Статті в журналах з теми "Вбудовані системи"

Зростання складності радіоелектронних навігаційних систем повітряних суден і розширення кола виконуваних ними функцій призвели до того, що для управління технічним станом радіоелектронних навігаційних систем підприємства змушені виконувати значний обсяг робіт з технічного обслуговування і ремонту. Сучасні повітряні судна оснащуються цифровими пілотажно-навігаційними комплексами нового покоління, в яких всі системи мають вбудовані системи контролю і конструктивно виконуються у вигляді ряду легкозамінного блоку. Експлуатаційні витрати на технічне обслуговування і ремонт радіоелектронних навігаційних систем в даний час досягають 30-40% від загальної вартості технічного обслуговування і ремонту повітряного судна, тому актуальним є питання підвищення ефективності системи технічного обслуговування і ремонту за рахунок зниження експлуатаційних витрат при збереженні льотної придатності та конкурентоспроможності повітряного судна.

Розвиток сучасних систем авіоніки робить проектування таких систем неможливим без використання засобів автоматизації. У даний час область таких інструментів представлена запатентованими інструментами, розробленими такими великими виробниками літаків, як Boeing та Airbus, а також низкою відкритих або частково відкритих міжнародних проектів, що відрізняються за термінами дії, наявністю вихідного коду та документації. Eсі інструменти базуються на архітектурних моделях розробленої системи. У цій статті розглядаються мови, доступні для опису архітектурних моделей систем авіоніки, та показано, яка мова програмування є найбільш підходящою через її текстові позначення та вбудовані концепції, які добре підходять для представлення більшості елементів вбудованих систем. Потім у статті представлено набір інструментів для проектування сучасних систем авіоніки. Набір інструментів забезпечує як загальну платформу для проектування та аналізу архітектурних моделей, так і спеціалізоване рішення для певної галузі систем авіоніки. Він підтримує створення, редагування та маніпулювання моделями як у текстовому, так і в графічному форматах. Зауважімо, що саме архітектурні моделі, що описують компоненти системи і взаємозв'язок між ними, стають основою для формування нових технологій і інструментів для автоматизації проектування. Вони дозволяють описувати різні аспекти архітектури в єдиній формалізованої моделі, яку можна обробляти різними інструментами для перевірки внутрішньої узгодженості архітектури, відповідності різним вимогам системи, автоматизації проектних рішень, генерації даних і файлів конфігурації, вихідний код і т.д. Складність сучасних авіаційних систем і високі вимоги до їх надійності призводять до необхідності використання загальних ресурсів. Під час створення IMA-систем розробники стикаються з низкою завдань і проблем, з якими вони раніше не стикалися. Для вирішення цих проблем на допомогу приходять різні засоби автоматизації і комп’ютерна підтримка розробки. Розвиток цього напрямку в першу чергу пов’язано з використанням різних моделей, в тому числі архітектурних моделей програмно- апаратних комплексів.

У вищих навчальних закладах студенти згідно освітньо-професійної програми підготовки бакалавра [2], повинні володіти сучасними методами ефективного доступу, систематизації та збереження інформації, використовувати методи ідентифікації та класифікації інформації за допомогою програмних засобів, вміти проектувати інформаційні потоки для комп’ютерних систем, визначати принципи організації інформаційного забезпечення інформаційних систем, знати загальну структуру сучасних комп’ютерів, основні операційні системи, володіти методами та сучасними програмними засобами для налагодження програм та програмних комплексів, мати досвід підтримки програмного продукту під час експлуатації. Набуття всіх цих знань та вмінь неможливо без досконалого професійного володіння налаштуваннями операційної системи.Налаштування операційної системи Windows можна здійснювати використовуючи стандартні засоби, наприклад, «Управління комп’ютером», «Служби», «Панель управління». Але вбудовані в операційну систему додатки не надають можливості розширеного конфігурування системи.Для більш гнучкого налаштування здебільшого користуються програмним забезпеченням сторонніх розробників [3]. Прикладом такої програми є утиліта «Tweak XP» фірми Totalidea Software. Ця програма є однією з провідних в даному сегменті ринку спеціалізованого програмного забезпечення, однак вимагає ліцензування, тому як правило використовуються freeware-утиліти. Такі програми дозволяють здійснювати конфігурування системи досить швидко і без особливих труднощів. Однак, основним недоліком зазначених програмних продуктів є обмеження їх функціональних можливостей, у зв’язку з чим неможливо охопити всі особливості налаштування операційної системи.Ефективнішим засобом конфігурування операційної системи є налаштування методом безпосереднього редагування системного реєстру. Відслідковування змін у базі даних налаштувань реєстру дає можливість здійснювати оптимізацію операційної системи, захист від вірусів та backdoor модулів. Деякі вірусні програми знешкоджуються прямим редагуванням системного реєстру [1].Знання особливостей системного реєстру необхідні не тільки для налаштування програмного забезпечення і встановлених пристроїв, а й для підтримання на надійному рівні безпеки комп’ютера. Реєстр надає можливість керувати обліковими записами користувачів та розмежуванням їх доступу до ресурсів комп’ютера.Модифікацію системного реєстру можна здійснювати використовуючи спеціальні reg-файли, що містять інформацію про створені адміністратором налаштування.Коли студент працює з програмою-твікером, то механізм функціонування налаштувань системи повністю прихований від нього, тобто як наслідок відсутність розуміння внутрішніх механізмів функціонування операційної системи. У випадку налаштування операційної системи через безпосереднє редагування системного реєстру студенту стає доступною вся структура взаємозв’язків у внутрішній роботі операційної системи, і знаючи загальні механізми функціонування та використовуючи аналітико-синтетичний апарат студент може комбінувати існуючі та створювати свої налаштування, тобто досягає гнучкості налаштування системи, якої неможливо досягти при використанні твікерів.Крім того знання внутрішньої будови системи налаштувань операційної системи дозволяє студенту поглиблювати свої знання в системному програмуванні при написанні утиліт для налаштування та захисту ОС.

У статті наводиться аналіз даних літератури щодо впливу психологічних факторів на стан репродуктивної системи жінок, оцінюються психофізіологічні стани жінок з різноманітними розладами репродуктивної сфери. Демонструються основні постулати психосоматичної медицини. Розглядається актуальність психологічних методів регуляції емоційних станів жінок з різними проблемами репродуктивної сфери. Підкреслюється важливість гармонізації психологічного стану з метою досягнення репродуктивного здоров’я. Висловлюється пропозиція щодо формування структурних підрозділів психологічної допомоги, які вбудовані в клінічні установи (жіночі консультації, лікарні, поліклініки) з метою профілактики та запобігання розвитку соматичних ускладнень, насамперед, репродуктивної сфери, на фоні негативних емоційних станів, внутрішньо-особистісних та міжособистісних конфліктах, порушення сімейних відносин. Ключові слова: репродуктивне здоров’я, психосоматика, непліддя «нез’ясованої» етіології, психологічні стани.

Розвиток людини, суспільства й економіки має спрямованість у майбутнє, що знайшло відображення у виникненні таких понять, як «передбачення», «прогноз». Прогнозування («наукове передбачення») – це та сторона пізнавальної діяльності суб’єкта, результатом якого є одержання знань про майбутні події.Моделі складних систем, таких як фінансові ринки, не завжди можуть давати однозначні рекомендації або прогноз.Серед факторів, що характеризують динаміку ринку та впливають на неї, є велика кількість даних нечислової природи, значення яких мають імовірнісну природу.Для подолання проблем, з якими доводиться зіштовхуватися при аналізі фінансової ситуації, робляться спроби застосування таких розділів сучасної фундаментальної й обчислювальної математики, як нейрокомп’ютери, теорія стохастичного моделювання (теорія хаосу) і теорія ризиків, теорія катастроф, синергетика й теорія систем, що самоорганізуються (включаючи генетичні алгоритми), теорія фракталів, нечіткі логіки й навіть віртуальна реальність.Правильне розуміння ситуації на ринку, аналіз його динаміки, прогнозування поводження ринку приводить до обґрунтованого прийняття рішень.Основна мета роботи полягала у розробці програмного забезпечення для дослідження динаміки й прогнозування курсу цінних паперів.Вiдповiдно до мети, було необхiдно вирiшити наступнi задачi:Розглянути основні підходи до аналізу ринку цінних паперів.Дослідити можливості програмного комплексу MetaTrader 4 по керуванню ринком цінних паперів.Проаналізувати можливості мови MQL 4 по створенню ринкових індикаторів і експертних систем аналізу ринку цінних паперів.Розробити й протестувати індикатор для аналізу динаміки курсів валют і експертну систему для короткочасного прогнозування й прийняття рішень на валютному ринку.Аналіз літератури з проблеми дослідження дозволив виділити наступні суттєві характеристики об’єкта дослідження:валютний ринок Forex має високу ліквідність;відсутність обмежень за часом роботи забезпечує неперервність процесу дослідження;децентралізованість забезпечує незалежність від локальних геополітичних факторів;велика кількість учасників ринку дозволяє абстрагуватися від індивідуальних особливостей гравців;об’єкт дослідження являє собою складну систему з великою кількістю нелінійних зв’язків.Виділені властивості валютного ринку дозволяють розглядати його як динамічну систему, що може бути проаналізована. Прогноз стану системи є актуальною проблемою, безпосередньо пов’язану з отриманням прибутку.Розгляд алгоритмів отримання якісних і кількісних характеристик ринку засобами фундаментального, технічного та комп’ютерного аналізу дозволив зробити наступні висновки:1. На практиці можна знайти випадки, коли кожен з представлених підходів до аналізу ринку дасть прийнятний результат. Для трейдерів, що не є ринкоутворювачами, найбільш прийнятним є комп’ютерний індикаторний аналіз з автотрейдингом за короткочасними прогнозами.2. Автоматичні індикатори є ефективним засобом графічного аналізу часових рядів, надаючи трейдеру можливість прийняття обґрунтованого рішення.3. При розробці експертної системи для робочого місця трейдера необхідно розрізняти поняття «прогнозування руху цін на ринку», з одного боку, та «ігрові робочі гіпотези», зважені за ймовірністю подій, з іншого.4. Критеріями вибору трейдингової системи є підтримка великого набору індикаторів і експертів, можливість розширення системи компонентами користувача, наявність вбудованої мови програмування та локалізація.В результаті дослідження було створено експертну систему, призначену для автоматичного ведення торгів на ринку цінних паперів. Експертна система реалізована засобами мови програмування MQL 4, що вбудована в термінал MetaTrader 4.Розгляд підходів до написання технічних індикаторів та експертних систем для підтримки прийняття рішень на основі аналізу динаміки курсу цінних паперів та короткочасного прогнозування дозволило зробити наступні висновки:Мова програмування MQL 4 має всі необхідні інструменти для забезпечення якісного технічного аналізу курсу валют.Можливість написання та тестування експертів в торговій системі MetaTrader дозволяє користувачу створити систему торгівлі, що приносить прибуток.Аналіз присутніх на ринку торгових систем виявив типові помилки в написанні експертних систем, що були враховані при розробці власного автотрейдингового експерта.Подальший розвиток даної роботи планується у напрямку дослідження динаміки валютних ринків з метою удосконалення алгоритмів прогнозування курсу та оптимізації роботи торгових експертних систем із застосування механізму нейронних мереж.

Підвищення якості підготовки спеціалістів вищими навчальними закладами на сучасному етапі передбачає значне поліпшення контролю навчальної роботи студентів як важливого засобу управління процесом навчання. Ця проблема стає більш актуальною в умовах реформування вищої освіти України, приєднання країни до Болонської конвенції та впровадження в навчальний процес кредитно-модульної системи у відповідності до вимог ECTS [1; 2].Методичне забезпечення навчальної діяльності студента з дисципліни «Інформатика» базується на предметної моделі фахівця, яка, в свою чергу, складається з семантичної, процедурної, тематичної, функціональної і операційної моделей. Зміст компонентних складових детально аналізується колективом кафедри, уточнюється за рахунок узгоджень із зацікавленими суміжними навчальними підрозділами, перевіряється на відповідність нормативній моделі (державному стандарту) і затверджується завідувачем кафедри.Операційна предметна модель фахівця – це система умінь, якою він повинен оволодіти при засвоєнні знань семантичного та процедурного характеру. Оскільки уміння – це засвоєний людиною спосіб дій, то система навчальних дій повинна відповідати системі умінь. Основою побудови системи умінь є послідовний характер їх формування: попередні, раніше сформовані уміння, повинні входити складовою частиною до тих, які формуються пізніше [2].Кафедрою вищої і прикладної математики та інформатики ДонНАБА застосовуються такі завдання, що передбачають знання студента з тих попередніх складових навчального матеріалу, які в самому завданні не сформульовані, але без них не можна дати правильної відповіді. Тобто конструкція відповіді передбачає ланцюг понять, співвідношень, висновків, теорем тощо, які у самій відповіді відсутні.Наприклад. Завдання[3]: Розподілити змінні по комірках і записати формульний вираз для табличного процесора Excel (надається формульний вираз в чисельно-літерній символіці).Рішення: Представимо рішення у вигляді послідовності операцій, які необхідно виконати для отримання рішення:Операція 1:Визначимо всі змінні, використовувані в даному формульному виразі: a, x.Операція 2:Розподілимо змінні по комірках. Нехай в комірці А1розташовуватиметься зміннаa, в комірці А2 –x.Операція 3:Для правильного обчислення величини W достатньо перевірки двох з трьох вказаних умов, оскільки невиконання (хибне значення) будь-яких двох умов означає виконання (істинність) третьої умови. Т.ч. очевидним є використання двох функцій ЕСЛИ, які будуть вкладеними одна в іншу, тобто для першої функції ЕСЛИ в якості значение_если_ложь виступатиме друга функція ЕСЛИ, яка перевірятиме другу логічну умову.Операція 4:Сформулюємо логічну умову (лог_выражение), яку необхідно перевірити в першій функції ЕСЛИ: .Операція 5:Для умови, сформульованої в операції 4, сформулюємо решту аргументів функції ЕСЛИ: значение_если_истина:значение_если_ложь:ЕСЛИОперація 6: Запишемо остаточний вид формульного виразу для Excel: Правильна відповідь записується у вигляді формульного виразу для Excel одним рядком. Ця коротка відповідь свідчить про те, що цим завданням проконтрольовано такий обсяг навчального матеріалу: що таке формульний вираз в Excel, його складові і порядок запису формульного виразу, пріоритет знаків арифметичних дій, що таке вбудовані функції Excel, їх аргументи, вміння використовувати вкладені дужки. Правильна відповідь свідчить також про те, що студент володіє вмінням вирішувати деякі інженерні задачі.

У статті розроблено модель логування запису даних по всім процесам ETL системи та її складовим: збереження вхідних даних, параметрів та результатів виконання. Основним підходом до логування є запис всієї необхідної інформації у кінцеву систему накопичення, яка має обмеження по часу життя інформації (перезапуск/вимкнення програми, обмеження простору). Модель показує свою ефективність на відміну від вже знаних систем, таких як використання тригерів чи вбудованих в систему розробки моделей.

У статті наголошено, що нанометрологія є невід’ємною складовою нановиробництва, а світовий ринок наноматеріалів активно розвивається і його ємність у 2019 р. оцінювалася в 8,5 млрд дол. США з перспективою зростання на 13,1 % на період до 2027 р. При цьому створюються нові перспективні нанотехнології і наноматеріали. А це вимагає розвитку системи нанометрології. Вважається, що система нановиробництво – нанотехнологія має розв’язувати такі задачі: автоматичне інтелектуальне вимірювання з допомогою числового програмного управління (ЧПУ) з вбудованою міні-ЕОМ; автономне або онлайн програмування вимірювальних інструментів ЧПУ з вбудованою міні-ЕОМ; автоматизована заміна заготовок і виробів; автоматизована заміна зондів і датчиків; автоматизована оцінка результатів вимірювань. У світі створена та використовується велика гама електронних мікроскопів для оцінки геометрії нановиробів. Проте розвиток нанотехнологій вимагає оснащення їх автоматизованими системами та відповідним програмним забезпеченням. Створено експериментальний автоматизований прилад (інтерференційний профілометр) та програмне забезпечення для безконтактного вимірювання мікро- та нанотопографії поверхні виробу, її тривимірного представлення, визначення показників шорсткості та параметрів сканування. Розроблено автоматизовану систему вимірювання і контролю для атомно-силової мікроскопії (АСМ), яка має удосконалений блок контролю систем позиціонування лазерного променя на зонд АСМ. Одним із напрямів автоматизації лінійних вимірювань у нанометрології є використання еталонів порівняння, а для цього необхідне відповідне корегування державних стандартів нанометрології. Проведений аналіз опублікованих матеріалів свідчить про певні позитивні результати у справі автоматизації нановимірювань у середовищі нановиробництва. Проте очевидно, що цей напрям діяльності потребує збільшення фінансування та нових ідей для забезпечення конкурентоздатності нановиробів.

Предметом дослідження в статті є засоби реалізації автоматичної системи підтримки прийняття рішень. Мета роботи – представлення рішення з програмно-апаратної реалізації автоматичної підтримки прийняття рішень в системах електропостачання. В статті вирішуються наступні завдання: визначення вимог до реалізації автоматичної підтримки прийняття рішень системи електропостачання; визначення рішень, які мають прийматися при збої електропостачання; визначення апаратної частини систем електроживлення; визначення спеціалізованого програмного забезпечення підтримки прийняття рішень в цих системах. Отримано наступні результати: надано рішення з програмно-апаратної реалізації автоматичної підтримки прийняття рішень з електропостачання для центру обробки даних, як типового об’єкту, що потребує безперебійного електроживлення. Висновки: визначено основні критерії, яким мають відповідати системи електроживлення, що потребують автоматичного прийняття рішень для запобігання їх збоїв; представлені рішення, які мають прийматися при збої електропостачання в центрах обробки даних; запропоновано архітектурне рішення системи електроживлення з вбудованою автоматизованою системою підтримки прийняття рішень; визначено програмне забезпечення прийняття рішень для систем електроживлення. Перспективним напрямком подальших досліджень є вдосконалення інтелектуальних методів прийняття рішень.

Тема статті пов’язана із розробкою системи контролю мікроклімату в приміщенні на базі контролеру Siemens TC65T із вбудованим GSM-модулем. В статті дається аналіз сучасних систем контролю мікроклімату. Сутність розглянутої проблеми полягає в проектуванні системи з меншою вартістю відносно подібних їй систем. В статті наведені функціональні та принципові електричні схеми спроектованої системи контролю мікроклімату, підібрані виконавчі механізми та розрахована сумарна вартість системи. Автори статті надають математичну модель системи, розроблену в середовищі LabVIEW 8.6.

Виконано огляд та аналіз літературних джерел, в яких досліджено явища старіння програмного забезпечення мобільних додатків. Визначено основні характеристики явища старіння програмного забезпечення. Встановлено, що мобільні системи та додатки є особливо вразливі до ефектів старіння і потребують детальних досліджень. Охарактеризовано основні методи та засоби дослідження явища старіння, що застосовуються для його вивчення в мобільній системі Android. Описано загальну схему дослідження явища старіння, яка дає змогу проводити експерименти та визначати наявність чи відсутність старіння в системі, а також вказує на вплив факторів на прояви старіння. Визначено використовувані індикатори старіння, а саме такі індикатори системи та додатків, як тривалість запуску Android Activity, оперативна пам'ять, файлове сховище, використання CPU, Garbage Collector. Виділено основні фактори, що впливають на прояви явища старіння: технічні характеристики пристрою, типи додатків та програмний код, інтенсивність запуску додатків, події введення, оперативна пам'ять та пам'ять файлового сховища. Встановлено, що згідно з результатами попередніх досліджень, ефективними алгоритмами машинного навчання для визначення наявності старіння є метод опорних векторів та дерева прийняття рішень. Проаналізовано наявні дослідження, методи та засоби виконання процедури омолодження програмного забезпечення для зменшення впливу старіння на надійність системи Android. З'ясовано, що для протидії старінню програмного забезпечення в мобільній системі Android пропонують засоби як на рівні розроблення архітектури та реалізації мобільного додатку, так і на системному рівні і рівні компонент. Встановлено, що ключовим засобом протидії старінню є перезавантаження компонент на рівні системи (наприклад, Activity manager) чи додатків (Java-контейнери), а також є необхідність розроблення таких засобів для планування виконання процедури омолодження. Обґрунтовано актуальність впливу явища старіння на забезпечення надійності сучасних мобільних та вбудованих систем. Визначено напрями майбутніх досліджень, а саме: визначення ефективних факторів і індикаторів для мобільних систем, побудова моделей старіння, розроблення методів і засобів омолодження програмного забезпечення мобільних систем.

У статті описана розробка веб-додатку «система управління навчанням», що грунтується на використанні архітектурного патерна для побудови таких додатків – MVC. Також при створенні були використані наступні інструменти та технології, а саме: Microsoft SQL Server – система керування базами даних та мова, що використовується для запитів – Transact-SQL, MS SQL обрано завдяки її надійності та захищеності та вбудовану підтримку .NET Framework; ASP.NET Core як вільно-розповсюджуваний крос-платформний фреймворк для створення веб-додатків з відкритим вихідним кодом, що підтримують паралельне управління версіями, при якому різні програми, що працюють на одному комп’ютері, можуть орієнтуватися на різні версії ASP.NET Core; з метою побудови GraphQL API в даному веб-додатку буде використано бібліотеку з відкритим кодом GraphQL.Net; Entity Framework CORE як об’єктно-орієнтовану технологію доступу до даних; React – відкрита JavaScript бібліотека для створення інтерфейсів користувача; Redux – відкрита JS бібліотека призначена для управління станом програм JavaScript та Apollo Client як бібліотеку управління станом для JavaScript, яка дозволяє управляти локальними та віддаленими даними за допомогою GraphQL. У роботі описана структура системи управління навчанням, представлена схема база даних розробленої системи, у системі визначені три ролі (учитель, учень, користувач) та їх права, продемонстрована діаграма компонентів системи, до якої входять модулі модулі LearningService.EF відповідає за роботу з БД, бізнес логіка LearningService.Core та веб-частина систе LearningService.Web, а також визначені скалярні функції для підрахунку середнього результату користвачів за проходження тесту, кількості проходжень тесту, рейтингу студента, прогресу проходження курсу студентом, кількості студентів, що підписались на окремий курс.

У статті здійснено оцінку рівня ринку платіжних карток в Україні та обґрунтовано чинники що впливають на їх розвиток та на розвиток безготівкових розрахунків. Досліджено випуск платіжних карток та активних карток в обігу, ранжування банківських установ за кількістю емітованих платіжних карток та у розрізі регіонів, розподіл безготівкових розрахунків за видами операцій та мережі платіжної інфраструктури а також динаміку кількості та обсягу безготівкових операцій з використанням платіжних карток. Проведені дослідження підтверджують, що розвиток сучасних інноваційних технологій є вагомими чинниками, що впливають на розвиток безготівкових розрахунків: завдяки співпраці національної платіжної системи (НПС) «ПРОСТІР» та міжнародної платіжної системи UnionPay на українському ринку з’явилася перша кобейджингова платіжна картка «ПРОСТІР – UnionPay International», яка поєднала в собі технології двох платіжних систем та їх переваги, Інноваційні сервіси систем Google Pay та Apple Pay дали змогу своїм клієнтам прив’язувати банківські рахунки у системі та розраховуватися телефоном або smart-годинником з вбудованою системою NFC, що збільшило кількість здійснених операцій за рахунок NFС-транзакцій. У статті доведено, що усі наведені чинники та належна увага до розвитку сучасних інноваційних технологій та платіжних продуктів у сфері безготівкових розрахунків прискорить зростання безготівкових операцій та зменшення готівкових, і що соціальна дистанція та віддалена робота спричинена пандемією та карантином мінімізувала використання готівки, адже саме в кризових ситуаціях інновації породжують інновації та збільшують можливості виходу із ситуації кризи.

Сьогодні рейтинг і престиж навчального закладу визначаються не лише загальним рівнем викладання, матеріально-технічним забезпеченням, наявністю в штаті співробітників із вченими званнями, а й ефективністю та якістю системи контролю знань студентів. Поряд із традиційними методами контролю найширше розповсюдження знаходять методи контролю знань шляхом тестування.Спроби ввести тестування в систему освіти проводилися неодноразово. Одним з перших займався конструюванням та впровадженням тестового контролю в американській школі Е. Л. Торндайк. Тестування як об’єктивний контроль рівня освітньо-професійної підготовки фахівця впроваджував французький психолог А. Біне, який розробив тести для вимірювання загальної розумової обдарованості дітей. У радянській школі були спроби працювати за тестовою технологією у 1930-х та 1970-х роках, але на той час поширення цей вид контролю не отримав.Аналіз сучасної науково-педагогічної літератури й освітньої практики показав, що в наш час в Україні йде процес відновлення системи тестування в галузі освіти, а тестові технології розглядаються як один із ефективних засобів контролю якості підготовки й рівня предметних досягнень студентів.На сучасному етапі розвитку комп’ютерних технологій та рівні впровадження їх у різні сфери суспільства, зокрема в освітню галузь, дослідники все частіше звертаються до теми автоматизованого контролю знань, розробки комп’ютерних тестових систем різних навчальних закладах України [1–3]. Застосування комп’ютерів для контролю знань є економічно вигідним і забезпечує підвищення ефективності навчального процесу, об’єктивності оцінки рівня знань і є раціональним доповненням до інших методів перевірки знань.При сучасному розвитку ринку програмного забезпечення та систем комп’ютерного тестування розроблено досить багато програм для комп’ютерного тестування знань студентів. Ці системи являють собою або окремий програмний комплекс, що вимагає установки на комп’ютер кінцевого користувача [4], або Інтернет-сайт, що дозволяє проводити процес тестування й аналіз його результатів за допомогою звичайних веб-браузерів [5].В Ізмаїльському державному гуманітарному університеті з метою підвищення об’єктивності контролю знань студентів у поточному році кафедри інформатики була розроблена і впроваджена у дію комп’ютерна система «Тест_КВ». Область застосування системи на даному етапі – підсумкове тестування студентів денної форми навчання всіх напрямків підготовки. У перспективі розглядається можливість використання системи для проведення контрольних зрізів, кваліфікаційних тестів, заліків і будь-яких інших видів контролю знань студентів всіх форм навчання, у яких головну роль грає максимально об’єктивна оцінка знань.Система «Тест_КВ» дозволяє автоматизувати всі етапи тестування: від ідентифікації користувача, виводу на екран завдань й сприйняття відповіді до автоматичної перевірки їх правильність і генерування відомостей про підсумковий контроль.Архітектура система «Тест_КВ» є клієнт-серверною. Клієнтами системи є деканат, викладачі, студенти. Кожен з вказаною категорії клієнтів працюють з системою після проходження авторизації, використовуючи логін і пароль для доступу. Це дозволяє покласти на клієнтів виконання тільки операцій візуалізації й введення даних, а всі операції і збереженням бази даних та їх керуванням реалізовувати на сервері. Так, викладачі мають можливість внесення нових та корегування існуючих тестових завдань, деканатам надано можливість перегляду результатів тестування окремого студента або групи студентів, отримання електронної версії відомості з тестового контролю, розміщення розкладу семестрової сесії, поновлення списків студентів тощо. Студенти на власній сторінці можуть отримати інформацію про кількість іспитів на даний семестровий період, дату і час проведення тестового контролю, консультації до нього, скористатися методичними матеріалами для підготовки до іспитів.Сам тестовий контроль проводиться на локальному сервері, а тому пройти підсумковий тест студент може тільки з певної дисципліни, до якої за графіком екзаменаційної сесії він отримав доступ, і тільки на комп’ютерах, підключених до локальної мережі університету. За потребою або по запиту деканату у технічному додатку до відомості з тестового контролю відображається прізвище студента, назва тесту, який студент проходив, номер тестового листка, що містить всі видані студентові питання, час початку роботи в системі та ІР-адреса комп’ютера, з якого студент увійшов у систему.Для зручності управління контролюючою системою окремі функції були реалізовані окремим модулями. Це забезпечує легкість розширення функціонування без потреби внеску змін в існуючі модулі. Основними модулями на даний момент є «Управління тестами», «Тестування» та «Адміністрування».Модуль «Управління тестами» призначений для викладачів і максимально оптимізований для зручної роботи по вводу і збереження тестів на головному сервері із використанням повнофункціонального WYSIWYG-редактора. Окрім тестових даних, вбудований текстовий редактор дозволяє просто і зручно додавати в тестові завдання різноманітні мультимедіа-об’єкти (Flash-анімації, відео, аудіо, зображення).Система дозволяє вводити тестові питання наступних видів: 1) закритої форми з однією правильною відповіддю (1 з 4); 2) закритої форми з кількома правильними відповідями (4 з 4); 3) на встановлення істинності або хибності висловлювання (Так/Ні); 4) відкритої форми (коротка числова відповідь або коротка текстова відповідь).В якості додаткових можливостей викладач має можливостіскористатися функцією «Версія для друку», яка дозволяє відкрити й зберегти питання або тест у повній формі у файлі формату PDF у вигляді, оптимізованому для друку;переглянути спосіб відображення тестів в браузері і пройти пробне тестування;додавати перелік питань та методичні матеріали для підготовки студентів до підсумкового контролю.Модуль «Тестування» призначений для студентів. Проходження комп’ютерних тестів з конкретної дисципліни відбувається після авторизації студента та входження в модуль тестування. В системі тестового контролю номер залікової книжки використовується як унікальний номер студента. Після вибору і натискання кнопки «Розпочати тестування» запускається саме тестування. Важливими особливостями даного модуля є: виведення перед тестуванням інформаційного повідомлення, яке прикріплене до тесту; номер поточного питання з загальної кількості; проходження тесту у прямому і зворотному напрямку; таймер залишку часу на тест; продовження тесту після збою з’єднання з сервером.Модуль «Адміністрування» забезпечує централізоване управління всіма сеансами тестування та їхніми параметрами (кількість спроб, час на сеанс тестування, кількість питань у сеансі), а також типом запуску тесту. В системі підтримуються тип запуску тесту за паролем, після вводу якого студент обирає необхідний тест і натискає на посилання «Розпочати тест». Результати тестування опрацьовуються окремим модулем, результатом роботи якого є електронна відомість успішності в якій виводиться відсоток правильних відповідей та відповідна кількість балів підсумкового контролю кожного студента окремої групи.Програмна реалізація системи виконана на найпоширенішій для створення глобальних сайтів зв’язці AMP (Apache, MySQL, PHP), на якій побудовано більше половини всіх провідних ресурсів у мережі Internet (рис. 1). Рис. 1. Схема інтеграції комп’ютерної системи тестування Клієнтським додатком при даній архітектурі є веб-браузер. Виданий на рівні PHP HTML-код оптимізується під базовий стандарт HTMLv4. Це робиться з наступних причин:– використання браузера в якості клієнта дозволяє уникнути інсталяцій спеціалізованого програмного забезпечення на клієнтських місцях;– більшість комп’ютерів оснащені ОС Windows 98/2000/XP/Vista/7, для яких веб-браузер є невід’ємною частиною;– фактично користувач може використовувати будь-яку операційну платформу;– звичність Web-інтерфейсу для користувачів Інтернет.Розроблена система має багато переваг, а саме:кросплатформеність – система не залежить від типу операційної системи, яку встановлено на машині користувача, що дозволяє використовувати як застарілі апаратні платформи під керуванням Windows 95/98, так і сучасні Core 2 Duo або Athlon X2 під керуванням Windows 2000/XP/Vista/7 або X-Window Linux;легкість масштабування – усе, що потрібно для проведення тестування, – це веб-браузер, який присутній у будь-якій операційній системі (ОС), та доступ до сервера за допомогою локальної мережі;зручність у разі оновлення програмного забезпечення - оновлення програмного забезпечення здійснюється лише на сервері, що потребує менше часу та зусиль, а також полегшує супровід системи;у подальшому такі системи з мінімальними затратами часу можуть бути адаптовані для використання у дистанційному навчанні.У цей час комп’ютерна система тестування для підсумкового контролю знань студентів перебуває в експериментальній експлуатації в ІДГУ. Результати проведених тестувань на зимовій екзаменаційній сесії показали ефективність роботи системи (одночасно використовувалось до 134 комп’ютерів у 13 машинних залах). Найбільша кількість студентів, що проходили тестування, за день становила 834 особи.Викладачі й студенти високо оцінили цей метод контролю. Проведене експрес-опитування показало, що переважна більшість студентів (більше 80%) бажають екзаменуватися на комп’ютерах.Порівняння результатів проведення комп’ютерного тестування із традиційним (письмовим, тестово-бланковим) контролем знань виявило значні переваги першого. Комп’ютерний аналог такого контролю краще, тому що дозволяє звільнити викладача від непродуктивних рутинних операцій перевірки й підведення підсумків на основі брошур-тестів. Не викликала сумнівів у викладачів і вірогідність одержуваної оцінки при комп’ютерному контролі знань.Таким чином, розроблена система контролю дозволила ефективно і якісно здійснити перевірку знань студентів з підсумкового контролю і намітила напрямки удосконалення системи з метою покращення системи адміністрування системи, надання деканатам додаткових функцій по обробці результатів, поліпшення інтерфейсу додатків для роботи викладачів і студентів.

У даній статті розглядається можливість використання вбудованої системи аналізу тестових завдань LCMS MOODLE 2.5.х для математико-статистичного опрацювання результатів тестування. Проаналізовано параметри (медіана оцінок, стандартне відхилення, значення асиметрії розподілу, значення ексцесу розподілу, коефіцієнт внутрішньої узгодженості, співвідношення помилок, стандартна помилка, успішність, оцінка навмання, призначена вага, ефективна вага, індекс дискримінації, коефіцієнт дискримінації) характеристик тесту, які застосовуються для аналізу тестових завдань і тесту в цілому. Описано критерії показників якості тесту і тестових завдань, які доступні в системі MOODLE. Показано, що даних показників достатньо для ефективного впровадження тестових методик і використання у навчальному процесі.

Робота присвячена комп’ютерному моделюванню систем, що змінюються з часом. У процесі пізнання та практичної діяльності людство широко використовує різноманітні моделі. Моделювання – це універсальний метод наукового пізнання, який базується на побудові, дослідженні та використанні моделей об’єктів і явищ. Найбільш важливим різновидом моделей є математичні моделі. До їхньої основи покладено припущення про те, що всі параметри досліджуваного об’єкта можна подати у кількісному вигляді й описати математичними співвідношеннями. Унаслідок широкого впровадження обчислювальної техніки і відповідного програмного забезпечення методи математичного моделювання поширилися в повсякденній практиці. Комп’ютерна реалізація дослідження складних математичних моделей ґрунтується на основі чисельних методів. Тому сучасне математичне моделювання завжди передбачає застосування чисельних методів аналізу та комп’ютерних обчислювальних експериментів. Водночас значення аналітичних методів з розвитком ЕОМ і обчислювальної математики ніяк не зменшується. Великі можливості проведення математичного моделювання відкриває, наприклад, матрична система комп’ютерної математики MATLAB у дослідженні складних технічних процесів, які характеризуються нелінійністю та багатогранністю зв’язків між елементами. Система пристосована до будь-якої галузі науки й техніки,міст ить засоби, які особливо зручні для електро- і радіотехнічних обчислень (операції з комплексними числами, матрицями, векторами й поліномами, опрацювання даних, аналіз сигналів, моделювання динамічних процесів і цифрова фільтрація). У роботі обґрунтовано динаміку процесів у лінійному колі (електричному фільтрі), побудовано математичну модель, що відображає процес протікання електричного струму в колі, у вигляді системи диференціальних рівнянь другого порядку. Отриману систему диференціальних рівнянь розв’язано аналітичним методом. Крім того, на основі вбудованих в MATLAB чисельних алгоритмів розв’язування звичайних диференціальних рівнянь побудовано наближений розв’язок математичної моделі, що відображає зміну струму в колі залежно від часу. Поряд з цим, використовуючи пакет імітаційного моделювання Simulink, складено структурну модель, яка повністю імітує роботу електричного фільтру. Розв’язок диференціального рівняння можна побачити на віртуальному осцилографі, який дозволяє представити результати моделювання у вигляді часових графіків або у вигляді чисел, графіків, таблиць.

Концепція Інтернету речей (IoT), передбачає активне впровадження вбудованих технологій в сучасні інфокомунікаційні мережі зв'язку. Дана концепція охоплює все більше число областей людської життєдіяльності. В рамках концепції IoT розвивається напрямок - промисловий Інтернет речей (Industrial Internet of Things – IIoT), який охоплює питання створення гетерогенної інтелектуальної системи автоматизації роботи промислових об’єктів та підприємств. Системи IIoT використовуються в різних областях виробництва, таких як інтелектуальне виробництво, сільське господарство, виробництво електронних пристроїв, машинобудування, виробництво верстатів, автоматизація збору та обліку даних тощо. Відповідно до ITU-T Y.4003 «Overview of smart manufacturing in the context of the industrial Internet of things», IIoT – це концепція перетворення промисловості, яка використовує для цього існуючі і нові інформаційні та телекомунікаційні технології і заснована на концепції Інтернету речей. В рамках концепції IIoT проводиться автоматизація роботи промислового обладнання, розрахунки економічних показників, забезпечення безпеки працівників. Основною відмінністю систем цього типу є їх тісний контакт з хмарними технологіями і використання систем здатних самостійно навчатися та створювати нейронні зв’язки для поточної оцінки роботи підприємства та планування його розвитку.

Глобальна пандемія СОVID-19 і стрімкий розвиток мережі Інтернет та інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) сприяли масовому впровадженню в навчальний процес ЗВО Міністерства внутрішніх справ України дистанційної форми навчання. У статті розглянуто особливості організації навчання в дистанційному форматі та методи дистанційного навчання, які використовуються під час вивчення іноземних мов студентами. Наведено перелік популярних освітніх платформ для дистанційного вивчення англійської мови (Сoursera, edX, Futurelearn, Udemy, Khan Academy, Openlearning, Alison, Stanford Online, Canvas, Yale). З’ясовано, що використання освітніх платформ дозволяє реалізувати значний спектр завдань, які виникають у момент переформатування навчального процесу, допомагає вирішити питання створення комунікаційного простору, що забезпечує взаємодію викладача і студента з метою оволодіння комунікативними навичками, які забезпечують вільне спілкування як на професійному, так і на особистому рівні. Зазначено, що використання викладачем освітньої платформи Coursera дозволяє сконструювати індивідуальний план вивчення англійської мови для кожного студента. Доведено, що найбільш ефективним і перевіреним рішенням у контексті електронного навчання і дистанційних освітніх технологій є система «Moodle», яка поєднує різні класи інформаційних систем: систему управління сайтом, систему управління процесом навчання, віртуальне середовище навчання і може використовуватись як інструментальне середовище для розробки як окремих електронних навчальних курсів, так і освітніх сайтів. З’ясовано, що «Moodle» фактично є універсальним порталом і може слугувати платформою для створення комплексу електронних курсів із вбудованою системою тестування і забезпечення комунікації між викладачами та студентами. З’ясовано, що професійна спрямованість вивчення студентами закладів вищої освіти Міністерства внутрішніх справ України іноземної мови зберігається, але вузька професійна орієнтованість дисципліни «Іноземна мова» змінюється загальнопрофесійною спрямованістю.

Проведено огляд та аналіз літературних джерел, в яких досліджено явища старіння програмного забезпечення. Процес старіння охарактеризовано як погіршення продуктивності і збільшення кількості відмов, що має негативний вплив на показники надійності програмного забезпечення. Встановлено, що помилки програмного забезпечення та їх накопичення протягом виконання програми є причиною виникнення старіння програмного забезпечення. Визначено основні поняття та характеристики, що стосуються явища старіння, зокрема ефекти, чинники та метрики старіння, час до виснаження ресурсів, час до відмови старіння та робоче навантаження. Розглянуто класифікацію чинників старіння програмного забезпечення. Встановлено, що чинники можуть бути загальні для всіх систем і спеціальні для конкретних систем, зокрема мобільних. Здійснено порівняльний аналіз основних методів та підходів до моделювання процесу старіння програмного забезпечення. З'ясовано, що розроблення гібридних підходів та моделей, які включають переваги аналітичних моделей та моделей на основі вимірювань, є перспективним напрямом у вивченні проблеми старіння ПЗ. Показано, що мобільні операційні системи та додатки є особливо чутливими до ефектів старіння, оскільки вони працюють тривалий час без перезавантаження та часто мають обмежені ресурси, такі як пам'ять. Обґрунтовано актуальність урахування впливу цього явища для забезпечення надійності сучасних мобільних і вбудованих систем.

Пропонується розв’язання задачі підвищення надійності системи автоматичного управління (САУ) авіаційного двигуна ТВ3-117 на основі введення алгоритмічної надмірності. Метою дослідження є розробка алгоритмів діагностики та парирування відмов вимірювальних каналів для вхідних параметрів вбудованої в САУ лінійної адаптивної бортової математичної моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 (LABEM). Наведено основні співвідношення LABEM. В якості основи статичної моделі двигуна використовується дросельна характеристика індивідуального двигуна, отримана на здавальних випробуваннях або на «гонці» в експлуатації після проведення обслуговування. Динамічна лінійна модель авіаційного двигуна ТВ3-117 нижнього рівня будується за методом простору станів. Технічні і теоретичних проблем практичної реалізації резервування за допомогою моделі пов’язані з високою розмірністю простору станів двигуна, що істотно перевищує розмірність вектору вимірюваних на борту параметрів. Виникає проблема ідентифікації відмови датчика з подальшим заміщенням інформації модельним значенням. Обґрунтовано необхідність побудови алгоритмів виявлення і локалізації відмов вимірювальних каналів двоканальних датчиків, що діють в умовах перешкод. Для підвищення надійності вхідної інформації по контуру витрати палива застосовуються алгоритми Калман-фільтрації з вбудованою логікою виявлення та локалізації відмови вимірювального каналу. Описано алгоритми виявлення та локалізації відмов датчиків в контурі дозуючої голки на основі фільтрів Калмана. Алгоритми будуються на обчисленні сигнатури відмови як зваженої суми квадратів відхилень (WSSR), яку порівнюють з обраним пороговим значенням. Результати випробувань на моторному стенді і моделювання в середовищі MatLab показали, що застосування запропонованих алгоритмів в складі LABEM дозволяє досягти високих показників надійності і якості автоматичного управління.

Об’єктами дослідження є системи аналізу зображень, звуків, відео. У статті зроблено огляд природної і автоматизованих систем аналізу відео, звуків, зображень. Було виявлено, що людина надає вищі показники якості аналізу відео, так яквраховує і синтезує за допомогою логічних умовиводів зображення зі звуками. Існуючі комп’ютерні програми не будують логічно зв’язаних умовиводів і мають негучку структуру через що їх можливість еволюційної розробки(наприклад вбудова механізму синтезу звуків і зображень) обмежена. Метою роботи є підвищення якості аналізу відео і побудова гнучкого рішення. Для досягнення мети пропонується побудова архітектурного рішення за процесами аналізу людини – із врахуванням зображення, звуків, їх поєднанням у логічні умовиводи та винесення кожного етапу аналізу у компоненти описані в доменній термінології. Бібл. 10, іл. 1, табл. 1

Сучасні браузери включають в себе багато можливостей для комфортної роботи в інтернеті, а так само безліч додаткових плагінів, які допомагають розширити їх базовий функціонал. Існують популярні розширення для загального використання, але так само існують специфічні розширення, які затребувані тільки вузькою групою осіб. В ході досліджень було з'ясовано, що розширення, яке здатне відстежувати відвідані посилання і повідомляти про це учасникам однієї мережевої корпоративної групи при повторному перегляді не було реалізовано на сьогоднішній день. Для виконання цієї мети в роботі було запропоновано алгоритм Render Virtual DOM для платформи React, алгоритм Render Incremental DOM для платформи Angular, визначені переваги і недоліки двох вищевказаних підходів і представлений загальний алгоритм роботи браузерного розширення. Метою даної статті є адаптація запропонованих алгоритмів для розроблюваного розширення і виявлення найбільш ефективного підходу для його реалізації.В результаті було розроблено розширення для якого була використана платформа React з функцією рендеринга на основі Render Virtual DOM і в якості бази був використаний web-браузер з типовою структурою Google Chrome.

У статті розглянуто вразливості вбудованих систем на прикладі Rowhammer. Розкрито суть вразливості та способи її використання для вчинення протиправних дій. Також описано особливості цієї вразливості на пристроях з архітектурою х86 та розглянуто декілька можливих способів атаки.

Розглянуто організацію виконання робіт при реконструкції та відновленні житлових і громадських будівель шляхом зведення вбудованих систем методом підйому перекриттів в умовах щільної міської забудови. Наведено особливості використання методу підйому перекриттів в умовах реконструкції будівель. Виявлено, що технологія реконструкції з використанням методу підйому перекриттів дозволяє практично відмовитися від використання підйомних кранів та значно (до 50%) зменшити необхідну площу будівельного майданчика порівняно з крановими способами зведення вбудованих конструкцій. Це дозволяє виконувати реконструкцію без обмеження руху транспорту по прилеглих вулицях і здійснювати будівництво в умовах щільної міської забудови.

У статті доведено, що формування фінансової стратегії як основи стійкого та конкурентоспроможного розвитку у довгостроковій перспективі вимагає чітко побудованого алгоритму з врахуванням сучасних тенденцій. Встановлено, що під фінансовою стратегією в системі забезпечення конкурентоспроможності підприємства важливо трактувати загальний план окреслення точковості фінансових цілей та завдань на довгострокову перспективу через формування фінансових ресурсів у векторному напрямку фінансовою стійкості. Проведено теоретичний розбір сутнісного наповнення фінансової стратегії в процесі формування, реалізації та коригування з виділенням структурних елементів фінансової стратегії в частині результативності. Розроблено архітектуру формування фінансової стратегії в системі забезпечення конкурентоспроможності через матричний аналіз та фінансовий ефект. Доведено, що фінансова стратегія в частині результативності діє через принципи та етапність щодо формування і впровадження та працює за виведеним алгоритмом: Управління = капітал + активи + інвестиції + грошові кошти+ прибуток + ризики. Узгодженість та ефективність управління на кожному етапі створює вектор прибутковості в процесі гнучкої фінансової політики. В першу чергу, в систему закладають достатній обсяг фінансових ресурсів, методи ефективності використання капіталу, оптимізація його структури та швидке реагування й нейтралізація ризиків на довгострокову перспективу. Запропоновано матрицю вибору фінансової стратегії в частині ефективного стратегічного управління підприємства через синергію та дисбаланс з визначеним рівнем ефективності кожного структурного елементу та розраховано фінансовий ефект від вбудованих інноваційних інструментів у фінансову стратегію, який лише підсилить конкурентні позиції підприємства на ринку. Фактично, фінансова стратегія є тією основою, яка забезпечує векторне фінансове підґрунтя для фінансово-економічного розвитку в частині нарощення прибутковості. Її ефективність окреслюється моментами, за яких стратегічні цілі ґрунтуються на реальних фінансових показниках та можливостях підприємства, чіткій системі управління, гнучкості та прозорості.

The work is dealing with the problem of developing an embedded system for supply voltage converter of Organic Light-Emitting Diode (OLED) with advanced built-in ability to measure the volt-ampere (I – V) characteristics of structures directly during their operation. This feature is crucial in the development of a new generation of intelligent OLED controllers, which in relation to known solutions, are characterized by reduced power consumption and increased speed of periodic or continuous measurement of the I – V characteristics of OLED structures. On the basis of such measurement the drift of characteristics of OLED structures in the course of their operation is carried out, and therefore, the possibility of operative correction of their power modes is provided. The measurement of I – V characteristics of OLED structures is performed on the transients of voltage generation in the boost circuits of the drivers. To meet the requirements for such measurements, the parameters of the transient pulses must meet certain criteria. The pulse amplitude should be sufficient to scan the I – V characteristics of OLED structures in the whole range of their possible operation, and the shape and rise time should be optimal from the point of view of further detection of these I – V patterns, in particular, regarding their drift in temperature modulation or OLED structure degradation. In a number of tasks scanning and measurement of I – V characteristics should be fast enough to prevent heating, but acceptable for high-precision analog-to-digital conversion. The parameters of the pulses provide the ability to measure the thermal parameters of thermal resistance and its dependence on the duration of heating. The controller is implemented on the basis of programmable systems on the chip, namely on the PSoC 5LP.

Бетонні сонячні колектори давно застосовуються в якості низькотемпературних водопідігрівачів, наприклад для підігріву води в басейнах. Їхніми основними перевагами є дешевизна, простота виконання та високі експлуатаційні якості. Одним з сучасних напрямків застосування бетонних сонячних колекторів є їх інтегрування в фасади та дахи будівель та споруд. Їх можна встановлювати на будівлях, що мають історичну цінність, не порушуючи їх зовнішній вигляд. Перевагою таких систем є естетичність та міцність, через те що вони не містять крихкого скляного покриття. В той же час абсорбери без скління, особливо в холодний сезон та нічний час, можуть мати значні втрати тепла за рахунок конвективного теплообміну з навколишнім повітрям, а також через довгохвильове випромінювання в атмосферу. Для аналізу впливу різних факторів на теплову роботу сонячної системи з бетонним колектором використовували математичну модель. Вона розраховує зміни прямого і розсіяного сонячного випромінювання на поверхню колектора протягом дня з урахуванням місця розташування і орієнтації приймаючої поверхні, пори року і доби. В моделі вирішується задача нестаціонарної теплопровідності в бетонній плиті з вбудованою системою труб з циркулюючою рідиною та баком-акумулятором. Режим добового водоспоживання враховується шляхом зміни режиму роботи циркуляційного насоса. Модель застосовувалась для аналізу роботи бетонних колекторів для умов України. Виконані порівняльні розрахунки теплової роботи заскленого та незаскленого бетонного колектора. Показано, що в умовах роботи бетонного колектора із замкнутим контуром на ефективність сонячної системи істотно впливає об’єм теплового бака-акумулятора і режим відбору води, так як після закінчення сонячного дня значна частина тепла, накопиченого бетонним абсорбером, може бути втрачена в навколишнє середовище. Була розглянута можливість покращення корисного використання тепла, що накопичується бетонним абсорбером, після закінчення сонячного дня за рахунок збільшення об’єму бака-акумулятора і різних режимів його розгрузки.

В цій статті розглядаються пристрої які здійснюють обробку аналогових сигналів в цифровому вигляді – мікроконвертори. В таких пристроях вхідний аналоговий сигнал спочатку надходить на аналого-цифровий перетворювач після цього на мікроконтролер в цифровому вигляді, мікроконтролер здійснює обробку значень відповідно до програми і передає дані на цифро-аналоговий перетворювач який відтворює оброблений аналоговий сигнал. Таким чином, сигнал, пройшовши “наскрізно”, зазнає обробки. Проведено огляд пристроїв високої швидкодії та розроблено ряд програмно-схемотехнічних реалізацій для конструювання мікро-конверторів в сучасних інформаційно-телекомунікаційних системах. Проведено огляд та аналіз мікроконтролерів їхньої архітектури, периферії, характеристик. Ці параметри розглядались у контексті їхнього використання для обробки сигналів у складі мікроконверторів. Наведені способи реалізації аналого-цифрового перетворення за допомогою вбудованої периферії мікроконтролерів, зовнішніх пристроїв аналого-цифрового перетворення. Також описаний процес аналого-цифрового перетворення послідовного наближення. Наведено спосіб цифро-аналогового перетворення за допомогою широтно-імпульсної модуляції від мікроконтролера та з використанням фільтра Батерворта другого порядку. Проведено якісний аналіз операцій обробки аналогових сигналів у цифровому вигляді за допомогою мікроконтролера.

Метою статті визначено розроблення концептуальної моделі побудови системи обліково-аналітичного забезпечення управління торговельним підприємством із вбудованою в усі етапи обліково-звітного процесу маркетинговою функцією. Розроблено концептуальну модель обліково-аналітичного забезпечення управління маркетинговою діяльністю елементів бізнес-процесів торговельного підприємства. Для документального оформлення витрат на маркетингові заходи запропоновано складати наказ про проведення маркетингових заходів, договір на надання маркетингових послуг, акт приймання-передачі маркетингових послуг. Для здійснення контролю над кожним видом маркетингових заходів у складі маркетингової функції запропоновано виділяти функціональні підвиди: аналітична діяльність; інноваційна діяльність; збутова діяльність; організація та управління маркетинговою діяльністю.

The work is devoted to the problem of frequency-selective signal conversion in microelectronic sensor devices. It has been shown that the signal path of such devices, in particular, sensor nodes in the concept of the Internet of Things, must meet the requirements of embedded systems using a mixed analog-digital front end. The analysis of the signal transformation of photovoltaic sensors, in particular the problem of a significant parasitic influence of extraneous non-informative optical radiation and electromagnetic interference, has been carried out. SPICE models of photovoltaic sensor signal circuits providing frequency selection on bandwidth filters have been synthesized. The main approaches of hardware-software implementation of the built-in system of frequency selection with the mixed-signal transformation are considered. The signal path of the embedded system includes a gyrator, a software-controlled amplifier, a synchronous demodulator, an analog-to-digital converter, and a digital filter. The implementation is carried out on the platform of the programmable system on a PSoC chip. The integrated circuits of the PSoC 5 LP Family Cypress Semiconductor Corporation are used with a wide range of programmable analog front-end nodes, in particular operating amplifiers, comparators, units on switching capacitors, reference voltage sources on the principle of the forbidden zone, analog multiplexers, signal synthesizers, etc. The efficiency of the mixed analog and digital signal conversion is shown.

У забезпеченні якості вищої освіти однією з вирішальних є роль викладача. Відповідно до європейських стандартів, Закону України «Про вищу освіту», рекомендацій Національного агентства із забезпечення якості вищої освіти система внутрішнього забезпечення якості передбачає наявність розроблених і оприлюднених критеріїв, правил і процедур оцінювання науково-педагогічних, наукових працівників, а також щорічне їх оцінювання. Для формування якісного складу науково-педагогічних працівників у Київському університеті імені Бориса Грінченка розроблена система рейтингів викладачів – «Е-портфоліо», яка є однією із складових інформаційно освітнього середовища. З метою здійснення аналізу діяльності викладачів, структурних підрозділів та університету в цілому в системі «Е-портфоліо» було реалізовано основні типи статистичних звітів: за рейтинговими балами; за структурними підрозділами; за рейтинговими показниками основних видів діяльності; за кожним із вагових показників тощо. Перших декількох років використання вбудованої статистики було достатньо для проведення аналізу діяльності викладача, підрозділу, але виникла потреба у відслідковуванні динаміки показників, тому було розпочато пошук сучасних інструментів бізнес-аналітики для розробки візуалізації рейтингів. Нами було визначено інструмент Power BI, який дозволяє мати повне уявлення про результати діяльності і який орієнтований саме на аналіз даних. Оптимальним для створення звіту було використання моделі даних у вигляді «Схеми Зірка». Організація даних в обраній моделі заснована на логічному поділі їх на два типи, для зберігання яких використовуються таблиці розмірностей і таблиці фактів. За допомогою створених «Мір» та стандартних функцій зведених таблиць були реалізовані візуалізації вхідних даних рейтингу, створені деталізації та фільтри для більш зручного перегляду та аналізу даних. Після завершення всіх налаштувань візуалізації та фільтрів було опубліковано звіт за допомогою серверу звітів Power BI. Використання інструменту Power BI дало змогу топ-менеджерам університету мати цілісну картину результатів діяльності працівників і підрозділів, визначати пріоритети діяльності, приймати справедливі рішення при продовженні контрактів, що, безумовно, сприяє забезпеченню якості вищої освіти.

Стаття досліджує передумови активізації процесу розробки мобільних роботів напочатку XXI сторіччя. Наведено перелік факторів, що безпосередньо впливають на інтенсифікацію розвитку робототехніки. Процес зростання кількості розробок в цьому секторі обумовлює необхідність їх чіткої класифікації. Автором запропоновано систему класифікації бойових наземних роботизованих комплексів в розрізі масо-габаритних характеристик та ступеню їх автономності. Сформована класифікаційна таблиця, де наведено типові приклади роботизованих комплексів відповідно до різних квадрантів. Таблиця побудована виходячи з п’яти масо-габаритних груп наземних роботизованих комплексів та чотирьох рівнів автономності. Окремо по кожному квадранту таблиці надані головні тактико-технічні характеристики роботизованих комплексів, що заявлені розробниками та безпосередньо впливають на ефективність зразків. Такі показники як радіус телекерування роботом з боку оператора, швидкість пересування, тривалість роботи на одній зарядці, можливість додаткового корисного навантаження або бойові можливості наведені для всіх зразків. В наступній таблиці проаналізовані тактико-технічні характеристики та переваги різних роботизованих комплексів для висвітлення їх ефективності та зручності під час експлуатації. Серед провідних факторів, що безпосередньо впливають на ефективність зразків автор відокремив наступні: тип приводу, наявність легкозаймистих речовин на борту, легкість старту роботи роботизованого комплексу в складних метеорологічних умовах, акустична, термічна та візуальна непомітність, наявність власного повноцінного бойового модуля та вбудованої системи автономного руху. Наприкінці статті згадується про потужний рух проти роботів-вбивць (Campaign to Stop Killer Robots) та його відомих адептів з усього світу. Наведено визначення автономної зброї та її відмінності від зброї, керованої оператором. Вказано на головні загрози, пов’язані із автономною зброєю. Запропоновано також думку автора щодо перспектив руху “Campaign to Stop Killer Robots” в умовах поглиблення конфліктів по всьому світу.

В статі розглядається метод визначення параметрів поступального й обертального руху оптичного джерела реєстрації безпілотного літального апарата (БПЛА), заснованого на аналізі потоку, отриманого від оптичного датчика, що знаходиться на борту БПЛА, з наступним використанням отриманих даних для уточнення навігаційної інформації та у якості автономного джерела даних для навігації апарату на місцевості. Автономне управління польотом є відкритою науковою проблемою, особливо там, де немає можливості застосувати зовнішні системи позиціонування. Головним завданням, що необхідно вирішити в рамках даної проблеми, є складність якісного позиціонування з використанням лише вбудованих сенсорів. В роботі проведено аналіз працездатності методу на чистих і на зашумлених зображеннях поверхні землі. Проаналізована залежність визначення позиції, та повороту апарата в залежності від характеру поверхні та відстані до неї оптичного датчику. Отримані результати дозволяють використовувати запропонований метод для уточнення даних щодо траєкторії руху апарата отриманих з інших джерел так і для автономної навігації БПЛА.

Мета роботи. Стаття присвячена особливому роду композиторської творчості Альфреда Шнітке – роботі в кіно. З’ясовано, яким чином взаємозбагачувався його досвід у кінематографічній та музично-академічній сферах, а також виявлено вплив екранних засобів на творчий метод композитора. Методологія дослідження. Використано системний метод, за допомогою якого розкрито особливості періодизації кіномузики А. Шнітке, а також визначено роль полістилістики в цьому жанрі. Функційний метод застосований в аналізі взаємодії прийомів музичних і екранних засобів. Наукова новизна полягає в тому, що, попри величезний досвід композитора в кіноіндустрії, сьогодні дещо бракує досліджень у цій галузі його творчості, немає системного підходу в цьому питанні, в основному кіномузика розглядається в загальному контексті творчої спадщини композитора. Робота в кіно супроводжувала композитора протягом усього творчого життя і вплинула на формування композиторського методу митця. У даній статті аналізується кіномузика, яка незаслужено залишається поза увагою дослідників: до фільмів «Школа витончених мистецтв. Пейзаж з ялівцем», 1987 року та «Екіпаж» 1979 року, отже, ця прикра несправедливість частково компенсована. Висновки. Кіномузика Альфреда Шнітке має не другорядну роль щодо його академічної спадщини, а вбудована у структуру творчого методу композитора так, що нерозривно пов’язана з іншими жанрами. Саме робота в кіно створила умови для появи самобутнього почерку композитора. Попри заперечення композитора, його досвід роботи в кіно створює окрему видатну сторінку його творчості, за сприятливих умов він міг би передати його послідовникам, започаткувати потужну школу кіномузики. Можна сказати, що сам композитор пройшов цей шлях, інтуїтивно знаходячи ті влучні прийоми, які стали візитівкою його композиторського методу не тільки в кіно, а і в інших жанрах академічної музики. Багаторічна робота в кіно створила впізнавану інтонаційну систему, яка водночас була цікавою для професіоналів та зрозумілою для широкого загалу (кіноглядачів). Отже, кіномузика у творчості А. Шнітке відіграла визначальну роль та відкрила нові обрії в галузі кіномузики загалом.

Шевченко Н. Ю., Багач С. Г., Потапов Д. С. Математичне обґрунтування вибору архітектури обчислювальної мережі як елемента інформаційної інфраструктури освітнього закладу // Вісник ДДМА. – 2019. – № 2 (46). – С. 165–170. В статті розглянуто питання ефективного використання інформаційних ресурсів через побудову інформаційної інфраструктури організації, невід'ємним елементом якої є її обчислювальна мережа. Визначені підходи до вибору архітектури обчислювальної мережі як елемента інформаційної інфраструктури освітнього закладу через визначення ефективності функціонування обчислювальної мережі за допомогою імітаційного моделювання. Зазначено, що обчислювальні мережі є дискретними системами з стохастичним характером функціонування, системами масового обслуговування, для проектування яких використовується імітаційне моделювання. Імітаційне моделювання дозволяє розробити рекомендації щодо використання топології мережі, що забезпечує найбільшу ефективність інформаційного обміну в залежності від величини внутрішньомережевого трафіку. Пропонується ефективність інформаційного обміну в обчислювальній мережі із заданою структурою оцінювати через визначення коефіцієнта корисної дії з позиції передачі інформації. Для імітаційного моделювання роботи обчислювальної мережі використаний пакет для імітаційного моделювання Simulink, а саме для імітації постійного потоку заявок використані вбудовані у SimEvents елементи псевдовипадкової генерації чисел, які базуються на формулах експоненційного та дискретно-рівномірного розподілу. За результатами моделювання встановлено, що найбільша ефективність інформаційного обміну досягається при використанні обчислювальної мережі з топологією «зірка» за умови низького інформаційного навантаження, а також при малих змінах вхідного потоку. При високому вхідному навантаженні, а також різких його змінах кращі технічні показники демонструє мережа, побудована на базі топології «бінарне дерево». Сформульований висновок, що вибір оптимальної структури обчислювальної мережі на основі оцінки якості її функціонування дозволяє підвищити ефективність інформаційного обміну

Основними причинами широкого використання в будівельній галузі неліцензійного програмного забезпечення є низька купівельна спроможність підприємств і організацій галузі, що ускладнює придбання легального програмних продуктів, відсутність негативного ставлення у суспільстві до нелегального використання програмного забезпечення. Особливо це стосується проектних організацій, що експлуатують вартісні програмні комплекси автоматизованого проектування та розрахунків [1].За даними Асоціації «Українське об’єднання проектних організацій», вартість заходів з легалізації (закупівлі ліцензій на програмне забезпечення) в будівельній галузі України сягає 4 млрд. грн. Причому на сьогодні це на 95% імпорт.З метою вирішення проблеми легалізації програмних засобів в проектних організаціях за ініціативою Асоціації «Українське об’єднання проектних організацій» в І кв. 2010 року завершено створення вітчизняної системи автоматизованого проектування об’єктів будівництва (САПР) БудКАД. Розробку системи виконує базова організація з інформаційних технологій Міністерства регіонального розвитку та будівництва України – Державний науково-дослідний інститут автоматизованих систем у будівництві (ДНДІАСБ).Основні принципи, на яких базується вітчизняна САПР БудКАД [2]:– відповідність функціональності САПР стану проектних технологій в будівельній галузі на даний час та їх подальшого розвитку; – забезпечення сумісності креслень з іншими САПР, що використовуються в проектних організаціях та плануються до використання в майбутньому;– забезпечення читання та коригування напрацьованих креслень, в тому числі на застарілих версіях САПР;– максимальна наближеність інтерфейсу користувача до того, що використовується сьогодні на більшості робочих місць проектувальників, щоб уникнути тривалого перенавчання у процесі впровадження САПР БудКАД;– відслідковувавання змін формату файлів DWG, який є внутрішнім форматом САПР БудКАД;– максимальне дотримання вимог ДСТУ та ДБН з будівельного проектування. САПР БудКАД ДНДІАСБ створена на базі платформи IntelliCAD до консорціуму ІТС (IntelliCAD Technology Consortium), який на корпоративних засадах розробляє та підтримує базову платформу. Програмні продукти, створені на цій платформі, широко відомі у світі і поставляються в 80-ти країнах, в тому числі в США, Європі, Японії.За нашими підрахунками, близько 85-90% проектних робіт виконуються сьогодні з використанням двовимірного креслення. Тому, на нашу думку, бюджетна САПР БудКАД стане засобом, який внесе істотний вклад в вирішення проблеми легалізації програмного забезпечення в проектних організаціях будівельної галузі України. Особливо це стосується конструювання та проектування інженерних мереж будівель.Створена Асоціацією «Українське об’єднання проектних організацій» постійно діюча робоча група фахівців САПР проектних інститутів, тестує версії БудКАД, визначає перелік необхідних першочергових доробок, узгоджує технічні вимоги до наступних версій.На сьогодні створений додаток до БудКАД – BudCAD BonusTools, який містить набір додаткових інструментів для виконання проектної документації у відповідності до державних стандартів системи проектної документації для будівництва (СПДС).В перспективних напрямках подальшого розвитку САПР БудКАД: 3D-версія, розширення функціональності СПДС та підтримка інших ДСТУ і ДБН (здійснюється поступово за рішеннями робочої групи Асоціації проектних організацій), інтегрування вітчизняних розробок з автоматизації проектування окремих частин проекту, архітектурний пакет з інформаційною моделлю, вихід на програми будівельних розрахунків та передавання обсягів у кошторисні програми, вбудований інженерний калькулятор.Міністерство регіонального розвитку та будівництва сумісно з Міністерством освіти та науки співпрацюють у сфері впровадження сучасних інформаційних технологій в будівництві в учбовий процес навчальних закладів будівельного профілю. Учасникам конференції роздаємо учбову версію САПР БудКАД та проводимо тренінг з її первинного освоєння.

Виконано аналіз сучасного стану досліджень в галузі надійності та функційної безпеки програмнотехнічних комплексів інформаційно-керуючих систем (ПТК ІКС). Встановлено, що не зважаючи на використання нової елементної бази в ході модернізації та розроблення нових ПТК ІКС, застосування сучасних технологій розробки їх апаратної та програмної компонент, підвищення ефективності технологічних процесів, зниження ресурсємності виробництва не призвело до достатнього прогресу у вирішені завдань проектування ПТК з необхідним і гарантованим рівнем надійності і функційної безпеки. Крім того, встановлено, що не зважаючи на інтенсивні дослідження впродовж останніх десятиліть залишається низка нерозв’язаних задач і обмежень існуючих методів і засобів, а саме: моделі, які описують надійнісну і безпекову складові, не ураховують розмірність задач і обмежень існуючих методів; у сучасних методах оцінювання функційної безпеки аспекти безвідмовності апаратних і програмних засобів розглядаються відокремлено, без спільного кількісного аналізу результатів верифікації; методи розроблення й забезпечення відмовостійкості ПТК з використанням програмовних платформ недостатньо ураховують можливості, обмеження і похибки вбудованих засобів контролю і діагностування на рівні електронних проектів, модулів і каналів. Представлений в роботі метод частково вирішує перелічені задачі

Метою статті є визначення особливостей стандартів США, які визначають вимоги щодо метрологічного забезпечення випробувань озброєння та військової техніки на основі їх аналізу. Для міністерства оборони США розробка і впровадження документів по стандартизації здійснюється за програмою оборонної стандартизації Defense Standardization Program в рамках діяльності з управління стандартизацією Standardization Management Activities. Документи зі стандартизації включають 5 видів. У США метрологічне забезпечення озброєння та військової техніки для всіх видів військ регламентовано десятками стандартів, серед яких виділено 4 основних: MIL-STD-1839D, MIL-HDBK-1839A, DI-QCIC-80278C, MIL-STD-810D. Метрологічне забезпечення випробувань за стандартом MIL-STD-810G, представлене в узагальненому вигляді, регламентує вимоги до випробувального і вимірювального обладнання, інтервалів калібрування та сумарної похибки (або невизначеності вимірювань) випробувального та вимірювального обладнання. Згідно стандартів США все обладнання, що має метрологічні характеристики, розділене на 4 види, які об'єднані в дві групи, а саме: 1) випробувальне, вимірювальне та діагностичне обладнання (Test, Measurement, and Diagnostic Equipment (TMDE); 2) вбудоване обладнання для випробувань (Built-in-Test Equipment (BITE)). Зведені вимоги до калібрування та вимірювання (Calibration and measurements requirements summary (CMRS)) MIL-HDBK-1839A деталізують вимоги: щодо вимірювальної системи, підсистеми або обладнання; TMDE; до стандартів та обладнання калібрування, які необхідні для забезпечення метрологічної простежуваності всіх вимірювань через окремі військові відомчі метрологічні та калібрувальні програми до затверджених національних стандартів. Військовий стандарт MIL-STD-810G регламентує ряд стандартних параметрів для великої кількості лабораторних випробувань військової продукції, що дозволяє визначити стійкість широкого переліку обладнання до різних впливів. Визначені за результатами аналізу стандартів США особливості потрібно враховувати при розробці нормативних документів з метрологічного забезпечення випробувань в Збройних Силах України.

Відомі конструкції гідравлічних та пневматичних висівних апаратів травмують насіння та їхні ростки під час висіву. Для покращення якості висіву насіння гідро-пневматичну сівалку пропонується модернізувати шляхом вбудованих системи для знезараження насіння, пристрою для обробки насін-ня надвисокочастотним випромінюванням, пристрою для підрахунку кількості листочків пророще-ної культури та підрахунку кількості насінин. Також модернізовано конструкцію сошників, які по-винні забезпечувати рівномірність висіву пророщеного насіння гідро-пневматичним способом. Для експериментального дослідження відбиралося крупне та неушкоджене насіння сортів огірків і каба-чків, які є стійкими до засухи. Вивчались фізико-механічні властивості насіння овочевих культур та визначався коефіцієнт тертя насіння з матеріалами робочої поверхні ложки, стінками насіннєвого ящика та іншими допоміжними органами пристрою. Визначено, що найменше тертя насіння з робочими поверхнями у матеріалів ПВХ або фторопласт. При використанні пророщеного насіння у якості висівного матеріалу відбувається значне зниження коефіцієнту тертя, що поліпшує якість висіву пророщеного насіння порівняно з непророщеним на 48 %. Запропоновано використовувати водо-насіннєву рідину для змочення насіння овочів під час висіву, яке шляхом переорієнтації насіння в ложці забезпечує надійну його фіксацію. За трьома факторами визначені оптимальні параметри роботи гідро-пневматичної сівалки. Аналіз експериментальних досліджень показав, що пропуск насіння склав 2,55 % за таких визначальних параметрів: частота обертання вала 18,42…19,17 с-1, жорсткість пружини державки 541…547 Н/м, швидкість потоку повітря у насіннєвому ящику 5,78…6,15 м/с. Запропонована технологія забезпечує уникнення пропусків насіння та пошкодження ростків під час посіву овочів гідро-пневматичним висівним апаратом, що забезпечує економію й отримання ранньої продукції.

Розроблено типові програмні шаблони Стан (State pattern) в процедурному і об’єктно-орієнтованому програмуванні, які дозволяють уніфікувати вихідний код системного програмного забезпечення для мікроконтролерів архітектури Сortex-М різних вироб­ників. Програмне забезпечення адаптовано до математичної моделі кінцевого автомата (finite-state machine (FSM)). Результати пройшли випробування на мікроконтролерах серії STM32F1хх. Застосована методика [1] дозволяє поширити отримане рішення на мікроконтролери інших виробників, що підтверджує цінність розроблених шаблонів.

Було розглянуто один з найбільших сегментів ринку програмних продуктів – відеоігри. Досліджено алгоритм створення мобільної гри. Висвітлено розробку під обрану платформу із використанням Android Studio, Cocos Studio, роботу об’єктного менеджера, обробку грою дій гравця. В ході розробки відеогри було показано її складові, а саме написання коду, створення контенту, розробка механік гри та тестування. Запропоновано алгоритм генерування об’єктів та результат зіткнення гравця з ними. Розкривається процес розробки відеоігри та розділення його на етапи. Описано алгоритм оптимізації зберігання та використання зображень. Досліджена якісна робота з пам’яттю, насамперед, на мобільних пристроях. Детально описані поняття сцени та спрайту, встановлено правила роботи зі сценами та зображеннями на екрані мобільного пристрою. Розглянуто два схожих за своїм підходом і в той же час принципово різних по результату алгоритми виявлення зіткнень об’єктів. Описаний програмний продукт включає в себе власноруч написаний рушій – рендерер. За теоретичну основу реалізації рендерингу було взято спрощений варіант рейтрейсингу – рейкастинг. Метод рейкастингу вибрано як оптимальний через його високу швидкодію при достатній якості відео. Було обрано крос-платформовий фреймворк, який використовується для розробки інтерактивних додатків та ігор. Розглянуто використання вбудованих в ігровий движок візуального редактора, готових модулів рендеринга, анімації спрайтів і обробки зіткнень, що дуже спрощує процес розробки. Описано структуру програмного продукту та ігрові класи сутностей, такі як персонаж, предмети. Наведено алгоритм реалізації методу рейкастингу і проведено відповідні математичні розрахунки для побудови променя. Змодельовано дизайн оформлення простору гри на основі карти, що задається, з додаванням текстур. Додатково розроблена можливість самостійної генерації рівнів. Ключові слова: розробка ігор, мобільний додаток, операційна система Android, алгоритм розробки мобільного додатку, рендерер, метод рейкастингу, крос-платформовий фреймворк

Постановка проблеми. Нині актуальним є соціальне замовлення суспільства на висококваліфікованих фахівців, що володіють високим рівнем інформаційної культури, розвиненим стохастичним мисленням. Можна констатувати недостатній рівень сформованості стохастичної культури абітурієнтів вищого навчального закладу і як наслідок його випускників. Вирішувати це протиріччя можна через посилення методичної підготовки майбутніх вчителів математики, вчителів у системі післядипломної освіти шляхом ефективного запровадження ІКТ у процесі вивчення стохастики, зокрема використання закритих чи відкритих електронних навчальних курсів.Щодо вчителя математики, затребуваним є високий рівень сформованості методичних та інформатичних компетентностей, тому наші дослідження проводимо в рамках проблеми формування методичних компетентностей вчителя математики до використання ІКТ, зокрема у процесі вивчення майбутніми вчителями математики курсу теорії ймовірностей і математичної статистики.Аналіз досліджень і публікацій. Проблеми інформатизації курсу теорії ймовірностей і математичної статистики досліджували в Україні М. І. Жалдак, Н. М. Кузьміна, Г. О. Михалін. Авторами розроблено підручник для вивчення курсу [1]. До візуалізації абстракцій рекомендується у процесі навчання використовувати програмні засоби навчального призначення, зокрема Gran1. Наводяться приклади такої візуалізації. У підручнику [1] на початку вивчення курсу вводиться поняття відносної частоти або статистичної ймовірності. Властивості ймовірності, основні теореми розглядаються спочатку для відносних частот. Далі відбувається узагальнення – перехід до таких же властивостей і теорем, але вже розглядається аксіоматичне означення ймовірності випадкової події. А так звані «класичне», «геометричне» означення розглядаються як приклади міри. Разом з підручник використовуємо і збірник задач [2].У роботі С. А. Самсонової [3] розглядається методична система навчання стохастики на основі ІКТ.Метою статті є висвітлення можливостей використання у навчальному процесі розроблених навчальних курсів на основі MOODLE, програмних засобів навчання, електронних наочностей.Основний матеріал. У навчанні теорії ймовірностей і математичної статистики використовуємо електронні навчальні курси, розроблені на платформі MOODLE. MOODLE доцільно використовувати не тільки для розробки дистанційних курсів, але й у процесі очного та комбінованого навчання. Перевага використання електронних курсів у тому, що, перш за все, акумулюються навчальні ресурси. Студенти мають змогу самостійно здійснювати тестування власного рівня навчальних досягнень із зазначеного предмету. З цією метою ми розробили тестові завдання і додали їх до тестів навчального і контролюючого типів. Користувачі, які віддають перевагу режиму входу «гість», не матимуть змоги здійснювати тестування, проходження дистанційних уроків. У той же час вони мають змогу користуватися всіма наявними ресурсами, зразками виконання практичних і лабораторних завдань, переглядати демонстрації, дібрані для вивчення тієї чи іншої теми з колекції демонстрацій WolframAlpha. Представлені також мультимедійні презентації, з яких зроблено посилання на відповідні файли програми Gran1, яку використовуємо у навчанні теорії ймовірностей та математичної статистики з метою демонстрації зміни графічних характеристик (графіка функції розподілу, а для неперервних випадкових величин також графіка функції щільності розподілу), для опрацювання варіаційних рядів, побудови їх графічних характеристик, для перевірки статистичної гіпотези про закон розподілу, для встановлення регресійних залежностей. Подаються також завдання і зразки виконання лабораторних робіт з математичної статистики за допомогою Microsoft Excel. Передбачається можливість опрацювання даних з використанням «Пакету аналізу»; через використання вбудованих функцій; як звичайного калькулятора для кращого розуміння алгоритмів виконання вручну.До розробки дидактичних і окремих методичних матеріалів залучаємо і безпосередньо студентів. Зокрема, створено добірку матеріалів для використання на сенсорній дошці з програмним забезпеченням InterWrite. Наші дослідження показали, що для опрацювання даних доцільніше використовувати хмарні сервісм Google Spreadsheets та Wolfram|Alpha. При побудові графіків розподілів статистичних ймовірностей перевагу має Gran1.З метою посилення мотиваційних аспектів учіння в середовищі електронних курсів необхідно розміщувати матеріали прикладного характеру чи посилання на матеріали, розміщені в мережі Інтернет. В основу таких ресурсів мають бути покладені матеріали авторського колективу під керівництвом М. І. Жалдака [1]. Краще, якщо це будуть розроблені веб-сторінки у середовищі MOODLE, що забезпечить інтеграцію з вбудованим словником. При створенні таких сторінок утруднення викликає написання формул.У колекції посилань на джерела Інтернет, зокрема, Вікіпедії, Exponenta.Ru, необхідно робити анотації. Наприклад, означення і запис функції розподілу ймовірностей у цих джерелах такий, що слідує у властивостях неперервність функції справа, тоді як в українських і пострадянських підручниках з означення функції розподілу випливає властивість неперервності зліва. Варто звернути увагу на те, чи в електронних підручниках, інших джерелах з мережі покладене в основу доведення властивостей ймовірностей аксіоматичне означення, як того вимагається у стандарті. У процесі використання колекції демонстрацій Wolfram|Alpha увагу потрібно звернути на розвиток критичного мислення студентів. Наприклад, на коректність поданих графічних характеристик розподілів ймовірностей, на відмінність в означенні геометричного розподілу у вітчизняних та зарубіжних виданнях тощо.Детальніше зупинимося на використанні у навчанні тестових завдань – навчальних та контрольних тестів. Навчальні тести допомагають студенту перевірити та удосконалити власні знання з деякої теми, оскільки такий вид тестування передбачає поточну перевірку результатів та містить пояснення до кожного завдання, які студент може переглянути відразу після того, як отримає відповідь. Контрольні тести призначені для перевірки рівня засвоєних знань з деякої теми. У цьому разі студенти мають змогу побачити усі правильні відповіді лише після закриття тесту, якщо викладач зробив можливим доступ для перевірки відповідей. Це попереджує списування, а також дає об’єктивнішу оцінку знань. Тести можуть бути наступних типів [4]:1) альтернативний тест – найпростіший у розв’язанні. У ньому запропоноване запитання передбачає 3-5 варіантів відповідей, серед яких лише один – правильний. При цьому чим більше варіантів відповідей, тим менша можливість вгадування відповіді. Альтернативний тест необхідно добирати для таких завдань, які виключають варіанти різного тлумачення правильної відповіді;2) вибірковий, або варіативний, тест. Передбачає 10-12 варіантів відповідей на тестове завдання, з яких 5-8 відповідей правильні;3) послідовний або порядковий. У варіантах відповіді на таке тестове завдання відсутні неправильні відповіді, необхідно розташувати у правильній послідовності запропоновані у невпорядкованому вигляді поняття, слова, визначення;4) конструктивний тест (або тест-доповнення).Таке завдання передбачає заповнення учнем у тексті, що описує те чи інше явище, пропущених слів, які мають визначальне значення для даного тексту;5) розподільний тест містить завдання на встановлення відповідності між твердженнями з категорії 1 та твердженнями з категорії А.Усі вище зазначені типи тестів можна комбінувати в одному, внаслідок чого отримується більш об’єктивна та правильна оцінка повноти та глибини знань студента. Тести, які використовуємо у навчанні, створені для поточного контролю знань. На їх виконання відводиться небагато часу, тому вони складаються з невеликої кількості завдань. Питання охоплюють основні теми курсу, що вивчається, але їх результати не можуть бути, давати об’єктивну оцінку за всю тему і підстави для автоматичного оцінювання. Тому паралельно використовуємо і такі форми контролю як опитування, співбесіда, участь у дискусії, виконання лабораторних робіт тощо.Висновки. Використання електронних курсів, програмних засобів навчання математики, участь студентів, майбутніх вчителів математики – у розробці ресурсів для електронних курсів сприяє формуванню у них методичних компетентностей до використання ІКТ у навчанні.

Вступ Сучасні методи проектування дистанційних курсів базуються на розвинених інформаційних освітніх ресурсах і, в першу чергу, відкритих освітніх ресурсах. Кожен університет має концепцію розвитку своїх інформаційних освітніх ресурсів, які полегшують викладачеві використання технологій дистанційного навчання у навчальному процесі, як очному, так і заочному.Інформаційний освітній простір забезпечує:– доступність інформаційних ресурсів університету, системну інтеграцію;– комунікації між студентами, викладачами, науковим співтовариством;– створення інформаційного співтовариства;– інформаційну підтримку прийняття рішень, функціонування органів управління університету.Велику роль у формуванні інформаційного освітнього простору відіграють відкриті освітні ресурси ‑ навчальні або наукові ресурси, які розміщені у вільному доступі, або мають ліцензію, яка дозволяє їх вільне використання або переробку.До відкритих освітніх ресурсів можна віднести навчальні курси, окремі матеріали курсу і модулі курсу, посібники, навчальне відео, програмне забезпечення та інші засоби, матеріали або технології.Використання відкритих освітніх ресурсів зменшує вартість доступу до навчальних матеріалів, підвищує активність учасників навчального процесу, створює ефективну навчальне середовище, розвиває компетенції викладачів при підготовці навчальних матеріалів та проведенні навчального процесу.Відкриті освітні ресурси забезпечують прозорість прав інтелектуальної власності та авторських прав, забезпечують високу якість авторських робіт, сприяють підвищенню ефективності управління системою зберігання даних для освітніх ресурсів університету.Рівень розвитку інформаційних освітніх ресурсів університетів України можна оцінити за досягненнями у міжнародному рейтингу сайтів університетів Webometrics (http://webometrics.info). На жаль, сайти університетів України в цьому рейтингу розташовуються в кінці першої тисячі і нижче. Це створює великі проблеми при розвитку дистанційного навчання.Для успішного проведення навчального процесу кожен університет на базі інформаційних освітніх ресурсів повинен мати кампус, який іноді називають мобільним кампусом. Мобільний кампус ‑ це, насамперед, можливість бути частиною навчального співтовариства в будь-який час і в будь-якому місці. Він потрібен для того, щоб створити в навчальному закладі колективно-рефлексивний вимір неформальної навчальної діяльності, опосередкованої мобільними технологіями.У такому мобільному кампусі процес навчання може починатися коли завгодно; тривати скільки завгодно; він може бути раптово припинений або перерваний і може бути продовжений з будь-якого місця. Це дозволяє встановлювати індивідуальний розклад, створює ефект присутності і породжує явище віртуального університету.Педагогічне проектуванняВ останній час відбулися великі зміни в дистанційному навчанні, зокрема, з’явилися нові педагогічні теорії, соціальні сервіси, методи навчання і масові відкриті он-лайн курси (МВОК), тому необхідно переглянути методи проектування дистанційних курсів.Перш за все, проектування ‑ це процес створення нового об’єкта для задоволення потреб особистості. Мета проектування ‑ започаткувати зміни у навколишньому штучному середовищі людини.У техніці існують неформальні визначення «проектування» [1]:Цілеспрямована діяльність по розв’язанню задач (Арчер).Прийняття рішень в умовах невизначеності з тяжкими наслідками в разі помилки (Азімов).Моделювання передбачуваних дій до їх здійснення до тих пір, поки не з’явиться повна упевненість в кінцевому результаті (Букер).Здійснення дуже складного акту інтуїції (Джонс).Натхненний стрибок від фактів сьогодення до можливостей майбутнього (Пейдж).Проектування – це процес, а методи проектування ‑ це методологія, яка вимагає комплексного застосування різних наукових напрямків та теорій.З інших робіт з проектування слід звернути увагу на роботи Я. Дітріхса і Г. С. Альтшуллера.Г. С. Альтшуллер розглядав проектування як алгоритм розв’язання винахідницьких задач (АРВЗ – http://www.triz-ri.ru/triz/triz02.asp#a4), пізніше сформувавши теорію розв’язання винахідницьких задач (ТРВЗ). АРВЗ ‑ це інструмент для мислення і вирішення нестандартних задач. Наступні роботи І. Л. Вікентьєва з розвитку ідей Г. С. Альтшулера показали, що ці підходи добре працюють в бізнесі, журналістиці, освіті та інших напрямках.АРВЗ орієнтований на вирішення нестандартних, новаторських задач, які зараз дуже потрібні в освіті і складається з етапів:Аналіз задачі;Аналіз моделі задачі;Визначення ідеального кінцевого результату і фізичного протиріччя (ФП);Мобілізація та застосування ресурсів;Застосування інформаційного фонду;Зміна чи заміна задачі;Аналіз способу усунення ФП;Застосування отриманої відповіді;Аналіз ходу рішення.Педагогічне проектування ‑ це застосування та розвиток ідей технічного проектування на педагогічну діяльність з використанням усіх існуючих педагогічних теорій.Педагогічне проектування ‑ це методологія створення новаторських освітніх ресурсів.Традиційно педагогічне проектування базується на ADDIE: аналіз (Analyzing) потреб організації; проектування (Designing) системи для потреб організації; розвиток (Developing) системи з використанням аналізу вихідних даних; виконання (Implementing) процесів системи; оцінка (Evaluating) проекту створення та виконання.Комплексне застосування педагогічного проектування та методології АРВЗ дозволить створювати унікальні дистанційні курси, наприклад, МООК.Методи навчанняПоява нових соціальних сервісів впливає на розвиток освіти і, зокрема, на дистанційне навчання. Переглядаються психолого-педагогічні підходи до навчання, особливо, якщо вони мають відношення до корпоративного навчання. Не залишилися без уваги і формальне, неформальне, інформальне і соціальне навчання.Розгляд видів робіт спеціаліста дозволяє визначити співвідношення формального і неформального навчання [2]. При виконанні рутинних робіт частка неформального навчання мінімальна і зростає до видів діяльності, що потребують вирішення варіативних (творчих) завдань (рис. 1).Формальне навчання (відповідно до визначення CEDEFOP [3]) ‑ це структуроване (з точки зору цілей і часу) навчання, яке зазвичай надається навчальним закладом і призводить до сертифікації. Формальне навчання є навмисним, з точки зору учня. Рис. 1 Формальне та неформальне навчання Інформальне (informal) навчання [3] ‑ це щоденне навчання, пов’язане з роботою, сім’єю або відпочинком, не організоване і не структуроване (з точки зору мети, часу та підтримки). Інформальне навчання в більшості випадків ненавмисне з точки зору учня і не призводить до сертифікації.Неформальне (non-formal) навчання (автором є Малкольм Ноулз 1970 р.) [3] ‑ це навчання, яке вбудовано в заплановані заходи, але явно не призначено (з точки зору цілей, часу та підтримки) і містить важливий елемент навчання. Неформальне навчання є навмисним з точки зору учня і приводить до сертифікації.В даний час спостерігається підйом неформального навчання [4], що пов’язано з бурхливим розвитком е-Learning ‑ предтечею неформального навчання, збільшенням інновацій в бізнесі, підвищенням продуктивності. Неформальне навчання, яке можна відстежувати і вимірювати, забезпечує рентабельність передачі знань, компетенції, сприяє підвищенню організаційної ефективності. Дослідження показують, що 70% навчання є неформальним, а 30% формальним. Внаслідок цього створюється думка, що при правильній організації неформального навчання можна скоротити витрати на навчання.Поява соціальних сервісів і розвиток теорій навчання показує, що поєднання формального і неформального навчання дозволяє зробити процес навчання успішним, коли [5]:– не все навчання організоване у курсі;– існує безліч підходів для доставки курсів;– при необхідності використовуються змішані рішення;– навчання вбудовано в процес роботи;– тренери виконують функції «керівництво на стороні», а не «мудреці на сцені».При цьому необхідно передбачати неформальне (non-formal) навчання на робочому місці [6]:– моделювання соціальної поведінки, обміну;– моделювання корпоративного зв’язку;– створення простої в освоєнні і використанні системи;– інтеграція використання системи в робочий процес співробітника;– заохочення обміну інформацією;– створення почуття гумору.Модель підтримки неформального навчання (OODA) [7] включає спостереження, орієнтацію, прийняття рішення, дію. Реалізується ця модель через персональне навчальне середовище (ПНС), яка дозволяє інтегрувати формальне і неформальне навчання. На першому етапі через різні канали йде сканування навколишнього середовища з використанням різних фільтрів. Організація може створювати інформаційні портали для різних категорій службовців і сприяти формуванню у них ПНС.На другому етапі виконується цикл синтезу даних та інформації у якийсь уявний образ з урахуванням старих образів. Це найбільш складний етап. Проблемами на цьому етапі можуть бути знання бізнесу, глибина сканування інформації і культура організації, тому важливо організувати зворотний зв’язок. На третьому етапі, використовуючи можливості ПНС, розглядаються всі можливі варіанти рішень, які реалізуються на останньому, четвертому, етапі.Соціальне навчання [3] ‑ це придбання знань у соціальній групі або процес, в якому люди спостерігають за поведінкою інших людей і її наслідками, і відповідним чином змінюють свою поведінку.Соціальне навчання базується на соціальній теорії навчання А. Бандури [8] і включає спостереження, моделювання поведінки, ставлення і емоційну реакцію. До елементів навчання можна віднести увагу, закріплення, активне самостійне відтворення, мотивацію, характеристику спостерігача. Остання включає [9] автономність, самостійність, самоорганізацію, самоврядування і самоконтроль.Основними принципи теорії А. Бандури є: кодування змодельованої поведінки; змодельована поведінка дає цінний результат; модель зрозуміла і близька студенту та має функціональну цінність.Теорія соціального навчання Бандури дає наступні рекомендації:– вчити зразковим пізнавальним процесам і поведінці, які базуються на реальних проблемах;– використовувати прості приклади та порівняння для вивчення послідовності процесів сприйняття і засвоєння;– використовувати робочі приклади як метод моделювання процесу розв’язання проблеми;– повторення виконання з варіаціями.Численні дослідження показують, що соціальне навчання [10] здійснюється на роботі ‑ 70%, в спілкуванні з колегами і керівниками ‑ 20% і від вивчення курсів та книг ‑ 10%. Для реалізації цього принципу необхідна підтримка навчального процесу на робочому місці, поліпшення навичок навчання співробітників та створення сприятливої організаційної культури.Навчанню на робочому місці сприяє застосування нових знань і навичок в реальних ситуаціях, виділення нових робіт в рамках існуючої ролі, збільшення кола обов’язків та сфери контролю, завдання, спрямовані на нові ініціативи, робота в складі невеликої групи, можливість проводити дослідженні та експертизу.Навчанню у спілкуванні з колегами сприяють зворотний зв’язок для нових підходів до старої проблеми, участь у формальному і неформальному наставництві, заохочення до участі у дискусіях, висловлювання думок, роботи у команді, побудови навчальної культури.Куратор змістуУ даний час спостерігається невпинне зростання інформації в мережі: кожну хвилину завантажується на YouTube 72 годин відео, щодня створюється 340 млн. твітів, кожен місяць на Facebook створюються 25000 млн. одиниць контенту [11], і таких прикладів можна наводити безліч. Тому з’явилася потреба в новій діяльності в мережі, яку здійснює куратор контенту або куратор змісту ‑ людина, яка дає користувачеві повну інформацію для певної теми з коментарями на вимогу. Ця назва походить від Сontent сurator ‑ хранитель музею. Куратор змісту забезпечує зберігання вмісту (content curation) ‑ процес категоризації великої кількості контенту та подання її в організаційній функції для конкретної предметної області.Термін «куратор змісту» з’явився кілька років тому і привернув увагу користувачів Інтернет. З одного боку ‑ це кваліфікація, з іншого, можливо, спеціальність. Одне зрозуміло, фахівців цього профілю зараз обмаль і їх необхідно готувати.Зберігання змісту відіграє велику роль у розвитку сучасного інформаційного суспільства [12]. Оцінки показують, що понад 90% навчання на робочому місці відбувається за рамками формальної програми. Зберігання змісту ‑ це не кількість ресурсів, а їх якість. Куратор змінює шум на прозорість і ясність. Обмін вмістом може бути більш важливим і ефективним для вашої аудиторії, ніж створення контенту.Робота куратора змісту не може бути ефективною, якщо він не знайомий особливостями побудови сучасної електронної бібліотеки, наукометричними продуктами. В даний час в Інтернет можна знайти (http://www.scopus.com/) понад 19 тис. поточних журналів та 45 млн. публікацій з журналів (87%) і конференцій (11%). Поповнення складає понад 2 млн. публікацій щорічно.Робота куратора змісту можлива тільки, якщо у нього сформовано ПНС, в яке входять найбільш поширені соціальні сервіси, що охоплюють усі сфери його діяльності. Класифікація соціальних сервісів дозволяє визначити, які сервіси необхідно засвоїти для успішного курування змісту. Куратор змісту повинен уміти використовувати соціальні сервіси мобільних пристроїв.Наявність у куратора ПНС дозволяє сформувати персональну навчальну мережу, яка включає всі можливі зв’язки куратора змісту.Функції куратора змісту [13]:– оптимізує, редагує назви;– форматує зміст;– вибирає і додає відповідне зображення;– коментує текст для його розуміння;– додає вступ для конкретної аудиторії;– класифікує з використанням метаданих;– інтегрує посилання;– перевіряє першоджерела;– фільтрує вхідний зміст;– пропонує елементи інших кураторів;– шукає новий відповідний зміст і джерела;– дає поради та інформацію з краудсорсингу.Ефективне курування передбачає управління увагою, візуалізацію матеріалу, встановлення ритуалів, рефлексію, управління поштою, управління фізичним простором і багато іншого.Інструменти куратора: Twitter, Facebook, Google +, Paper.li, Scoop.it, Netvibes.com, RSS reader, DIIGO та багато інші.Курування змісту може бути використане в маркетингу, бізнесі, бібліотечній справі. В освіті ‑ це професійна і педагогічна діяльність викладача, навчальна діяльність студента.Проектування масового відкритого онлайн курсуВ теперішній час поширюються масові відкриті онлайн курси (МВОК), але поки дуже мало публікацій про особливості їх проектування. В роботі [14] відзначається, що у таких курсах цільова група невизначена та головна увага приділяється технологічним особливостям проектування курсу: реєстрації, вибору хештегу, сайту, агрегатора, форуму.Більше інформації про проектування курсу можна знайти в роботі С. Даунса [15]. Він зазначає, що МВОК ‑ це курс без змісту і важливо створити надлишкову інформацію. Кількість посилань до кожної теми повинно перевищувати число Данбара (зазвичай 100-230, приймається 150) (http://en.wikipedia.org/wiki/Dunbar’s_number/). Число Данбара ‑ це когнітивні обмеження на кількість людей, з якими можна підтримувати стабільні соціальні відносини. Вибір такої кількості джерел змушує слухача вибірково читати запропоновані матеріали.Розробник повинен вміти вибирати зміст, брати уча

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с