ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ И
ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В СМАРТ-КАРТАХ
Озаев Сакен Сансизбаевич
Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана
Научный руководитель – д.т.н., профессор Атанов Сабыржан Кубейсинович
С момента появления и до настоящего времени развитие и внедрение смарт-
технологий происходит такими стремительными темпами, что трудно найти этому
аналогичное сравнение в других областях жизнедеятельности человека. Следствием этого и
одновременно показателем стремительности развития служит появление множества новых
видов технических устройств и систем, используемых в военных, банковских, страховых,
медицинских, бытовых и многих других сферах. В качестве носителя информации здесь
выступают смарт-карты. Все это приводит к необходимости изучения смарт-технологий при
подготовке инженеров по многим специальностям в области информационных технологий,
защиты информации, систем управления, банковских систем и др.
Понятие «пластиковая карта с интегрированным чипом», или «смарт-карта» («smart»
от английского – умный, смекалистый) плавно вошло в современную жизнь как
олицетворение новейших технологий, базирующихся на их основе. Первая пластиковая
карта с интегрированным в нее чипом была создана в 1974 году независимым французским
изобретателем Роландом Морено. Сегодня такие карточки пришли на смену карточкам с
магнитной полосой, что и определило довольно тернистый путь «умных» собратьев
«магниток».
Смарт-карты, в противовес магнитным карточкам, имеют ряд существенных
преимуществ: стойкость к внешним воздействиям, безопасность и защищенность
информации, удобство работы [1].
Центральным элементом микропроцессорной смарт-карты является микроконтроллер,
встроенный в карту. В контактных смарт-картах чип с микроконтроллером располагается
под контактной площадкой. Микроконтроллер инициирует, управляет и отслеживает все
операции смарт-карт.
Различают два основных варианта архитектуры микроконтроллеров: классическую
архитектуру фон-Неймана и гарвардскую архитектуру (рисунок 1).
192
Для архитектуры фон-Неймана характерен общий доступ к памяти программ и
данных. При гарвардской архитектуре доступ к памяти данных и памяти программы
осуществляется раздельно. Большинство микроконтроллеров для смарт-карт строятся на
основе гарвардской архитектуры.
Микроконтроллеры, разработанные для применения в смарт-картах, являются
функционально полными компьютерами, то есть они содержат процессоры, нескольео типов
памяти и интерфейсы с внешней средой.
Наиболее важными функциональными элементами типичного микроконтроллера
смарт-карты являются ЦП (CPU), шина адресов/данных и три памяти: ОЗУ, ПЗУ и ЭСППЗУ.
Кроме того, чип содержит простой интерфейсный модуль ввода/вывода, который отвечает за
последовательную коммуникацию микроконтроллера с внешней средой [2].
Программное обеспечение смарт-карт можно разделить по месту расположения на две
взаимосвязанные части: основного (хост-)компьютера, связанного со смарт-картой и
«внутреннее» программное обеспечение самой смарт-карты.
Программное обеспечение хост-компьютера составляет наибольшую часть
программного обеспечения смарт-карт. Иногда это программное обеспечение называют
«внешним» (по отношению к смарт-карте) программным обеспечением. Оно написано для
персональных компьютеров и рабочих станций, работающих с существующими смарт-
картами, обеспечивает доступ к этим картам и объединяет эти карты в более масштабные
системы. В состав ПО хост-компьютера входят: прикладные программы, программы
системного уровня, поддерживающие подключение считывателей (ридеров) смарт-карт к
хост-платформе, программы системного уровня, обеспечивающие применение конкретной
смарт-карты, нуждающейся в поддержке прикладных программ.
Кроме того, программное обеспечение хост-компьютера содержит приложения и
утилиты, необходимые для поддержки управления инфраструктурой смарт-карт.
Программное обеспечение самой смарт-карты, часто называемое «внутренним» ПО,
включает в себя программы, которые выполняются на самой смарт-карте. В зависимости от
масштабов решаемой прикладной задачи в качестве этого ПО выступает операционная
система смарт-карты, утилита и приложение.
Программное обеспечение смарт-карты подразделяют по назначению на прикладные
и системные программы. Прикладные программы используют вычислительные возможности
и емкость памяти смарт-карт так же, как и любого другого компьютера, и не занимаются
защитой данных смарт-карты. Системные программы, напротив, используются
непосредственно для улучшения свойств смарт-карты по сохранению данных и обеспечению
защиты.
Программное обеспечение хост-компьютера соединяет смарт-карты и пользователей в
единую систему. Например, программа, работающая в банкомате, использует смарт-карты,
вставляемые клиентами банка, для идентификации клиентов и затем предоставляет доступ
клиентам к их банковским счетам. Программное обеспечение хост-компьютера
приспосабливает свой отклик, основываясь на конкретном виде представленной ему карты.
В начале третьего тысячелетия, по мнению экспертов, в мире единовременно в
обращении будет находиться около 3 млрд. смарт-карт. По использованию будут
доминировать различные финансовые сервисы, а также обеспечение безопасности в
приложениях для сотовых телефонов, компьютерных игр и телевидения, хотя возможно и
коренное изменение этих пропорций. Эксперты предсказывают, например, неминуемую
интеграцию технологии смарт-карт с новейшими изобретениями в области идентификации
личности на основе распознавания уникальных биологических параметров человеческого
организма [3].
Мировой опыт использования смарт-технологий указывает на то, что наиболее
впечатляющие результаты от расширения сфер их использования ожидаются не от
усложнения элементной базы смарт-карт, а от развития ее интеллектуальных качеств.
193
Литература
1.
Востриков А.А., Калюжный В.П., Сергеев М.Б. Пластиковые карты с открытой
памятью.- Учебное пособие, 2002 г.
2.
www.pechatnick.com, Рекламно-полиграфический центр «СОФИТ», 04.03.2011
3.
Дшхунян В.Л., Шаньгин В.Ф. Электронная идентификация. 2004 г.
УДК 004.342.4
ОҚЫТУШЫЛАР ПОРТФОЛИОСЫНЫҢ ҚҦРУ ПРОЦЕСІ
Омар Бауыржан
Л.Н Гумилев атындағы Еуразия Ҧлттық Университеті
Ғылыми жетекшісі – Джузбаева Бахыт Габидуллаевна
Internet ғаламдық желісінің пайда болуы адамзат дамуында жаңа қадам бастады. Осы
кезден бастап, біздің ғасыр ақпараттық бола бастады, себебі Internet ӛзінің тҥрлі –
электронды пошта, телеконференциялар, файлдарды жіберу (FTP), жойылған терминал
режиміндегі қосылу сияқты қызметтерді ҧсына отырып, жер шарының әр жерінде жҥрген
адамдар арасында жылдам ақпараттық байланыс орнатуға мҥмкіндік берді. Барлық
пайдаланушылар ҥшін Internet-тің ашылуына басты қадам World Wide Web
технологиясының ашылуы болды, бҧл қадам ақпаратапен жҧмыс туралы тҥсінікті
толығымен ӛзгертті. Бҧған дейін болған деректерді бір компьютерлік жҥйеден екіншісіне
жіберетін әдістердің толық жиынтығы басты мәселелердің бірін ескермеді – ол яғни,
адамның ақпараттық жҥйемен ӛзара байланыс интерфейсі[1]. Web-технологиялар ақпаратты
қолданудың табиғи әдісін қолдануына сҥйене отырып, деректерді қабылдау ҥшін әмбебап,
интуитивті тҥсінікті қҧрал және адамға ақпараттық кӛздерді, ресурстарды интеграциялауға
арналған анағҧрлым әмбебап жол болып табылады. Бҧл мақалада «Мҧғалімдердің
портфолиосы» сайты арқылы Web-қолданбаларды қазіргі заманғы технологияларды қолдана
отырып әзірлеу жобасы, идеялары қарастырылды.
Бҧл бағдарламаның нәтижесі Жоғары оқу орындарындарында оқытушылардың
портфолиосын автоматтандыру ҥшін қолдануға болады. Бҧл программаны енгізу
нәтижесінде мәліметтерді жақсы қорытылады, уақыт ҥнемделіп және мәліметтер енгізуге
керек жабдықтарды ҥнемледі. Берілген программаны жоғарғы оқу орнын енгізу нәтижесінде
жҧмыс эффективтілігін кӛтеруге болады.
Осы программалық қамсыздандырудың артықшылықтары кӛп деп айтуға болады:
1.
программдық ӛнімнің орнату және қолдану қарапайымдылығы.
2.
мәліметтерді бірнеше жыл бойы сақтау мҥмкіндігі.
3.
мәліметтерді ӛңдеудің ӛзіндік технологияларын қолдануы.
4.
программдық ӛнімнің жеңіл модернизациялануы.
5.
жҧмыс сапалы болу ҥшін ӛзіндік мҥдделілік.
Программалық қамсыздандырудың әлсіз жақтарына программдық ӛнімді іске қосу
ҥшін тек бір қолданушыға ғана кірісе алады.
Мҥмкіндіктері:
1.
сервистерді кеңейту;
2.
программдық ӛнімді басқа платформаларға кӛшіру мҥмкіндіктері;
3.
ӛнім жҧмысының масштабын кеңейту мҥмкіндіктері;
4.
«клиент-сервер» технологиясының базасы негізінде кӛп қолданушы жҥйені қҧру
мҥмкіндігі
194
Ӛнімге әсер ететін қауіп:
Қауіп факторлері табылмаған
Программдық ӛнімнің таладауын жҥргізу нәтижесінде кҥшті жақтары және бірнеше
мҥмкіндіктер анықталды. Программдық ӛнімнің қауіп факторлары табылған жоқ.
Жҥйені жобалау реті
Жалпы тҥрде информациялық жҥйені қҧрастыруға келесі бӛлімдер кіреді:
1)
Бастапқы бӛлім – бҧл этапта бағдарлама қҧруға кететін жалпы сҧраныстар, негізгі
мақсаттары және ерекшеліктері қарастырылады.
2)
Ішкі жобалау бӛлімі – бҧл бӛлімде бағдарламаның архитектурасы мен
структурасы қҧрастырылады, шешу алгоритмі, жҥйе және қолданушының сыртқы
интерфейсі қҧрастырылады
3)
Жобалау және компоненттерді кодтау бӛлімі – берілген бӛлімді жасау барысында
жобалау мен PHP, Javascrip тілінде кодтау жасалынады.
4)
Негізгі бӛлім – ең кӛп еңбек сҧранысына ие болатын бӛлім. Бҧл бӛлімде жеке
бағдарламалық модульдерді отладка жасап, одан кейін бірақ бҥкіл бағдарламаны
толықтау отладка жасап, тестілеуден ӛткізу керек.
5)
Қорытындылау бӛлімі – бҧл бӛлімде соңғы тҥзетулер жасалып, бірге жіберілетін
документация жасалынады.
Мҧғалімнің портфолиосы – бҧл әр тҥрлі қызметтердің тҥрлерін жеке жетістіктер
жазылатын, жиналатын және бағаланатын кӛптеген ақпараттар кіретін жҧмыс файл папкасы:
арнайы уақыт арасында оқу – методикалық, ғылыми – зерттеу, тәрбие.
Портфолио арнайы кәсіпқой міндеттерді шешуге кӛмектеседі:
- оқыту және оқуда жоғарғы мотивацияны ҧстануға жәрдем беру;
- оқыту аймағындағы дисциплинаны жоғарғы білім деңгейіне талаптану;
- ӛзіндік орындау. ӛзіндік ҧйымдастыруына талаптану;
- креативті ойлау қабілетін кӛтеру;
- кәсіпқой және жалпы мәдениетке талаптану;
- кәсіпқой – методикалық дайындыққы талаптану;
Портфолио мақсаты – жеке және кәсіпқой жетістіктердің жҥйелеу бойынша
мҧғалімдер қызметін белсендіру.
"Портфолио" қызметі
- диагностикалық – арнайы уақыт арасында ӛзгеру мен ӛсуді жазады;
- мақсаттылық жобалау – педагогтын кәсіпқой мақсаттарын қолдайды;
- мазмҧнды – педагогтар істейтін жҧмыстың бар спектірін ашады;
- дамытулық – жылдан жылға кәсіпқой ӛсу ҥздіксіз процесін қамтамасыз етеді;
- мотивациялық – мҧғалімдердің қызмет нәтижелерін кӛтермелейді;
- рейтінгтік – табылған тәжірибенің машық, икем, қолдану диапазонын кӛрсетеді;
Портфолио мҧғалімнің халді бәсекелестігіне себеп болады, мҧғалімге ӛз еңбектерінің
нәтижесін бағалап және шынайы таныстыруға мумкіндік береді, ӛзінің қорларын кӛруге,
ҥздіксіз ӛсу ынтасының бар болуына себеп болады, ал университет әкімшілігі мҧғалімнің
ҥздіксіз диагностикалық еңбек нәтижелерін іске асырады.
Портфолио мҧғалімнің жҧмыстарының нәтижелі және кәсіпқой бағалау формасының
альтернативі болып табылады.
Мҧғалімдердің портфолиосы қағаз тҥрінде кафедрада, университеттің методикалық
кабинетінде және университет сайтында электронды тҥрде сақталған.
Жобада тек Web-сайтпен ғана емес, деректер базасымен жҧмыс істеу жоспарланды,
яғни Web-сайт пен деректер базасының байланысы жҥзеге асты. Сонымен қатар Web-
сервердің сыртқы қолданбалы программалармен ӛзара әрекеттесуі ҥшін Common Gateway
Interface интерфейсінің спецификациясы қолданылды.
― CGI-дің басты тағайындамасы – сервер мен сонда жҧмыс істейтін қосымша арасында
тҧтас деректер ағымын қамтамасыз ету‖ Қарапайым CGI-программа Web-сервер тҥрінде
195
қандай да бір жҧмысты орындау ҥшін қосылады, нәтижелерді серверге қайтарады және
ӛзінің орындалуын аяқтайды. (1-сурет).
1-сурет. CGI-скриптінің ӛзара әректеттесу схемасы
Шлюз дәл осылай орындалады, тек негізінде клиенттің ҥшінші программамен ӛзара
әрекеттестігін орнатады (2-сурет). Егер бҧл ҥшінші программа деректер базасының сервері
болып табылса, онда шлюз деректер базасын басқару жҥйесімен белгіленген байланыс
орнату порты бойынша сҧраныс жіберетін ДББЖ клиенті болады. Ал жауап алғаннан соң
оны WWW-сервер серверге жібереді.
2-сурет. CGI-шлюз ӛзара әрекеттесу схемасы
Жоғарыда айтылғандай, студент сайтқа аутентификация арқылы кіре алады. Apache,
PHP және MySQL Web-серверлер бҥкіл сайтты немесе бӛліктерін оңай қорғауға мҥмкіндік
береді. Парольдерді жҥзеге асыру оңай, пайдалану оңай, сонымен қатар олар арнайы
қҧралдарды қажет етпейді. Деректер базасын қолдану пайдаланушылардың парольдері мен
аттарын сақтауға, пайдаланушылардың аутентификациясын жылдам жҥзеге асыруға,
пайдаланушыларды қосуға, жоюға және пайдаланушыларға паролін ӛзгертуге мҥмкіндік
береді.
Қорытып айтқандай «Оқытушылар портфолиосы» сайтының жоғарғы оқу орнына
әсері:
1.
оқытушылардың жҧмыс эффективтілігіне әсерін тигізеді;
2.
оқытушылардың портфолиоға енгізіп, қосып, ӛңдеу уақытын ҥнемдейді;
3.
бір-бірімен тәжірибе алмасу тез жҥреді;
196
4.
жер шарының кез-келген жерінде отырып портфолиосына мәліметтер енгізе
алады;
5.
жас мҧғалімдер ҥйінде, жҧмыста отырып интернет желісі арқылы тәжірибелі
оқытушылардан ҥлгі ретінде тәжірибе жинай алады;
6.
әркімнің портфолиосын басқа оқытушылар қарай алатындықтан араларында
бәсекелестік пайда болады;
7.
сайтқа кіріп қана кім қандай дәрежеге жеткендігін анализ жасау мҥмкіндігі;
8.
ақпараттық технологиялар заман болғандықтан жоғарғы оқу орнының мәртебесін
жоғарылатады;
9.
мәліметтерді уақыты бойынша ша да, ӛлшемі бойынша да шексіз мӛлшерде сақтай
алады.
Әдебиеттер
1.
Разработка Web-приложений на PHP и MySQL – Лаура Томсон, Люк Веллинг, 2003,
Москва
2.
Самоучитель PHP – Д.Н.Колисниченко, 2004, Санкт Петербург
3.
http://citforum.ru/database/postgres95/index.shtml
4.
Мазуркеевич .А. Еловой.Д. «PHP настольная книга программиста»
5.
Кузнецов.М.В. «Учебник PHP»
6.
Котеров.Д Костарев А. «PHP5 в подлинке»
7.
Дронов В. «PHP и MySQL» Санкт Петербург 2005г
УДК 004.342.4
ИНФОРМАТИКА САБАҒЫН КӘСІБИ ТЕХНИКАЛЫҚ ПӘНДЕРМЕН
ҦШТАСТЫРА ДӘРІСТЕУ
Омарбекова А.С. т.ғ.к., доцент, С. Сейфуллин атындағы Қазақ
агротехникалық университеті, Астана
Мҧхтарханова Б.Д. оқытушы, М.Тынышбаев атындағы ҚазҚКА Ақмола
колледжі, Астана
Ғылыми жетекші - Дҥзелбаев С.Т. т.ғ.к., доцент, Л. Гумилев атындағы
Еуразия ҧлттық университеті, Астана
Техникалық мамандардың оқыту жоспарларында «Техникалық механика»,
«Қолданбалы механика», «Материалдар кедергісі», курстары бойынша студенттердің
техникалық есептерді шешуге машықтандыру ҥшін ӛздік жҧмыстары қарастырылған. Бҧл
жҧмыстар инженердік қҧрылымдарды беріктікке, қатаңдыққа және орнықтылыққа есептеуді
қамтиды.
Техника дамуының қазіргі деңгейі уақыт ӛткен сайын аса кҥрделі ғимараттарды,
конструкциялық элементтердің әр тҥрлі типтерінен: арқалықтық, стерженді жҥйелерден,
пластиналардан, қабықшалардан, массивті ҥш ӛлшемді денелерден тҧратын, теңдессіз
конструкциялар мен қондырғыларды әзірлеу мен ендіруді талап етеді. Ол ӛз кезегінде
орасан ҥлкен кӛлемді есептеулерге әкеліп соқтырады. Мҧндай жәйттерде электрондық-
есептеу машиналарын (ЭЕМ) қолданбайынша болмайды. Сондықтан қазіргі дербес
компьютер (ДК) инженер ҥшін практикалық есептерді шешуге қажетті және қуатты қҧрал
болып табылады. Яғни шаруашылықтың сала-саласында ЭЕМ кеңінен қолданылуы жоғары
және орта кәсіби оқу орындарында техникалық мамандарды дайындауда, іс жҥзінде
заманайғы есептеу машиналарын тиімді қолдана алатын мамандар дайындауға ҥлкен назар
аударуды міндеттейді.
197
Сондықтан да «Информатика», «Программалау», «Есептеу техникасы және
программалау» пәндерін дәрістегенде, студенттерді техникалық есептерді шешуге ЭЕМ
қалай қолдануға болатандығына машықтандару қажет.
Мҧны «Техникалық механика» курсының бҧралу деформациясы тақырыбы бойынша
«Дӛңгелек тҧтас қималы, болат білікті беріктікке есептеу» атты семестрлік жҧмысты
орындауда, Паскаль тілінде қҧрылған программаны қолданып, ЭЕМ есептеудің әдісін
кӛрсете отырып, информатика сабағын кәсіби техникалық пәндермен ҧштастыра дәрістеу
болатынын баяндаймыз.
Мысал. Тӛрт шкив орналастырылған болат, дӛңгелек тҧтас қималы білік
сек
рад /
25
бҧрыштық жылдамдықпен айналады (1 – сурет). Шкивтардың бірі
қозғалтқыштан
12
269
0
,
N
кВт қаут алады, ал қалғандары жҧмыс машиналарына
12
309
1
,
N
кВт,
80
2
N
кВт,
120
3
N
кВт қуат береді.
,
2
,
1 м
а
,
6
,
1 м
b
,
5
,
1 м
с
.
10
8
4
МПа
G
Мҥмкіндік жанама кернеу
МПа
adm
80
, ал мҥмкіндік салыстырмалы бҧралу
бҧрышы
рад/м
adm
25
,
0
деп алып, есептің келесі шарттарын орындаңыз:
1)
0
N
қуатты анықтаңыз;
2)
T
бҧралу моменттерінің эпюрін тҧрғызыңыз;
3) беріктік және қатаңдық шарттарынан тҧтас біліктің қажетті
d
диаметрін
анықтаңыз;
4) жанама кернеулердің эпюрін тҧрғызыңыз;
5) тҧтас біліктің салмағы мен беріктіктігі онымен бірдей қуыс біліктің салмақтарын
салыстырыңыз. Қуыс біліктің ішкі диаметрінің сыртқы диаметріне қатынасы
.
7
,
0
/
1
1
D
d
c
Программа осы мысалды шешудің аналитикалық әдісінің алгоритмі бойынша
қҧрылған. Сонымен қатар, тҧрақты қатаңдықты статикалық анықталған дӛңгелек біліктерді
есептеу де қарастырылған.
Программаны шартты тҥрде «KRUCHENIE» деп атадық, оның мәтіні мынадай:
program KRUCHENIE;
const
mmax=100;
label 1,2,3,4,5,6,7,8;
var
i,j,n,m:integer;
G: longint;
DTAU,DFI,G,DD,DR,D1,D2,C,AC,TMAX:real;
TAU,L,T,D,WP,IP:array[1..mmax-1] of real;
FI,BM:array[1..mmax] of real;
begin
writeln('Введите N, M, C, DTAU, DFI G');
readln(N,M,C,DTAU,DFI,G);
writeln('Введите BM[N]');
for j:=1 to n do
1 – сурет
198
read(BM[j]);
writeln('Введите L(N)');
for j:=1 to n-1 do
read(L[j]);
writeln('ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ');
writeln('N, M, C, DTAU, DFI, G');
writeln(N:7,M:7,C:5:3,DTAU:7:3,DFI:7:3,G:10);
writeln('ВНЕШНИЕ МОМЕНТЫ');
for j:=1 to n do
writeln(BM[j]:10:6);
writeln('ДЛИНА ПРОЛЕТОВ');
for j:=1 to n-1 do
writeln(L[j]:7:3);
DTAU:=0.2*DTAU;FI[1]:=0;T[1]:=BM[1];TMAX:=ABS(BM[1]);
for j:=1 to n-2 do
begin
T[J+1]:=T[J]+BM[j+1];
if TMAX end;
if M=1 then goto 1;
for j:=1 to n-1 do
begin
D[j]:=(exp(ln(ABS(T[J]/DTAU))/3))*100;
DD:=D[j]-trunc(D[j]);
if DD<=0.0001 then goto 9;
if trunc(D[j])<5 then goto 6;
i:=0;
8: ac:=4+i;
if D[j] i:=i+1; goto 8;
7: D[j]:=ac; goto 10;
6: if DD<0.5 then DD:=trunc(D[j])+0.5 else DD:=round(D[j]); goto 10;
9: DD:=trunc(D[j]);
10: D[j]:=DD/100
end; goto 2;
1: DD:=exp(ln(TMAX/DTAU)/3); DD:=DD*100;
DR:=exp(ln(TMAX/(0.1*G*DFI))/3); D1:=DR*100;
if DD>DR then D1:=DD;
DD:=D1-trunc(D1);
if DD<=0.0001 then goto 11;
if trunc(D1)<5 then goto 3;
i:=0;
5: ac:=4+i;
if D1<=ac then goto 4;
i:=i+1; goto 5;
4: D1:=ac; goto 12;
3: if DD<0.5 then DD:=trunc(D1)+0.5 else DD:=round(D1); goto 12;
11: DD:=trunc(D1);
12: DD:=DD/100;
for j:=1 to n-1 do D[i]:=DD;
2: for j:=1 to n-1 do
begin
199
WP[j]:=0.2*sqr(D[j])*D[j]; IP[j]:=0.1*sqr(D[j])*sqr(D[j]);
TAU[j]:=T[j]/WP[j]; FI[j+1]:=FI[j]+T[j]*L[j]/G/IP[j]
end;
writeln('РЕЗУЛЬТАТЫ СЧЕТА');
writeln('TMAX=',TMAX:10:5);
writeln('ДИАМЕТР ПОЛЯРНЫЕ МОМЕНТЫ');
writeln('УЧАСТКОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИНЕРЦИЯ');
for j:=1 to n-1 do
writeln(D[j]:7:3,WP[j]:10:5,IP[j]:10:5);
writeln('КРУТЯЩИЕ КАСАТЕЛЬНЫЕ');
writeln('МОМЕНТЫ НАПРЯЖЕНИЯ');
for j:=1 to n-1 do
writeln(T[J]:10:6,TAU[j]:10:5);
writeln('ХАРАКТЕРНЫЕ УГОЛ');
writeln(' ТОЧКИ ЗАКРУЧИВАНИЯ');
for j:=1 to n do
writeln(J, FI[j]:20:4);
if M=1
then
begin
D1:=DD*exp(ln(1/(1-C*C*C*C))/3); D1:=D1*100; D1:=trunc(D1);
D2:=C*D1; D1:=D1/100; D2:=D2/100;
DR:=(sqr(D1)-sqr(D2))/sqr(DD);
writeln('Вес полого вала составляет', DR ,' % сплошного вала')
end;
readln
end.
Есепті ДК-ге дайындау ҥшін, ең алдымен белгілі бір масштабпен есептеу схемасы
салынып, сипаттама нҥктелері солдан оңға қарай нӛмірленеді. Сонан кейін сыртқы
айналдырушы моменттердің бағыты мен шамалары кӛрсетіледі.
Алғашқы берілгендер ретінде ДК-ге еңгізілетін сыртқы айналдыру моменттерінің
шамалары егер олар білікті оң шеткі қимадан бақылағанда сағат тілі жҥрісіне қарсы бҧратын
болса, оң таңбамен, ал керісінше жағдайда теріс таңбамен алынады.
Программаның бас бӛлігінде келесі идентификаторлардың тізімі беріліп, олардың
мәні алғашқы берілгендер ретінде ДК-ге еңгізіледі:
N
- біліктің сипаттамалы нҥктелерінің жалпы саны;
M
- ауыстырып қосқыш, егер біліктің қатаңдығы тҧрақты болса,
1
M
, ал
айнымалы жағдайда
2
M
;
C
- қуыс біліктің ішкі диаметрінің сыртқы диаметріне қатынасы;
DTAU
- мҥмкіндік кернеу шамасы;
DFI
- мҥмкіндік бҧралу бҧрышының шамасы;
G
- ығысу модулінің шамасы;
N
BM ..
1
- сыртқы айналдырушы моменттердің шамаларына арналған массив;
1
..
1
N
L
- қатар тҧрған сипаттамалы нҥктелердің ара қашықтықтарының
шамаларына арналған массив.
200
Алғашқы мәліметтер кестесін қҧрастыру кезінде кӛрсетілген идентификаторлардың
шамаларының ӛлшем бірліктерін мегоньютон мен метрге келтіру қажет.
ДК-нің есептеу нәтижесінде келесі идентификаторлар мен массивтердің шамалары
басылып шығады:
TMAX
- бҧраушы моменттің абсолюттік ең ҥлкен шамасы;
1
..
1
N
D
- әр аралықтың қималарының диаметрлерінің шамалары;
1
..
1
N
WP
- әр аралықтың қималарының кедергі моменттерінің шамалары;
1
..
1
N
IP
- әр аралықтардың қималарының ӛрісітік моментінің шамалары;
1
..
1
N
Т
- сипаттамалы нҥктелердің қималарындағы бҧраушы моменттердің
шамалары;
1
..
1
N
ТAU
- сипаттамалы нҥктелердің қималарындағы жанама кернеулердің
шамалары;
N
FI ..
1
- сипаттамалы нҥктелердегі қималардың бҧралу бҧрыштарының шамалары;
2
,
1 D
D
- қуыс біліктің кӛлденең қимасының диаметрлері;
DR
- тҧрақты қатаңдықты тҧтас біліктің массасының қуыс денелі біліктің массасына
қатынасы.
ДК-де есептеу схемасы 2, а - суретте кӛрсетілген, алғашқы берілгендердің
қалыптасуы тӛмендегідей болады.
Біздің жағдайда
4
N
,
1
M
- ӛйткені біз тҧрақты қатаңдықты тҧтас білікті
қарастырамыз,
7
.
0
С
,
80
DTAU
,
25
.
0
DFI
,
80000
G
,
012365
0
1
.
BM
,
010765
0
2
.
BM
,
003200
0
3
.
BM
,
004800
0
4
.
BM
,
2
1
1
.
L
,
4
1
2
.
L
,
5
1
3
.
L
.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
4, 1, 0.7, 80, 0.25, 800000
- 0.012365
0.010765
- 0.003200
0.004800
1.200
1.400
1.500
РЕЗУЛЬТАТЫ СЧЕТА
ТМАХ = 0.012365
2 - сурет
201
ДИАМЕТР
ПОЛЯРНЫЙ
МОМЕНТ
УЧАСТКОВ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
ИНЕРЦИЙ
0.100
0.00020
0.00001
0.100
0.00020
0.00001
0.100
0.00020
0.00001
КРУТЯЩИЕ
КАСАТЕЛЬНЫЕ
МОМЕНТЫ
НАПРЯЖЕНИЯ
-0.012365
- 61.82500
- 0.001600
- 8.00000
- 0.004800
- 24.00000
ХАРАКТЕРНЫЕ
УГОЛ
ТОЧКИ
ЗАКРУЧИВАНИЯ
1
0.0000
2
-0.0187
3
-0.0215
4
-0.0305
DD = 0.1100
D1 = 0.0800
DR = 0.5700
Анықталған бҧраушы моменттердің және жанама кернеулердің мәндері бойынша
бҧраушы моменттердің (2, b – сурет)
және жанама кернеулердің (2, с – сурет) эпюрлерін
тҧрғызамыз.
Осы сияқты программалар қҧрып, «Информатика», «Программалау», «Есептеу
техникасы және программалау» пәндерін дәрістегенде, жаттығу немесе зертханалық
сабақтарды жҥргізгенде, қарастырылатын есептерге физикалық мағана берілсе,
студенттердің тақырыпты игеруге деген ынталары ӛседі және болашақта бір кәдеге жарайды
дегендей тҥйісік туындайды.
Әдебиеттер
1 Айталиев Ш.М., Дҥзелбаев С.Т. Матреиалдар кедергісі: Есептер шығаруға арналған
оқу қҧралы, 1 – бӛлім. – Павлодар: ПМУ РББ, 2007. – 256 б.
2 Дузельбаев C.Т., Дузельбаева А.С., Шарипбаев А.А., Юсубекова С.О. Основы
алгоритмизации и программирования. Учебное пособие. – Астана: Фолиант, 2008. – 256 с.
3 Шарипбаев А.А., Дҥзелбаев С.Т., Омарбекова А.С., Юсубекова С.О. Информатика,
оқулық. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2005. – 224 б.
УДК 004
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ И ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНОЙ
ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОДА ХЭММИНГА
Перченко Е.С.
Магистрант Евразийского национального университета им. Л.Н.Гумилева, г. Астана
Основной задачей помехоустойчивого кодирования является решение проблемы
обеспечения высокой достоверности передаваемых данных за счет применения устройств
кодирования/декодирования в составе системы передачи цифровой информации. Целью
202
данной статьи является обзор принципов помехоустойчивого кодирования и исследование
системы передачи дискретной информации с использованием кода Хэмминга
Структурная схема системы передачи цифровой информации представлена на
рисунке 1.
Данная схема широко используется в теории помехоустойчивого кодирования,
поскольку она охватывает большинство ситуаций, которые встречаются на практике.
Рисунок 1. Структурная схема системы передачи цифровой информации
Рассмотрим основные принципы работы представленной схемы. Сначала источник
данных порождает данные в виде двоичных символов. Обычно предполагают, что «нули» и
«единицы» появляются независимо друг от друга и с одинаковыми вероятностями. Затем
кодер канала вносит в принятую информационную последовательность некоторую
избыточность (данный процесс называется кодированием), которую декодер сможет
использовать для исправления возникающих при передаче данных по каналу связи ошибок.
Закодированные данные с выхода кодера поступают на модулятор, который с
помощью какого-либо метода модуляции реализует их отображение в аналоговый сигнал
S(t). Модулятор может просто отобразить каждый двоичный символ в один из M = 2
возможных сигналов s
0
(t) и s
1
(t) (в этом случае говорят о двоичной модуляции), а может
передавать q-битовые блоки (q>1) при помощи M = 2q возможных сигналов (M-позиционная
модуляция).
Для исправления ошибок, которые могут возникнуть в процессе передачи или
хранения информации, к ней добавляется некоторая избыточность. По основной схеме
(используемой
на
практике),
избыточные
символы
дописываются
вслед
за
информационными, образуя кодовую последовательность или кодовое слово. На рисунке 2
представлена общая схема кодового слова для кода Хемминга.
Рисунок 2. Общая схема кодового слова для кода Хемминга
Наиболее важной частью структурной схемы системы передачи цифровой
информации для кодера и декодера является составной или дискретный канал. На рисунке 1
он заключен в штриховую рамку.
Изучение статистики ошибок, возникающих при передаче информации по каналу с
помехами, исторически велось в предположении, что мешающие факторы носят
независимый характер. Такое предположение на первых этапах было вполне оправдано и
удобно для исследования математических моделей каналов. В последующем было выявлено,
что в большинстве каналов связи (линий связи) ошибки группируются, т.е предположение о
203
их независимости не всегда оправдано с точки зрения адекватности модели реально
протекающим процессам. Тем не менее, в современной литературе по теории кодирования
модели с независимыми ошибками используются для первоначальных оценок систем
кодирования, поскольку аналитические модели таких систем просты и отражают главные
вероятностные характеристики системы обмена данными.
Каналы с независимыми ошибками получили названия дискретных каналов без
памяти. Простейшей моделью канала без памяти является двоичный симметричный канал
(ДСК), представленный графом на рисунке 2 и соответствующий случаю использования
двоичной модуляции в канале с аддитивным шумом (т.е каналу, в котором выходной сигнал
R(t) равен сумме выходного сигнала S(t) и шума n(t) и жесткого решения демодулятора).
Входом и выходом данного канала являются наборы X={0,1} и Y={0,1} из двух возможных
двоичных символов. ДСК также характеризуется набором переходных вероятностей P(Y|X),
определяющих вероятность приема из канала символа Y при передаче символа X. Для ДСК
переходные вероятности задаются выражениями:
P(Y=0|X=0) = P(Y=1|X=1) = 1-p;
P(Y=0|X=1) = P(Y=1|X=0) = p,
где p средняя вероятность искажения символа.
Модель двоичного симметричного канала представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Двоичный симметричный канал.
Проведем построение модели системы передачи данных с двоичным симметричным
каналом связи при использовании кода Хэмминга в Matlab с целью получения
статистические данные для канала с обнаружением ошибки.
Зададим следующие параметры для блоков:
1.
Источник сообщений (Read workspace)
a.
Вид комбинации для первоначального заполнения датчика рекуррентной
последовательности, которая используется далее в виде тестовой
последовательности, имеет значение 1000.
b.
Длительность импульса ¼.
c.
Длительность цикла считывания равна 1.
2.
Фиксатор ошибок (Error meter, блок для сбора статистических данных)
a.
Число бит, приходящихся на переданный символ равно 1.
b.
Задержка по времени между первым и вторым входом блока равна 2.
3.
Кодер Хэмминга
a.
Длина кодового слова равна 7.
b.
Длина информационной последовательности равна 4.
4.
Декодер Хэмминга.
a.
Длина кодового слова равна 7.
b.
Длина информационной последовательности равна 4.
5.
Двоичный симметричный канал
a.
Вероятность появления ошибки в канале 0,1.
204
Модель системы передачи данных с двоичным симметричным каналом связи при
использовании кода Хэмминга представлена на рисунке 4.
Рисунок 4. Модель системы передачи данных с двоичным симметричным каналом связи при
использовании кода Хэмминга.
Протокол исследований кодов Хэмминга в ДСК:
Код
Хэмминга
Вероятность ошибочного
приема символа
7,4,3
0,001
15,11,3
0,01
31,26,3
0,012
67,57,3
0,1
Построим график на основе протокола исследования кодов Хэмминга в ДСК. За
аргумент принят параметр k, а за функцию полученные вероятности ошибочного приема
символа. График представлен на рисунке 7.
Рисунок 7. График исследования кодов Хэмминга в ДСК
205
Таким образом, можно сделать вывод, что чем больше длина информационной
последовательности, тем больше вероятность ошибочного приема символа. Избыточность
рассмотренного варианта кода Хэмминга достаточна лишь для исправления одиночной
ошибки. Если ошибок, например, две, то схема проведет коррекцию по тем же формальным
правилам, но результат этой коррекции будет уже неверный: одна ошибка превратится в
другую.
Поэтому коды Хэмминга применяются там, где требования к достоверности данных
высоки, а с учетом схемы устройства в нем наиболее вероятна именно одиночная и редко —
двойная ошибка. Типичный пример — полупроводниковая оперативная память, построенная
из одноразрядных микросхем, вероятность сбоев в которых на сегодня довольно высока.
Если же используются 4-разрядные микросхемы памяти, где вероятен сразу 4-разрядный
пакет ошибок, то применение кода Хэмминга становится неэффективным. Для уверенного
обнаружения пакетов ошибок, а тем более для их исправления нужны коды с еще большей
корректирующей способностью, а, следовательно, и с большей избыточностью.
Так же беспроводные соединения, в которых может возникать множество ошибок,
чаще используют коды с избыточностью, достаточной для того, чтобы приемник мог
определить, какие данный должны были прийти. Это надежнее, чем полагаться на
повторную передачу, которая тоже, возможно, не сможет пройти без ошибок.
Литература
1.
Золотарев В.В, Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и Алгоритмы –
М:Горячая линия-Телеком, 2004
2.
Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ. М.: Мир, 1976
3.
Э. Таненбаум. Компьютерные сети. – Питер, 2007.
УДК 004.4
ОБЗОР НОВОВВЕДЕНИЙ В HTML 5
Полиенко Анатолий Анатольевич
Евразийский Национальный университет им. Л.Н.Гумилева
Научный руководитель – старший преподаватель Кинтонова Алия Жексембаевна
Пару лет назад было модно считать, что будущее клиентских веб-технологий — за
XHTML. Любители стандартов надеялись, что старый HTML 4 вот-вот уйдет с арены, и его
место займет, элегантный и чудно расширяемый XHTML 1.0.
Однако эти мечты не спешат сбываться. Прогрессу мешают и разработчики браузеров,
и создатели сайтов, и конечные пользователи. К примеру, в Internet Explorer до сих пор не
поддерживается «истинный» XHTML, то есть тип содержания application/xhtml+xml. Даже
если код написан по правилам XHTML, браузер всѐ равно обрабатывает его тем же
синтаксическим анализатором, что HTML. Никакие специфические преимущества XHTML
не действуют.
Пользователи, как и прежде, продолжают читать новости, прогноз погоды, общаются
в блогах, публикуют фотографии и видео, загружают музыку и покупают товары в интернет-
магазинах. И им нет дела до XML, валидатора или принципа отделения представления от
содержания. Они довольны тем, что сайты позволяют им выполнять практические задачи.
Консорциум W3C до последнего времени не замечал расширяющуюся пропасть
между своими разработками и фактическим положением дел в Интернете. Забросив HTML в
конце прошлого века, Консорциум углубился в XHTML и дошѐл до чернового проекта
XHTML 2.0, несовместимого с предыдущими версиями языка, действующими браузерами и
объективной реальностью. Пока Консорциум занимался разработкой XHTML 2.0,
разработчики Apple, Mozilla и Opera учредили рабочую группу WHATWG, которая взялась
развивать HTML.
206
Группа создала набор предварительных версий спецификаций, которые сейчас носят
название HTML 5. К 2007 некоторые браузеры уже начали поддерживать фрагменты этих
спецификаций. Консорциум, увидев деятельность WHATWG, включил их в обойму
собственных разработок. В январе 2008 материалы по HTML 5 были опубликованы как
черновой проект стандарта на сайте W3C. С этого времени разработка HTML5 велась
параллельно WHATWG и W3C.
Основная идея разработчиков HTML 5 — сделать жизнеспособный язык разметки,
который будет работать на практике, и приносить пользу посетителям и разработчикам
сайтов. Один из принципов, положенных в основу стандарта: на первом месте стоят
интересы реальных пользователей, затем — создателей сайтов, затем — разработчиков
браузеров и других приложений, затем — авторов самого стандарта, и только потом —
теоретические и идеологические соображения, которые Консорциум безуспешно продвигал
последние десять лет.
HTML 5 вводит целый набор новых элементов, облегчающих работу над структурой
страниц.
Первый из них – валидатор документа, который определяется тегом
.
Paragraph
5>5> Достарыңызбен бөлісу: |