Academic literature on the topic 'Забезпечення програмно-математичне'

Вступ. У країнах-лідерах космічної галузі інтенсивно ведуться роботи зі створення сервісних космічних апаратів для інспекції та обслуговування некооперованих космічних апаратів, які не оснащено спеціальними засобами для стикування. Застосування оптичних систем, так званих систем технічного зору, визначення положення дозволяють здійснити автоматичне зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Проблематика. На сьогодні проблема розпізнавання за відеозображенням взаємного положення космічних апаратів при зближенні і стикуванні, ще не має ефективного розв’язання. Під ефективністю розуміється виконання технічних вимог до бортової системи технічного зору за точністю та швидкодією при допустимих обсягах обчислень і збереження інформації. Тому актуальним є побудова системи технічного зору, створення відповідного математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення з перевіркою запропонованих рішень у стендових випробуваннях. Систему призначено для автоматичного зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Мета. Розробка науково-технічних основ побудови системи технічного зору та методів розв’язання задачі визначення положення космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, створення математичного опису процесу зближення та стиковки, а також програмно-алгоритмічного забезпечення системи технічного зору, що задовольняє задані вимоги. Матеріали й методи. Використано методи фільтрації та обробки цифрових зображень, комп’ютерної графіки, динаміки космічних апаратів, методи еліпсоїдального оцінювання стану нелінійних динамічних систем, методи розв’язування систем нелінійних рівнянь, методи теорії графів та навчання. Результати. Створено математичне, алгоритмічне та програмно-технічне забезпечення системи технічного зору для визначення положення та орієнтації космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, придатне для практичного застосування. Висновки. Проведені випробування системи технічного зору на стенді показали працездатність запропонованих науково-технічних рішень та можливість використання їх на практиці.

Запропоновано нейронну мережу для розпізнавання картографічних зображень ґрунтових масивів та класифікації ландшафтних ділянок за типами ґрунтових масивів із використанням нейронної мережі. Описано підходи до проектування архітектури, методів навчання, підготовки даних для проведення навчання, тренування та тестування нейронної мережі. Розроблено структурно-функціональну схему нейронної мережі, яка складається із вхідного, прихованих та вихідного шарів, кожен окремий нейрон описано відповідною активаційною функцією із підібраними ваговими коефіцієнтами. Показано доцільність застосування кількості нейронів, їх тип та архітектуру для проведення задачі розпізнавання та класифікації ділянок на кадастрових картах. Як вихідні дані використано відкриті державні інформаційні ресурси, в яких виділено окремі ділянки за типами ґрунтів, їх поширення та сформовано базу даних для навчання та тренування нейронної мережі. Проаналізовано ефективність, швидкодію та точність роботи нейронної мережі, зокрема, проведено комп'ютерну симуляцію із використанням сучасного програмного забезпечення та математичне моделювання обчислювальних процесів у середині структури нейронної мережі. Розроблено програмні засоби для попередньої підготовки та оброблення вхідних даних, подальшого тренування та навчання нейронної мережі та безпосередньо процесу розпізнавання та класифікації. Відповідно до отриманих результатів, розроблена модель та структура нейромережі, її програмні засоби реалізації показують високу ефективність як на етапі попереднього оброблення даних, так і загалом на етапі класифікації та виділення цільових ділянок ґрунтових масивів. Надалі наступним етапом досліджень є розроблення та інтеграція програмно-апаратної системи на основі розпаралелених та частково розпаралелених засобів обчислювальної техніки, що дасть змогу значно пришвидшити обчислювальні операції, досягти виконання процесів навчання та тренування нейронної мережі в режимі реального часу та без втрати точності. Подані наукові та практичні результати мають високий потенціал для інтеграції в сучасні інформаційно-аналітичні системи, системи аналізу та моніторингу за станом навколишнього середовища, технологічними об'єктами та об'єктами промисловості.

Впровадження інформаційно-комунікаційних технологій в освіту обумовило появу мережевих технологій навчання. Розвиток Інтернет-технологій відкриває нові шляхи для впровадження дистанційних технологій у вищу освіту та потребують необхідного сучасного мережевого навчально-методичного забезпечення. Специфікою вищого навчального закладу морського профілю є наявність проходження курсантами довготривалої морської практики, а в таких умовах найбільш ефективною є дистанційна форма навчання.Таким чином, створення мережевих освітніх ресурсів у вищому навчальному закладі морського профілю є актуальною проблемою, розв’язання якої обумовить перехід на новий рівень використання телекомунікаційних технологій, дозволить організацію навчальної діяльності на основі інформаційних освітніх ресурсів в глобальних мережах.Питання використання ІКТ у навчальному процесі ВНЗ розглядалися багатьма вітчизняними та закордонними науковцями такими, як Є. С. Полат, М. І. Жалдак, Н. В. Морзе, С. А. Раков, В. В. Олійник, О. В. Співаковський, В. Ю. Биков, В. М. Кухаренко та інші. У структурі інформаційної культури вчителя Н. В. Морзе серед інших складових виділяє культуру використання ІКТ і культуру спілкування через засоби ІКТ [3].Розробці методичної підтримки засобів ІКТ присвячені роботи таких науковців, як В. Ю. Биков, А. Ф. Верлань, Т. Л. Архіпова, О. М. Гончарова, А. М. Гуржій, Ю. О. Жук, Л. І. Білоусова та ін. У своїх працях науковці відмічають високу ефективність використання інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному процесі. Значна кількість досліджень присвячених створенню нової системи інформаційного забезпечення освіти, розробленню автоматизованих навчальних систем тощо.О. В. Співаковський проводить дослідження методики викладання із використанням мультимедійних навчальних програм, застосування Інтернет-технологій, електронних бібліотек, мережевих навчальних систем; реалізації дистанційного навчання [4].В роботах Р. С. Гуревича, Л. В. Жиліної, Т. І. Чепрасової розглядається необхідність електронних навчально-методичних комплексів для якісного здійснення процесу навчання та його методичного забезпечення, структура яких включає: електронний навчальний посібник; комп’ютерний практикум лабораторного моделювання; систему тестування; мережеву Web-версію курсу тощо [1; 5].Визначення електронного навчально-методичного комплексу можна сформулювати так: навчально-методичний комплекс-це навчальна програмна система комплексного призначення, що забезпечує неперервність та повноту дидактичного циклу процесу навчання. Вона являє собою теоретичний матеріал, контроль рівня знань та умінь, інформаційно-пошукову діяльність, математичне та імітаційне моделювання з комп’ютерною візуалізацією та сервісні функції при умові здійснення інтерактивного зворотного зв’язку [2].Освітні мережеві навчально-методичні комплекси (МНМК) є програмно-інформаційним посередником між тими, хто навчаються і викладачами, тому функції навчально-методичного комплексу створенні підтримки користувачів.Мережеві навчально-методичні комплекси повинні забезпечувати всі традиційні форми навчання у вищому навчальному закладі:лекції, практичні заняття, консультації. В ході роботи з МНМК можуть бути також здійснені консультацій в он-лайн режимі з викладачем для студентів, що не мають змогу отримати допомогу на території ВНЗ.Мережевий навчально-методичний комплекс в процесі навчання подає навчальні матеріали у доступній формі, наочно, згідно змісту та методики навчання; грає роль помічника в розв’язанні вправ та контролера в прийнятті результатів тестувань, контрольних робіт, звітів тощо, наявність журналу успішності допомагає контролювати рівень засвоєння матеріалу. При розробці мережевого навчально-методичного комплексу необхідно поєднати технологічні етапи створення навчальних курсів з дидактичними принципами навчання та основними ступенями учбового процесу.Мережевий навчально-методичний комплекс містить всі необхідні матеріали такі, як план роботи, робоча програма, електронний лекторій, можливо відео лекторій, практикум, бібліотеку електронних посібників, тренажери, варіанти контрольних та розрахунково-графічних робіт, засоби он-лайн тестування, теми проектів, рефератів тощо.МНМК є основним засобом для організації навчального процесу в нових освітніх умовах для очної, заочної та дистанційної форм навчання. Навчально-методичний комплекс спонукає тих, хто навчається, до активної пошукової навчальної діяльності, самостійного оволодіння знаннями, шукати та знаходити джерела необхідної інформації, розвитку творчих здібностей тощо.Нами було створено МНМК навчання курсу «Вищої математики» майбутніх судноводіїв. При цьому самостійна робота курсантів стає переважаючою в структурі навчально-освітньої діяльності.МНМК курсу «Вища математика» складається з блоків: інструктивний, інформаційний, комунікативний та контролювальний (рис. 1). Рис. 1 Кожен блок являє собою комплект дидактичних ресурсів (рис. 2).МНМК є результатом розвитку та інформатизації традиційних навчально-методичних комплексів. Комплекс здатен забезпечити в належному об’ємі всі традиційні види занять у вузі (лекції, практичні заняття, науково-дослідницьку роботу, самостійну роботу, модульні контрольні роботи, заліки).Кожен курсант має вільний доступ до необхідного навчального матеріалу. Реєструючись у системі і отримуючи доступ до навчального матеріалу, який відповідає його спеціальності та академічному рівню, курсант може розпочати свою самостійну роботу скрізь, де є вільний доступ до мережі Інтернет.Весь матеріал комплексу розподілений на курси:1. Класики 1 курс.2. Класики 2 курс.3. СП 1 курс.4. СП 2 курс.5. Заочне відділення 1 курс.6. Заочне відділення 2 курс.7. СП заочне відділення 1 курс. Рис. 2 Мережевий навчально-методичний комплекс для забезпечення самостійної роботи курсантів Херсонської державної морської академії з вивчення курсу вищої математики, здійснення перевірки сформованості знань, вмінь та навичок курсантів розраховано і на користування викладачів інших спеціальностей кафедри.Сучасний судноводій або судновий механік – це людина, яка крім знання спеціальних дисциплін, повинна володіти ІКТ, вміти інтегрувати свої знання у інноваційні технологій, самостійно творчо вирішувати наукові, технічні, суспільні задачі, критично мислити, захищати свою точку зору. Він повинен вміти працювати в злагоді з оточуючими, постійно поповнювати і поновлювати свої знання шляхом самоосвіти, самовдосконалення. Вища школа реалізує цю задачу при особливій організації освітнього процесу, спрямовану на активну самостійну роботу курсантів.

У доповіді автором розглядаються організаційні, теоретико-наукові і науково-технічні проблеми створення інформаційно-лінгвістичного та програмно-математичного забезпечення КАУ перспективного ракетного комплексу СВ. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/21148