Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир

использовать два виртуальных ядра безопасности, что дает возмож­ ность запускать приложения в изолированных друг от друга средах. Аппаратное ускорение байт-кода языка Java обеспечивается техноло­ гией Jazell [2].

Классификация процессоров ARM архитектуры своеобразна. Различают процессоры по версии архитектуры (от ARMvl до ARMv7), по классу процессора: классические процессоры (семейства ARM7, ARM9, ARM 11) и процессоры семейства Cortex, которое,

всвою очередь, подразделяется на три профиля: Cortex-A, Cortex-M

иCortex-R [3-5].

Рассматривая процессоры архитектуры ARM в ключе использо­ вания для инженерных и научных исследований, следует остановить­ ся на процессорах семейств ARM 11 и Cortex, поскольку они отвечают поставленным требованиям.

Классические процессоры семейства ARM11 являются первыми многоядерными процессорами данной архитектуры, основанной на усовершенствованном восьмиступенчатом конвейере [3-5].

Процессоры семейства Cortex в зависимости от профиля могут использоваться в различных сферах инженерных и научных разрабо­ ток. Выделяют следующие профили данного семейства процессоров:

- Cortex-A (Application) - высокопроизводительные процессо­ ры, ориентированные на решение вычислительных задач в ресурсо­ емких областях применения, возможно использование в вычисли­ тельных системах и серверах, смартфонах и телевизорах, а также

вкачестве ядра игровых приставок;

-Cortex-R (Real-time) - данные процессоры также являются высокопроизводительными, но на первый план выступают отказо­ устойчивость, высокая надежность и минимальное время отклика, что очень ценно в областях управления производственными процес­ сами, робототехнике, системах видеонаблюдения, медицинском оборудовании;

-Cortex-M (MCU) - процессоры, ориентированные на приме­ нение во встраиваемых системах, поэтому они отличаются низкой стоимостью, минимальным энергопотреблением и невысокой произ­ водительностью. Данные процессоры предназначены для микрокон­ троллеров и приложений, требующих обработки сигналов, например,

всфере «умной» бытовой техники, автомобильных и промышленных системах управления.

Рассмотрим производительность микропроцессоров архитектуры ARM на примере одного наиболее яркого представителя (таблица) [5].

Производительность микропроцессоров архитектуры ARM

Raspberry Pi. На рынке компьютерной техники существуют раз­ личные одноплатные микрокомпьютеры, основанные на процессорах архитектуры ARM. Одним из самых популярных микрокомпьютеров является Raspberry Pi.

Raspberry Pi - миниатюрный, размером с кредитную карту (85,6x53,98x17 мм), ультрадешевый компьютер, созданный в 2011 г. Дэвидом Брабеном. Разработчики позиционируют Paspberry Pi как компьютер, предназначенный в первую очередь для образовательных целей. За счет своей малой цены он может вписаться даже в ограни­ ченный бюджет образовательных учреждений (рис. 1) [6].

Штатной операционной системой Raspberry Pi является Linux, которая устанавливается на микро-БО-карту в специальном слоте на плате. Вместо традиционного для обычного компьютера жесткого диска Raspberry Pi использует microSD-флеш-карту. Она должна быть предварительно подготовлена, на нее следует установить опе­ рационную систему на выбор. Имея несколько флеш-карт, можно поочередно использовать их и таким образом получить несколько изолированных образов компьютеров. Поддерживаются карты разме­ ром от 2 ГБ, но рекомендуется объем не менее 4 ГБ, так как помимо самой операционной системы на флеш-карте будут храниться ваши документы и дополнительно установленные программы.

Raspberry Pi выпускается в нескольких комплектациях: model А, model В, model В+, model 2. Наиболее интересными из них являются model В+ и model 2 [6].

Заключение. Проведенный в статье анализ позволяет уверенно ориентироваться в многообразии процессоров с архитектурой ARM. Были проанализированы достоинства и недостатки различных вари­ антов архитектуры и выявлены показания к применению процессоров ARM для решения разных научных и прикладных задач.

Научные и инженерные исследования в настоящее время требу­ ют определенной технической оснащенности, в частности, наличия компьютера, либо вычислительного центра. В условиях ограниченно­ го финансирования необходимо искать альтернативные варианты ос­ нащения, не уступающие классическим вычислительным машинам в производительности и энергоэффективности.

Библиографический список

1.Хартов В.Я. Микропроцессорные системы. - М.: Академия, 2010.-352 с.

2.ARM (архитектура) // Википедия. - URL: http://ru.wikipedia.org/

?oldid=70354607 (дата обращения: 23.04.2015).

3.Тревор Мартин Микроконтроллеры ARM7. Семейство LPC2000 компании Philips. Вводный курс. - М.: Додэка-ХХ1, 2006. - 240 с.

4.Редькин П.П. 32/16-битные микроконтроллеры ARM7 семей­ ства AT91SAM7 фирмы Atmel. Руководство пользователя. - М.: Додэка-ХХ1, 2008. - 250 с.

5.ARM. The Architecture For The Digital World. - URL: http://www.arm.com/ (дата обращения: 27.04.2015).

6.Официальный сайт Raspberry Pi. - URL: https://www.raspberrypi.org (дата обращения: 27.04.2015).

7.Интернет магазин «Амперка» URL: http:// http://amperka.ru/

(дата обращения: 27.04.2015).

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

ИМПОРТА ДАННЫХ ДЛЯ ИАС «УНИВЕРСИТЕТ»

Студент гр. АТ5-13-1м К.В. Субботин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Научный руководитель - руководитель Центра отраслевых технологий Р.А. Гадиатулин

Группа компаний ИВС, г. Пермь

В настоящее время компьютеризированные корпоративные сис­ темы управления используются почти во всех сферах человеческой жизни, и сфера образования не является исключением. В Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ) существует проект по реализации информационно­ аналитической системы (ИАС) управления вузом. Данная система призвана решить задачу комплексной информатизации и автоматиза­ ции процессов вуза, повышения эффективности управления автома­ тизируемыми процессами. Спектр бизнес-процессов, подлежащих автоматизации, включает в себя проведение приемной кампании, хранение, сбор и обработку данных о результатах научной деятель­ ности, управление кадрами и многие другие [1].

Одним из важных бизнес-процессов, имеющих место в каждом вузе, является проведение оценки знаний и умений студентов. К оценке знаний и умений студентов существуют различные под­ ходы, но наиболее часто применяемый из них, а также хорошо поддающийся автоматизации - это тестирование. Именно поэтому в ИАС реализуется подсистема тестирования. Задачами данной подсистемы являются не только непосредственно тестирование студентов, но и хранение, сбор и обработка тестовых заданий и некоторые другие.

Одной из проблем при реализации подсистемы тестирования ста­ ло наполнение базы данных тестовыми вопросами. Ввод и последую­ щая работа с тестовыми заданиями доступны только администраторам данной подсистемы, но в процессе создания тестовых заданий для сту­ дентов участвует намного более широкий круг людей. Предоставить доступ к подсистеме всем заинтересованным лицам не представляется

(): ответ (*): правильный ответ (): ответ

•множественный выбор с несколькими правильными ответами: t: Содержание вопроса

[]: ответ [*]: правильный ответ []: ответ

[*]: правильный ответ []: ответ

•установление последовательности:

t: Содержание вопроса {А}: действие (событие) {Б}: действие (событие) {В}: действие (событие) {Г}: действие (событие)

• свободный ответ:

t: Содержание вопроса

/: вариант 1/: вариант 2/: вариант 3/: вариант 4/: вариант 5/: вари­ ант 6/: вариант 7/: вариант 8

Разработка структуры для хранения тестовых заданий. На­ личие различных видов тестовых заданий зачастую предполагает сложную структуру, состоящую из нескольких таблиц для их хране­ ния в базе данных. Наличие сложной структуры усложняет единооб­ разную обработку данных и увеличивает количество программного кода, необходимого для интерпретации хранимых данных. Процесс написания и последующей поддержки большого объема программно­ го кода трудозатратен и чреват наличием ошибок. Для решения дан­ ной проблемы автором была предложена и внедрена структура дан­ ных, позволяющая единообразно хранить вопросы всех ранее указан­ ных типов. Упрощенная версия разработанной структуры изображена на рисунке.

Разработанная структура предполагает наличие двух таблиц для хранения тестовых заданий. В таблице «Вопрос» хранится текст во­ проса. В таблице «ОтветНаВопрос» хранятся правильные ответы на вопрос. При этом таблица «ОтветНаВопрос» содержит два основных поля - закрытая часть ответа и открытая часть ответа. Открытая часть ответа вопроса содержит ту информацию, которая будет предостав-

лена студенту в неизменном виде. Закрытая же часть содержит ин­ формацию, которую студент должен будет ввести в процессе тести­ рования. Например, для вопросов множественным выбором правиль­ ных ответов в закрытой части будет содержаться знак «*» для верных ответов и пустая строка для всех остальных. Для вопросов на уста­ новление последовательности в закрытой части будет содержаться правильный порядковый номер варианта ответа.

Вопрос

+TeKCTBonpoca:string

♦

1

*

Ответ -laBonpoc

+0ткрытаяЧастъ:з1ппд +ЗакрытаяЧасть string

Рис. Структура для хранения вопросов

Разработка инструмента импорта. Центральной частью любо­ го инструмента для импорта данных является синтаксический анали­ затор (парсер), который позволяет разбирать файлы, предоставлен­ ные создателями тестов. Существует несколько подходов к написа­ нию синтаксических анализаторов [2]:

-синтаксические анализаторы, написанные вручную;

-синтаксические анализаторы на основе регулярных выражений;

-генераторы синтаксических анализаторов;

-комбинаторные синтаксические анализаторы [3];

-синтаксические анализаторы на базе онтологий [4].

При реализации инструмента импорта данных для подсистемы тестирования был проведен анализ указанных подходов и осуществ­ лен выбор на основе вариантного сектора [5]. В результате был вы­ бран подход на основе регулярных выражений. Данный выбор

обусловлен простотой реализации данного подхода, низким уровнем вхождения для применения регулярных выражений и простотой по­ следующей поддержки. Одним из недостатков применения регуляр­ ных выражений называется сложность отладки разрабатываемых программ, но при использовании современных программ (RegexBuddy) и сервисов (regexl01.com) для работы с регулярными выражениями этот недостаток не является актуальным.

Библиографический список

1.ИАС «Университет» [Электронный ресурс]. - URL: http://ivscorp.ru/solutions/419 (дата обращения: 25.04.2015).

2.Building an External DSL in C# [Электронный ресурс]. - URL: http://nblumhardt.com/2010/01/building-an-extemal-dsl-in-c/ (дата обра­ щения: 20.11.2014).

3.Parser combinators [Электронный ресурс]. - URL: http://msdn.microsoft.com/en-gb/magazine/hh580742.aspx (дата обраще­ ния: 20.11.14).

4.Ontology-Based Extraction-Transformation-Loading (ETL) Pro­ cesses Model [Электронный ресурс]. - URL: http://www.academia.edu/ 4092386/Ontology-Based_Extraction-Transformation-Loading_ETL_ Processes_Model_in_Data__ Environments (дата обращения: 20.11.14).

5.Фуксман А.Л. Технологические аспекты создания программ­ ных систем. - М.: Статистика, 1979. - 11 с.