В статье представлены результаты развития исследований в области автоматизированного обучения операторов технологических процессов (на примере погрузочно-разгрузочных машин) на компьютерных тренажерных комплексах (КТК). Особенностью разрабатываемых КТК является интеллектуальная автоматизированная система (АС) контроля формирования сенсомоторных навыков, основанная на математических моделях и алгоритмах для представления знаний о технологическом процессе, автоматизированного проектирования учебных курсов для профессиональной подготовки операторов в виртуальной производственной среде, автоматической оценки формирования навыков. Применение КТК для обучения операторов погрузочно-разгрузочных машин, основанных на интеллектуальной АС, способствует повышению качества формирования профессиональных навыков эффективного и безопасного выполнения технологических процессов в различных сферах (например, речные и морские порты, строительство, добыча полезных ископаемых) по результатам прохождения учебных курсов.

Ключевые слова: погрузочно-разгрузочные машины, технологический процесс, компьютерный тренажерный комплекс, профессиональные навыки, сенсомоторные навыки, интеллектуальные автоматизированные системы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

Рассмотрены особенности математического, алгоритмического и программного обеспечения разрабатываемой тренажерно-обучающей системы (ТОС) для контроля навыков визуального моделирования при подготовке студентов направлений в области автоматизации, информатизации, роботизации. Применение ТОС позволяет автоматически генерировать индивидуальные варианты практических заданий по разработке и анализу визуальных моделей, автоматически оценить правильность выполнения заданий студентами, формировать для студента советующие воздействия (замечания и рекомендации для лучшего понимания изучаемой темы). Применение ТОС в процессе контроля начальных навыков визуального моделирования у студентов позволит: уменьшить необходимость ручного составления большого числа вариантов заданий преподавателем и последующей проверки результатов их выполнения; повысить качество обучения с учетом специфики рассматриваемых направлений подготовки студентов.

Ключевые слова: информационные системы в образовании, тренажерно-обучающая система, автоматизированный контроль знаний и навыков, визуальное моделирование, унифицированный язык моделирования (UML)

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

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

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

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

В статье рассмотрены особенности предлагаемой методики разработки практических задач для автоматизированного контроля знаний и навыков при обучении ИТ-специалистов. Методика представлена на примере задач для контроля знаний и начальных навыков в области тестирования программного обеспечения (ПО) и описания функциональных требований к ПО. Применение методики способствует развитию средств электронного обучения и дистанционных образовательных технологий при обучении ИТ-специалистов (в частности, студентов вузов по соответствующим направлениям). Работа выполнена при поддержке стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам (№ стипендии СП-100.2018.5), назначенной Советом по грантам Президента Российской Федерации.

Ключевые слова: ИТ-специалист, профессиональные знания и навыки, контроль знаний и навыков, автоматизированные обучающие системы, тестирование ПО

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена решению задачи в области разработки методов и средств автоматизации оценки эффективности обучения на компьютерных тренажерах, используемых для подготовки операторов производственных процессов. Во многих научных исследованиях по созданию и применению компьютерных тренажеров приведены подходы к оценке эффективности обучения. Однако недостаточно рассмотрена проблема автоматизации процесса данной оценки на базе самих тренажеров, без необходимости применения сотрудником глубоких знаний математических методов и специализированных программных продуктов. Для решения обозначенной задачи предложены методика оценки (основанная на методах математической статистики) и прототип подсистемы компьютерного тренажерного комплекса, применение которых при организации процесса профессиональной подготовки операторов позволяет снизить трудоемкость работы специалиста, ответственного за проведение оценки эффективности. Полученные результаты могут применяться в образовательных организациях, осуществляющих подготовку операторов, а также в учебных центрах на предприятиях. Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-38-00835.

Ключевые слова: компьютерный тренажер, методы математической статистики, эффективность процесса обучения, автоматизация процесса обучения

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрена проблема повышения эффективности составления тест-планов при тестировании сложных программных систем (ПС). Средства автоматизации разработки тест-планов позволяют описать данный документ достаточно обобщенно, без учета многих атрибутов, требуемых для успешности дальнейших этапов тестирования ПС. Применение разрабатываемой автоматизированной системы (АС), описанной в статье, позволяет снизить трудоемкость создания тест-планов за счет наличия четкой последовательности шагов при составлении документа, предоставления специалисту справочной информации и советующих воздействий. Данная АС в перспективе может использоваться как непосредственно при разработке тест-планов в ходе реальных программных проектов, так и при обучении начинающих специалистов навыкам заполнения данных документов.

Ключевые слова: тестирование программного обеспечения, тест-план, автоматизированная система

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

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

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

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

Рассмотрена проблема повышения эффективности подготовки специалистов по тестированию программного обеспечения (ПО) на основе применения автоматизированной обучающей системы (АОС) для управления процессом формирования профессиональных компетенций. Для уменьшения трудоемкости и повышения эффективности процесса тестирования стоит задача обучить начинающего специалиста современным техникам тестирования, в том числе с учетом опыта реальных программных проектов. Применение средств автоматизации может интенсифицировать и повысить качество выполнения задачи обучения. В работе предлагаются модели и алгоритмы для управления формированием профессиональных знаний и навыков специалистов по тестированию с использованием современных математических методов. Работа выполнена при поддержке стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам (№ стипендии СП-100.2018.5), назначенной Советом по грантам Президента Российской Федерации.

Ключевые слова: автоматизированные обучающие системы, тестирование программного обеспечения, подготовка кадров, профессиональные знания и навыки

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

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

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

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

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

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

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье обоснована актуальность создания типового веб-портала национально-культурной автономии. Приведены разработанные архитектура, функциональная модель, информационная модель, графический интерфейс главной страницы типового веб-портала национально-культурной автономии. Перечислены положительные эффекты от внедрения типового веб-портала национально-культурной автономии.

Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии, веб-портал, национально-культурная автономия

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

В проведенном исследовании на примере выбора SAP UI Technology для разработки подсистемы планирования и фактического учета рабочего времени была показана предложенная методика выбора одной из предусмотренных технологий построения некоторой подсистемы на основе определенной платформы. Разработанная методика включает в себя анализ особенностей, преимуществ и недостатков каждой из возможных технологий, а затем хорошо формализованный процесс принятия решения о выборе одной из технологий на основе метода анализа иерархий.

Ключевые слова: многокритериальные задачи, метод анализа иерархий, архитектура программных систем, пользовательский интерфейс, SAP ERP, SAP UI Technologies

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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