Новые возможности компьютерной математики в информационных системах



Скачать 44.63 Kb.
Дата15.04.2013
Размер44.63 Kb.
ТипДокументы
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
д.т.н., проф. Дьяконов В.П.,

Смоленский государственный университет

spgu@yandex.ru
Современная компьютерная математика с каждым годом все более интенсивно интегрируется со средствами информационных и коммуникационных технологий. Поначалу это произошло на уровне развития современных микропроцессоров [1], возможности которых в проведении научно-технических вычислений поначалу были очень скромными и относились, в основном к выполнению целочисленных арифметических и логических операций. С появлением математических сопроцессоров обычные процессоры приобрели возможности проведения быстрых вычислений на основе аппарата чисел с плавающей точкой. Это позволило им вычислять с высокой точностью множество элементарных и специальных функций, а также выполнять различные геометрические преобразования. В результате существенно расширились графические и звуковые возможности микропроцессоров и компьютеров (прежде всего персональных) на их основе.

80-е годы прошлого века породили особое направление развития математики – компьютерную математику [2]. Поначалу она обеспечивала автоматизацию алгебраических (в основном полиномиальных) выражений и именовалась компьютерной алгеброй. Параллельно развивались средства реализации численных расчетов и математического моделирования на их основе. Вскоре появился и новый вид программных продуктов для выполнения сложных математических расчетов – системы компьютерной математики (СКМ). Ныне это системы компьютерной алгебры, системы для численных расчетов и универсальные системы. Особую популярность получили довольно мощные такие коммерческие системы Derive, MuPAD, Mathcad, Maple, Mathematica, MATLAB и др. [2].

В конце 80-х годов появились новые аппаратные средства компьютерной математики – программируемые микрокалькуляторы с встроенными системами компьютерной математики [3]. Их массовые выпуски освоили отдельные крупные зарубежные фирмы - Texas Instruments, Hewlett Packard, Cassio и др. Однако широкого развития (особенно у нас в России и в странах СНГ) эти средства не получили. Они не выдерживают конкуренцию с вполне полноценными миниатюрными ПК стандартной архитектуры – прежде всего ноутбуками и нетбуками. Будучи оснащенными большой памятью и операционными системами класса Windows и Linux эти мобильные ПК позволяют устанавливать на них стандартные СКМ, указанные выше. А они по функциональным возможностям намного превосходят микрокалькуляторы.

К концу 20-го века аппаратные средства компьютерной математики стали интенсивно внедряться в измерительные приборы – цифровые мультиметры, осциллографы, анализаторы спектра, сигналов, цепей и сетей, генераторы сигналов произвольной формы и др. [4-7].
Эти мощные приборы имеют вполне самостоятельное применение и используют многие достижения компьютерной математики, например цифровую обработку измеряемых сигналов, вычисление многих десятков их параметров, быстрое Фурье и вейвлет преобразования [8, 9], построение временных зависимостей сигналов, их спектров, спектрограмм, диаграмм Бодэ, круговых диаграмм и др. Приборы широко применяются в экспериментальной и ядерной технике, энергетике, микроэлектроники и в промышленности (в том числе на основе нанотехнологий).

Возможности цифровых измерительных приборов многократно усиливаются и порой приобретают новый характер при совместном применении измерительных приборов с СКМ. Одной из самых мощных СКМ является матричная система MATLAB с пакетом расширения по блочному ситуационному математическому моделированию Simulink. Она имеет пакеты расширения по обработке сигналов, проектированию фильтров, вейвлет-преобразованиям [9] и др. Система хорошо приспособлена для совместного применения с современными цифровыми измерительными приборами и даже интеграции с ними [10].

Современные цифровые измерительные приборы оснащены рядом средств для их стыковки с ПК, в частности портами LPT. RS-232, GPIB (приборный порт), LAN (сетевой порт) и USB (порт универсальной последовательной шины). Благодаря этому приборы могут объединяться в комплексы и системы и управляться дистанционно, в том числе через Интернет.

Работа через Интернет с СКМ была впервые реализована корпорацией Wolfram Research Inc. (США) в конце ушедшего века [11]. В Интернете был выставлен всемирный интегратор, который позволял пользователю задать математическое выражение и вычислить его определенный или неопределенный интеграл, используя СКМ Mathematica, установленную на удаленном Интернет-сайте фирмы. В наше время эта идея доведена до высокой степени совершенства – теперь можно полноценно работать с удаленной СКМ и решать практически любые задачи. WEB системы Mathematica и Mathcad в уже поставляются на рынок. Но во время пиратского доступа е СКМ интерес общественности к таким средствам оказался небольшим – большинство пользователей предпочитает с «бесплатной» СКМ, установленной на их ПК.

В Смоленском регионе ведущая роль в продвижении компьютерной математики принадлежит Смоленскому государственному университету. В нем автором и его коллегами подготовлены десятки монографий, справочников и учебных книг по всем популярным типам СКМ. Книги выпущены в центральных издательствах России и практически ликвидировали потребность пользователей СКМ России и стран СНГ в литературе по СКМ и их применению. В 2010 г. в СмолГУ намечено проведение 11-ой ежегодной научно-технической конференции «Системы компьютерной математики и их приложения». В настоящее время особое внимание уделяется работам связанным с интеграцией средств компьютерной математики с цифровыми измерительными приборами.
Список литературы:
1. Дьяконов В. П. Intel. Новейшие информационные технологии. Достижения и люди. М. СОЛОН-Пресс, 2004, 416 с.

2. Дьяконов В. П. Компьютерная математика. Теория и практика. М.: Нолидж, 2001, 1296 с.

3. Дьяконов В. П. Современные зарубежные микрокалькуляторы. М.: СОЛОН-Р, 2002, 400 с.

4. Дьяконов В. П. Современная осциллография и осциллографы. М.: СОЛОН-Пресс, 2005, 320 с.

5. Афонский А. А., Дьяконов В. П. Измерительные приборы и массовые электронные измерения. Под ред. проф. В. П. Дьяконова. М.: СОЛОН-Пресс, 2009, 248 с.

6. Афонский А. А., Дьяконов В. П. Цифровые анализаторы спектра, сигналов и логики. Под ред. проф. В. П. Дьяконова. М.: СОЛОН-Пресс, 2009, 248 с.

7. Дьяконов В. П. Генерация и генераторы импульсов. М.: ДМК-Пресс, 2009, 384 с.

8. Дьяконов В. П. Современные методы Фурье- и вейвлет- анализа и синтеза сигналов. Контрольно-измерительные приборы и системы, № 2, 2009, стр. 25.

9. .Дьяконов В. П. Вейвлеты. От теории к практике. Изд-е 2-ое переработанное и дополненное. М.: СОЛОН-Пресс.-2009.- 400 с.

10. Дьяконов В. П. MATLAB – новые возможности в цифровой осциллографии. Компоненты и технологии, 2009, №10, c. 80.

11. Дьяконов В. П. Internet. Настольная книга пользователя. Изд-е 5-е дополненное и переработанное. М. МОЛОН-Пресс, 2005, 576 с.

Похожие:

Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconРеализация спектрального анализа в различных системах компьютерной математики
Рассмотрим некоторые особенности реализации спектрального анализа в самых распространенных системах компьютерной математики
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconТесты по информатики Алгоритмика Вероятность и статистика 5-9 класс. Новые возможности для условия курса математики
Математика (новые возможности для усвоения курса математики) 5 -11 класс и Сдаем егэ 2004 го
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconПрограмма дисциплины "представление знаний в информационных системах" Рекомендуется Министерством образования РФ для направления подготовки
Целью дисциплины “Представление знаний в информационных системах” является изучение теоретических основ представления и обработки...
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconО. В. Амелина модели баз данных в информационных системах
Статья посвящена анализу моделей баз данных применяемых для создания информационных систем. Сравниваются две модели реляционная и...
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconОсновные понятия: данные, информация, знания. Информационные системы. Место баз данных в информационных системах
Почему не хранить данные в файлах или не работать с ними, к примеру, в Excel? Чем бд отличается от картотеки файлов? Место бд в информационных...
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconПрограммам в сложных информационных системах: драйверы odbc, программная система corba и др. Практическая работа №10 rrose. Создание диаграммы состояний цель и
Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распределенных системах. Стандартные методы совместного доступа к базам и программам...
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах icon«Золотые мысли» «Если мы действительно что – то знаем, то мы знаем благодаря изучению математики»
Алгебра предлагает новые возможности решения задач. Чтобы научиться решать задачи, необходимо понять, как составить математическую...
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconПочти 20 лет в московском Лицее информационных технологий №1533 для углубленного изучения прикладного программирования, компьютерной графики и информационных систем используются архитектурные платформы Microsoft®
Московский Лицей информационных технологий №1533
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconДисциплина «Программное обеспечение автоматизированных информационных систем»
Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах
Новые возможности компьютерной математики в информационных системах iconОсновы информационных технологий (sql)
Целью данной дисциплины является дать студентам представление о системах и методах построения информационных систем
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org