2015 № 4 (29)



Арсланов М. 3.
Институт информационных и вычислительных технологий, 050010, Алма-Ата, Казахстан
 
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЗАДАЧИ ОБ УПАКОВКЕ ЕДИНИЧНЫХ КВАДРАТОВ
 
УДК 519.1:514.1
Одной из известных нерешенных проблем комбинаторной оптимизации является задача 56 в списке открытых проблем вычислительной геометрии The Open Problems Project http: //cs.smith.edu/~orourke/T0PP/P56.html: Packing Unit Squares in a Simple Polygon, форму­лировка которой заключается в выяснении вычислительной сложности задачи об упаковке единичных квадратов внутри простого многоугольника (т. е. многоугольника без дырок), когда необходимо разработать эффективные алгоритмы оптимальной упаковки единичных квадра­тов для различных односвязных областей.
В статье разработаны математические модели, методы и алгоритмы решения задачи об упа­ковке единичных квадратов внутри различных односвязных областей, обобщающие известные в литературе.
Ключевые слова: задача упаковки, математические модели, единичный квадрат.
 
One of known unsolved problems of combinatorial optimization is Problem 56 in the list of open problems of computational geometry: The Open Problems Project http://cs.smith.edu/~  orourke/TOPP/P56.html: Packing Unit Squares in a Simple Polygon, which formulation consists in finding the computational complexity of the problem of packing of unit squares into a simple polygon.
In this paper the mathematical models, methods and algorithms of solving the problem of packing unit squares into various simple polygons, generalizing known in the literature are developed.
Key words: packing, mathematical models, unit square.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.5-13
…………………………………………………………………………………………………………………………
Кудайкулов А. К., Кенжегулов Б.З. *, Утебаев У. Б. *, Токкулиев Б. М.
*Евразийский национальный университет им. Л. Н, Гумилева, Астана, Казахстан
*Атырауский государственный университет им. X. Досмухаметова, Атырау, Казахстан
 
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМО-НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СТЕРЖНЯ В ВИДЕ УСЕЧЕННОГО КОНУСА
 
УДК 539.3
В статье представлены результаты использования примерно-аналитического и численного способов решения задачи термо-напряжения ядра переменного сечения, застрявшего двумя концами в присутствии теплового потока и теплообмена. На основе приведенного примера приведен сравнительный анализ и определены ошибки использования указанных методов.
Ключевые слова: температура, напряженное состояние, конус, термоупругость, стержень.
 
In the paper ways of use of the approximately-analytical and numerical decision of a problem of a thermo-tension of the core of variable section jammed by two ends in the presence of a thermal stream and heat exchange are resulted. On the basis of the resulted example the comparative analysis is carried out and errors of use of the specified methods are defined.
Key words: temperature, stressed state the cone, thermoelasticity, the rod.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.14-21
…………………………………………………………………………………………………………………………
Бердышев А. С., Бекбауов Б. Е. *, Рахымова А. Т.
Казахский национальный педагогический университет имени Абая,
Институт информационных и вычислительных технологий, Алма-Ата, Казахстан
Казахский национальный университет имени Аль-Фараби, Алма-Ата, Казахстан
 
ЧИСЛЕННОЕ  РЕШЕНИЕ  ЗАДАЧИ  ПАВ  НА  ОСНОВЕ  НОВОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ  ФОРМУЛИРОВКИ  ХИМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИОННОЙ  МОДЕЛИ
 
УДК 553.9
В этой статье представлены результаты, полученные с помощью новой математической фор­мулировки для химического композиционного моделирования пласта. Приведены сравнения результатов задачи заводнения поверхностно-активных веществ (ПАВ), полученных с при­менением новой математической формулировки, с аналогичными результатами симулятора UTCHEM.
Ключевые слова: химическая композиционная модель, поверхностно-активные вещества, пористость, адсорбция.
 
In this paper we study a new mathematical formulation for chemical compositional reservoir simulation, and provide a comparison of its results on surfactant flooding with those of UTCHEM simulator.
Key words: chemical compositional model, surfactant, porosity, adsorption.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.22-34
…………………………………………………………………………………………………………………………
Калимолдаев М.Н., Сулейменов И.Э. *, Панченко С. В. *, Габриелян О. А. ***, Пак И. Т.
Институт информационных и вычислительных технологий, 050010, Алма-Ата, Казахстан
* Алма-атинский университет энергетики и связи, 050013, Алма-Ата, Казахстан
Казахский национальный университет им, аль-Фараби, 050040, Алма-Ата, Казахстан
***Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского, 295007, Симферополь, Россия
 
РАСПРОСТРАНЕНИЕ  МИФОВ В ОБЩЕСТВЕ: АНАЛОГИИ С МАТЕМАТИЧЕСКИМ  ОПИСАНИЕМ  РАСПРОСТРАНЕНИЯ  ЭПИДЕМИЙ
 
УДК 541.64
На основе существующих представлений о мифологизации массового сознания и роли Мифа в современном обществе предложена первичная математическая модель ассимиляции Мифов обществом. Показано, что основой для такой модели может служить аналогия с описанием распространения эпидемий. Осуществлена коррекция ранее предложенных математических моделей распространения эпидемий, учитывающих адаптивную перестройку связей в системе.
Ключевые слова: SIS-модель, мифологизации массового сознания, математическая мо­дель.
 
On the basis of the existing ideas about the mythologizing of mass consciousness and the role of myth in modern society proposed initial mathematical model assimilating Myths society. It is shown that the basis for such a model can serve as an analogy to describe the propagation of epidemics. Correction performed previously proposed mathematical models of epidemics that take into account adaptive restructuring of relations in the system.
Key words: SIS-model, mythologizing of mass consciousness, mathematical model.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.35-44
…………………………………………………………………………………………………………………………
Нестеров С. Н., Мигов Д. А. *
Новосибирский Государственный Университет, 630090, Новосибирск, Россия
* Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия
 

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ  МЕТОД  ДЛЯ  РАСЧЕТА  НАДЕЖНОСТИ  СЕТЕЙ  С ОГРАНИЧЕНИЕМ  НА  ДИАМЕТР
 
УДК 519.17+519.24
В статье рассматривается задача точного расчета структурной надежности сети с ненадежными ребрами и абсолютно надежными вершинами. В качестве показателя надежности используется вероятность связности соответствующего случайного графа с ограничением на диаметр. Точный расчет данного показателя — NP-трудная задача, что делает его затруднительным для сетей реальной размерности. Предлагается параллельная реализация для известного метода факторизации и для его модификации, основанной на формировании всех путей между каждой парой полюсов. Разработаны два параллельных алгоритма для расчета на суперЭВМ с распределенной памятью. Результаты численных экспериментов позволили настроить пара­метры параллельных алгоритмов оптимальным образом и значительно повысить масштабируемость.
Ключевые слова: надежность сети, случайный граф, диаметр графа, параллельные алгоритмы.
 
We consider the problem of exact calculation of structural reliability for networks with unreliable communication links and perfectly reliable nodes. As reliability index we use the diameter constrained reliability. The problem of computing this characteristic is known to be NP-hard, just like the problem of computing the probability of network connectivity. For solving this problem we propose the parallel methods for supercomputers with distributed memory. These methods are based on the well-known factoring method and modification of factoring method. The analysis of the numerical experiments allowed us to set some important parameters of the algorithms for increasing their scalability.
Key words: network reliability, random graph, graph diameter, parallel algorithm.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.45-53
…………………………………………………………………………………………………………………………
Стрельников В.Е.
Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, Россия
 
ПРОГРАММНЫЕ  СРЕДСТВА  АНАЛИЗА  ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ БЕСПРОВОДНЫХ  СЕНСОРНЫХ  СЕТЕЙ
 
УДК 004.056
В настоящее время беспроводным сенсорным сетям уделяется повышенное внимание в исследовательских центрах и коммерческих компаниях. Область применения технологий беспроводных сенсорных сетей достаточно обширна. Например, они могут применяться для мониторинга качества воздуха, контроля трафика, в новых методах медицинской диагностики, в системах „умный дом" и др. Однако вопрос безопасности беспроводных сенсорных сетей до сих пор является открытым. При их разработке и внедрении необходимо принимать во внимание как известные, так и потенциальные атаки. В данной статье рассматриваются вопросы разработки программных средств  для анализа отказоустойчивости беспроводных сенсорных сетей.
Ключевые слова: беспроводные сенсорные сети, отказоустойчивость, программное обеспечение.
 
Nowadays wireless sensor networks have got a lot of attention from the scientific centers and profit companies. The application area of this technology is vast. It can be potentially applied for air pollution monitoring, traffic control, advanced medical diagnostics, smart home systems etc. However, the problem of wireless sensor networks security is still open. It needs to take into account both known and potential attacks under design and deployment of wireless sensor networks. In this paper software tools for analysis of wireless sensor networks fault tolerance is offered.
Key words: wireless sensor networks, fault tolerance, software.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.54-66
…………………………………………………………………………………………………………………………
Соколова О.Д., Кратов С.В.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия
 
О  ПОПУЛЯРИЗАЦИИ  НАУКОЕМКИХ  ПРОГРАММНЫХ РАЗРАБОТОК
 
УДК 004.41
В статье обсуждается проблема информированности общественности о наукоемких разработках в России, а именно отсутствие общедоступного реестра программного обеспечения (ПО) и баз данных (БД), разработанных в НИИ и вузах. Представлена информационная система — Фонд алгоритмов и программ СО РАН, в котором регистрируются разработки.
Ключевые слова: наукоемкое программное обеспечение, каталогизация научных разра­боток.
 
The article discusses the problem of public awareness about scientific software in Russia, the absence of a public register of software and databases developed by research institutes and universities. The article presents the system that provides information support for software developers — the Foundation of Algorithms and Programs.
Key words: knowledge-based software, scientific software catalogization.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.67-70
…………………………………………………………………………………………………………………………
Ершов А. П.
Институт систем информатики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия
 
ПРОГРАММИРОВАНИЕ — ВТОРАЯ ГРАМОТНОСТЬ
 
УДК 519.7
Предисловие архивариуса. Это широко известное изречение в наши дни порой приписывается народному творчеству. На самом деле так называлось выступление академика Андрея Петровича Ершова (1931­1988 гг.) на 3-й Всемирной конференции ИФИП (Международной федерации по обработке информации) и ЮНЕСКО по применению ЭВМ в обучении, которая прошла в июле 1981 г. в Лозанне (Швейцария).
Выступление Андрея Петровича Ершова в свое время получило широкий резонанс, его текст неоднократно издавался на разных языках, но не был опубликован вместе с иллюстрациями, подготовленными для выступления художником Михаилом Михайловичем Златковским.
В дни 30-летнего юбилея первого школьного учебника „Основы информатики и вычислительной техники сс, изданного в 1985 г. под редакцией А. П. Ершова и В. М. Монахова, учебника, который знаменовал эру информатизации образования в СССР, мы публикуем эту работу, которая сохранила свою актуальность и поныне.
Академик А. Ершов рассматривал программирование как „выражение органической способности человека". Он считал, что если еще не все человечество погрузилось в написание программ, то „оно живет в мире программ и само постоянно программируе”, а „продуктивность информационных моделей внешнего мира придает новый смысл биб­лейскому изречению „Вначале было слов’’. Современность со всей очевидностью под­тверждает справедливость ее основных тезисов.
27 октября 1980 А. П. Ершов получил приглашение Президента ИФИП Пьера Бобилье выступить с заглавным докладом на пленарном заседании 3-й Всемирной конференции ИФИП и ЮНЕСКО по применению ЭВМ в обучении. Сейчас трудно восстановить, как родилась у Ершова идея столь афористично назвать свою речь, но он настаивал именно на этом, названии, хотя, устроители, форума предлагали ему другое, гораздо более тради­ционное: „Основополагающая роль компьютеров в образовании". „Техническое задание" художнику А. П. Ершов сформулировал так: „Аудитория будет довольно пестрая и не очень известная. Академическая элита, характерная для конференций по естественным наукам, будет в явном меньшинстве. Большая часть аудитории будет внушаемой, и доклад поэтому подготовлен в стиле наступательной проповеди... Доклад должен быть заведомо респектабельный, без балаганства, но достаточно острый. Однако очень хоте­лось бы, чтобы риторика текста была бы скомпенсирована живостью иллюстративного материала, ... не говоря уже о двух-трех порциях юмора для разрядки аудитории ".
М. М. Златковский, подготовил, 32 цветных графических листа, которые в острой, ироничной, подчас парадоксальной, форме иллюстрировали основные тезисы докладчика. Несомненно, стиль „умной графики", как впоследствии художник назвал свою манеру работы, существенно дополнял выступление академика Ершова и способствовал ее ши­рокой международной известности.
В настоящее время М. Златковский, заслуженный художник России, обладатель высшей профессиональной премии Союза журналистов России „Золотое перо " и звания „Лучший художник в средствах массовой информации России ", Кавалер Ордена, Почет­ного легиона, почетный, член, союзов художников нескольких стран.
И. А. Крайнева

Одно из самых известных выступлений А. П. Ершова прозвучало на Третьей всемирной конференции ИФИП и ЮНЕСКО по применению ЭВМ в обучении и было опубликовано на английском языке в Трудах этой конференции: Programming, the Second Literacy// Computer and Education: Proc. IFIP TC-3 3rd World Conf. on Computer Education. WCCE 81. Lousanne, Amsterdam, 1981. Part 1. P. 1-17.
 Затем оно неоднократно перепечатывалось на русском и других языках. Здесь мы впервые публикуем текст вместе с оригинальными рисунками художника М. М. Златковского.
 
статья
 

Библиографическая ссылка: Проблемы информатики. 2015. №4. С.71-85
…………………………………………………………………………………………………………………………