Әдебиеттер:
1.
Демкин В.П., Можаева Г.В. Технологии дистанционного обучения.
-
Томск, 2002.
2. 2011-
2020 жылдарға арналған білімді дамыту бағдарламасы;
3.
27 шілде 2007 Қазақстан Республикасы «Білім туралы» Заңы
.
Меруерт
Серік, Мурат Бакиев
,
Жандос
Зулпыхар
(Астана, Казахстан)
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В СРЕДЕ
MATLAB,
КАК СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ИНФОРМАЦИОННО
-
ДИДАКТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Работая в области внедрения новых информационных технологий в систему образования, основным
аспектом нашей трудовой деятельности является постоянное повышение качества образования [1,
c.91].
Информационно
-
дидактическая
система
–
это
системно
организованная
совокупность
информационного, технического, учебно
-
методического обеспечения, неразрывно связанная с обучаемым, как
субъектом образовательного процесса [2,
c.19].
Решение задач на традиционных последовательных компьютерах занимает слишком большого времени,
поэтому использование кластеров параллельных вычислений становится оптимальной возможностью получения
новых эффективных научных результатов. И обучение студентов к распараллеливанию алгоритмов является
требованием сегодняшнего дня.
В учебном процессе специальности «Информатика» у магистрантов первого курса ведется спецкурс
«Параллельное программирование». На основе
операционной системы
Windows
Server
настроен
MatLab(R2011b)
кластер
.
Целью данной работы является
выявить
преимущество параллельного умножения матриц в сравнении с
последовательным умножением матриц.
В качестве примера берем магический квадрат
A(n*n
) и матрицу
Z(n).
Для выполнения данного задания надо:
1)
повторить алгоритм умножения матриц размерностью
n.
2)
составить программы последовательного и параллельного умножения матриц.
3)
проверить время выполнения кода при различных значениях
n.
При выполнении заданий после проверки рабочих состояний всех worker
-
ов (!admincenter), создаем
m-
файл (matr1.
m):
clear;
n = 1000;
tic;
for
k= 1:n
D = magic(n);
Z = rand(n);
A(k) = sum(D(k,:).*Z(n+1-k,:));
end
toc
где,
tic
–
запускает таймер;
toc
–
останавливает таймер.
В результате с помощью вышеуказанных двух команд получаем время выполнения соответствующего
участка кода.
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
303
Также создаем файл под названием
matr2.m c
кодом:
matlabpool open mpc 4
clear;
n = 1000;
tic;
parfor k = 1:n
D = magic(n);
Z = rand(n);
A(k) = sum(D(k,:).*Z(n+1-k,:));
end
toc
matlabpool close
Пул
(MATLABpool)
–
несколько лабораторий (
labs
), зарезервированных клиентом для выполнения
параллельных вычислений.
В данной работе мы рассматриваем цикл parfor. Оператор parfor удобен тем, что будет использовать все
ядра компьютера, также делит итерации на группы, чтобы каждый рабочий выполнял определенную часть
общего количества итераций.
Можно контролировать выполнение своей программы через систему запуска как в окне системы Matlab
(версия R2011b
и выше) с помощью
JobMonitor
(с помощью меню Parallel), так и из командной строки с помощью
команд системы.
Явное задание пула возможно при работе в командном окне Matlab с помощью команды
matlabpool [3,
c
.32]. Время и число выделенных процессов, которые доступны пользователю, зависят от заданной
параллельной конфигурации. В данный момент в
нашем случае название конфигурации будет
mpc
, а количество
процессов
-
4 (по 2 ядра в каждом процессоре).
Для эксперимента нами были выбраны 2 компьютера: Pentium(R)
Dual-Core CPU 2.8
GHz и
Pentium(R) Dual-Core CPU 3.5 GHz.
В результате реализации кодов, т.е. последовательного и параллельного умножения матриц при
различных
n
были получены следующие значения времени (таблица 1):
Следующим этапом является использование
Core i7 CPU 2.20 GHz
с графическим
процессором
NVIDIA,
т.е. с дополнительной
вычислительной
мощью
GPU Computing.
Таблица 1 –
Данные для сравнения последовательного и параллельного умножения матриц при
количестве
workers
равным 4 (в нашем случае количество
workers
совпадает с количеством ядер)
N
Последовательное
Умножение
Параллельное
умножение
300
3.617402
1.319166
1000
147.087110
48.551099
При запуске
m-
файла
matr2.m
при количестве
workers
равным восьми и при разных значениях
n
получены улучшенные результаты:
>> matr2
Starting matlabpool using the 'local' configuration ... connected to 8 labs.
Elapsed time is 25.433397 seconds.
Sending a stop signal to all the labs ... stopped.
>>
Следующая таблица отражает сравнение последовательного и параллельного умножения матриц при
количестве
workers
равным 8 (таблица 2).
Таблица 2 –
Данные для сравнения последовательного и параллельного умножения матриц при
количестве
workers
равным 8
N
Последовательное
Умножение
Параллельное
умножение
300
1.396600
0.787286
1000
60.864665
25.433397
Как показывал результат, чем больше значение
n
, тем меньше времени затрачивается в параллельном
варианте умножения по сравнению с последовательным вариантом.
Литература:
1.
Серик М., Керимбаев Н., Ликерова А. Информационно
-
дидактическая система как важное звено в интеграции
образования // Международный журнал экспериментального образования. –
М.: РАЕ, 2012.
-
№12(1).
-
С.
91-
93.
2.
Малибекова М.С. (Серік М.) Информационно
-
дидактическая система как средство повышения качества
образования
//
Телематика
-
2009: XVI Всероcсийская науч.
-
метод. конф. Санкт
-
Петербург: Санкт
-
Петербургский гос.университет информационных технологий, механики и оптики, 2009.
-
С.
19-20.
3.
Оленев Н.Н., Печенкин Р.В., Чернецов А.М.
.
Параллельные программирование в MatLab и его приложения. –
М.: ВЦ РАН, 2007. –
120
с.
304
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
СЕКЦІЯ:
ФІЗИЧНА КУЛЬТУРА ТА ПРОФЕСІЙНИЙ СПОРТ
Жанибек Ахметов
(Талдыкорган, Казахстан)
МЕСТО И РОЛЬ НАЦИОНАЛЬНЫХ ВИДОВ СПОРТА В СИСТЕМЕ ВОСПИТАНИЯ ПОДРАСТАЮЩЕГО
ПОКОЛЕНИЯ
Физическое воспитание подрастающего поколения составляет неотъем
-
лемую часть гармоничного
развития личности. Оно осуществляется совместно с нравственным, эстетическим и умственным воспитанием,
так как целью народного образования является формирование всесторонне развитой личности, физически
здоровой, обладающей духовным богатством и способной к долголетнему творческому труду и защите Родины.
В Казахстане много внимания уделяется возрождению национальных
видов спорта, а также
сохранению
исторических традиций и культуры казахского народа. Связано это с
необходимостью формирования
национальной идеи, способной объединить нацию вокруг одной цели.
Использование народных игр, физических упражнений в
воспита
-
тельных
и образовательных
целях –
явление не только историческое, но и уникальное. Эти средства физического воспитания
занимали большое место в народном быту, прежде всего, в силу того, что они имели
не только
военно
-
патриотическую, но
и оздоровительно
-
прикладную направленность.
В народной педагогике физического воспитания, определяется созидательная роль воспитания, с
нею связаны истоки
духовной жизни народа. У всех народов веками складывалась собственная концепция
физического воспитания, разрабатывалась своя программа, определяемая условиями жизни, историческими
особенностями. Спецификой и одновременно основной функцией народной системы физического воспитания
является физическое развитие и совершенствование. Но это не только внутренняя ценность человека,
осуществленная в его двигательных умениях, навыках, качествах, уровнях физических способностей, а
также
естественная основа для развития его психических и интеллектуальных способностей, сохранения
социальной, творческой и нравственной активности в течение всей жизни.
Возрождение, оживление и развитие прогрессивных народных традиций в области физического
воспитания положительно
сказывается
на
улучшении
физкультурно
-
спортивной и
воспитательной работы в
школе, правильному поведению детей в семье, в обществе
друзей и сверстников. Это обстоятельство и
определяет необходимость обратиться к истокам народной педагогики
физического воспитания. Поскольку в
них рассматриваются различные формы, средства и методы использования
многообразных по характеру и
содержанию игр, физических упражнений
.
Физическая культура как общественное явление занимала важное место в жизни человека на
протяжении всей истории его существования. Наряду с другими видами воспитания, физическое воспитание
всегда составляло часть народной, а в последующем национальной культуры, по своему развиваясь в каждом
отдельном случае, приобретая специфические особенности и многообразные формы. Это подтверждает
положение о том, что нет в мире ни одного народа, у которого не было бы своих физических упражнений и игр,
составляющих основную функцию физического воспитания. Бесспорным подтверждением этому является
наличие мировой сокровищницы средств физического воспитания людей, большого количества самобытных
физических упражнений и игр, часть из которых не только продолжает бытовать у того или иного народа, но и
получила широкое распространение и вышла на международную арену, олимпийские игры, составив тем самым
основу интернациональных средств и методов физического воспитания и спорта высших достижений. Из этого
можно сделать вывод, что истоки формирования национальных видов спорта уходят в глубокую древность,
освещенные в отдельных работах М. Таникеева
[1
, с. 5
]
и некоторых исследованиях академика Н.И. Пономарева
[2
, с. 50
].
Гармоничное сочетание интеллекта, физических и духовных сил высоко ценилось человеком на
протяжении его развития и совершенствования. Великие мужи в своих трудах подчеркивали необходимость
всестороннего развития молодежи, не выделяя приоритет физического или духовного воспитания, понимая,
насколько переоценка, акцентированное формирование каких
-
либо качеств приводят к нарушению гармоничного
развития личности.
Термин «культура», появившийся в период возникновения человеческого общества, далеко
неоднозначен, тесно связан с такими понятиями, как «возделывание», «обработка», «воспитание»,
«образование», «развитие», «почитание». Этот термин в современном обществе охватывает широкую сферу
преобразовательной деятельности и ее результаты в виде соответствующих ценностей, в частности
«преобразование своей собственной природы».
Физическая культура –
это часть общей культуры человечества, которая представляет собой творческую
деятельность по освоению прошлых и созданию новых ценностей преимущественно в сфере развития,
оздоровления и воспитания людей.
Одной из древнейших и интересных, активно воздействующих на развитие логического мышления
народных игр казахского народа, является настольная спортивная игра Тогызкумалак.
В процессе занятий
народными играми осуществляется умственное развитие занимающихся, имеющее разно
-
сторонние связи с
другими сторонами воспитания. Эти стороны развития личности многообразны и сложны, потому что
сам
процесс воспитания средствами народных игр связан с действиями целого ряда закономерностей:
социальных, биологических, психологических и педагогических. Освоение этих закономерностей влияет
на умственное развитие детей и подростков.
В казахском народе, Тогызкумалак был в особом почете среди многочисленных национальных игр и
развлечений. Еще в начале ХХ века о нем с большой теплотой и уважением писали русские авторы А.Краснов,
Р.Карутц и некоторые другие
[
3, с. 5
].
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
305
Первое наиболее полное описание игры у казахов было сделано в 1906 г. в статье члена
-
сотрудника
Российского Археологического Общества Н.Н. Пантусова «Киргизская игра «Тогуз
-
кумалак», опубликованной в 4
выпуске ХХII тома “Известия Общества археологии, истории и этнографии при Императорском Казанском
университете»
[
4, с.249
-252]
. В этой работе автор совершенно справедливо заметил, что Тогызкумалак, широко
распространенный во всех киргизских (казахских) жузах, играется людьми степенными, умеющими думать,
мыслить и считать.
Тогызкумалак
интеллектуальная игра,
искусство логического мышления, которая по данным
археологических исследований имеет историю более 4000 лет,
и она считается самой сложной среди игр
интеллектуального характера
.
Игра развивает соображение, память и математическое мышление. Имеет массу комбинаций и требует
от игрока исключительной выдержки и умелого сочетания тактики
защиты с активными наступательными
действиями. Игра была придумана нашими предками, которые придавали большое значение умственному
развитию подрастающего поколения. В
настоящее время известна всему миру и имеет
не менее важное
значение, чем другие всемирно известные интеллектуальные игры.
Литература:
1.
Таникеев М. Мир народного спорта. –
Алматы: Санат, 1998. –
288 с.
2.
Пономарев Н.И. Социальные функции физической культуры и спорта. М.: ФИС, 1974. –
310 с.
3.
Акшораев А. Молодость древней игры Тогызкумалак. –
Тараз, 2000.
4.
Пантусов
Н. Киргизская игра Тогызкумалак.
Известия Общества археологии, историй и этнографии при
Казанском университете. –
Казань
, 1906.
Научный руководитель:
к.п.н.
,
доцент Канапьянов С.С.
Христина Джангобекова
(Львів, Україна)
КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ПІДГОТОВЛЕНОСТІ БАДМІНТОНІСТІВ НА ЕТАПІ
ПОЧАТКОВОЇ БАЗОВОЇ ПІДГОТОВКИ
Постановка проблеми. Актуальність проблеми відбору дітей, здатних у перспективі досягати високих
спортивних результатів, обумовлена високим рівнем досягнень у сучасному спорті. Тому пошук талановитих
дітей вимагає наукового підходу, який би дозволив за допомогою об’єктивних критеріїв оцінити стан основних
функціональних систем організму, що забезпечують високу працездатність у вибраному виді спорту [7]. Проте на
сьогодні не встановлена інформативність окремих показників розвитку рухових якостей, сенсомотрних реакцій,
параметрів ЦНС та вищої нервової діяльності як критеріїв відбору бадмінтоністів на етапі початкової базової
підготовки. Актуальним є визначення взаємозв’язку згаданих вище показників із результативністю змагальної
діяльності бадмінтоністів на етапі початкової базової підготовки.
Аналіз останніх досліджень та публікацій.
Сучасний бадмінтон зазнає динамічних змін, зокрема у
окремих складових самої гри. Насамперед це удосконалення ракеток, воланів, кросівок. Зміна покриття сприяла
удосконаленню переміщення по корту, інтенсифікації ігрової діяльності, підвищенню темпу обміну ударами [3].
З’явилось поняття «Швидка гра». Вона найтіснішим чином пов'язана з проявом в спортивній ігровій діяльності
природно
-
обумовленої лабільності зорового аналізатора. Для постійного використання швидкої гри необхідна
наявність високої лабільності [1]. На кожному новому темповому рівні гри спортсмену необхідно виконувати ті
самі технічні прийому в іншому, інтенсивнішому (жорсткішому) ритмічному і динамічному режимі [2]. Для цього
необхідний високий розвиток координаційних здібностей. На думку окремих авторів [5], найбільш важливою
координаційною здібністю у віці 8–11 років є «реагуюча здатність», а на другому місці –
здатність до просторової
орієнтації. За іншими даними
[4]
найбільш значущим показником у бадмінтоні є реакція на рухомий об’єкт та
реакція вибору. У цьому напрямку наявні певні дослідження [8], автори яких вивчали показники латентного часу
простої зорово
-
та аудіомоторної реакції реакції, тесту «Таблиці Шульте» та тепінг
-
тесту осіб 12
-14
р., які
займаються бадмінтоном. Водночас спроби комплексного аналізу показників функціональної підготовленості
бадмінтоністів та визначення їхньої інформативності на етапі початкової базової підготовки у літературі відсутні.
Тому метою цієї роботи стало визначення критеріїв оцінювання функціональної підготовленості бадмінтоністів на
етапі початкової базової підготовки.
Методи та організація досліджень.
Оцінювання рівня розвитку рухових якостей бадмінтоністів виконували на основі таких тестів: утримання
пози Ромберга, стрибок у довжину,човниковий біг 3х10 м, рухливість у кульшовому суглобі (поперечний шпагат)
[6]. Дослідження функціонального сану ЦНС виконували за допомогою програми «
Effecton
2006», визначали
латентний час простої зорово
-
моторної реакції (ЛЧРР), складної зорово
-
моторної реакції (ЛЧРВ), показники 120
-
секундного теппінг
-
тесту, та тесту Шульте. У дослідженні взяли участь 14 підлітків, що займались бадмінтоном.
Визначення основних показників проводили двічі –
у 2012 та 2013 р., на момент першого обстеження вік
бадмінтоністів становив 10–12 років, стаж занять –
2 роки. У 2013 році для порівняння були обстежені підлітки, що
не займались спортом –
14 осіб віком 10–13 років. Отримані результати обробляли статистично з використанням
методів описової статистики та кореляційного аналізу. Для міжгрупового порівняння використовували
однофакторний дисперсійний аналіз.
Виклад основного матеріалу дослідження.
Оцінювання розвитку рухових якостей бадмінтоністів дозволило кількісно охарактеризувати їхній
розвиток. Встановлено, що 2012 року результат у пробі Ромберга становив 3,36±0,29 балів, стрибка у довжину
1,70±0,08 м, човникового бігу –
8,61±0,18 с, рухливості у кульшовому суглобі –
34,07±1,65 см. Кореляційний аналіз
виявив тісний взаємозв’язок між результатом змагальної діяльності у бадмінтоні
та результатом стрибка у
306
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
довжину та проби Ромберга. Коефіцієнт кореляції з результатом стрибка становив
-0,72
–
-
0,76 (2013 та 2012 р.
відповідно). Для результату проби Ромберга коефіцієнт кореляції досягав
-
0,73, тобто триваліша проба дозволяє
передбачити
вищий спортивний результат. Це вказує на можливість використання стрибка у довжину та проби
Ромберга в якості критеріїв оцінювання функціональної підготовленості бадмінтоністів на етапі початкової базової
підготовки.
Прояви рухових якостей досліджували повторно через рік. Встановлено, що у 2013 р. середній результат
стрибка у довжину у групі бадмінтоністів становить 1,90 ± 0,06 м, а човникового бігу 3х10 м –
8,42
±
0,15 с. Ці
показники порівнювали з результатами, отриманими 2012 року. Встановлено, що обидва показники дещо
збільшились. Результат стрибка у довжину покращився на 11% (
F
= 3,87, р =0,06). Результат човникового бігу
змінився лише на 2%, достовірної різниці не зафіксовано (
F = 0,66).
Нами виконане також порівняння бадмінтоністів та учнів середньої
загальноосвітньої школи за
показниками стрибка у довжину та човникового бігу. Встановлено, що результат бадмінтоністів перевищує
показник їхніх однолітків у стрибку в довжину на 12% (
F = 10,17, p
= 0,003), а у човниковому бізі на 27% (
F = 85,14,
p < 0,001).
Таким чином, заняття бадмінтоном значно покращують показники вибухової сили та спритності.
Водночас необхідно звернути увагу на невеликий приріст результату човникового бігу за період річної підготовки
бадмінтоністів. Можливо, що для покращення цього компоненту необхідне вдосконалення методики тренування.
Оцінювання функціональних показників ЦНС бадмінтоністів засвідчило, що ЛЧРР юних бадмінтоністів
становить 289,25±8,66 мс, ЛЧРВ –
370,13±16,47 мс. За результатами початкового обстеження показник
динамічної працездатності у теппінг
-
тесті знаходився на рівні 257,7±28,55
од., лабільності –
4,00±0,39 од.
Упродовж річної підготовки показник динамічної працездатності недостовірно збільшився на 8% (
F = 1,46, p =
0,24). Водночас показник лабільності зріс на 30% (
F = 4,46, p
= 0,046). Графічна крива виконання тесту (рис. 1)
змістилась вверх, проте достовірна різниця спостерігається лише упродовж перших 10 с виконання тесту та
періоду з 40 по 50 с.
Рис. 1. Часова динаміка виконання теппінг
-
тесту юними бадмінтоністами. За віссю ординат –
кількість ударів (за 10 с), за віссю абсцис –
номери 10
-
секундних інтервалів (загальна тривалість тесту –
120 с). Суцільна лінія –
показники 2012 року, штрихова –
2013 р.
Кореляційний аналіз виявив взаємозв’язок спортивного результату бадмінтоністів з кількома
характеристиками функціонального стану ЦНС. Перш за все, виявлена позитивна кореляція спортивного
результату з латентним часом реакції вибору (
r
= 0,74). Таким чином, вища швидкість аналізу зорової інформації
стає передумовою кращого спортивного результату. Виявлений також взаємозв’язок результату з показниками
теппінг
-
тесту. Коефіцієнт кореляції з кількістю ударів за перші 20 с становив
-0,62
–
-
0,71 (2012 та 2013 р.
відповідно), що вказує на більшу кількість ударів у юних бадмінтоністів, що досягнули кращого змагального
результату. Дещо менший коефіцієнт кореляції (
r
= 0,65) виявлений для показника ПДП. Таке значення
коефіцієнту вказує, що у переможців змагань вища здатність до підтримання високого темпу рухів упродовж
тепінг
-
тесту.
Таким чином, показники ЛЧРВ та тепінг
-
тесту можна використати у якості критеріїв відбору чи оцінювання
функціональної підготовленості бадмінтоністів.
Достарыңызбен бөлісу: |