Аннотации докладов участников конференции ИТОН 2024

Абдульмянов Тагир Раисович (Казань)

1. О РЕЗУЛЬТАТАХ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ФУНКЦИИ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ В k – ОМЕГА МОДЕЛИ ТУРБУЛЕНТНОГО ДВИЖЕНИЯ ГАЗА ВНУТРИ ДИСКА

Ввиду отсутствия непрерывного преобразования уравнений гидродинамики в уравнения задачи n тел в работе предлагается подключение в систему ANSYS пользовательской функции динамической вязкости. Динамическая вязкость определяется при помощи аналитического решения задачи двух тел и ограниченной задачи трех тел. После этого, функция вязкости подключается в систему ANSYS. Тогда моделирование динамики газа сводится к интегрированию уравнений гидродинамики с новой функцией вязкости. При помощи системы ANSYS получены динамические характеристики потока газа внутри диска. Таким образом, общие свойства движения малых тел могут быть учтены при определении динамических характеристик потока газа внутри диска.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ ПЫЛИ В ГАЗОВЫХ ДИСКАХ В k  - ЭПСИЛОН МОДЕЛИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ В ЛАГРАНЖЕВОЙ ПОСТАНОВКЕ ЗАДАЧИ

В настоящей работе рассматривается проблема моделирования процесса начального формирования и динамики малых небесных тел в газопылевых дисках одиночных звезд. Приводится алгоритм действий для пользователя системы ANSYS, необходимых для построения траекторий движения пылевых частиц в газовых дисках (стационарный режим расчета). Полное решение проблемы начального формирования небесных тел может быть получено в ближайшие десять лет. Для этого необходимо использование гибридных методов моделирования: небесно-механических методов и современных методов и средств компьютерного моделирования, в основу которых положены уравнения гидродинамики.

Абрамский Михаил Михайлович, Зарипова Эрика Ренатовна, Михайлов Алексей Игоревич (Казань)

О ПОДХОДАХ К ОЦЕНКАМ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО КОДА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РАЗРАБОТЧИКА В УСЛОВИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИИ-АССИСТЕНТОВ

В связи с активным использованием Large Language Models (LLM) моделей искусственного интеллекта (ИИ) в различных отраслях, наблюдается повышение интереса к использованию т.н. ИИ-ассистентов для написания кода - специальных программных решений, интегрирующихся в процесс разработки и способных создавать программный код. Среди специалистов по разработке ПО инструменты с использованием искусственного интеллекта становятся все более востребованными - по данным исследования GitHub за 12 месяцев 2022-2023 гг. более 1.2 млн пользователей стали использовать ИИ-ассистент GitHub Copilot. В связи с этим в работе поднимаются два ключевых вопроса - подход к оценке качества кода программных компонентов, созданных с использованием ИИ и подход к оценке производительности разработчика при написании кода с использованием ИИ-ассистента. Для двух категорий ИИ-инструментов - чатов на LLM-моделях (например, ChatGPT) и ИИ-ассистенты для написания кода проведен сравнительный анализ. В частности, выявлены ограничения использования ИИ-ассистентов. Так при использовании ИИ-ассистента формирование описания задачи (промпта) для генерации кода является более трудоемким, нежели написание самого кода вручную. Код, который предлагает ИИ-ассистент, может быть сгенерирован на основе ошибок других разработчиков и уязвимостей написанного ранее кода, в результате чего разработчик вынужден выделить время на его исправление. Предложен план следующего этапа экспериментов для более детальной сравнительной оценки использования ИИ-ассистентов, описана функциональность специальных программных инструментов для проведения этих экспериментов.

Боталова Ольга Николаевна (Березники, Пермский край)

РОЛЬ МАТЕМАТИКИ, ХИМИИ И ФИЗИКИ В ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В статье рассмотрен ряд электронных образовательных ресурсов по математике, химии и физики. Приведены примеры с широкими функциональными возможностями и полным набором образовательных материалов. А также технология их использования. Данный обзор может быть полезен не только организаторам образования, учителям и руководителям школ, но и родителям школьников при организации дополнительного или домашнего обучения.

Гавриков Виталий Андреевич (Ульяновск)

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ДЕАЭРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

В современных условиях Российской Федерации отрасль теплоснабжения сталкивается с жёсткими требованиями по ценообразованию своих услуг. В данной работе были представлены решения для повышения энергетической эффективности паровых котлов. В частности, эти решения касаются совершенствования деаэрационной установки. Было предложено решение о проводе линии газопровода через деаэрационную установку. Помимо этого, предложен ряд дополнительных отводов в системе трубопроводов котла, а также автоматизация данных решений. Таким образом, была достигнута большая эффективность в процессах сжигания топлива путём предварительного повышения температуры газа. Отвод отделённых в процессе деаэрации газов в горелки также позволит увеличить качество горения газа. Резервная линия позволит обеспечить бесперебойную работу котла. Все эти меры позволяют обеспечить повышение энергетической и экономической эффективности тепловых установок, что позволит обеспечить приемлемую величины тарифов на жилищно-коммунальные услуги для бытовых потребителей.

Голицына Ирина Николаевна (Казань)

ПЕРСОНАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА В ПОДГОТОВКЕ ИТ-СПЕЦИАЛИСТОВ

В настоящее время в рамках Федерального проекта «Цифровая образовательная среда» в образовательных организациях происходит создание и внедрение цифровой образовательной среды. Цифровая образовательная среда расширяется за рамки образовательных организаций    за счет доступа к открытым образовательным ресурсам сети Интернет. Используя открытый доступ к образовательным и профессиональным ресурсам, студенты имеют возможность формировать персональную цифровую образовательную среду, состав которой определяется как направлением подготовки, так и индивидуальными предпочтениями студентов.  В статье рассматривается состав персональной цифровой образовательной среды ИТ-студентов на примере студентов четвертого курса направления бакалавриата 09.03.04 Программная инженерия Казанского федерального университета. Как показывают опросы, студенты широко используют в образовательном процессе цифровые ресурсы, которые находятся за пределами цифровой образовательной среды университета.  Помимо открытых электронных образовательных ресурсов они активно используют и профессиональные ресурсы, тем самым еще на стадии обучения вливаясь в профессиональное онлайн сообщество.

Горбунов Владислав Николаевич (Москва)

ИНЖЕНЕРНОЕ ПО «ДиСтаНЦИО» ДЛЯ РАБОТЫ С МОНИТОРИНГОВЫМИ МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МОДЕЛЯМИ, СФОРМИРОВАННЫМИ В СТОРОННИХ «ТЯЖЁЛЫХ» ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСАХ. ПРЕДПОСЫЛКИ И ОГРАНИЧЕНИЯ – ВНЕШНИЕ, ВНУТРЕННИЕ, РЕСУРСНЫЕ. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

Для формирования, верификации и валидации по натурным данным сложнейших численных моделей уникальных действующих объектов (сооружений/конструкций/систем) активно используются «тяжёлые» универсальные программные комплексы математического моделирования и инженерных расчётов, такие как ANSYS или Abaqus. Практически всё программное обеспечение (ПО) подобного класса является «западным» и несёт соответствующие риски (во многом уже сработавшие). Максимальная мощность и функциональность ПО критически важна для реализации адаптивных численных моделей действующих объектов и поддержания их, моделей, в актуальном состоянии на каждой стадии жизненного цикла объекта. Адаптивность модели подразумевает то, что параллельно циклу нагрузок и воздействий на «живой» объект модель достаточно точно настраивается (адаптируется) к его реальному состоянию. Именно подобная адаптивность позволяет использовать такие модели для целей комплексного мониторинга состояния, диагностики, сценарного анализа, т.е. прогнозирования состояния объектов в последующих рабочих циклах и при новых нагрузках и их предполагаемых сочетаниях. Вместе с тем, применение «тяжелого» мощного ПО при использовании мониторинговой модели непосредственно на объекте, т.е. силами эксплуатирующей организации в качестве ключевого инструмента мониторинга, связано со значительными трудностями: спектр ограничений и слабых мест - от геополитики до квалификации сотрудников. В процессе преодоления части подобных ограничений с помощью программной платформы «ДиСтаНЦИО», специально созданной в АО НИЦ СтаДиО для управления сложнейшими моделями в условиях многофакторных ограничений, выяснилось, что у данного инструмента есть хороший потенциал для использования и в учебном процессе - как для будущих специалистов, так и для повышения квалификации молодых исследователей и инженеров, работающих с уникальными объектами, в области математического моделирования современного уровня.

Зиннатуллина Эндже Джаудатовна (Казань)

РЕШЕНИЕ ОДНОЙ СИНГУЛЯРНОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИАЛОВ

В статье рассмотрена задача об отыскании решений задачи дифракции с условиями сопряжения на границе раздела областей. Существование решения доказано методом потенциалов: задача сведена к системе интегральных уравнений, доказана однозначная разрешимость полученной системы, что означает однозначную разрешимость задачи дифракции.

Каштанова Елена Кирилловна (Казань)

О ВИЗУАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ МЕНЕДЖМЕНТЕ

В современном мире главным источником информации являются экраны гаджетов, поэтому доминирующим становится зрительный канал восприятия информации. На сегодняшний день прослеживается тенденция к увеличению доли визуального компонента не только в средствах массовой информации; средства визуализации применяются в различных видах деятельности с целью сделать работу проще, эффективнее и безопаснее. Современное поколение обучающихся относится к поколению Z. Это ярко выраженные визуалы, представители клипового мышления, привыкшие получать информацию короткими порциями. Для поколения Z визуальная составляющая приобретает важное значение. Цель исследования – рассмотреть различные варианты визуализации информации в педагогическом менеджменте. В рамках исследования представляет интерес решение подобных задач в сфере бизнеса – визуального менеджмента. Визуализация организационно-управленческой информации рассмотрена на примере электронного курса «Математическая статистика» (платформа LMS Moodle) по двум направлениям: интерфейс электронного курса и графический контент. Визуализация информации в педагогическом менеджменте способствует созданию удобной среды для обучения.

Кулаков Игорь Юрьевич (Великий Новгород)

ВЫЯВЛЕНИЕ ПРОБЛЕМНЫХ ЗАДАНИЙ УЧАЩЕГОСЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ В ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ

В контексте современной образовательной среды образовательные учреждения стремятся к внедрению персонализированных систем обучения. Современные образовательные системы сталкиваются с вызовом эффективного выявления проблемных заданий учащихся для индивидуализации обучения и оптимизации учебного процесса. Традиционные методы анализа и оценки успеваемости не всегда способны точно и своевременно выявить слабые места каждого учащегося. На основе анализа данных необходимо разработать модели машинного обучения, способные выявлять проблемные задания учащихся в персонализированной системе обучения. Эти модели основаны на различных алгоритмах машинного обучения, таких как классификация, кластеризация или регрессия. Создание и оптимизация моделей машинного обучения для выявления проблемных заданий учащихся. Результаты исследования позволяют использовать в деятельности персонализированных систем обучения. 

Кох Ирина Александровна (Казань)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКМ MAPLE ДЛЯ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ, ОСНОВАННОЙ НА АСИММЕТРИЧНОМ СКАЛЯРНОМ ДУБЛЕТЕ

Качественный анализ позволяют оценить основные свойства модели, не решая саму систему дифференциальных уравнений, описывающих эту модель.  В статье рассмотрено применение методов качественного анализа для изучения космологической модели ассиметричного скалярного дублета с кинетической связью компонент. Показаны возможности проведения качественного исследования с использованием СКМ Maple, а также отмечены особенности различных способов  проведения такого анализа.