Компьютерная интеграция в производство. Эксплуатация в различных сферах деятельности



Мультимедийный характер воздействия компьютера на человека привел к тому, что вырос рынок виртуальных игр, видеохостингов, сайтов кинофильмов. Возможность производить большое количество манипуляций с данными за короткий промежуток времени дала старт к созданию математических комплексов и систем автоматизированного проектирования, на базе которых можно моделировать опыты и производить вычисления с большим количеством воздействующих на объект факторов.

Ключевые слова: компьютерные технологии, управление ЛА, структурирование, базы данных.

В настоящее время не одна сфера деятельности человека претерпела изменений в результате введения компьютерных технологий. Мощные, современные, высокотехнологичные процессоры, выполняющие до триллиона вычислительных операций в секунду, позволяют ускорить процесс обработки информации, превосходя возможности человеческого мозга. Кроме того, автоматизация трудового процесса ускоряет рутинные, многократно повторяющиеся операции.

Не обошло стороной внедрение компьютерной техники аэрокосмическую отрасль и связанную с ней оборонную промышленность. На космодроме «Байконур» выпускниками институтов ежегодно выполняются дипломные и выпускные квалификационные работы на темы, связанные с ракетнокосмической отраслью.

Одним из примеров такой работы может послужить проектирование автоматизированной системы поддержки принятия решения запуска РКН в зависимости от метеорологических условий. Данная система на основе статистической информации, полученной на основе многолетних наблюдений за погодными условиями, предсказывала скорость передвижения воздушных масс в верхних слоях атмосферы и их влияния на траекторию полета РКН, что было критично для ракет-носителей, не имеющих гировертиканта (устройство ориентации ракеты в пространстве). В результате применения данного программного комплекса было сокращено время на принятие решения о переносе запуска РКН, в связи с превышением допустимых параметров ветра в верхних слоях атмосферы, так как система выдавала прогноз на настоящий момент времени, тогда как показания датчика, закрепленного на аэростате, поступали один раз в час.

Рис. 1. Гировертикант

На раннем историческом этапе своего развития система управления летательными аппаратами имела механическое устройство в виде полиспастных систем. Маневрирование летательными аппаратами требовало высокого мастерства и много часовых тренировок. Ошибки пилота при выполнении маневрирования могли приводить к гибели людей, так и к потере воздушного судна. К этим ошибкам приводило отсутствие возможности расчета скорости, угла атаки и высоты.

Рис. 2. Простейшая схема управления самолетом

В современных системах управления летательным аппаратом обрабатывается огромное количество информации, получаемой с установленных на борту самолета датчиков. В результате этого автоматизированная система управления не позволит пилоту совершать действия, которые заведомо могут привезти к аварийным ситуациям, кроме того устройство и программно-аппаратный комплекс, ведущий транспортное средство по определённой, заданной ему траектории облегчает работу пилота во время штатного полета, принимая на себя управление воздушным судном. Так же на данный момент времени имеются возможности осуществлять посадку летательного аппарата в автоматическом режиме. Одной из первых автоматизированных систем управления, при помощи которой производилась безаварийная посадка без нахождения человека на борту, была установлена на «Буран» — орбитальный корабль-ракетоплан советской многоразовой транспортной космической системы.

Рис.3. Первая и последняя посадка «Буран»

Практика настоящего времени предполагает встречу на пути к познанию вычисления математических задач, в которых переменными могут выражаться не только цифры, но и целые понятия. Стремление человека передать функции словесного описания электронно-вычислительной машине привело к возникновению такого термина, как лингвистическая переменная. Мультивариантность конечного события растет с геометрической прогрессией в зависимости от увеличения количества факторов, влияющих на систему. В связи с чем возникает комплексный метод решения масштабных задач с точки зрения рассуждения человека, на которую могут повлиять личностные качества, выгода приобретаемая им, настроения, желания. Все это привело к созданию нового раздела программирования, называемого искусственным интеллектом или нейросетями. На данный момент времени нейросети выполняют решения как простейших задач, например, построение аппроксимации неявной функции, до распознавания лиц в системах наблюдения. При этом каждая новая операция, выполненная нейросетью, условно обучает ее, делая совершенней. На основе нейросетей на данный момент времени разработан программный комплекс, установленный на опытные образцы имплантов, которые в будущем будут применяться для протезирования частей головного мозга у больных.

Также, направление информатики, именуемое big data, позволяет хранить, обрабатывать, структурировать, наращивать информацию больших объемов. Это приводит к каталогизации всех знаний, накопленных человеком за период его существования. Базы данных большого объема применяются в финансовой отрасли: они содержат информацию обо всех участниках, денежных потоках, активах, кредитных историях. Централизация данной отрасли посредством глобальной сети Интернет ускорила и увеличила объем денежных операций во всех точках мира. Компьютеризация данной сферы привела к возможности оплаты товара при помощи мобильного телефона картой любого банка в любом магазине мира. Каждое частное лицо на данный момент может участвовать в торгах на бирже, следить за котировками акций, курсом валют.

Изобретение новейшего времени — криптовалюта. К сожалению, изначально задуманная как средство, призванное усовершенствовать финансовую систему, была негативно воспринята обществом и мировыми финансовыми организациями, потому как использовалась для осуществления платежей в теневом секторе экономики. Но в то же время криптовалюта может служить не только как альтернатива существующим платежным системам. На базе протоколов шифрования, с помощью которых добывается криптовалюта, имеется возможность вести учет данных о продаже собственности, потому как каждый вычисляемый блок хранит информацию о предыдущем владельце. Таким образом, можно было бы заменить бумажные реестры различных видов собственности.

Сферы применения компьютерной техники можно перечислять бесконечно, от тривиальных до сложных для понимания обывателем. Труднее найти те, которые не затронули виртуальные машины. Мультимедийный характер воздействия компьютера на человека привел к тому, что вырос рынок виртуальных игр, видеохостингов, сайтов кинофильмов. Возможность производить большое количество манипуляций с данными за короткий промежуток времени дала старт к созданию математических комплексов и систем автоматизированного проектирования, на базе которых можно моделировать опыты и производить вычисления с большим количеством воздействующих на объект факторов. Различные системы, обрабатывая многопоточную информацию, делают нашу жизнь безопаснее, информацию доступнее, развитие науки быстрее.

Литература:

1. Простейшая схема управления самолетом Пенцак И. Н., Теория полета и конструкция баллистических ракет.– М.: Машиностроение.– 1974.–344 с.
2. ГОСТ Р 53802–2010 Системы и комплексы космические. Термины и определения. — Введ. 2011–07–01.— Москва: Стандартинформ, 2011.— 32 с.
3. Максвелл Д. К., Вышнеградский И. А., Стодола А.
4. Теория автоматического регулирования, М.,1949; Лернер А. Я.
5. Введение в теорию автоматического регулирования, М., 1958; Фельдбаум А. А.,
6. Вычислительные устройства в автоматических системах, М., 1959; его же. Основы теории оптимальных автоматических систем, М., 1963;
7. Теория автоматического регулирования, под ред. В. В. Солодовникова кн. 1, М., 1967.