраструктуры, теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края; • обеспечение предупреждения возникновения и развития чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, снижения ущерба и потерь от чрезвычайных ситуаций межмуниципального и краевого характера, профилактики пожаров. «Министерство промышленности, энергетики и торговли»: • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем электроэнергетики, теплоснабжения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края. «Министерство транспорта»: обеспечение создания условий для развития услуг транспорта • (за исключением услуг, оказываемых воздушным транспортом) на территории края.

117

3) анализ задач ВГОС ПО. Следует совместно с руководителем проекта/работы провести анализ задач профиля подготовки 09.03.02 (см. параграф 1.2 настоящего пособия) и выбрать пункты (направления) которые предполагается отобразить в проекте/работе. В качестве примера могут быть использованы следующие темы: • современные методы и средства разработки информационных систем и технологий в административном управлении; • принципы построения аналитико-имитационных моделей процессов, основные классы моделей и методы моделирования, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей на ЭВМ; • методы и модели управления информационными технологиями и системами, программными и техническими средствами, реализация административной системы управления; • основные принципы организации баз данных информационных систем, способы построения баз данных, баз знаний и экспертных систем; • модели и методы формализации и представления знаний в информационных системах поддержки принятия решений. По завершению выбора задач следует совместно с руководителем и заказчиком проекта/работы провести обобщение содержания и сформулировать собственную цель и задачи проектирования соответствующую духу и смыслу выделенных задач федерального, муниципального и/или вузовского уровня. Сформулированные цель и задачи проектирования должны быть размещены в разделе «ВВЕДЕНИЕ» курсового проектирования (см. параграф 2.3 настоящего пособия). Для дальнейшего обоснования актуальности темы проектирования необходимо воспользоваться средствами библиотек вузовской, краевой, предприятия заказчика, а также сервисами e-library Scopus , Платформа Web of Science….[54-56]. Анализ публикационной активности в России и за ее приделами ведущими государствами и экономическими союзами. Также при обосновании актуальности темы проекта/работы, следует использовать данные рейтинговых отечественных и международных агентств [57,58]. Четвертый пункт технического задания ГОСТ 19.201-78 (ЕСПД) содержит требования: • «к функциональным характеристикам». В данном пункте рекомендуется указать назначение информационной системы или технологии и перечислить круг задач, на которые она ориентирована; 118

• «к надежности». В данном пункте рекомендуется показать предварительные расчеты надежности программно-аппаратного обеспечения составляющего основу информационной системы. Например, представить следующие параметры и их значения: o среднее время наработки на отказ; o среднее время работы между отказами; o среднее время восстановления системы; o расчеты избыточности временной, пространственной, частотной. • «к условиям эксплуатации». В данном пункте рекомендуется показать факторы, влияющие на работоспособность информационной системы или технологии. К ним следует отнести: o климатические; o механические; o радиационные; o химические; o биологические. • «к составу и параметрам технических средств». В данном пункте рекомендуется перечислить состав программно-аппаратного обеспечения информационной системы и представить основные технические параметры устройств. Например: o представить название и версию программного обеспечения составляющего разработку; o состав и технические характеристики аппаратного обеспечения. • «к информационной и программной совместимости». В данном пункте рекомендуется перечислить состав совместимого и обязательно несовместимого программно-аппаратного обеспечения; • «к маркировке и упаковке» В данном пункте рекомендуется определить товарный код изделия; • «к транспортированию и хранению» В данном пункте рекомендуется определить класс информационной системы и предварительно определить требования к транспортировке, сроки и условия хранения, сроки эксплуатации и утилизации; • «специальные требования». В разделе «Технико-экономические показатели» (пункт 5 ГОСТ 19.201-78 ЕСПД) указываются: ориентировочная экономическая 119

эффективность, предполагаемая годовая потребность, экономические преимущества разработки по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными подобными или аналогичными разработками. В качестве примера. Для обоснования актуальности проекта/работы следует провести предварительный расчет следующих экономических показателей: o расчет трудоемкости программирования; o расчет расходов на техническую электроэнергию; o расчет расходов на оплату труда; o расчет расходов на амортизацию аппаратного и программного обеспечения; o расчет взносов в пенсионный фонд и заработную плату; o расчет накладных расходов. В разделе «Стадии и этапы разработки» (пункт 6 ГОСТ 19.201-78 ЕСПД) устанавливают этапы и сроки разработки информационной системы и технологии. Для выполнения данного пункта, следует использовать «график выполнения курсового проектирования» представленный в параграфе 2.5 настоящего пособия. Следует отметить, что некоторые этапы, сроки выполнения и их содержание могут быть по согласованию изменены. В разделе «Порядок контроля и приемки» (пункт 7 ГОСТ 19.201-78 ЕСПД) указываются виды испытаний и общие требования к приемке проекта/работы комиссией. В качестве примера. Следует уточнить, что вид испытания определяется на основе анализа состояния выполненного проекта к моменту испытания. Определить сроки, условия эксперимента, перечень необходимого программно-аппаратного обеспечения и состав приемной комиссии. В состав приемной комиссии включается руководитель проекта, представители предприятия заказчика, ответственные за дисциплину преподаватели, иные эксперты и заинтересованные лица. В приложениях к техническому заданию, при необходимости, приводят: • перечень научно-исследовательских и других работ, обосновывающих разработку; • схемы алгоритмов, таблицы, описания, обоснования, расчеты и другие документы, которые могут быть использованы при разработке; • другие источники разработки. 120

Содержание технического задания ГОСТ 19.201-78 ЕСПД, следует уточнить, используя требования вузовского стандарта СТО 4.2-0.7-2014 (см. стр. 31-32): • в пункте «Исходные данные для ВКР». В данном пункте кратко характеризуется программно-аппаратная база для проектирования, а также приводится список основных используемых литературных источников; • в пункте «Перечень разделов ВКР». В данном пункте перечисляются главы и параграфы, включенные в пояснительную записку (см. параграф 2.4 настоящего пособия). • в пункте «Перечень графического материала». В данном пункте перечисляются виды и названия графического материала авторской разработки. Следует отметить, что в перечень «графических материалов» могут быть включены материалы, отражающие содержание первой главы курсового проектирования с обязательной ссылкой на источник заимствования. Содержание отчета Отчет должен состоять из следующих разделов: 1) название разработки; 2) техническое задание; 3) расчеты технических и экономических показателей; 4) выводы; 5) список использованных источников литературы. Контрольные вопросы 1) Что такое техническое задание? 2) В чем заключается основная цель и задачи стандартизации? 3) Какие специальности ВАК РФ отражают область исследования и анализа «Космические информационные системы и технологии»? 4) Какие министерства имеет Красноярский край? 5) Какие задачи решаются министерствами Красноярского края? 6) Назовите объект профессиональной деятельности и область исследования и анализа направления подготовки «Информационные системы и технологии».

121

4.4 Разработка физической модели в VisSim Цель лабораторной работы является анализ типовых моделей созданных с помощью программы VisSim 5.0. В состав задач работы входит ознакомление с графическим интерфейсом, принципами построения моделей и важными блоками (виртуальными моделями реальных устройств и их элементов) программы VisSim, а также приобретение навыков создания типовых моделей, текстового и графического оформления диаграмм. Работа рассчитана на шесть часов занятий в компьютерном зале. Работа выполняется в компьютерном зале бригадой из двух-трех студентов, в зависимости от величины группы и возможностей компьютерного зала. В течение первых двух часов занятий студенты знакомятся с программой моделирования VisSim 5.0 и приобретают навыки построения простейших виртуальных лабораторных стендов. Помещение блоков на рабочее пространство VisSim 5.0. Поместить на рабочий стол генератор синусоиды и осциллограф. Для этого в меню программы выбрать: «Блоки» → «Приборы и датчики» → «осциллограф», поместить осциллограф на рабочий стол, а затем выбрать «Блоки» → «Генераторы» → «Синусоида», и поместить генератор левее осциллографа, как показано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — Предварительное размещение блоков генератора и осциллографа на рабочем пространстве

122

Подключить генератор синусоиды к осциллографу: нажав на выход генератора, когда курсор примет вид вертикальной стрелки, и удерживая левую кнопку мыши, подтянуть соединительную линию к любому входу осциллографа и отпустить кнопку. Для разрыва соединения нужно левой кнопкой мыши ухватить входное соединение, отнести в сторону и отпустить кнопку. Запустить программу на выполнение: щелчком по кнопке в основном меню виде «зеленого треугольника» или выбрать в меню кнопку «Пуск» или «F5». На осциллографе появится график начальной части синусоиды, а оси автоматически приобретут градуировку (рисунок 4.2). За время моделирования — одну секунду программе удается воспроизвести, а наблюдателю затем увидеть на осциллографе только начальную часть синусоиды - выходного сигнала генератора, т.к. период синусоиды равен T = 2π / F = 2π / 1 = 6.28 сек. Одни реальные системы или объекты могут жить и работать очень малые доли секунды, другие функционируют минуты, часы — годы и т.д. Соответственным должно быть и модельное время, время, в течение которого модель работает. В VisSim можно изменять продолжительность работы модели. Модель может функционировать как в реальном времени, так и просчитываться ускоренно.

Рисунок 4.2 — Лабораторный стенд, состоящий из генератора синусоидального сигнала и подключенного осциллографа

123

Точность и даже правильность модели, ее соответствие реальной системе зависят и от величины шага интегрирования. При достаточно малом шаге модель, построенная в соответствии с функциональной схемой реальной системы, работает правильно. Если шаг необоснованно завысить, то модель будет просчитываться быстро, но даст неточные и даже не правильные результаты. Слишком малый шаг приводит к чрезмерному увеличению продолжительности расчетов. Измените время функционирования модели: для этого в меню «Симуляция» (Simulate) → «Настройки симуляции» (Simulation Properties) → «Конец» (Range End). Установите время окончания моделирования равным две секунды. Нажмите «F5». Щелкнув по кнопке с зеленым треугольником «Пуск», убедитесь, что длительность развертки осциллографа стала равной две секунды. Обычно момент начала моделирования, т.е. время старта имеет смысл оставлять равным нулю, тогда время окончания моделирования совпадает с полным временем моделирования. Установка галочки в пункте Runinreal Time (Запуск в реальном времени) поддерживает модельное время равным реальному. Измените величину шага интегрирования. Выберите «Симуляция» → «Настройки симуляции» и установите величину шага «Time Step» (Величина шага интегрирования) равной 0.001, как показано на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 — Установка времени моделирования

124

Чем меньше шаг интегрирования, тем точнее будут получаться результаты, но тем медленнее компьютер будет вычислять значения сигналов блоков модели. Поэтому целесообразно уменьшать шаг интегрирования только до тех пор, пока дальнейшее уменьшение не будет приводить к заметному изменению результатов, например вида кривой на осциллографе. Величина шага интегрирования и продолжительность моделирования — важные параметры, которые нужно уметь правильно подбирать, ориентируясь на характерные и наименьшие постоянные времени элементов модели и модели в целом. Для первой диаграммы последовательно задавайте значения шага интегрирования, равными 0.1; 0.01; 0.001; 0.0001 сек. Сравните диаграммы и сделайте вывод об оптимальном значении шага интегрирования в данном случае. Виртуальный осциллограф VisSim способен выполнять много разных функций, решать различные задачи. Прежде всего, это многолучевой осциллограф с автоматической настройкой. Размер окна осциллографа целесообразно устанавливать примерно 120х100 мм с тем, чтобы он вместе с моделью не выходил за рамки одного экрана. Это делает и диаграмму обозримой, и точность чтения результатов с осциллографа довольно высокой. Для изменения настроек, заложенных в осциллограф по умолчанию, как исходные, следует щелкнуть правой (или дважды левой) клавишей мыши по окну осциллографа на рабочем пространстве. Появится диалоговое окно, открытое на вкладке Plot Properties. При начальном освоении VisSim здесь достаточно проставлять галочку создания сетки координат «Сетка» (Grid Lines) и установить «галочку». Значения координат точек можно прочитать значительно точнее, щелкнув по кнопке «Снятие координат» (Read Coordinates). Появившееся перекрестие (см. рисунок 4.4), наводят на точку, координаты которой определяют, и щелкают левой клавишей для фиксации перекрестия. Внизу окна осциллографа выводятся значения координат точки. Щелчок по окну осциллографа перекрестие убирает.

125

Рисунок 4.4 — Начальная настройка осциллографа

Точность чтения повышается при развертке экрана осциллографа на все рабочее пространство VisSim. При окончательном оформлении диаграммы бывает полезно уточнить значения градуировки осей, отменив автоматическую их разметку и перейдя в режим ручного управления. Для этого, на вкладке «Оси» (Axis) устанавливают значения верхних и нижних границ пределов развертки по соответствующим осям (Рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 — Установка разметки осей осциллографа

126

Количество делений при выбранном пункте «Фиксировать» (Fixed Tick Count), например, пределы по вертикальной оси Y: Y, следует выбирать таким, чтобы результат деления диапазона на эту величину был круглым: 0.2; 0.5; 1; 1.5; 2; 5; 10 и т.п. Это упрощает чтение значений координат точек. В течение последующих часов работы студенты, используя программу VisSim, моделируют объекты управления с самовыравниванием и без самовыравнивания, с заданными в соответствии с номером варианта, параметрами их передаточных функций. Для установки блока «Передаточная функция» необходимо пройти по цепочке «Блоки»→«Линейные системы»→«Передаточная функция»→«Задание передаточной функции». Подав на вход модели каждого объекта ступенчатый сигнал, с заданными в соответствии с номером варианта параметрами, студенты должны снять их переходные характеристики (кривые разгона), как это показано на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 — Характеристики основных передаточных функций

По полученным кривым разгона студентам необходимо определить параметры передаточных функций:

127

• инерционного звена первого порядка с запаздыванием (для объекта с самовыравниванием) с помощью метода касательной к кривой разгона и формульного метода; • интегратора с запаздыванием (для объекта без самовыравнивания) с помощью метода касательной к кривой разгона; • инерционного звена второго порядка с запаздыванием (для объекта с самовыравниванием) с помощью метода Орманса; • сравнить значение вычисленных параметров передаточных функций со значениями соответствующих параметров передаточных функций моделируемых объектов. • сделать выводы о пригодности использования методов экспериментального определения характеристик объектов управления по их кривым разгона. По завершении выполнения лабораторной работы, студенты оформляют отчет о проделанной работе.

Варианты заданий В каждом варианте задания предлагается построить модели следующих трех объектов управления заданных передаточными функциями: 1) инерционного звена первого порядка: F0 ( p ) =

Ke −τ p , Tp + 1

где K — величина коэффициента усиления объекта, τ — величина запаздывания, T — величина постоянной времени объекта; 2) интегратора: F0 ( p ) =

Ke −τ p , p

128

где K — величина коэффициента усиления объекта, τ запаздывания; 3) инерционного звена второго порядка: F0 ( p ) =

— величина

Ke −τ p (T1 p + 1)(T2 p + 1) ,

где K — величина коэффициента усиления объекта, τ — величина запаздывания, T1 , T2 — величины первой и второй постоянной времени объекта. Для получения кривой разгона используется ступенчатый сигнал с заданными амплитудой — A и запаздыванием τ 3 . Варианты задания представлены в таблице 4.3

Таблица 4.3 Вариант 1

2

3

4

5

6

Объект

Τ сек.

№1

0,31

15

№2

1,2

8

№3 №1 №2 №3 №1 №2 №3 №1 №2 №3 №1 №2 №3 №1 №2 №3

0,31 1,3 0,2 2,1 0,5 0,8 2,31 0,83 1,8 1,13 0,6 3,1 1,18 0,31 1,2 0,31

15 3 3 4 0,2 4 25 15 16 6 15 4 3 15 8 15

T мин.

T2 мин.

T1 мин.

Пробный сигнал τз сек. А

2,6 2,5

10

16

2

3

14

2

1,5

1

6

8,2

1,6 1

4,2

0,8

3,5

3

2

2

1

7

0,5

2,5

10

16

2

1,2

2

2,6

129

7

8

9

1 0

№1 №2 №3 №1 №2 №3 №1 №2 №3 №1 №2 №3

0,12 1,4 0,31 3,1 0,7 0,6 2,6 0,9 3,5 0,5 4,2 0,1

15 16 10 12 6 1 1 16 10 3 1 0,5

0,85 1

5

12

3

1

5

3

2

10

43

9

1

0,5

2,7

40

0,06

1,3

3

2

Отчет должен состоять из следующих разделов: 1) «Задание на лабораторную работу». Здесь указывается номер варианта задания, виды моделируемых объектов, параметры их передаточных функций. 2) «Построение моделей объектов». Подробно описывается процесс моделирования каждого объекта в программе VisSim, с указанием используемых элементов их математических описаний, и приложением соответствующих скриншотов окон программы. 3) «Получение кривых разгона объектов». Здесь описывается процесс снятия кривых разгона для каждого моделируемого объекта с помощью построенной в программе VisSim модели объекта. 4) «Методика расчета параметров передаточных функций объектов». Приводится подробное описание методов расчета параметров объекта по кривым разгона, приводятся формулы передаточных функций инерционного звена первого порядка с самовыравниванием и без самовыравнивания, а также инерционного звена второго порядка. 5) «Расчет параметров передаточных функций моделируемых объектов». Приводится описание процесса расчета параметров

130

передаточных функций, моделируемых объектов по их кривым разгона и вычисление их значений. 6) «Выводы». Производится сравнение вычисленных параметров с параметрами моделей объектов и делается вывод о применимости экспериментальных методов определения характеристик объектов управления по их кривым разгона. Контрольные вопросы 1) Назначение программы VisSim. 2) Чем отличается функциональная схема системы от структурной? 3) Как в программе VisSim добавляются надписи? 4) Какие в программе VisSim имеются средства для визуализации процессов, протекающих в модели? 5) Как в программе VisSim смоделировать ступенчатый пробный сигнал? 6) Как в программе VisSim установить связь между блоками? 7) Как в программе VisSim смоделировать объект с заданной передаточной функцией? 8) сформулируйте следующие определения: а) передаточная функция; б) весовая фукция; в) переходная характеристика; г) характеристический полином; 9) F ( p) =

Поведение объекта описывается передаточной функцией

K Tp + 1 , напишите соответствующее ей дифференциальное уравнение.

10) 10. Что означает термин «кривая разгона». 11) 11. Какая из передаточных функций, представленных ниже, соответствует интегратору? а) F ( p) = e−tp ; б) F ( p) =

K ; (T1 p + 1)(T2 p + 1)

в) F ( p ) =

K ; p

131

г) F ( p ) =

K ; Tp + 1

в) F ( p ) = k (Tp + 1) . 12. Чему равна передаточная функция при последовательном соединении объектов? 13. Чему равна передаточная функция при параллельно-согласном соединении объектов? 14. Как переносится сумматор в структурных схемах?

132

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Гущин, А. Н. Базы данных: учебник / В. Н. Гущин. — 2014. — 266 c. Иванов, В. В. Государственное и муниципальное управление с использованием информационных технологий / В. В. Иванов, А. Н. Коробова. — 2010. — 383 c. 2. Логинов, В. Н. Информационные технологии управления: учебное пособие по специальности "Государственное и муниципальное управление" / В. Н. Логинов. — 2012. — 240 c. 3. Романов, А. В. Основы проектирования информационно-управляющих и механических систем космических аппаратов: учебник / А. В. Романов, Н. А. Тестоедов; ред. В. Д. Атамасов; Конструктор. бюро «Арсенал» им. М. В. Фрунзе», «Информ. спутник. Системы» им. акад. М. Ф. Решетнева. — 2015. — 236 c. 4. Щербакова, Е. В. Введение в геоинформационные системы: учебное пособие для студентов по направлению 220600 «Инноватика», специальностям 120102 «Астрономогеодезия», 230201 "Информационные системы и технологии в геоинформационных системах)", 020801 «Экология» / Е. В. Щербакова ; Урал. гос. ун-т им. А. М. Горького. — 2010. — 95 c. 5. Бочкарев, С. В. Диагностика и надежность автоматизированных технологических систем: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению "Автоматизация технологических процессов и производств" / С. В. Бочкарев, А. И. Цаплин, А. Г. Схиртладзе. — 2013. — 615 c. 6. Диагностика и надежность автоматизированных систем: практикум для студентов напр. 150400.62 «Металлургия», профиля 150400.62.00.03 «Теплофизика, автоматиз. и экология пром. печей», напр. подготовки 220700.62 «Автоматизация технол. процессов и производств». / Сиб. федерал. ун-т ; сост.: Г. Б. Даныкина, Т. В. Донцова. — 2012. — 41 c. 7. Корпоративные информационные системы управления: учебник / под науч. ред.: Н. М. Абдикеев, О. В. Китова. — 2014. — 464 c. 8. Балдин, К. В. Информационные системы в экономике: учебное пособие / К. В. Балдин. — 2013. — 218 c. 9. Реутов, А. П. Автоматизированные информационные системы: методы построения и исследования / А. П. Реутов, М. В. Черняков, С. Н. Замуруев. — 2010. — 328 c. 10. Советов, Б.Я. Информационные технологии: учебник для студентов вузов (бакалавров), обучающихся по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Информационные системы" / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 2012. — 262 c. 133

11. Смоленцев, В.П. Управление системами и процессами: учебник для вузов / В. П. Смоленцев, В. П. Мельников, А. Г. Схиртладзе ; ред. В. П. Мельников. — 2010. — 333 c. 12. Автоматизированные информационно-управляющие системы: учеб.метод. пособие для лаб. работ студентов спец. 220201.65 «Управление и информатика в технических системах» / Сиб. федерал. ун-т ; сост.: П. А. Чешуина, Д. В. Капулин. — 2012. — 47 c. 13. Веников, В. А. Теория подобия и моделирования Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Высшая школа, 1976. — 479 с. 14. Клаус, Г. Кибернетика и философия. / Г. Клаус // Перевод с немецкого И. Добронравова и др.: М. Иностранная литература. – 1963. – 531 c. 15. Перегудов, Ф. И. Введение в системный анализ Учеб. пособие для вузов. / Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко — М.: Высш. шк., 1989. — 367 с. ил. ISBN 5-06-001569-6 16. Эшби, У. Р. Конструкция мозга / У. Р. Эшби. Издательство: "ЁЁ Медиа" (1962) ISBN: 978-5-458-38789-7 — 397 c. 17. Родионова, З. В. Моделирование и разработка информационной системы формализации и актуализации прав доступа: автореф. дис. канд. техн. Наук / З. В. Родионова ; Новосиб. гос. ун-т экономики и управления. — 2011. — 21 c. 18. Заботина, Н. Н. Проектирование информационных систем: учеб. пособие для студентов вузов по спец. 080801 «Прикладная математика (по областям)» и др. эконом. Спец. / Н. Н. Заботина. — 2011. — 330 c. 19. Павловский, Ю. Н. Имитационное моделирование: учеб. пособие для вузов по спец. направления подготовки "Прикладная математика и информатика" / Ю. Н. Павловский, Н. В. Белотелов, Ю. И. Бродский. — 2008. — C. 231-233. 20.Полбин, А. В. Построение динамической стохастической модели общего равновесия для российской экономики: научное издание / А. В. Полбин, С. М. Дробышевский ; Ин-т эконом. политики им. Е. Т. Гайдара. — 2014. — 37 c. 21. Пантелеев, А. В. Прикладной вероятностный анализ нелинейных систем управления спектральным методом: монография / А. В. Пантелеев, К. А. Рыбаков. — 2010. — C. 157-160 22. модели при наличии автокоррелированных помех: автореферат диссертации ... кандидата физико-математических наук / А. А. Карпов; Самарский университет путей сообщения. — 2010. — 146 c. 23. Губкин, А. А. Итерационные алгоритмы анализа стохастической устойчивости колебательных систем: автореферат диссертации ... кандидата физико-математических наук / А. А. Губкин; Уральский университет им. А.М. Горького [УрГУ]. — 2008. — 118 c. 134

24. Гвоздева, В.А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы: учебник / В. А. Гвоздева. — 2015. — 384 c. 25. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебник для бакалавров по направлению "Менеджмент"/Санкт-Петербург. гос. эконом. ун-т ; под ред. В. В. Трофимов. — 2014. — 521 c. 26. Черников, Б. В. Информационные технологии управления: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям 080507 «Менеджмент организации» и 080504 «Государственное и муниципальное управление: рекомендовано УМО в области экономики, менеджмента, логистики и бизнес-информатики» / Б. В. Черников. — 2014. — 367 c. 27. Гагарина, Л. Г. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: учебное пособие / Л. Г. Гагарина. — 2013. — 384 c. 28. Соснин, О. М. Основы автоматизации технологических процессов и производств: учебное пособие для вузов по специальности «Автоматизация производственных процессов и производств (машиностроение)» направления подготовки «Автоматизированные технологии и производства» / О. М. Соснин. — 2007. 29. Гайдук, А. Р. Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB: учебное пособие / А. Р. Гайдук, В. Е. Беляев, Т. А. Пьявченко. — 2016. — 464 c. 30. Гайдук, А. Р. Теория и методы аналитического синтеза систем автоматического управления (полиномиальный подход): [монография] / А. 31. Р. Гайдук. — 2012. — 360 c. Пшихопов, В. Х. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах / В. Х. Пшихопов, М. Ю. Медведев. — 2011. — 13c. 32. Богданов, А. А. Тектология. Всеобщая организационная наука. Под ред. акад. Л. И. Абалкина, акад. А. Г. Аганбегяна, акад. Д. М. Гвишиани, акад. А. Л. Тахтаджяна, докт. биол. наук А. А. Малиновского. М.: Экономика. 1989. Кн. 1 — 304 с., Кн. 2 — 351 c. 33. Шишов, О. В. Современные технологии промышленной автоматизации: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 210106 «Промышленная электроника» направления подготовки дипломированных специалистов 210100 «Электроника и микроэлектроника» / О. В. Шишов. — 2015. — 250 c. 34. Технические средства автоматизации: лаб. практикум [для студентовбакалавров напр. подг. 270800 «Строительство»] / Сиб. федер. ун-т, Инж.строит. ин-т ; сост.: А. П. Прокопьев, Р. Т. Емельянов. — 2014. — 108 c. 35. АСУ ТП современных балочных прокатных станов / Г. А. Анпилогов [и др.] ; ред.: Б. Б. Тимофеев, В. И. Попельнуха. — 1984. — 153 c.

135

36. Тарасов, В. Ф. Информационные преобразователи автоматизированных систем управления производством: учеб. Пособие / В. Ф. Тарасов, В. Н. Лебедев ; Пенз. политехн. ин-т. — 1977. — 54 c. 37. Гвишиани, Д. М. Организация и управление. / Д.М. Гвишиани — Изд. 3-е, перераб. — М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. — 332 с, ил. 38. Павлидис, Т. Иерархические методы в структурном распознавании образов / Т. Павлидис // ТИИЭР, 1979. — № 5. — C. 39-49. 39. Федотова, Е. Л. Информационные технологии в науке и образовании: учебное пособие для магистров, обучающихся по специальностям 552800 "Информатика и вычислительная техника", 540600 «Педагогика» / Е. Л. Федотова, А. А. Федотов. — 2014. — 336 c. 40. Калашян, А. Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии : монография / А. Н. Калашян, Г. Н. Калянов ; ред. Г. Н. Калянов. — 2009. — 256 c. 41. Клиначев, Н. В. Моделирование систем в программном комплексе VisSim: справочная система – offline версия 1,0 / Н.В. Клиначев, — Челябинск, 2001. — 212 c. 42. Федосов, Б. Т. знакомство с программной средой VisSim. Построение и исследование простых виртуальных лабораторных стендов: Задания и методические указания по курсам «Схемотехника» и «ТАУ». Версия 3,14 — Рудный, 2005. 43. Батоврин, В. К., Бессонов А.С., Мошкин В.В. LabView: практикум по электронике и микропроцессорной технике. — М.: ДМК Пресс, 2005. — 182 с. 44. Официальный сайт ПО VC, ACS VS: [электронный ресурс]. / 2014 — Режим доступа: http://vs-prog.ru/ 45. Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение — М.: СОЛОН-П, 1999. — 506 с. 46. Указания по циклу лабораторных заданий/работ по дисциплине МДКП/P [Электронный ресурс] / — Режим доступа: https://e.sfukras.ru/course/view.php?id=710. 47. Отдел правовой охраны и защиты интеллектуальной собственности СФУ [Электронный ресурс] / – Режим доступа: http://structure.sfukras.ru/node/703. 48. ФИПС – Федеральный институт промышленной собственности [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru. 49. Стандарт организации «Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности» [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://about.sfu-kras.ru/node/8127. 50. ВАК 05.07.00 Авиационная и ракетно-космическая техника [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://teacode.com/online/vak/p05-07-00.html. 136

51. ВАК 05.22.13 Навигация и управление воздушным движением [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://teacode.com/online/vak/p05-22-13.html. 52. ВАК 05.22.14 Эксплуатация воздушного транспорта [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://teacode.com/online/vak/p05-22-14.html. 53. ВАК 05.13.00 Информатика, вычислительная техника и управление [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://teacode.com/online/vak/p05-13-00.html. 54. РОССИЙСКИЙ ИНДЕКС НАУЧНОГО ЦИТИРОВАНИЯ [Электронный ресурс] / – Режим доступа: http://elibrary.ru/ 55. Scopus [Электронный ресурс] / — Режим доступа: https://www.scopus.com/ 56. Платформа Web of Science [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://ipscience.thomsonreuters.com/product/web-ofscience/?utm_source=Adwords&utm_medium=paid&utm_campaign=WoS&gcl id=Cj0KEQjw3W5BRCymr_7r7SFt8cBEiQAsLtM8t83fQ3pcZ068IWhgdl_0YUxbN8MvmNZ 4PTmxQhDh3gaAvXV8P8HAQ&gclsrc=aw.ds. 57. SCIENCE CITATION INDEX [Электронный ресурс] / — Режим доступа: http://ip-science.thomsonreuters.com/cgi-bin/jrnlst/jloptions.cgi?PC=K 58. Google Scholar [Электронный ресурс] / — Режим доступа https://scholar.google.ru/

137

ПРИЛОЖЕНИЕ А Авиационная и ракетно-космическая техника 05.07.01 - 05.07.10 (кроме 05.07.04 и 05.07.08) 05.07.01 Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов 05.07.02 Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов 05.07.03 Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов 05.07.05 Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов 05.07.06 Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов 05.07.07 Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем 05.07.09 Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов 05.07.10 Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности Специальность 05.07.01. Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов — область науки, изучающая законы обтекания объектов авиационной и ракетно-космической техники сплошными и разреженными средами, включающая разработку теоретических и экспериментальных методов исследования стационарных, нестационарных силовых и тепловых воздействий этих сред на летательные аппараты. Теоретические и экспериментальные исследования обтекания летательных аппаратов и их частей установившимися и неустановившимися потоками сплошного и разреженного газа. Расчетные и экспериментальные исследования аэродинамических характеристик летательных аппаратов и их элементов, разработка методов расчета этих характеристик, включая алгоритмы и программное обеспечение САПР летательных аппаратов. Исследования влияния сложных течений газа на аэродинамические характеристики летательных аппаратов. Управление процессами обтекания летательных аппаратов. Аэродинамический расчет органов управления полетом. Аэродинамика двигательной установки (воздухозаборники, сопла, их согласование с двигателем). Аэродинамические характеристики летательных аппаратов и нагрев поверхностей в условиях внешнего обтекания с учетом истечения струй 138

двигательных установок. Силовое и тепловое воздействие струй двигательных установок на элементы поверхностей. Исследования воздействия летательного аппарата и аэродинамических установок на окружающую среду (следы, струи, шум, звуковой удар и др.). Разработка средств и методов экспериментальных аэродинамических и тепловых исследований (методики, установки, летные исследования). Экспериментальные и теоретические исследования силового, теплового и взаимодействия сплошных и разреженных физико-химического газообразных сред с поверхностями элементов конструкции из различных конструкционных материалов. Специальность 05.07.02. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов — область науки, занимающаяся формированием теоретических и экспериментальных основ создания новых и совершенствования существующих летательных аппаратов (ЛА), включающая: • описание, прогнозирование, установление закономерностей, связанных с исследованием физических процессов в конструкциях, агрегатах и системах ЛА; • разработку методов принятия обоснованных проектноконструкторских и технологических решении для выбора состава, оптимальных параметров и организации процессов жизненного цикла ЛА, а также связи этих процессов со свойствами изделий, техникоэкономическими и организационными характеристиками их производства; • формирование для этих целей математического и программного обеспечения. Отличительная особенность специальности заключается в том, что ее основным содержанием является системотехническое изучение вопросов проектирования, конструирования и производства объектов техники с учетом экономики и автоматизации, анализ опыта создания образцов ракетно- космической и авиационной техники и конверсионное использование упомянутых методов и работ. Значение решения научных и технических проблем данной специальности состоит в совершенствовании теоретической, методической, экспериментальной и производственной базы, позволяющих повысить качество (надежность, ремонтопригодность, грузоподъемность и т.д.) и снизить затраты средств на разработку, 139

производство и эксплуатацию летательных аппаратов (уменьшить металлоемкость, энергопотребление и др.). Данная область науки является комплексной, охватывающей выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью использования на практике наиболее эффективных и экономичных проектноконструкторских и технологических процессов, требующих наименьших затрат времени, людских и материальных ресурсов. Области исследований: 1. Разработка методов проектирования и конструирования, математического и программно-алгоритмического обеспечения для выбора оптимальных облика и параметров, компоновки и конструктивно-силовой схемы, агрегатов и систем ЛА с учетом особенностей технологии изготовления и отработки, механического и теплового нагружения, характеристик наземного комплекса и неопределенности реализации проектных решений. 2. Разработка методов оценки и исследование организации и управления проектно-конструкторскими работами КБ с высоким уровнем применения CALS-технологий. 3. Разработка методов поиска оптимальных конструкторскотехнологических решений на ранних стадиях проектирования ЛА. 4. Исследование и анализ способов интенсификации проектирования и модернизации существующих ЛА с учетом накопленного опыта. 5. Создание и отработка принципиально новых конструктивных решений выполнения узлов, систем и ЛА в целом. Исследование их характеристик и оценка перспектив применения. 6. Исследование динамики (изменения) надежности систем и ЛА в процессе жизненного цикла с целью формирования оптимального плана их отработки. 7. Исследование влияния на технические характеристики систем и конструктивное выполнение корпуса ЛА газо- и гидродинамических процессов в проектируемой конструкции. и математического 8. Разработка методов модельного обеспечения для решения (исследования) функциональных задач: - выбора оптимального состава ЛА с разной дальностью полета и массой полезной нагрузки; — выбора траектории полета и точности доставки груза и др. 140

9. Разработка методов, моделей и программного обеспечения для принятия оптимальных решений с целью исследования проектноконструкторских задач при заданных ограничениях с учетом их компромиссного характера, риска и различимости сравниваемых вариантов изделий (процессов). 10. Исследование экономической целесообразности создания ЛА, имеющих многоцелевое назначение (например, гражданское и военное), а также эффективности использования для этих же целей существующих изделий и наземных комплексов. 11. Технологическая подготовка производства объектов авиационной и ракетно- космической техники, включая: — конструктивнотехнологические решения, позволяющие проводить опережающую подготовку производства; — технологичность конструкций; — директивные технологические материалы на производство новых конструкций летательных аппаратов, их систем и агрегатов; — системы и средства автоматизированной подготовки производства; — другие методы и средства разработки и осуществления технологических процессов производства. 12. Технологические процессы, специальное оборудование для изготовления деталей летательных аппаратов, включая технологию: — изготовления литых деталей; — изготовления деталей обработкой давлением (ковка, штамповка и др.); — изготовления деталей с помощью лучевых энергетических пучков и другими физическими и физикохимическими методами; — изготовления деталей из жидких, порошкообразных или волокнистых материалов; — изготовления деталей из неметаллических материалов, в том числе деталей теплозащиты; — нанесения покрытий; — изготовления деталей из композиционных материалов; — изготовления деталей гальванопластикой; — термической, термомеханической и химико-термической обработки деталей; - обработки металлов резанием; — изготовления деталей совмещенными и комплексными методами, в том числе в гибких производственных системах. 13. Технологические процессы, специальное и специализированное оборудование для сборки, монтажа и испытаний, ремонта летательных аппаратов, их систем и агрегатов, в том числе двигателей, включая технологию и средства: — узловой, агрегатной и общей сборки; — образования разъемных и неразъемных соединений в 141

процессе сборки летательных аппаратов при помощи болтовых соединений, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием и их комбинациями, в том числе с использованием робототехнических систем; — очистки внутренних и наружных поверхностей сборочных единиц и летательных аппаратов в целом; — обеспечения чистоты рабочих жидкостей; — монтажа и испытания бортовых систем в цеховых условиях; — выполнения вновь разрабатываемых соединений, специфичных для производства летательных аппаратов. 14. Технологические процессы контроля, испытаний и метрологического обеспечения при производстве летательных аппаратов, их систем и агрегатов, включая технологию и средства: — контроля геометрических параметров; — контроля качества поверхностей; — функционального контроля и испытаний (пневмогидравлических, виброакустических, электрофизических, силовым воздействиям); — контроля физико-технических параметров; — неразрушающего контроля деталей, узлов, изделий и неразъемных соединений, а также других видов контроля; — метрологического обеспечения контролируемых показателей качества объектов производства. 15. Технологические процессы проектирования, программирования и информационного обеспечения при производстве летательных аппаратов, двигателей и их составных частей, включая технологию и средства: — автоматизированного проектирования технологических процессов и управления ими; — математического моделирования технологических процессов; — размерной увязки агрегатов; — контроля формы, размеров и взаимного расположения поверхностей агрегатов; — изготовления технологических поверхностей, оснастки и деталей, в том числе на оборудовании с ЧПУ; — контроля технологии и программ изготовления деталей и сборочных единиц. 16. Организация и экономика производства летательных аппаратов, включая: - производственную структуру предприятия и особенности организации технологических процессов в опытном, единичном, мелкосерийном и серийном производстве; — укрупненные методы расчета материалоемкости, трудоемкости и себестоимости изделий; — методы оценки технологичности изделий; — методы расчета технико-экономической эффективности технологических процессов, оборудования и организационно-технических мероприятий.

142

17. Исследование процесса внедрения научных, технологических и технических достижений проектирования и конструирования ракетной техники и авиации в другие сферы науки, техники и технологии. Специальность 05.07.03. Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов — область науки о сущности процессов обеспечения неразрушения и нормального функционирования всех силовых элементов и бортовых систем авиационной и ракетнокосмической техники, включая планер, корпус, агрегаты и системы, в том числе и двигатель, а также пусковые катапультные устройства при действии статических и динамических нагрузок, характерных для всех этапов эксплуатации и применения летательного аппарата. Эта область науки является комплексной, включающей в себя как теоретические (численные и аналитические), так и экспериментальные методы, обеспечивающие создание высокопрочных конструкций при выполнении ряда зачастую противоречивых требований минимального веса, стоимости, ресурса функционирования, долговечности и стойкости к взаимодействию факторов внешней среды. Тепловые режимы летательных аппаратов — как составляющая данной специальности, включает разработку теоретических и экспериментальных методов исследования тепломассообменных процессов в конструкциях, агрегатах и системах летательных аппаратов (ЛА), выбор проектных решений и параметров с учетом тепловых режимов аппарата (тепловое проектирование ЛА), создание систем обеспечения рационального теплового состояния, решение проблем отработки и диагностики тепловых режимов ЛА. Основным содержанием данной области науки являются комплексные исследования малоизученных теплофизических процессов, сопровождающих работу ЛА, выбор теплозащитных материалов и покрытий, обоснование и выбор типа и параметров систем обеспечения теплового режима ЛА, методов диагностики и отработки теплового режима, определение и выбор рациональных в тепловом отношении схемных и компоновочных решений ЛА, а также конверсионное использование упомянутых методов и разработок. Значение решения научных и технических проблем данной специальности состоит в совершенствовании теоретической, методической, технической и экспериментальной базы, позволяющей повысить жизнестойкость, эффективность, качество, надежность, 143

ремонтопригодность ЛА как технической системы, функционирующей в различных (как низко-, так и высокотемпературных) тепловых условиях, при одновременном снижении материалоемкости и энергопотребления систем, конструкций и устройств ЛА, обеспечивающих его рациональный тепловой режим. Области исследований: 1. Методы определения внешних нагрузок, действующих на объекты авиационной, ракетной и космической техники, включая: — нагрузки на этапах транспортировки объектов; — нагрузки на типовых этапах боевого применения и эксплуатации; — нормирование внешних нагрузок и разработка расчетных случаев нагружения; —создание директивных материалов, определяющих нормы статического нагружения летательного аппарата на всех стадиях жизненного цикла; — разработка математических моделей внешних динамических нагрузок, действующих на летательный аппарат; — определение теплового нагружения конструкции аппарата, в том числе в полетных условиях; — вопросы комплексирования нагрузок и проблемы локализации источников внешних нагрузок; — вопросы измерения и воспроизведения нагрузок, действующих на ЛА в условиях летных и наземных испытаний. 2. Методы обеспечения статической прочности, включая: — создание аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению прочности ЛА под действием статических и квазистатических нагрузок; — разработку расчетно-экспериментальных методов обеспечения статической прочности; — усовершенствование методов наземных испытаний на действие статических внешних нагрузок, включая методы задания нагрузок, методы измерений и обработки результатов испытаний; — создание директивных материалов, регламентирующих требования по обеспечению прочности ЛА; — разработку методов лабораторных испытаний по определению механических характеристик неметаллических материалов и деталей из композиционных материалов, в том числе деталей теплозащиты в условиях нормальных, повышенных и пониженных температур. 3. Методы обеспечения динамической прочности объектов авиационной, ракетной и космической техники, включая: — разработку аналитических методов, численных алгоритмов и программ по обеспечению динамической прочности ЛА под действием стационарных и нестационарных нагрузок; — решение задач аэро- и аэроавтоупругости; — 144

разработку методов натурного и полунатурного моделирования динамического состояния ЛА на всех стадиях жизненного цикла. 4. Методы и средства повышения ресурса и долговечности ЛА и его элементов, включая: — конструкторско-технологические решения, позволяющие обеспечить повышение ресурса и долговечности; — оценки весовой отдачи конструкции; — разработку методов расчетной оценки ресурса и долговечности; — создание методов ускоренных испытаний; — разработку технических средств задания, измерения и обработки результатов нагружения ЛА и его элементов, включая элементы из композиционных материалов. 5. Организация, экономика и оптимизация процессов обеспечения прочности ЛА, включая: — разработку облика и состав экспериментальных баз для оценки прочности, вибронадежности и виброустойчивости ЛА; — создание методов многокритериальной оптимизации ЛА по критериям прочности, стоимости, весовой отдачи и т.д.; — технологические процессы контроля, испытаний и метрологического обеспечения прочности ЛА, их систем и агрегатов. 6. Разработка методов теплового проектирования летательных аппаратов, включая: — создание эффективных методов математического моделирования различных тепломассообменных процессов, сопровождающих работу теплонагруженных агрегатов и систем ЛА; — выбор параметров этих систем и определение с учетом теплового режима проектного облика и компоновочного решения ЛА; — создание, испытания и отработку новых теплозащитных и теплоизоляционных материалов и покрытий; — разработку новых методов обеспечения теплового режима ЛА, использующего на борту криогенные рабочие тела и компоненты топлива. 7. Теоретические и экспериментальные исследования теплофизических и тепломассообменных процессов в системах и агрегатах ЛА, а также при движении ЛА в различных средах, включая: — разработку методов теоретических и экспериментальных исследований, отработки и диагностики тепловых режимов в процессе создания и эксплуатации ЛА; — теоретическое обоснование, создание, эксплуатацию и модернизацию экспериментальной базы, необходимой для решения проблем обеспечения тепловых режимов ЛА; — комбинаторный анализ, диагностику и оптимизацию тепловых условий функционирования ЛА.

145

8. Термодинамический синтез, проектный анализ и отработку систем обеспечения теплового режима ЛА как технической системы, включая: — исследование и анализ закономерностей, разработку способов интенсификации процессов теплообмена в агрегатах, системах и устройствах ЛА; — разработку научных основ функционирования многоуровневых систем обеспечения теплового режима энергоемких ЛА; — разработку новых методов тепловой защиты ЛА, работающих в экстремальных тепловых условиях; — внедрение научных, технологических и технических достижений в области исследования и отработки тепловых режимов ЛА в другие сферы науки, техники и технологии. Специальность 05.07.05. Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов — область науки об энергетических основах, схемах, параметрах, рабочем процессе, характеристиках и конструкции двигателей и энергетических установок летательных аппаратов различного назначения, методологии их создания, методах расчета, проектирования, испытаний, доводки, техникоэкономического анализа, а также технологии их производства, технической эксплуатации, системах управления и диагностики. Ее основным содержанием являются комплексные исследования малоизученных физических процессов с целью создания и эффективного применения новых высокоэффективных и надежных тепловых, электроракетных двигателей и энергетических установок ЛА, а также близких к ним по рабочим процессам устройств различного применения. Целью решения научных и технических проблем по данной специальности является повышение безопасности полетов, эффективности, надежности, экономичности силовых и энергетических установок летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, ракет, космических и других летательных аппаратов), а также повышение эффективности процессов их создания, испытаний, производства и эксплуатации. Области исследований: 1. Теория и рабочий процесс тепловых и электроракетных двигателей летательных аппаратов, а также энергетических установок, узлов и систем, включая элементы силовой установки, сопряженные с двигателем. Оптимизация схем и параметров двигателей. 146

2. Характеристики тепловых, электроракетных двигателей летательных аппаратов и их энергетических установок, отдельных узлов и систем при различных условиях их использования. 3. Источники энергии тепловых и электроракетных двигателей летательных аппаратов, анализ их эффективности и способов реализации энергии (тепла) в цикле. 4. Рабочие процессы в электроракетных двигателях, энергетических установках для преобразования энергии и направленного сброса энергии и их подсистемах, а также в сходных по рабочему процессу устройствах: в генераторах и ускорителях плазмы заряженных частиц, макрочастиц; в энергоизлучающих установках. 5. Методы оптимального согласования параметров и характеристик системы «силовая установка — летательный аппарат» и анализ ее эффективности. 6. Методы конструирования тепловых и электроракетных двигателей летательных аппаратов, их узлов и систем, включая методы автоматизированного проектирования двигателей с помощью ЭВМ. 7. Строительная механика тепловых двигателей летательных аппаратов. Методы оценки и характеристики статической и усталостной прочности систем двигателей с учетом пластичности и ползучести материалов. 8. Колебания в тепловых двигателях летательных аппаратов. Резонансные явления, автоколебательные и нестационарные процессы в конструкциях двигателей. Способы борьбы с опасными вибрациями в двигателях. 9. Теоретические основы и технологические процессы изготовления деталей двигателей и агрегатов летательных аппаратов, включая технологическую подготовку производства, в том числе автоматизированные системы проектирования и управления, технологические процессы и специальное оборудование для формообразования и обработки деталей двигателей, их защита. 10. Методы испытания двигателей, их элементов и агрегатов, системы автоматизированного сбора, обработки и анализа экспериментальных данных, включая комплексную автоматизацию стендовых испытаний.

147

11. Регулирование электроракетных двигателей, энергетических установок и энергосиловых установок в целом, вопросы устойчивости их работы. 12. Методы обеспечения надежности двигателей и энергетических установок летательных аппаратов, эффективности их использования. 13. Математическое моделирование рабочих процессов, характеристик, динамических процессов, рабочих состояний двигателей и энергетических установок, методы их проектирования и конструирования применительно к системам автоматизированного проектирования. Математическое моделирование стадий и этапов жизненного цикла (создания, производства и эксплуатации двигателей и установок). 14. Разработка систем торможения потоков плазмы и пучков заряженных частиц, рекуператоров энергии, токоприемников и систем сбора рабочего тела, а также стендов в целом для ресурсных испытаний электроракетных двигателей и энергетических установок. 15. Изменение свойств материалов в процессе эксплуатации, интенсивность деградации характеристик элементов, узлов и подсистем электрореактивных двигателей и энергетических установок. 16. Методы расчетов воздействия тепловых и электроракетных двигателей на окружающую среду и анализ путей его уменьшения. 17. Прогнозирование развития конструкции, технологии производства, формирование перспективных уровней электродинамического, термодинамического и эксплуатационнотехнологического совершенства двигателей летательных аппаратов и их агрегатов, а также технико- экономических процессов их создания, производства и эксплуатации. Математические основы формирования требований к перспективным двигателям и энергетическим установкам летательных аппаратов. 18. Процессы создания и доводки двигателей летательных аппаратов. Способы улучшения характеристик и основных данных двигателей, находящихся в серийном производстве и эксплуатации. 19. Методы и средства диагностики технического состояния двигателей и энергетических установок летательных аппаратов. Эксплуатационная технологичность. 20. Методы повышения живучести и снижения повреждаемости. 21. Методы расчета и моделирования динамики процессов управления двигателями; способы учета влияния летательного аппарата и 148

условий эксплуатации на динамику процессов управления; способы оптимизации характеристик систем управления и топливопитания. 22. Методы и средства экспериментальных способов определения статических и динамических характеристик систем автоматического управления двигателями; способы оптимального построения элементов и контуров систем управления; способы оптимальной передачи информации в системах автоматического управления двигателями. Специальность 05.07.06. Наземные комплексы, стартовое — область науки, оборудование, эксплуатация летательных занимающаяся исследованием теоретических и практических проблем использования законов и закономерностей естественных, технических наук, включающая теоретические обоснования, научно-технические и экспериментальные исследования по созданию, совершенствованию конструкции и производственной технологичности, по оценке и повышению эффективности применения, расширению возможностей наземных комплексов, стартового оборудования и их систем, использующих в процессе своего функционирования явления различной физической природы. Она включает в себя исследования теоретических и практических проблем обоснования, формирования и совершенствования систем эксплуатации и восстановления комплексов и стартового оборудования, а также оптимизации процесса управления организационно-техническими системами, техническим обеспечением и техническим состоянием комплексов и их систем, обеспечения сохранения заданных показателей эффективности, значений эксплуатационно-технических характеристик, обеспечения всех видов безопасности, моделирования аварийных ситуаций и ликвидации последствий, контроля оценки показателей ядернотехнической и экологической безопасности. Результаты исследования научных проблем данной специальности используются при совершенствовании существующих и создании новых комплексов и стартового оборудования на основе широкого использования достижений фундаментальных и прикладных наук и новейших технологий, разработке новых способов их эксплуатации и безопасного применения. Области исследований: 1. Теоретические и экспериментальные исследования, разработка моделей и методов технико-экономического анализа, оценки технической и экономической эффективности стартового оборудования и систем и их 149

наиболее важных блоков, узлов и агрегатов на различных стадиях и этапах жизненного цикла. 2. Разработка теоретических основ, моделей и методов обоснования тактико- технических требований к комплексам и стартовому оборудованию с учетом обеспечения их стойкости и живучести к поражающим факторам боеприпасов различных типов, достижения высокого уровня надежности и эксплуатационной технологичности. совершенствование теоретических и 3. Разработка и экспериментальных методов определения целесообразности и рациональных путей использования новых физических принципов, технических решений и технологических процессов при создании перспективных и совершенствовании существующих комплексов и стартового оборудования. 4. Исследование, разработка и совершенствование методов расчета напряженно-деформированного состояния, моделирования динамических, акустических, газодинамических и тепломассообменных процессов при функционировании пусковых установок и стартовых комплексов. 5. Исследование проблем комплексирования систем, блоков и элементов, использующих явления и процессы различной физической природы в интересах достижения необходимых тактико-технических характеристик или повышения эффективности решения задач. 6. Разработка и совершенствование теоретических методов анализа, синтеза, моделирования и оптимизации структур и параметров, алгоритмического обеспечения функционирования и тактико-технических характеристик наземных комплексов и их систем. 7. Исследование возможностей и технических путей создания и совершенствования наземных комплексов, стартового оборудования и улучшения их тактических, эксплуатационных, экономических, эргономических и экологических характеристик. 8. Разработка новых принципов, технических основ, путей построения и технических решений, направленных на обеспечение требуемых уровней эффективности наземных комплексов и стартового оборудования. 9. Совершенствование существующих и разработка наиболее эффективных способов применения, эксплуатации наземных комплексов и стартового оборудования, их утилизации и обеспечения экологической 150

безопасности. Разработка и совершенствование методов и устройств для обеспечения пожаровзрывобезопасности, нейтрализации заправочнодренажных систем, паров и проливов токсичных компонентов ракетного топлива для создания требуемых экологических условий эксплуатации летательных аппаратов и стартового оборудования. 10. Разработка методологии и методов программного планирования, обоснования, создания, отработки, оценки и совершенствования систем эксплуатации и эксплуатационно-технических характеристик наземных комплексов и стартового оборудования ЛА. 11. Исследования эффективности комплексов с учетом функционирования систем, а также их эксплуатационно-технических характеристик, эксплуатационных факторов, воздействия среды, старения, коррозии, биоповреждений, эксплуатационных свойств горюче-смазочных материалов, технических устройств. 12. Исследования по совершенствованию организации, методов и средств управления эксплуатацией комплексов, обеспечением ядернотермической и экологической безопасности, а также обоснованию организационно-штатных структур подразделений обеспечения. 13. Разработка методов эффективного применения комплексов в условиях воздействия всех видов средств поражения, методов моделирования процессов их эксплуатации и восстановления с учетом действующих экономических факторов. 14. Исследования по совершенствованию методов и средств контроля, диагностирования и прогнозирования, используемых в процессе эксплуатации и восстановления комплексов, разработка методов и средств технического диагностирования, в том числе с использованием автоматизированных измерительных и экспертных систем, технологий и методов, основанных на новых физических принципах, определение причин изменений технического состояния систем комплексов в процессе эксплуатации, разработка методов выбора рационального состава систем, их технического обслуживания и обеспечения. 15. Исследования по обоснованию, оценке и совершенствованию технико- экономических и эргономических характеристик комплексов и стартового оборудования, безопасности их эксплуатации и восстановления, а также технического обеспечения с учетом особенностей функционирования систем «человек — техника».

151

16. Исследование динамических процессов при транспортировке и установке ракетно-космических систем, разработка и совершенствование методов расчета и проектирования транспортно-установочного оборудования стартовых комплексов. 17. Разработка методов использования и исследование причин возникновения аварийных состояний комплексов. 18. Исследования по обеспечению, оценке и совершенствованию системы поставок, системы обеспечения техническими, материальными средствами и эксплуатационными материалами в процессе эксплуатации, номенклатуры, состава, эшелонирования и использования ЗИП, народнохозяйственной продукции, предназначенных для эксплуатации и восстановления комплексов и их систем. 19. Исследование и разработка систем и средств зашиты боевых ракет и пускового оборудования от внешних динамических воздействий. 20. Разработка методов расчета и моделирования гидродинамических и тепломассообменных процессов в заправочных системах и аппаратах, обеспечивающих заправку, дозирование и подготовку низко- и высококипящих компонентов ракетного топлива по температуре и газовому содержанию. 21. Исследование и разработка методов анализа и моделирования процессов в системах и устройствах обеспечения температурновлажностных режимов летательных аппаратов, сооружений и оборудования стартовых комплексов. 22. Разработка методов расчета и прогнозирования затрат на эксплуатацию и восстановление комплексов, совершенствование технического обеспечения. Технико-экономическое обоснование систем эксплуатации и восстановления комплексов и их систем. 23. Исследования по обоснованию, оценке и совершенствованию учебно- тренировочных средств и разработка методов повышения эффективности их использования при выполнении задач эксплуатации и восстановления комплексов, технического обеспечения, обеспечения безопасности и ликвидации последствий аварий. Исследования по обоснованию, оценке и совершенствованию системы утилизации комплексов и их систем. Специальность 05.07.07. Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем — область науки и техники, занимающаяся 152

разработкой методов и средств определения летных и эксплуатационнотехнических характеристик ЛА и их систем в условиях летных испытаний, на специальных стендах и в процессе серийной эксплуатации; изучением особенностей функционирования ЛА, их систем, а также деятельности экипажа в натурных условиях. Решение научно-технических проблем данной специальности обеспечивает сокращение продолжительности испытаний, повышение эффективности использования и расширение допустимых областей применения ЛА, повышение надежности и безопасности полетов, эксплуатационной технологичности и контролепригодности ЛА и увеличение ресурса авиационной и ракетно-космической техники. Области исследований: 1. Исследование, сертификация, контроль характеристик ЛА и их систем в условиях или на основе натурных экспериментов с привлечением полунатурного и математического моделирования. 2. Исследование характеристик систем и агрегатов летательных аппаратов различного назначения (силовых установок, систем управления, навигации, контроля, связи, кондиционирования, гидравлических, топливных, противопожарных, противообледенительных, светотехнических, радиооптоэлектронных систем; систем энергоснабжения, электрообеспечения и др.) в реальных условиях полета и наземной эксплуатации с учетом их взаимного влияния друг на друга на борту ЛА. 3. Разработка методов проведения летных и наземных испытаний, сертификации и контроля для обеспечения оценки летных и эксплуатационно-технических характеристик ЛА, их систем, а также тренажеров. 4. Исследование методов измерений, исследования по разработке информационно-измерительных систем и специальной измерительной аппаратуры (в том числе внешнетраекторных измерений) для летных испытаний. Исследование методов информационного сопровождения испытаний, автоматизации обработки и анализа измерений, оптимального планирования и управления проведением экспериментов. 5. Разработка методов и проведение опережающих исследований физических процессов в натурных условиях (с привлечением моделирования и исследований на специальных стендах), необходимых при создании новых летательных аппаратов и их систем. 153

6. Разработка методов анализа, обеспечения и определения безопасности, надежности, контролепригодности и эксплуатационной технологичности ЛА и их систем на этапах создания, испытания и эксплуатации. 7. Исследование деятельности экипажа, компоновки кабин и рабочих мест экипажа в натурных условиях и с использованием специальных стендов и тренажеров. Исследования с целью определения рационального облика стендов и тренажеров. 8. Исследования влияния ЛА на окружающую среду. Исследования влияния внешних возмущений (молния, электромагнитные излучения, радиация и т. д.) на летательные аппараты и их системы. 9. Исследование средств и разработка методов контроля технического состояния ЛА и их систем при техническом обслуживании и в полете, исследования средств технического обслуживания. Специальность 05.07.09. Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов — область науки, комплексно изучающая проблемы полета аппаратов широкого назначения в различных средах, главным образом в атмосферах планет и в условиях космического пространства, связанные с выявлением внешних физических условий, оказывающих влияние на движение летательных аппаратов (ЛА), математическим, полунатурным и физическим моделированием процесса, расчетом траекторий, выбором методов, законов и способов управления полетом, обеспечением устойчивости и требуемой точности движения, а также с определением и прогнозированием параметров движения ЛА по результатам автономных навигационных и внешнетраекторных измерений. Области исследований: 1. Расчет траекторий движения ЛА и орбит космических аппаратов (КА) по заранее известным данным, включая: — моделирование движения аппаратов, систем управления полетом и действующих возмущающих факторов; — разработку математического обеспечения вычислительных систем и комплексов для баллистического проектирования, оперативного управления полетом и баллистического обеспечения стрельб; — синтез процедур статистического описания действия случайных факторов и методов априорного статистического анализа баллистического и управляемого движения аппаратов; 154

— детерминированное и стохастическое прогнозирование возмущенного движения ЛА и КА. 2. Баллистическое проектирование летательных аппаратов различного назначения, в том числе: — исследование влияния физических условий внешней среды и технических характеристик носителей на баллистические характеристики КА космических систем, головных частей баллистических ракет, управляемых и неуправляемых ракет и снарядов ствольной артиллерии; баллистического — разработка оптимальных алгоритмов проектирования и формулировка необходимых условий оптимизации; — построение алгоритмов баллистического проектирования систем и комплексов КА и ЛА применительно к решению конкретных целевых задач. 3. Динамическое проектирование управляемых летательных аппаратов и исследование динамики их движения: — программирование управляемого движения ЛА и его оптимизация; — аналитическое конструирование оптимальных автопилотов (регуляторов), выбор и обоснование оптимизирующего функционала; — синтез алгоритмов терминального управления; — определения состояния ЛА и формирование стратегий оптимального управления по неполной информации; — исследование стабилизируемости и устойчивости ЛА с непрерывным и дискретным регулятором; — разработка методов математического, полунатурного и физического моделирования процессов управления движением ЛА; — определение требований к статическим характеристикам управляемости и динамическим характеристикам устойчивости жестких и упругих ЛА, их обеспечение; — исследование влияния колебаний жидкого наполнителя на устойчивость движения ЛА. 4. Навигация и оперативное управление полетом, включая: — разработку баллистиконавигационного обеспечения (БНО) полета; — формулировку и бортовую инструментовку полетного задания и общего плана полета;

155

— разработку методов улучшения летных характеристик средствами автоматического управления: — разработку возможных вариантов реализации плана полета; — оптимальное планирование навигационных измерений; — синтез алгоритмов оптимальной обработки навигационной информации для целей управления полетом, в том числе обработки избыточной информации; — разработку алгоритмов дополетной оценки эффективности, оперативного контроля в темпе полета и послеполетного анализа функционирования ЛА и систем управления полетом. 5. Оценка точности движения летательных аппаратов различного назначения, в том числе: — определение точностных характеристик выведения аппарата (ов) в заданную точку пространства по результатам измерений, сопровождаемых шумами; — анализ влияния точностных характеристик выведения аппарата на возмущения кинематических параметров его траектории; — выявление составляющих рассеивания и причин его возникновения; — разработка и практическое применение методов апостериорного статистического анализа движения объектов авиационной техники, КА, ракет и снарядов; — определение точностных характеристик навигационных систем самолетов и других типов ЛА по результатам серии летных испытаний; — определение характеристик рассеивания по результатам опытных стрельб при различном числе пусков (выстрелов); — обработка данных пристрелки и боевых стрельб. 6. Экспериментальная баллистика, наземные и летные испытания, отстрел и составление таблиц стрельбы, включая: — создание общей методологии стендовой отработки систем управления ЛА; — разработку математического обеспечения испытаний систем управления ЛА с использованием специальных наземных стендов, имитирующих условия реального полета; — разработку методического и алгоритмического обеспечения испытаний на баллистических трассах;

156

— синтез алгоритмов баллистического обеспечения для экспериментальных полигонных и летных испытаний; — обработку данных полигонных баллистических стрельб и летных испытаний ЛА; — методологические аспекты составления таблиц стрельбы артиллерийскими снарядами и таблиц стрельбы для ракетных систем. Специальность 05.07.10. Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности — область науки, изучающая методы и средства получения результатов аэрокосмической деятельности, связанной с непосредственным проведением работ по исследованию и использованию околоземного и космического пространства, и предоставления этих результатов для использования в интересах социально-экономического развития Российской Федерации и ее регионов. Области исследований: 1. Разработка методов проектирования и средств обеспечения автоматизированных систем проектирования оптимального облика, функциональных схем и компоновок интегрированных систем летательных аппаратов и наземных комплексов с учетом особенностей инновационных технологий получения и предоставления результатов аэрокосмической деятельности, а также условий реализации проектных решений. 2. Создание и отработка принципиально новых интегрированных систем летательных аппаратов и наземных комплексов, исследование их характеристик и оценка перспектив применения для обеспечения национальной безопасности и инновационного развития экономики страны. 3. Разработка методов оценки и исследования систем организации и управления аэрокосмической деятельностью с высоким уровнем оснащения телекоммуникационными, аппаратно-программными и вычислительными средствами. 4. Разработка методов принятия оптимальных конструктивнотехнологических решений на ранних стадиях проектирования летательных аппаратов, наземных комплексов и интегрированных систем, процессов их создания и эксплуатации на принципах CALS-технологий. 5. Исследование динамики активного существования и надежности интегрированных систем, включающих летательные аппараты 157

и наземные комплексы, на различных стадиях жизненного цикла с целью формирования оптимальной программы их создания, отработки и эксплуатации. 6. Разработка методов натурного и математического моделирования для исследования проблем выбора оптимального состава интегрированных систем летательных аппаратов и наземных комплексов и определения траекторий полета летательных аппаратов и точности доставки полезной нагрузки для эффективного получения и предоставления результатов аэрокосмической деятельности. 7. Исследование технико-экономической целесообразности создания новых интегрированных систем, имеющих многоцелевое назначение и эффективности использования эксплуатируемой авиационной и ракетно- космической техники. 8. Исследование инновационных процессов внедрения научных, технологических и технических достижений создания и применения авиационной и ракетно-космической техники и результатов аэрокосмической деятельности в другие сферы науки, техники и технологии.

158

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Навигация и управление воздушным движением 05.22.13, 05.22.14

Специальность 05.22.13. Содержанием специальности «Навигация и управление воздушным движением» является решение комплекса проблем повышения эффективности методов, средств и организации управления движением летательных аппаратов, их потоков и процессов функционирования иерархических, полиэргатических систем и комплексов навигации и управления воздушным движением с целью обеспечения безопасности полетов на требуемом уровне. Объектами данной специальности являются: • бортовые и наземные системы навигации и управления воздушным движением (УВД); • системы контроля, испытаний и сертификации средств навигации и УВД; • организационные структуры функционирования систем навигации и УВД; • системы и средства обеспечения безопасности полетов при использовании воздушного пространства; • структуры формирования и циркуляции информационных потоков в системах навигации и УВД; • организация и управление деятельностью операторов и их коллективов в системах навигации и УВД; • средства обеспечения информацией систем навигации и УВД; • эксплуатационно-технические характеристики бортовых и наземных систем навигации и УВД; • системы управления движением центра масс отдельных летательных аппаратов и их потоков; • системы управления и организации процессов навигации и УВД; • иерархическая и полиэргатическая системы навигации и УВД; • средства, использующие физические поля в интересах навигации и УВД. Научное и практическое значение проблемы данной специальности состоит в разработке новых методов, технологий, систем и средств повышения эффективности процессов навигации и УВД, 159

безопасности полетов и повышения эффективности использования воздушного пространства. Области исследований: 1. Исследование закономерностей процессов навигации и УВД. 2. Разработка методов управления движением центра масс отдельных летательных аппаратов и их потоков. 3. Анализ принципов и методов использования физических полей в интересах навигации и УВД. 4. Структурный анализ и синтез иерархических и полиэргатических систем и анализ процессов в этих системах. 5. Исследования методов повышения эффективности эксплуатации бортовых и наземных систем навигации и УВД и их совершенствование. 6. Разработка методов обоснования эксплуатационнотехнических характеристик бортовых и наземных систем навигации и УВД. 7. Развитие теории, методологии и организации подготовки (переподготовки) специалистов УВД на базе использования тренажерных и моделирующих комплексов. 8. Разработка методов контроля, испытаний и сертификации систем навигации и УВД. 9. Проблемы эффективного использования воздушного пространства. 10. Исследование закономерностей формирования и циркуляции информационных потоков в системах навигации и УВД. 11. Разработка методов планирования и организации функционирования систем навигации и УВД. 12. Разработка методов повышения эффективности систем и средств обеспечения полетов. 13. Исследование закономерностей деятельности операторов и их коллективов в системах навигации и УВД. 14. Развитие методов повышения эффективности средств обеспечения информацией систем навигации и УВД. 15. Разработка методов обоснования авиационных правил и сертификации требований к обслуживанию воздушного движения и к использованию воздушного пространства.

160

16. Разработка методов совершенствования использования средств радиосвязи, навигации и наблюдения для решения задач УВД. 17. Анализ организации взаимодействия служб УВД со службами обеспечения полетов. 18. Анализ и разработка принципов и методов нормативноправового управления безопасности и эффективности в системах навигации и УВД. 19. Спутниковые системы навигации и УВД. 20. Аэронавигационное обеспечение полетов. 05.22.14. Содержанием специальности Специальность «Эксплуатация воздушного транспорта» является комплекс проблем и задач повышения эффективности и качества процессов использования по назначению, подготовки к использованию, технического и технологического обслуживания, ремонта, транспортирования, хранения, списания и утилизации авиационной техники, дальнейшего совершенствования эксплуатационно-технических характеристик объектов воздушного транспорта. Объекты исследований: 1. Воздушные суда, авиационные двигатели, гидромеханические системы, авионика, электрооборудование и другие функциональные системы воздушных судов; наземная авиационная техника. 2. Авиационные предприятия, занятые использованием по назначению, техническим и технологическим обслуживанием и ремонтом авиационной техники. 3. Системы и процессы: — технической и летно-технической эксплуатации; — управления техническим состоянием авиационной техники, поддержания и сохранения летной годности воздушных судов, обеспечения безопасности полетов; — управления качеством; — сертификации; — информационного и материально-технического обеспечения; — расследования и предупреждения авиационных происшествий и инцидентов, обеспечения авиационной безопасности. Научное и практическое значение данной специальности состоит в разработке новых методов, технологий и средств повышения эффективности эксплуатации 161

воздушного транспорта, безопасности полетов и конкурентоспособности воздушных судов. Области исследований: 1. Анализ и прогнозирование состава и структуры парка воздушных судов, сети авиалиний, авиапредприятий и систем материально-технического обеспечения. 2. Разработка методологических основ и инженерноавиационных методов и средств обеспечения безопасности полетов, расследования авиационных происшествий и инцидентов. 3. Разработка методов повышения эффективности эксплуатации воздушных судов, их функциональных систем и комплексов, наземных средств обеспечения исправности и работоспособности авиационной техники. 4. Системный анализ и управление процессами эксплуатации объектов воздушного транспорта. 5. Развитие теории и методологии совершенствования методов и форм организации, систем и технологических процессов эксплуатации объектов воздушного транспорта. 6. Разработка методов обоснования авиационных правил и требований к вновь создаваемой и отремонтированной авиационной технике. Совершенствование методов сертификации авиационной техники и объектов воздушного транспорта. 7. Совершенствование методов и средств управления и планирования, повышения эффективности деятельности авиапредприятий, механизации и автоматизации процессов эксплуатации воздушного транспорта. 8. Выбор и обоснование оптимальных стратегий, режимов и программ технического обслуживания и ремонта авиационной техники. 9. Разработка методов и средств диагностирования и прогнозирования технического состояния авиационной техники и метрологического обеспечения. 10. Исследование проблем эргономики и обеспечения безопасности жизнедеятельности в системе эксплуатации воздушного транспорта. 11. Разработка научных основ и методов обеспечения и сохранения летной годности воздушных судов в процессе эксплуатации.

162

12. Разработка моделей и методов анализа и оценки уровня эксплуатационно-технических характеристик авиационной техники. 13. Разработка методов повышения надежности, контроля пригодности, эксплуатационной и ремонтной технологичности авиационной техники. 14. Теоретические и методические основы формирования оптимальных систем технического обслуживания и ремонта авиационной техники. 15. Разработка методов и технологических процессов восстановления работоспособности авиационной техники. 16. Разработка методов и средств информационного обеспечения процессов управления эксплуатацией авиационной техники. 17. Разработка ресурсосберегающих и экологически чистых технологий при эксплуатации воздушного транспорта. 18. Разработка научных основ и методов расширения границ летной годности воздушных судов и ожидаемых условий их эксплуатации. 19. Развитие теории, методологии и практики установления и продления ресурсов и сроков службы объектов воздушного транспорта. 20. Совершенствование систем подготовки, переподготовки, повышения квалификации и сертификации авиационного персонала. 21. Разработка систем и методов защиты воздушного транспорта от несанкционированного вмешательства.

163

ПРИЛОЖЕНИЕ В Информатика, вычислительная техника и управление 05.13.00 (технические науки) 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах 05.13.11 Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (по отраслям) 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети 05.13.17 Теоретические основы информатики 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность 05.13.20 Квантовые методы обработки информации Специальность 05.13.01. Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям). Формула специальности: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) — специальность, занимающаяся проблемами разработки и применения методов системного анализа сложных прикладных объектов исследования, обработки информации, целенаправленного воздействия человека на объекты исследования, включая вопросы анализа, моделирования, оптимизации, совершенствования управления и принятия решений, с целью повышения эффективности функционирования объектов исследования. Специальность отличается тем, что ее основным содержанием являются теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования и развития объектов и процессов с учетом отраслевых особенностей, ориентированные на повышение эффективности управления ими с 164

использованием современных методов обработки информации. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке новых и совершенствовании существующих методов и средств анализа обработки информации и управления сложными системами, повышения эффективности надежности и качества технических систем. Области исследований: 1. Теоретические основы и методы системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации. 2. Формализация и постановка задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации. 3. Разработка критериев и моделей описания и оценки эффективности решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации. 4. Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации. 5. Разработка специального математического и алгоритмического обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации. 6. Методы идентификации систем управления на основе ретроспективной, текущей и экспертной информации. 7. Методы и алгоритмы структурно-параметрического синтеза и идентификации сложных систем. 8. Теоретико-множественный и теоретико-информационный анализ сложных систем. 9. Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов. 10. Методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений в технических системах. 11. Методы и алгоритмы прогнозирования и оценки эффективности, качества и надежности сложных систем. 12. Визуализация, трансформация и анализ информации на основе компьютерных методов обработки информации. 13. Методы получения, анализа и обработки экспертной информации.

165

Примечание: Специальность не включает исследования в следующих областях: автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами; управление в социальных и экономических системах; программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; системы автоматизации проектирования; системы математического моделирования; системы защиты информации. Эти области исследования включают соответственно специальности 05.13.06, 05.13.10, 05.13.11, 05.13.12, 05.13.18, 05.13.19. Специальность 05.13.05. Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления. Формула специальности: Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления — специальность, занимающаяся совершенствованием и созданием принципиально новых элементов и устройств вычислительной техники и систем управления, включая разработку научных основ физических и технических принципов создания указанных элементов и устройств, отличающаяся тем, что она содержит научные и технические исследования и разработки в области первичных и вторичных преобразователей информации; аналоговых, импульсных, цифровых и других элементов и устройств. Важность решения научно-технических проблем данной специальности состоит в создании и совершенствовании теоретической и технической базы средств вычислительной техники и систем управления, обладающих высокими качественными и эксплуатационными показателями, обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса и имеющих важное народно-хозяйственное значение. Области исследований: 1. Разработка научных основ создания и исследования общих свойств и принципов функционирования элементов, схем и устройств вычислительной техники и систем управления. 2. Теоретический анализ и экспериментальное исследование функционирования элементов и устройств вычислительной техники и систем управления в нормальных и специальных условиях с целью улучшения технико-экономических и эксплуатационных характеристик. 3. Разработка принципиально новых методов анализа и синтеза элементов и устройств вычислительной техники и систем управления с целью улучшения их технических характеристик. 166

4. Разработка научных подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, контроль и диагностику функционирования элементов и устройств вычислительной техники и систем управления. Примечание: Специальность не включает исследования и разработки в области: исследования систем автоматизации проектирования; — организации структур и вычислительных процессов в ЭВМ, комплексах и системах; — электрических и полупроводниковых преобразователей для силовой электроники; — электрических аппаратов, электротехнических комплексов и систем; — средств оснащения технологических процессов и технологии изготовления элементной базы приборов электронной техники. Эти области исследования и разработки включают соответственно специальности: 05.13.12, 05.13.11, 05.13.15, 05.09.12, 05.09.01, 05.09.03, 05.27.01, 05.27.06. Специальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям). Формула специальности: Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) — специальность, занимающаяся математическим, информационным, алгоритмическим и машинным обеспечением создания автоматизированных технологических процессов и производств и систем управления ими, включающая методологию исследования и проектирования, формализованное описание и алгоритмизацию, оптимизацию и имитационное моделирование функционирования систем, внедрение, сопровождение и эксплуатацию человекомашинных систем. Специальность включает научные и технические исследования и разработки, модели и структурные решения человекомашинных систем, предназначенных для автоматизации производства и интеллектуальной поддержки процессов управления и необходимой для этого обработки данных в организационнотехнологических и распределенных системах управления в различных сферах технологического производства и других областях человеческой деятельности. Актуальность развития проблемной области данной специальности и ее народнохозяйственное значение обусловлено ростом масштабов работ по интенсификации и компьютеризации 167

технологического производства и комплексной автоматизации производства и интегрированного управления функционированием как сетью технологических процессов, так и отдельным предприятием и целой отраслью народного хозяйства. Создание на научной основе автоматизированных производств и систем управления технологическими процессами, их последовательная увязка по иерархическим уровням и интеграция в единую систему сбора и обработки данных и оперативного управления повышает качество и эффективность всех звеньев производства в народном хозяйстве. Области исследований: 1. Автоматизация производства заготовок, изготовления деталей и сборки. 2. Автоматизация контроля и испытаний. 3. Методология, научные основы и формализованные методы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), а также технической подготовкой производства (АСТПП) ит. д. Теоретические основы и методы математического 4. моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация. 5. Теоретические основы, средства и методы промышленной технологии создания АСУТП, АСУП, АСТППи др. 6. Научные основы, модели и методы идентификации производственных процессов, комплексов и интегрированных систем управления. 7. Методы совместного проектирования организационнотехнологических распределенных комплексов и систем управления ими. 8. Формализованные методы анализа, синтеза, исследования и оптимизация модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др. 9. Методы эффективной организации и ведения специализированного информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включая базы и банки данных и методы их оптимизации. 10. Методы синтеза специального математического обеспечения, пакетов прикладных программ и типовых модулей функциональных и обеспечивающих подсистему АСУТП, АСУП, АСТППи др. 168

11. Методы планирования и оптимизации отладки, сопровождения, модификации и эксплуатации задач функциональных и обеспечивающих подсистем АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включающие задачи управления качеством, финансами и персоналом. 12. Методы контроля, обеспечения достоверности, защиты и резервирования информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др. 13. Теоретические основы и прикладные методы анализа и повышения эффективности, надежности и живучести АСУ на этапах их разработки, внедрения и эксплуатации. 14. Теоретические основы, методы и алгоритмы диагностирования, (определения работоспособности, поиск неисправностей и прогнозирования) АСУТП, АСУП, АСТПП и др. 15. Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения (АСУТП, АСУП, АСТПП и др.). 16. Теоретические основы, методы и алгоритмы построения экспертных и диалоговых подсистем, включенных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др. 17. Использование методов автоматизированного проектирования для повышения эффективности разработки и модернизации АСУ. 18. Средства и методы проектирования технического, математического, лингвистического и других видов обеспечения АСУ. 19. Разработка методов обеспечения совместимости и интеграции АСУ, АСУТП, АСУП, АСТПП и других систем и средств управления. 20. Разработка автоматизированных систем научных исследований. Смежные специальности: 05.13.12 — Системы автоматизации проектирования 05.13.11 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) 05.02.08 — Технология машиностроения Родственные специальности: 169

05.11.01 — Приборы и методы измерений (по видам измерений) 05.11.07 — Оптические и оптикоэлектронные приборы и комплексы 05.11.14 — Технология приборостроения Примечание: Специальность не включает исследования в следующих областях: — разработка методов построения систем специального назначения для обработки информации и управления; — вычислительные машины, комплексы, системы и сети; — системы автоматизации проектирования; — методы и системы защиты информации, информационная безопасность. Эти области исследования включают соответственно специальности: 05.13.01, 05.13.05, 05.13.11, 05.13.12, 05.13.19. Специальность 05.13.10. Управление в социальных и экономических системах. Формула специальности: Управление в социальных и экономических системах — специальность, занимающаяся проблемами разработки и применения методов теории управления к задачам управления в социальной и экономической сферах, включая области образования, права, обороны, здравоохранения и охраны природы, вопросы анализа, моделирования, оптимизации, совершенствования управления и механизмов принятия решений в организационных системах с целью повышения эффективности их функционирования. Основным содержанием специальности являются теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования и развития объектов и процессов в экономике и обществе с учетом отраслевых особенностей, ориентированные на повышение эффективности управления на основе развития и использования методов теории управления и принятия решений. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке новых и совершенствовании существующих структур, механизмов и моделей управления сложными социально-экономическими системами с целью повышения эффективности и надежности их функционирования. Отличительной чертой специальности является также существенный учет человеческого фактора, что выражается в активном влиянии управляемой системы на процесс управления. Области исследований: 1. Разработка теоретических основ и методов теории управления и принятия решений в социальных и экономических системах. 170

2. Разработка методов формализации и постановка задач управления в социальных и экономических системах. 3. Разработка моделей описания и оценок эффективности решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах. 4. Разработка методов и алгоритмов решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах. 5. Разработка специального математического и программного обеспечения систем управления и механизмов принятия решений в социальных и экономических системах. 6. Разработка и совершенствование методов получения и обработки информации для задач управления социальными и экономическими системами. 7. Разработка методов идентификации в организационных системах на основе ретроспективной, текущей и экспертной информации. 8. Разработка методов и алгоритмов анализа и синтеза организационных структур. 9. Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации экономических и социальных систем. 10. Разработка методов и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений в экономических и социальных системах. 11. Разработка методов и алгоритмов прогнозирования оценок эффективности, качества и надежности организационных систем. 12. Разработка новых информационных технологий в решении задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах. Примечание: Специальность не включает исследования в следующих областях: — системы управления техническими и технологическими процессами; — системы автоматизации проектирования; — системы математического моделирования; — системы защиты информации. Эти области исследования включают соответственно специальности: 05.13.06, 05.13.12, 05.13.18, 05.13.19. Специальность 05.13.11. Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. Формула специальности: 171

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей — специальность, включающая задачи развития теории программирования, создания и сопровождения программных средств различного назначения. Научное и народнохозяйственное значение решения проблем данной специальности состоит в повышении эффективности и надежности процессов обработки и передачи данных и знаний в вычислительных машинах, комплексах и компьютерных сетях. Области исследований: 1. Модели, методы и алгоритмы проектирования и анализа программ и программных систем, их эквивалентных преобразований, верификации и тестирования. 2. Языки программирования и системы программирования, семантика программ. 3. Модели, методы, алгоритмы, языки и программные инструменты для организации взаимодействия программ и программных систем. 4. Системы управления базами данных и знаний. 5. Программные системы символьных вычислений. 6. Операционные системы. 7. Человеко-машинные интерфейсы; модели, методы, алгоритмы и программные средства машинной графики, визуализации, обработки изображений, систем виртуальной реальности, мультимедийного общения. 8. Модели и методы создания программ и программных систем для параллельной и распределенной обработки данных, языки и инструментальные средства параллельного программирования. 9. Модели, методы, алгоритмы и программная инфраструктура для организации глобально распределенной обработки данных. 10. Оценка качества, стандартизация и сопровождение программных систем. Примечание: Специальность не включает исследования в областях: — вычислительной математики (в том числе для параллельных вычислений); — создания моделей процессов обработки информации в прикладных задачах или для реализации процессов управления и целевых функций в автоматизированных системах; — создания методов и средств 172

кодирования и защиты информации. Эти исследования включены в специальности: 05.13.01, 05.13.06, 05.13.12, 05.13.15, 05.13.17, 05.13.18, 05.13.19 Специальность05.13.12. Системы автоматизации проектирования (по отраслям). Формула специальности: Системы автоматизации проектирования — специальность, занимающаяся проблемами создания и повышения эффективности функционирования систем автоматизированного проектирования, управления качеством проектных работ на основе использования современных методов моделирования и инженерного анализа, перехода на безбумажные сетевые формы документооборота и интеграции САПР в общую архитектуру автоматизированной проектно-производственной среды. Специальность включает принципы и методы, отличающиеся тем, что они содержат разработку и исследования научных основ проектирования, построения и функционирования интегрированных интерактивных комплексов анализа и синтеза проектных решений и систем создания проектной, конструкторской, технологической и иной документации на изготовление, испытание и эксплуатацию сложных технических объектов, образцов новой техники и технологий. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства заключается в совершенствовании процессов проектирования и технологической подготовки производства новых объектов и изделий на основе широкого использования средств вычислительной техники, информационных технологий и вычислительных сетей, в сокращении сроков создания и ввода в эксплуатацию образцов новой техники и ускорении научно-технического прогресса в различных отраслях промышленности. Области исследований: 1. Методология автоматизированного проектирования в технике, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР. 2. Разработка научных основ создания систем автоматизации автоматизации технологической подготовки проектирования и производства (САПР и АСТПП).

173

3. Разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включая конструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП. 4. Разработка принципиально новых методов и средств взаимодействия проектировщик — система. 5. Разработка научных основ обучения автоматизированному проектированию. 6. Разработка научных основ реализации жизненного цикла проектирование — производство — эксплуатация, построения интегрированных средств управления проектными работами и унификации прикладных протоколов информационной поддержки. 7. Разработка научных основ построения средств автоматизации документирования, безбумажного документооборота, процессов работы электронных архивов технической документации, взаимодействия с изготовителем и потребителем изделий. 8. Разработка научных основ построения средств компьютерной графики, методов геометрического моделирования проектируемых объектов и синтеза виртуальной реальности. Примечание: Специальность не включает исследования в следующих областях: — общие закономерности процессов управления, обработки информации и системного анализа; — программы решения прикладных задач для различных отраслей науки или для реализации целевых функций в автоматизированных системах управления. Эти области исследований включают соответственно специальности: 01.01.07, 05.13.01, 05.13.06, 05.13.11. Специальность 05.13.15. Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети. Формула специальности: Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети — специальность, включающая исследования и разработку научных основ архитектурных, структурных, логических и технических принципов создания вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, организации арифметической, логической, символьной и специальной обработки данных, хранения и ввода-вывода информации, параллельной и распределенной обработки информации, многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем, сетевых протоколов и служб 174

передачи данных в компьютерных сетях, взаимодействия и защиты компьютерных сетей. Важное народно-хозяйственное значение данной специальности состоит в создании и совершенствовании теоретической и технической базы вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, обладающих высокими качественными и эксплуатационными показателями и обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса. Области исследований: 1. Разработка научных основ создания вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей, исследования общих свойств и принципов функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. 2. Теоретический анализ и экспериментальное исследование функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей с целью улучшения их технико-экономических и эксплуатационных характеристик. 3. Разработка научных методов и алгоритмов организации арифметической, логической, символьной и специальной обработки данных, хранения и ввода — вывода информации. 4. Разработка научных методов и алгоритмов организации параллельной и распределенной обработки информации, многопроцессорных, многомашинных и специальных вычислительных систем. 5. Разработка научных методов и алгоритмов создания структур и топологий компьютерных сетей, сетевых протоколов и служб передачи данных в компьютерных сетях, взаимодействия компьютерных сетей, построенных с использованием различных телекоммуникационных технологий, мобильных и специальных компьютерных сетей, защиты компьютерных сетей и приложений. 6. Разработка научных методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, контроль и диагностику функционирования вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. Примечание: Специальность не включает исследования и разработки в областях: — элементы и устройства вычислительной техники и систем управления; управления технологическими — автоматизированные системы процессами и производством; — математическое и программное 175

обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; — телекоммуникационные системы. Эти области исследования и разработки включены в специальности: 05.13.05, 05.13.06, 05.13.11, 05.12.13. Специальность 05.13.17. Теоретические основы информатики. Формула специальности: Теоретические основы информатики — специальность, включающая исследования процессов создания, накопления и обработки информации; исследования методов преобразования информации в данные и знания; создание и исследование информационных моделей, моделей данных и знаний, методов работы со знаниями, методов машинного обучения и обнаружения новых знаний; исследования принципов создания и функционирования аппаратных и программных средств автоматизации указанных процессов. Научное и народнохозяйственное значение решения проблем указанной специальности состоит в создании научных основ современных информационных технологий на базе использования средств вычислительной техники и в ускорении на этой основе научнотехнического прогресса. Области исследований: 1. Исследование, в том числе с помощью средств вычислительной техники, информационных процессов, информационных потребностей коллективных и индивидуальных пользователей. 2. Исследование информационных структур, разработка и анализ моделей информационных процессов и структур. 3. Исследование методов и разработка средств кодирования информации в виде данных. Принципы создания языков описания данных, языков манипулирования данными, языков запросов. Разработка и исследование моделей данных и новых принципов их проектирования. 4. Исследование и разработка средств представления знаний. Принципы создания языков представления знаний, в том числе для плохо структурированных предметных областей и слабоструктурированных задач; разработка интегрированных средств представления знаний, средств представления знаний, отражающих динамику процессов, концептуальных и семиотических моделей предметных областей. 5. Разработка и исследование моделей и алгоритмов анализа данных, обнаружения закономерностей в данных и их извлечениях 176

разработка и исследование методов и алгоритмов анализа текста, устной речи и изображений. 6. Разработка методов, языков и моделей человекомашинного общения; разработка методов и моделей распознавания, понимания и синтеза речи, принципов и методов извлечения данных из текстов на естественном языке. 7. Разработка методов распознавания образов, фильтрации, распознавания и синтеза изображений, решающих правил. Моделирование формирования эмпирического знания. 8. Исследование и когнитивное моделирование интеллекта, включая моделирование поведения, моделирование рассуждений различных типов, моделирование образного мышления. 9. Разработка новых интернет-технологий, включая средства поиска, анализа и фильтрации информации, средства приобретения знаний и создания онтологии, средства интеллектуализации бизнес-процессов. 10. Разработка основ математической теории языков и грамматик, теории конечных автоматов и теории графов. 11. Разработка методов обеспечения высоконадежной обработки информации и обеспечения помехоустойчивости информационных коммуникаций для целей передачи, хранения и защиты информации; разработка основ теории надежности и безопасности использования информационных технологий. 12. Разработка математических, логических, семиотических и лингвистических моделей и методов взаимодействия информационных процессов, в том числе на базе специализированных вычислительных систем. 13. Применение бионических принципов, методов и моделей в информационных технологиях. 14. Разработка теоретических основ создания программных систем для новых информационных технологий. 15. Исследования и разработка требований к программнотехническим средствам современных телекоммуникационных систем на базе вычислительной техники. 16. Общие принципы организации телекоммуникационных систем и оценки их эффективности. Разработка научных принципов организации информационных служб по отраслям народного хозяйства. Изучение

177

социально-экономических аспектов информатизации и компьютеризации общества. Примечание: Специальность не включает исследования в областях: — математическая логика, алгебра и теория чисел; — вычислительная математика; — теория связи, системы и устройства передачи информации по системам связи; — сети, узлы связи и распределения информации; — математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; — вычислительные машины, комплексы, системы и сети; — автоматизированные информационные системы. Специальность 05.13.18. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. Формула специальности: Содержанием специальности является разработка фундаментальных основ и применение математического моделирования, численных методов и комплексов программ для решения научных и технических, фундаментальных и прикладных проблем. Важной особенностью специальности является то, что в работах, выполненных в ее рамках, должны присутствовать оригинальные результаты одновременно из трех областей: математического моделирования, численных методов и комплексов программ. Области исследований: 1. Разработка новых математических методов моделирования объектов и явлений. 2. Развитие качественных и приближенных аналитических методов исследования математических моделей. 3. Разработка, обоснование и тестирование эффективных вычислительных методов с применением современных компьютерных технологий. Реализация эффективных численных методов и алгоритмов в 4. виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента. 5. Комплексные исследования научных и технических проблем с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

178

6. Разработка новых математических методов и алгоритмов проверки адекватности математических моделей объектов на основе данных натурного эксперимента. 7. Разработка новых математических методов и алгоритмов интерпретации натурного эксперимента на основе его математической модели. 8. Разработка систем компьютерного и имитационного моделирования. Смежные специальности: Диссертация относится к другим специальностям в случае преобладания: методов теории функций и функционального анализа — к специальности 01.01.01 «Вещественный, комплексный и функциональный анализ»; вопросов, связанных с существованием и единственностью решения задач, возникающих при изучении математических моделей в форме дифференциальных уравнений — к специальности 01.01.02 «Дифференциальные уравнения, динамические системы и оптимальное управление»; методов исследования уравнений математической физики — к специальности 01.01.03 «Математическая физика»; теоретических аспектов исследования численных методов — к специальности 01.01.07 «Вычислительная математика»; вопросов программирования и автоматизации расчетов — к специальности 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»; физических, химических, технических, экономических и других аспектов — к соответствующим специальностям «Номенклатуры специальностей научных работников» (например, к специальности 01.04.02 «Теоретическая физика»). Примечание: Специальность не включает исследования в следующих областях: разработка новых математических моделей из конкретных предметных областей; разработка автоматизированных систем контроля и управления техническими объектами и технологическими процессами по отраслям; элементы и устройства вычислительной техники и систем управления; математическое и программное обеспечение общего назначения для вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей. 179

Специальность 05.13.19. Методы и системы защиты информации, информационная безопасность. Формула специальности: Методы и системы защиты информации, информационная безопасность — специальность, включающая исследования проблем разработки, совершенствования и применения методов и средств защиты информации в процессе ее сбора, хранения, обработки, передачи и распространения, а также обеспечения информационной безопасности объектов политической, социально-экономической, оборонной, культурной и других сфер деятельности от внешних и внутренних угроз хищения, разрушения и/или модификации информации. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке новых и совершенствовании имеющихся методов и средств защиты информации и обеспечения информационной безопасности. Области исследований: 1. Теория и методология обеспечения информационной безопасности и защиты информации. 2. Методы, аппаратно-программные и организационные средства защиты систем (объектов) формирования и предоставления пользователям информационных ресурсов различного вида. 3. Методы, модели и средства выявления, идентификации и классификации угроз нарушения информационной безопасности объектов различного вида и класса. 4. Системы документооборота (вне зависимости от степени их компьютеризации) и средства зашиты циркулирующей в них информации. 5. Методы и средства (комплексы средств) информационного противодействия угрозам нарушения информационной безопасности в открытых компьютерных сетях, включая Интернет. 6. Модели и методы формирования комплексов средств противодействия угрозам хищения (разрушения, модификации) информации и нарушения информационной безопасности для различного вида объектов защиты вне зависимости от области их функционирования. 7. Анализ рисков нарушения информационной безопасности и уязвимости процессов переработки информации в информационных системах любого вида и области применения. 8. Модели противодействия угрозам нарушения информационной безопасности для любого вида информационных систем. 180

9. Модели и методы оценки защищенности информации и информационной безопасности объекта. 10. Модели и методы оценки эффективности систем (комплексов) обеспечения информационной безопасности объектов защиты. 11. Технологии идентификации и аутентификации пользователей и субъектов информационных процессов. Системы разграничения доступа. 12. Мероприятия и механизмы формирования политики обеспечения информационной безопасности для объектов всех уровней иерархии системы управления. 13. Принципы и решения (технические, математические, организационные и др.) по созданию новых и совершенствованию существующих средств защиты информации и обеспечения информационной безопасности. 14. Модели, методы и средства обеспечения внутреннего аудита и мониторинга состояния объекта, находящегося под воздействием угроз нарушения его информационной безопасности. 15. Модели и методы управления информационной безопасностью. Примечание: Специальность не включает исследования в области криптографии, алгоритмов и методов криптографической защиты информации. Специальность 05.13.20. Квантовые методы обработки информации. Формула специальности: Квантовые методы обработки информации — специальность в области науки и техники, занимающаяся исследованием квантовых методов обработки информации, разработкой и созданием квантовых систем для вычислений, передачи, обработки и защиты информации в форме квантовых суперпозиций. Исследования включают теорию, численное моделирование и экспериментальную реализацию систем квантовых вычислений, коммуникаций и других форм обработки квантовой информации. Научные и технические проблемы квантовых методов обработки информации состоят в нахождении методов управления информационными процессами, происходящими в форме управляемой эволюции квантового состояния систем. Области исследований: 1. Квантовая теория информации. Меры квантовой информации, энтропия фон Неймана. Пропускная способность квантовых каналов связи. 181

2. Разработка теории сложности квантовых вычислений, квантовых алгоритмов и программ, исследование роли квантовых суперпозиций, квантовой интерференции, квантовой запутанности в квантовых вычислениях, управления квантовой динамикой. 3. Разработка теории и методов инициализации, помехоустойчивых квантовых вычислений, квантовых измерений, включая процессы возникновения ошибок в квантовых вычислениях, обусловленных декогерентизацией квантовых суперпозиций, разработка методов подавления и коррекции ошибок в квантовых вычислениях. 4. Исследование, моделирование и создание квантовых битов (кубитов), совершающих элементарные квантовые операции, для полномасштабных квантовых компьютеров. 5. Исследование и численное моделирование многокубитных квантовых систем, квантовых регистров, квантовой памяти, квантовых компьютеров, поиск реализуемых архитектур квантовых компьютеров. 6. Разработка квантовых методов защиты информации. Исследование и разработка протоколов квантовых каналов связи и систем по стационарным световолоконным коммуникациям и в открытом пространстве. Разработка элементной базы квантовых линий связи. 7. Исследование путей эффективного применения методов квантовой информатики в науке и технике: методов моделирования ab initio многочастичных квантовых систем (атомов, молекул) в физике, химии, биологии, методов построения квантовых и криптографических систем, квантовой метрологии, специальных задачах. Примечание: Специальность не включает исследование и создание: — приборов квантовой электроники; — управляющих систем для квантовых вентилей, таких как лазеры; — генераторы СВЧ, преобразователи излучения и детекторы; — классические вычислительные системы; — классические коммуникации; — классическую теорию информации; — классические методы защиты информации: — методы моделирования классических систем. Эти разделы относятся, соответственно, к специальностям: 05.27.03 — Квантовая электроника 05.27.01 — Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах 05.13.15 — Вычислительные машины и системы 05.13.17 — Теоретические основы информатики 182

05.13.19 — Методы и системы защиты информации, информационная безопасность 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

183

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Министерства Красноярского края. Состав и задачи Министерство финансов Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и функции по разработке государственной политики в финансовой сфере, включая бюджетную, кредитную, налоговую сферы; 2. координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение единства и создание условий для эффективного функционирования государственной финансовой системы края и финансовых систем муниципальных образований края; • обеспечение реализации стратегических направлений единой государственной политики в финансовой сфере, включая бюджетную, налоговую и кредитную сферу на территории края; • обеспечение устойчивого функционирования и развития бюджетной системы, бюджетного устройства и бюджетного процесса края; • организация и развитие межбюджетных отношений; • обеспечение устойчивости государственной финансовой системы края; • содействие главным администраторам бюджетных средств в области бюджетного планирования, направленного на повышение результативности бюджетных расходов; • организация и совершенствование системы исполнения бюджета и отчетности; • содействие совершенствованию кадрового потенциала государственной финансовой системы края и финансовых систем муниципальных образований края. Министерство экономического развития и инвестиционной политики Красноярского края — является органом исполнительной власти Красноярского края. В ведении министерства находятся Агентство государственного заказа Красноярского края. Министерство экономического развития и инвестиционной политики Красноярского края 184

Министерство осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях комплексного социально-экономического развития края, стратегического планирования края (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), государственной поддержки инвестиционной деятельности, а также в сферах трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан, ценообразования (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), развития малого и среднего предпринимательства, применения контрольно-кассовой техники, осуществления закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных нужд края, налогов и сборов, за исключением изменения сроков уплаты налогов и сборов, подлежащих зачислению в краевой бюджет, реструктуризации кредиторской задолженности юридических лиц по региональным налогам и сборам, начисленным пеням и штрафам; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях государственной поддержки инвестиционной деятельности, государственной поддержки малого и среднего предпринимательства, а также в сфере трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан (за исключением охраны труда); 3. контроль за осуществлением органами местного самоуправления муниципальных образований края отдельных государственных полномочий по осуществлению уведомительной регистрации коллективных договоров и территориальных соглашений и контроля за их выполнением в случае передачи органам местного самоуправления таких полномочий в соответствии с законом края о наделении органов местного самоуправления отдельными государственными полномочиями; 4. координацию и контроль деятельности находящегося в его ведении органа исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение создания условий для комплексного социальноэкономического развития края; 185

• обеспечение создания условий для развития инвестиционной деятельности, создания режима наибольшего благоприятствования для инвесторов и установления особых условий и дополнительных гарантий инвестиционной деятельности, осуществляемой в форме капитальных вложений, а также для развития государственно-частного партнерства в крае; • обеспечение создания условий для развития малого и среднего предпринимательства, краевого государственного сектора экономики; обеспечение создания условий для благоприятных условий • труда, защиты прав и интересов работников и работодателей и условий для достижения оптимального согласования интересов сторон трудовых отношений на территории края; • обеспечение создания условий для повышения эффективности, результативности осуществления закупок товаров, работ, услуг для государственных нужд края, обеспечения гласности и прозрачности осуществления таких закупок, предотвращения коррупции и других злоупотреблений в сфере таких закупок; • обеспечение государственной поддержки инвестиционной деятельности, малого и среднего предпринимательства; • обеспечение развития трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений, в том числе связанных с трудовой деятельностью иностранных граждан (за исключением охраны труда), на территории края. Министерство образования Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края, правовых актов Правительства края в областях дошкольного, начального общего, основного общего и среднего общего образования, среднего профессионального образования, дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования, науки, государственной поддержки инновационной деятельности, государственной поддержки научной, научно-технической деятельности, а также в сфере защиты прав и основных гарантий ребенка (в том числе в сфере организации и осуществления деятельности по опеке и попечительству в отношении несовершеннолетних); 186

2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования, среднего профессионального образования, дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования, науки, государственной поддержки инновационной деятельности, государственной поддержки научной, научно-технической деятельности, а также в сфере защиты прав и основных гарантий ребенка (в том числе в сфере организации и осуществления деятельности по опеке и попечительству в отношении несовершеннолетних), за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края; 3. государственный контроль (надзор) в сфере образования. Задачи Министерства: • Создание правовых, экономических и финансовых условий для свободного функционирования и развития системы образования в крае. • Обеспечение государственных гарантий прав граждан на получение общедоступного и бесплатного дошкольного, начального общего, основного общего и среднего общего образования, а также среднего профессионального образования. • Создание условий для получения гражданами дополнительного образования. • Обеспечение социальной поддержки и социального обслуживания детей-сирот, детей, оставшихся без попечения родителей (за исключением детей, обучающихся в федеральных образовательных организациях, детей, находящихся в медицинских организациях, учреждениях социального обслуживания населения). • Обеспечение соблюдения законодательства в сфере образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность на территории края (за исключением случаев, установленных федеральным законодательством), а также органами местного самоуправления, осуществляющими управление в сфере образования на территории края. Министерство здравоохранения Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и функции по разработке государственной политики в сферах здравоохранения, лекарственного 187

обеспечения, функционирования, развития и охраны курортов, лечебнооздоровительных местностей и природных лечебных ресурсов; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сферах здравоохранения, лекарственного обеспечения, функционирования, развития и охраны курортов, лечебно-оздоровительных местностей и природных лечебных ресурсов, а также в сфере образования (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края); 3. контроль в сферах здравоохранения, лекарственного обеспечения. Задачи Министерства: • обеспечение реализации конституционных прав граждан Российской Федерации на гарантированное получение медицинской помощи, лекарственных средств, изделий медицинского назначения, очковой оптики; • обеспечение создания условий для эффективного развития сфер здравоохранения, лекарственного обеспечения, а также условий, направленных на удовлетворение потребности края в природных лечебных ресурсах, охрану природных лечебных ресурсов, лечебнооздоровительных местностей и курортов; • обеспечение соблюдения лицензионных требований и условий при осуществлении медицинской деятельности организациями муниципальной и частной систем здравоохранения, фармацевтической деятельности, деятельности, связанной с оборотом наркотических средств и психотропных веществ; • обеспечение соблюдения организациями здравоохранения федеральных и региональных стандартов в сфере здравоохранения в части качества медицинской помощи; • обеспечение предоставления среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в краевых государственных образовательных учреждениях среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в сферах здравоохранения и лекарственного обеспечения. Министерство культуры Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет:

188

1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях культуры, туризма, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации (далее - объекты культурного наследия); 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях культуры, туризма, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия; 3. государственный контроль в областях музейного дела, сохранения, использования, популяризации и государственной охраны объектов культурного наследия. Задачи Министерства: • Обеспечение реализации основных направлений государственной политики в областях культуры, туризма, охраны и использования историко-культурного наследия на территории Красноярского края. • Обеспечение условий для реализации конституционных прав граждан на свободу творчества, участие в культурной жизни и пользование учреждениями культуры всех типов, доступ к культурным ценностям, а также для развития, обновления и эффективного использования туристской инфраструктуры в крае. • Обеспечение создания условий для сохранения и развития культур наций и народностей, населяющих территорию Красноярского края. Обеспечение сохранности объектов культурного наследия на • территории Красноярского края. • Обеспечение развития межрегиональных и международных культурных связей в целях дальнейшей интеграции Красноярского края в культурное пространство. • Обеспечение предоставления дополнительного образования детям, среднего профессионального, дополнительного профессионального образования в области культуры. Министерство социальной политики Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет:

189

1. функции по разработке государственной социальной политики в крае и нормативное правовое регулирование в сфере социальной поддержки и социального обслуживания населения края; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сфере социальной поддержки и социального обслуживания населения; 3. контроль в сфере социального обслуживания и социальной поддержки населения. Министерство является органом опеки и попечительства в части осуществления полномочий в отношении имущества граждан, признанных безвестно отсутствующими. Задачи Министерства: • обеспечение реализации государственной социальной политики на всей территории края; • обеспечение реализации конституционных прав граждан Российской Федерации на социальную поддержку и социальное обслуживание; • обеспечение создания условий эффективного развития сферы социальной поддержки и социального обслуживания населения края; • обеспечение постоянного управления имуществом граждан, признанных безвестно отсутствующими. Министерство спорта Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края, проектов правовых актов Правительства края в областях физической культуры и спорта; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях физической культуры и спорта, а также в сферах образования и профилактики безнадзорности и правонарушений несовершеннолетних (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края). Задачи Министерства: • Обеспечение развития физической культуры и спорта на территории края; • Обеспечение предоставления основного общего, среднего общего образования, среднего профессионального образования, 190

дополнительного образования детей, дополнительного профессионального образования в краевых государственных образовательных организациях, подведомственных Министерству или в отношении которых Министерство осуществляет функции и полномочия учредителя. Министерство природных ресурсов и экологии Красноярского края — является органом исполнительной власти Красноярского края. На основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, безопасности гидротехнических сооружений, обеспечения радиационной безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий (за исключением лечебно-оздоровительных местностей и курортов, территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Российской Федерации, проживающих на территории края), охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, водных биологических ресурсов, а также в сфере регулирования отношений недропользования; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, безопасности гидротехнических сооружений, обеспечения радиационной безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий (за исключением лечебнооздоровительных местностей и курортов, территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Российской Федерации, проживающих на территории края), охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, водных биологических ресурсов, а также в сфере регулирования отношений недропользования; 191

3. надзор (контроль) в областях охраны окружающей среды, лесных отношений, обращения с отходами производства и потребления, обеспечения радиационной безопасности, охраны атмосферного воздуха, водных отношений, экологической экспертизы, организации и функционирования особо охраняемых природных территорий, охраны и использования объектов животного мира, в том числе охотничьих ресурсов, и среды их обитания, а также в сфере регулирования отношений недропользования. Задачи Министерства: • Обеспечение создания условий, направленных на удовлетворение потребности края в природных ресурсах, охрану, оздоровление и улучшение состояния окружающей среды, сохранение биологического разнообразия, природных комплексов и объектов, имеющих особое природоохранное, научное, культурное и рекреационное значение. • Обеспечение сохранения благоприятной окружающей среды и природных ресурсов на территории края. • Обеспечение создания условий, способствующих повышению доходов краевого бюджета за счет эффективного использования природных ресурсов, инвестирования. • Обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесных ресурсах на территории края. • Обеспечение информирования граждан о состоянии окружающей среды на территории края. • Обеспечение предоставления среднего профессионального образования, дополнительного профессионального образования в краевом государственном образовательном учреждении в области лесных отношений. • Обеспечение соблюдения законодательства в областях охраны окружающей среды, охраны атмосферного воздуха, обеспечения радиационной безопасности, лесного законодательства, водного законодательства, законодательства об экологической экспертизе, законодательства об особо охраняемых природных территориях, законодательства о недрах, в области охраны и использования животного мира и среды его обитания, в том числе охотничьих ресурсов, органами

192

государственной власти, органами местного самоуправления, их должностными лицами, организациями и гражданами Министерство промышленности, энергетики и торговли Красноярского края — является органом исполнительной власти Красноярского края. Министерство осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях (сферах) промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения (в части производства тепловой энергии в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с установленной мощностью производства электрической энергии не менее 25 МВт, а также в части производства тепловой энергии субъектами энергетики, акции (доли) которых находятся в собственности края либо передаются из федеральной собственности в собственность края), энергосбережения и повышения энергетической эффективности, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции, обращения с ломом и отходами черных металлов, цветных металлов и их отчуждения, государственного регулирования торговой деятельности, отношений, связанных с организацией розничных рынков, государственного регулирования цен (тарифов) на нефтепродукты; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), энергосбережения и повышения энергетической эффективности, а также государственного регулирования торговой деятельности; 3. контроль (надзор) в областях (сферах) электроэнергетики, энергосбережения и повышения энергетической эффективности, газоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), лицензирования розничной продажи алкогольной продукции, за предоставлением деклараций об объеме розничной продажи алкогольной и спиртосодержащей продукции, лицензирования заготовки, хранения, переработки и реализации лома черных металлов, цветных металлов, осуществляемой юридическими 193

лицами и индивидуальными предпринимателями (за исключением реализации лома черных металлов, цветных металлов, образовавшегося у юридических лиц и индивидуальных предпринимателей в процессе собственного производства). Задачи Министерства: • обеспечение создания на территории края условий для эффективного развития в крае отраслей промышленности, электроэнергетики, теплоснабжения, газоснабжения, потребительского рынка (торговая деятельность, услуги общественного питания и бытового обслуживания населения), а также организации розничных рынков на территории края; • обеспечение реализации энергосберегающей государственной политики, проводимой на территории края; • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем электроэнергетики, теплоснабжения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края; • обеспечение соблюдения на территории края законодательства о государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции; • обеспечение соблюдения на территории края лицензионных требований и условий при заготовке, переработке и реализации лома черных металлов, цветных металлов; • обеспечение реализации государственной политики в области торговой деятельности на территории края. Министерство сельского хозяйства Красноярского края — является органом исполнительной власти Красноярского края, который на основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование в сфере агропромышленного комплекса, а также в области ветеринарии; 2. разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края и Правительства края в сферах агропромышленного комплекса края, регулирования рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, использования земель сельскохозяйственного назначения, в том числе в области обеспечения плодородия земель 194

сельскохозяйственного назначения, семеноводства, а также в областях ветеринарии, технического состояния самоходных машин и других видов техники, племенного животноводства; 3. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в сферах агропромышленного комплекса края, использования земель сельскохозяйственного назначения, в том числе в области обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, а также в области племенного животноводства; 3.1. контроль (надзор) в области племенного животноводства; 4. координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи министерства: • Создание условий для стабильного и эффективного функционирования и развития агропромышленного комплекса края. • Создание условий для формирования эффективно функционирующего рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия. • Обеспечение соблюдения организациями независимо от форм собственности, индивидуальными предпринимателями (главами крестьянских (фермерских) хозяйств) законодательства в области племенного животноводства. • Обеспечение процесса воспроизводства племенных животных в целях улучшения породных и увеличения продуктивных качеств сельскохозяйственных животных, их рационального использования для повышения эффективности и конкурентоспособности животноводства, сохранения генофонда малочисленных и исчезающих пород, полезных для селекционных целей. В ведении министерства находятся: • Служба по надзору за техническим состоянием самоходных машин и других видов техники Красноярского края. • Служба по ветеринарному надзору Красноярского края. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который осуществляет: 1. разработку проектов законов края, проектов правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях (сферах) градостроительной деятельности, жилищных отношений, газоснабжения, 195

теплоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), водоснабжения и водоотведения, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, пожарной безопасности, предупреждения ситуаций, которые могут привести к нарушению функционирования систем жизнеобеспечения населения, обеспечивающих население коммунальными услугами, и ликвидации их последствий; 2. оказание государственных услуг, управление и распоряжение государственной собственностью в областях (сферах) градостроительной деятельности, жилищных отношений, газоснабжения, теплоснабжения (за исключением полномочий, отнесенных к компетенции иных органов исполнительной власти края), теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, пожарной безопасности; 3. контроль в сферах теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения; 4. контроль за исполнением органами местного самоуправления муниципальных образований края (далее — органы местного самоуправления) отдельных государственных полномочий в областях жилищных отношений, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; 5. координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении органов исполнительной власти края. Задачи Министерства: • обеспечение создания условий развития градостроительной деятельности на территории края; • обеспечение создания условий развития в крае жилищных отношений; • обеспечение создания условий развития в крае теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и водоотведения; • обеспечение создания условий устойчивого функционирования систем коммунальной инфраструктуры, теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, используемых в сфере жизнеобеспечения населения края; • обеспечение предупреждения возникновения и развития чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, снижения

196

ущерба и потерь от чрезвычайных ситуаций межмуниципального и краевого характера, профилактики пожаров; • обеспечение защиты населения края от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий. Положение о Министерстве строительства и архитектуры Красноярского края утверждено постановлением Правительства Красноярского края от 21.08.2008 № 51-п "Об утверждении Положения о министерстве строительства и архитектуры Красноярского края". В соответствии с распоряжением Правительства Красноярского края от 13.10.2014 № 786-р министерство строительства и архитектуры Красноярского края переименовано в министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Красноярского края Министерство транспорта Красноярского края — орган исполнительной власти Красноярского края, который на основании и во исполнение Конституции Российской Федерации, федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, Устава края, законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края осуществляет: 1. нормативное правовое регулирование и разработку проектов законов края, правовых актов Губернатора края и Правительства края в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта), использования автомобильных дорог и осуществления дорожной деятельности (далее - дорожное хозяйство), а также в сфере государственного регулирования цен (тарифов) на транспортные услуги (за исключением транспортных услуг, оказываемых воздушным транспортом); 2. управление и распоряжение государственной собственностью в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта) и дорожного хозяйства; 3. оказание государственных услуг в областях транспорта (за исключением воздушного транспорта) и дорожного хозяйства; 4. контроль в области транспорта (за исключением воздушного транспорта).

197

Задачи Министерства: • обеспечение создания условий для развития услуг транспорта (за исключением услуг, оказываемых воздушным транспортом) на территории края; • обеспечение соблюдения законодательства об автомобильном и городском электрическом пассажирском транспорте; • обеспечение сохранности, развития и улучшения технического состояния автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения В ведении министерства находятся: • Служба строительного надзора и жилищного контроля Красноярского края. • Служба по контролю в области градостроительной деятельности Красноярского края.

198

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Перечень стандартов ЕСТД Таблица Д.1 Обозначение

Название

ГОСТ 3.1001-2011

Единая система технологической Общие положения

ГОСТ 3.1102-2011

Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов. Общие положения

ГОСТ 3.1103-2011

Единая система технологической документации. Основные надписи. Общие положения

ГОСТ 3.1105-2011

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов общего назначения

ГОСТ 3.1107-81

Единая система технологической документации. Опоры, зажимы и установочные устройства. Графические обозначения

ГОСТ 3.1109-82

Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 3.1116-2011

Единая система Нормоконтроль

ГОСТ 3.1118-82

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления маршрутных карт

ГОСТ 3.1119-83

Единая система технологической документации. Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на единичные технологические процессы

ГОСТ 3.1120-83

Единая система технологической документации. Общие правила отражения и оформления требований безопасности труда в технологической документации

ГОСТ 3.1121-84

Единая система технологической документации. Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на типовые и групповые технологические процессы (операции)

199

технологической

документации.

документации.

Продолжение таблицы Д.1 Обозначение

Название

ГОСТ 3.1123-84

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления технологических документов, применяемых при нормировании расхода материалов

ГОСТ 3.1125-88

Единая система технологической документации. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок

ГОСТ 3.1126-88

Единая система технологической документации. Правила выполнения графических документов на поковки

ГОСТ 3.1127-93

Единая система технологической документации. Общие правила выполнения текстовых технологических документов

ГОСТ 3.1128-93

Единая система технологической Общие правила выполнения технологических документов

ГОСТ 3.1129-93

Единая система технологической документации. Общие правила записи технологической информации в технологических документах на технологические процессы и операции

ГОСТ 3.1130-93

Единая система технологической документации. Общие требования к формам и бланкам документов

ГОСТ 3.1201-85

Единая система технологической документации. Система обозначения технологической документации

ГОСТ 3.1401-85

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов на технологические процессы литья

ГОСТ 3.1402-84

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов на технологические процессы раскроя материалов

200

документации. графических

Продолжение таблицы Д.1 Обозначение

Название

ГОСТ 3.1404-86

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов на технологические процессы и операции обработки резанием

ГОСТ 3.1405-86

Единая система технологической документации. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы термической обработки

ГОСТ 3.1407-86

Единая система технологической документации. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы (операции), специализированные по методам сборки

ГОСТ 3.1408-85

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов на технологические процессы получения покрытий

ГОСТ 3.1409-86

Единая система технологической документации. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы (операции) изготовления изделий из пластмасс и резины

ГОСТ 3.1412-87

Единая система технологической документации. Требования к оформлению документов на технологические процессы изготовления изделий методом порошковой металлургии

ГОСТ 3.1428-91

Единая система технологической документации. Правила оформления документов на технологические процессы (операции) изготовления печатных плат

ГОСТ 3.1502-85

Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов на технический контроль

ГОСТ 3.1507-84

Единая система технологической документации. Правила оформления документов на испытания

201

Окончание таблицы Д.1 Обозначение

Название

ГОСТ 3.1701-79

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Холодная штамповка

ГОСТ 3.1702-79

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Обработка резанием

ГОСТ 3.1703-79

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Слесарные, слесарно-сборочные работы

ГОСТ 3.1704-81

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Пайка и лужение

ГОСТ 3.1705-81

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка

ГОСТ 3.1706-83

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Ковка и горячая штамповка

ГОСТ 3.1707-84

Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Литье

ГОСТ 3.1901-74

Единая система технологической документации. Нормативно-техническая информация общего назначения, включаемая в формы технологических документов

202

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Перечень стандартов ЕСКД Таблица Е.1 Обозначение ГОСТ 2.004–88

ГОСТ 2.105–95* ГОСТ 2.109–73 ГОСТ 2.201–80 ГОСТ 2.301–68 ГОСТ 2.303–68 ГОСТ 2.304–81 ГОСТ 2.307–68 ГОСТ 2.317–69

Название Единая система конструкторской документации. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам Единая система конструкторской документации. Обозначение изделий и конструкторских документов Единая система конструкторской документации. Форматы Единая система конструкторской документации. Линии Единая система конструкторской документации. Шрифты чертежные Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений Единая система конструкторской документации. Аксонометрические проекции

203

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Перечень стандартов ЕСПД Таблица Ж.1 Обозначение

ГОСТ 19.003-80

ГОСТ 19.005-85

ГОСТ 19.101-77 ГОСТ 19.102-77 ГОСТ 19.103-77 ГОСТ 19.104-78 ГОСТ 19.105-78 ГОСТ 19.106-78 ГОСТ 19.201-78 ГОСТ 19.202-78 ГОСТ 19.301-79 ГОСТ 19.401-78 ГОСТ 19.402-78 ГОСТ 19.403-79

Название ЕСПД. Общие положения

ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические. — Заменен на ГОСТ 19.70190 ЕСПД. Р-схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические и правила выполнения ЕСПД. Виды программ и программных документов ЕСПД. Стадии разработки ЕСПД. Обозначение программ и программных документов ЕСПД. Основные надписи ЕСПД. Общие требования к программным документам ЕСПД. Требования к программным документам, выполненным печатным способом ЕСПД. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению ЕСПД. Спецификация. Требования к содержанию и оформлению ЕСПД. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению ЕСПД. Описание программы ЕСПД. Ведомость держателей подлинников

204

Окончание таблицы Ж.1 Обозначение Название ГОСТ 19.404-79 ЕСПД. Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.501-78 ЕСПД. Формуляр. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.502-78 ЕСПД. Описание применения. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.503-79 ЕСПД. Руководство системного программиста. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.504-79 ЕСПД. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.505-79 ЕСПД. Руководство оператора. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.506-79 ЕСПД. Описание языка. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.507-79 ЕСПД. Ведомость эксплуатационных документов ГОСТ 19.508-79 ЕСПД. Руководство по техническому обслуживанию. Требования к содержанию и оформлению ГОСТ 19.601-78 ЕСПД. Общие правила дублирования, учета и хранения ГОСТ 19.602-78 ЕСПД. Правила дублирования, учета и хранения программных документов, выполненных печатным способом ГОСТ 19.603-78 ЕСПД. Общие правила внесения изменений ГОСТ 19.604-78 ЕСПД. Правила внесения изменений в программные документы, выполненные печатным способ ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и (ИСО 5807-85) систем. Условные обозначения и правила выполнения

205

ПРИЛОЖЕНИЕ И Вопросы для испытания экзаменом по дисциплине МДКП 1. Задачи министерств и правительства города и края в области автоматизации. 2. Техническое задание ГОСТ 19.201 — 78. Назначение, состав. 3. Понятие информационной системы (ИС), основные функции ИС. 4. Виды информационных систем, области применения, концепции развития. 5. Корпоративные ИС. Назначение и состав стандартов MRP — ERP-II. Наука — понятие. Научные задачи. Виды наук. 6. 7. Научный метод. Наблюдение, эксперимент. 8. Подобие и аналогия. Теория, гипотеза, аксиома. Теорема. 9. Инженерные задачи. Объект и область исследования (анализа) направления подготовки «Информационные системы и технологии». 10. Модель. Моделирование, этапы моделирования. 11. Концептуальная модель. Сущность и назначение. 12. Логическая модель. Сущность и назначение. 13. Физическая модель. Сущность и назначение. 14. Свойства модели и классификация. 15. Динамические модели. Стационарные и нестационарные. 16. Стохастические и детерминированные модели. 17. Модели: простейшие, первого, второго порядка, модель запаздывания. 18. Информационные модели. Назначение. 19. Обратная связь. Режимы слежения и стабилизации. 20. Датчики и усилители для авиационных и космических ИС. 21. Стандартизация цели и задачи. 22. Стандарты: ЕСПД, ЕСКД, ЕСТД, CASE, CALS, SADT, ISO. (назначение и краткая характеристика). 23. Метрология, основные эталоны величин. Системы измерений в технической области. 24. Шкалы измерений технических параметров. 25. Источники литературы для выполнения проектов и работ в технической области. 206

26. Состав и структура пояснительной записки к техническому проекту (работе). 27. Виды графических материалов. Назначение, основные требования (кратко).

207