Программный продукт для интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов - Дипломная работа

Использование данной программы позволит отобразить на плоскости многомерное пространство и распознать на нем отдельные классы образов, что само собой является сложной задачей при работе с множеством измерений. Многомерный центр представления осей можно перенести из точки (0, 0, …, 0) в любую другую точки загруженного из файла множества. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Открытие данных из файла", "Добавление данных из файла в открытое окно", "Сохранение данных в файл"; Стоимость машинного времени зависит от себестоимости машино-часа работы ЭВМ и времени работы ЭВМ и включает амортизацию ЭВМ и оборудования и затраты на электроэнергию. где АМ - амортизационные отчисления, руб.; Затраты на монтаж рассчитываются прямым счетом или укрупнено, в процентах от отпускной цены предприятия (определяются затраты на монтаж по спроектированному и базовому ПП): руб., где - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж (2-5%).В результате выполнения данной работы были разработан и создан программный продукт для интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов. Предполагается, что использование данной программы даст такие положительные результаты, как интерактивное распознавание многомерных классов со сложной конфигурацией.

4. Содержание пояснительной записки: Титульный лист

Задание (ТЗ)

Реферат

Аннотация на иностранном языке

Содержание

Summary

Определения, обозначения и сокращения

Введение

1. Техническое задание

Основание для разработки

Назначение разработки

Рассмотренные альтернативы

Стандарты

Требования пользователя к программному изделию

Описания прецедентов

Диаграмма вариантов использования

Технико-экономическое обоснование целесообразности разработки программного продукта

Безопасность жизнедеятельности

2. Технический проект

Реализация прецедентов при помощи диаграмм последовательностей системных операций

Тестовые наборы, построенные по данным вариантов использования

Концептуальная модель предметной области

Верификация модели предметной области на полноту и непротиворечивость

Реализация системных операций в виде диаграмм взаимодействия

Тестовые наборы, построенные на основании покрытий диаграмм взаимодействия

Диаграмма классов

Диаграмма активностей

Тестовые наборы

3. Рабочий проект

Классы и объекты интерфейса пользователя

Тестовые наборы для отладки интерфейса пользователя

Программная реализация классов

Тестовые наборы для отладки методов класса WVIEWER

Класс драйвера тестирования

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Данная программа разрабатывается для интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов.

Актуальность выбранной темы определяется тем, что имеющиеся программные продукты аналогичного назначения имеют высокую стоимость и не отвечают всем предъявленным требованиям. Так же в данной программе представляется на плоскости многомерное (3 и более измерений) пространство, что само по себе нововведение для данного решения.

Задачей данной работы является распознание в многомерном пространстве отдельных непересекающихся классов.

При реализации поставленных задач использованы такие средства разработки, как язык моделирования UML.

Использование данной программы позволит отобразить на плоскости многомерное пространство и распознать на нем отдельные классы образов, что само собой является сложной задачей при работе с множеством измерений. В этом заключается общественно-социальная значимость данной работы. программный интерфейс пользователь

1. Техническое задание

Основание для разработки

Основанием для разработки программного продукта служит задание на практику "Программный продукт для интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов", утвержденное на основании приказа по ЮЗГУ № 166-У от "12" марта2012 года.

Назначение разработки

Данная программа разрабатывается с целью интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов.

Рассмотренные альтернативы

При постановке задачи на разработку программы был произведен поиск альтернативных программных продуктов, позволяющих автоматически распознавать компактные многомерные классы образов. Альтернативных продуктов не найдено.

Стандарты

Разработка программной документации и программного продукта должна производиться согласно ГОСТ 19.701-90, ГОСТ 2.304-88. Текстовый материал пояснительной записки должен соответствовать требованиям стандарта университета СТУ 04.02.030-2008. Все артефакты проектирования должны быть разработаны в соответствии со стандартом UML.

Требования пользователя к программному изделию

Входные и выходные данные

Входными данными должны являться: - Файл с расширением XML созданный в MSEXCEL или OPENOFFICE содержащий таблицу с 3мя или более столбцами сохраненный как "таблица XML 2003" или "Microsoft Excel 2003 XML" соответственно.

Выходными данными должны являться: Данные, формата Таблица XML 2003.

Информационная совместимость

Форматы хранения данных должны быть разработаны на основе документов, приведенных в 1.5.1 и по своей структуре полностью соответствовать им. В качестве входных данных программа должна использовать файл формата XML.

Программные ограничения, совместимость

Программа должна быть написана на объектно-ориентированном языке программирования C , и работать под управлением операционной системы Microsoft Windows 7.

Результирующие компоненты изделия

В программное изделие должны входить следующие компоненты: командный файл для запуска приложения;

программная документация на разработку.

Требования к интерфейсу программы

Интерфейс программы изображен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Требования к интерфейсу программы

Данные из файла представляются в дочерних окнах программы. Каждая страница файла, на которой есть записи, соответствует классу точек, точки которого перечислены на этой странице. Каждая точка экрана раскрашивается разными цветами в соответствии с принадлежностью к классу (до шести классов). Количество столбцов в таблице из исходного файла соответствует количеству осей многомерного пространства. Оси должны рисоваться в виде лучей из центра окна при загрузке файла начиная с вертикали и далее по часовой стрелке с равными углами между осями. В последствии центр может переносится в другую точку, в том числе и за пределами окна. При переносе оси должны перерисовываться из нового выбранного центра. Многомерный центр представления осей можно перенести из точки (0, 0, …, 0) в любую другую точки загруженного из файла множества.

Строка таблицы из входного файла должна соответствовать многомерной точке в окне представления, многомерные координаты которой соответствуют ячейкам строки таблицы, а двумерные координаты для отображения в окне рассчитываются по формуле: x = CNTX z r sin (?), y = CNTY z r cos (?), где r это расстояние от центра или выбранной центром точки до описываемой точки и вычисляется по формуле: r = sqrt ( (A1 - A`1) 2 (A2 - A`2) 2 … (An - A`n) 2), где ? - это угол наклона вектора, который строится с помощью векторной суммы многомерных координат точки отложенных соответственно по построенным в окне осям;

z - двумерное увеличение/уменьшение представления всех точек, A1A2 … An - многомерные координаты точки, A`1A`2 … A`n - многомерные координаты точки, в которую в данный момент перенесены координаты.

Интерактивное представление данных изменяется с применением интерактивных средств для распознания компактных многомерных классов образов: - перенос центра координат в выбранную точку;

- настройка веса коэффициентов представления осей;

- автоматический поиск представления.

Носители информации

Носителем может быть CD или DVD диск, и также Flash диск.

Требования к надежности

Программный продукт должен функционировать на всех разработанных тестах.

Рестарт

Предусматривать сохранение вводимых данных. В случае сбоя необходимо перезапустить программу и открыть сохраненную копию.

Требования к составу и параметрам технических средств

Программное изделие должно работать на компьютере со следующими характеристиками: - процессор INTELPENTIUM 2200 МГЦ, - адаптер SVGA с цветным дисплеем, - видеокарта с поддержкой DIRECTX 9 или выше, - оперативная память 1024 Мб, - клавиатура, - манипулятор типа "мышь", - свободное место на жестком диске 50 Мб.

Описания прецедентов

Перечень прецедентов программы

В функциональном отношении программный продукт должен реализовать ввод, обработку, вывод информации, должен включать в себя: средства работы с файлами. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Открытие данных из файла", "Добавление данных из файла в открытое окно", "Сохранение данных в файл";

средства выбора точек. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Прямоугольное выделение", "Инвертировать выделение";

средства интерактивного распознания классов. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Выбрать диапазон", "Перенос точек в класс", "Настройка параметров переноса", "Компьютерное выделение класса", "Настройка параметров выделения класса";

средство изменения многомерных параметров представления. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Перенести центр координат в выбираемую точку", "Поиск текущего центра представления", "Поиск начала данных", "Компьютерный поиск оптимального центра";

средства для управления двумерными параметрами представления. В связи с этим должны быть реализованы прецеденты: "Масштаб: Увеличить", "Масштаб: Уменьшить", "Изменить двумерное положение центра координат";

средства для вызова справки. В связи с этим должен быть реализован прецедент: "Вызов справки".

Прецедент "Открытие файла"

Основной исполнитель. Пользователь, система.

Заинтересованные лица и их требования. Пользователь. Хочет открыть данные из файла Таблица XML2003.

Предусловия. Пользователь открыл главное окно приложения, запустив исполняемый файл.

Результат (Постусловие). Будет открыт файл, обработаны данные из него и представлены на экране в новом окне.

Основной успешный сценарий (или основной процесс): 1. Пользователь нажимает на вкладку "Файл".

2. Вкладка "Файл" активируется. Отображаются ее компоненты.

3. Пользователь нажимает кнопку "Открыть набор из файла таблица XML".

4. Система открывает диалог выбора файла

5. Пользователь выбирает файл таблица XML2003.

6. Система считывает данные из файла, обрабатывает их, представляет пользователю в новом окне в графическом виде.

Расширения (или альтернативные потоки): 1а. Пользователь покидает вкладку "Файл".

1. Система активирует другую выбранную вкладку.

1б. Пользователь отменяет выбор файла из диалога выбора файла.

1. Система закрывает диалог выбора файла и возвращается к главному окну

1в. Пользователь выбирает файл не того типа или некорректного содержания

Система выдает ошибку и возвращается к главному окну.

Диаграмма вариантов использования

Перечисленные в 1.5.1 прецеденты, а так же их взаимосвязи с исполнителем отражены в диаграмме вариантов использования, представленной на рисунке 1.2 Диаграмма была построена в соответствии с правилами и обозначениями языка UML [1].

Рисунок 1.2 - Диаграмма вариантов использования

Технико-экономическое обоснование целесообразности разработки программного продукта

Целесообразность разработки

С экономической точки зрения программный продукт для интерактивного распознания компактных многомерных классов образов является эффективным методом повышения скорости и качества обработки многомерных данных, и их представлением на плоскости. Кроме того, есть возможность переноса точки обзора, что позволяет просмотреть картину в разных ракурсах.

В технико-экономическом плане разрабатываемыйпрограммный продукт для интерактивного распознания компактных многомерных классов образов является прибыльным проектом. Его разработка является экономически и технически целесообразной. Коэффициент уровня качества разрабатываемого продукта на 61%превышает имеющиеся показатели аналогичных вычислений, ручного расчета.

Расчет сметы затрат на разработку программного продукта

К единовременным затратам разработчика относятся затраты на теоретические исследования, постановку задачи, проектирование, разработку алгоритмов и программ, отладку, опытную эксплуатацию, оформление документов.

Исходными данными для расчета сметы затрат на разработку являются: 1. Комплекс задач подсистемы - Управление НИР и ОКР.

2. Степень новизны - А.

3. Степень сложности алгоритма - 2.

4. Степень применения типовых проектных решений 20-25%.

5. Степень контроля входной и выходной информации - 12-22.

6. Объем в документостроках - до 50 тыс. 7. Используются языковые описатели и построители отчетов.

8. Язык программирования высокого уровня.

9. Работа в режиме реального времени.

10. Вид используемой информации: 1. Входная информация: - ПИ-1,НСИ-1.

2. Выходная информация 1.

В таблице 1.1 показана трудоемкость разработки.

Таблица 1.1 - Трудоемкость разработки программы

1 2 3 4 5 6

Этап разработки Тип. трудоемкость, в днях Основание Коэффициенты Основание Расчетная часть (в днях)

Техническое задание Постановщик Разработчик ПО 50 Табл.4.1, Норма 7А К1 = 0,65 К2 = 0,35 Примечание к таблице 4.1 32,5 17,5

Технический проект Постановщик Разработчик ПО 33 10 Табл.4.15, Норма 2А Табл.4.16, Норма 2А К1 = 1,57 К2 = 1 К3 = 1,67 Кобщий =2,62 Табл.1.1 (1,7*1 1,45*1) /2 Табл.1.3 Табл.1.5 Произвед. 80,46 26,2

Рабочий проект Постановщик Разработчик ПО 9 54 Табл.4.41, Норма 2А Табл.4.42, Норма 2А К1 = 1,82 К2 = 1 К3 = 1 К4 = 1,75 К5 = 0,8 К6 = 0,8 Кобщий = 2,04 Табл.1.2 (2,27*1 1,365*1) /2 Табл.1.3 Табл.1.4 Табл.1.5 Пункт.1.11 Табл.1.6 Произвед. 18,36 110,16

Внедрение Постановщик Разработчик ПО 10 11 Табл.4.71, Норма 2А Табл.4.72, Норма 2А К1 = 1 К2 = 1 К3 = 1,60 К4 = 0,8 Кобщий = 1,28 Табл.1.3 Табл.1.4 Табл.1.5 Табл.1.6 Произвед. 12,8 14,08

В таблице 1.2 представлен расчет зарплаты разработчиков программы.

Таблица 1.2 - Расчет зарплаты разработчиков программы

Исполнитель Оклад, руб. Общая трудоемкость, чел/дни Ст-ть 1 дня, руб. Прямая зарплата, руб.

ТЗ ТП РП Вн Общая трудоемкость работ, дни

Постановщик 12000 32,5 80,46 18,36 12,8 144,12 545,45 78 610, 25

Разработчик 10000 17,5 26,2 110,16 14,08 167,94 454,55 76 337, 13

Итого 50 106,66 128,52 26,88 310,26 154 947, 38

Составление сметы затрат на разработку

В смету затрат на разработку ПО включается: · материальные затраты;

· основная и дополнительная зарплата;

· страховые взносы;

· стоимость машинного времени на подготовку и отладку программ;

· стоимость инструментальных средств;

· накладные расходы.

1. К материальным затратам относятся стоимость бумаги, дискет, картриджей, красящих лент и прочих материалов в действующих ценах.

Стоимость материальных затрат отображена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - стоимость материальных затрат

Наименование материала Количество Цена за единицу Стоимость

Бумага 5 130 650

Флеш - карта 2 1000 2000

Картридж 3 2000 6000

Диск 10 10 100

Канцтовары 2 100 200

Итого 8950

Транспортно-заготовительные расходы составляют 5-10% от стоимости.

ТЗР = 895 руб.

Стоимость комплектующих с учетом ТЗР составляет: 8950 895 = 9845 руб.

2. Определение основной заработной платы разработчиков.

Основная зарплата разработчиков ПП определена в расчетах.

ЗО = ЗП П.

ЗП = 154 947, 38.

П = 30-40% от ЗП.

П = 154 947, 38* 0,30 = 46 484, 21 руб.

ЗО = 154 947, 38 46 484, 21 = 201 431, 59 руб.

3. Определение дополнительной заработной платы разработчиков.

Дополнительная зарплата разработчиков может быть рассчитана в процентах от основной заработной платы (10-15%).

ЗД = ЗО * 0,10 = 201 431, 59 * 0,10 =20 143,16 руб.

4. Определение отчислений страховых взносов.

(201 431, 59 20 143,16) * 0,3 = 66 472, 42 руб.

5. Стоимость машинного времени зависит от себестоимости машино-часа работы ЭВМ и времени работы ЭВМ и включает амортизацию ЭВМ и оборудования и затраты на электроэнергию.

где АМ - амортизационные отчисления, руб.;

ОФ - балансовая стоимость ЭВМ и оборудования, руб. (в балансовую стоимость ЭВМ и оборудования включается цена приобретения, затраты на транспортировку (7-10% от цены приобретения) и установку (2-5% от цены приобретения));

На - норма амортизации, % (10-12,5%); Тм - время использования оборудования, дни, равное:

где Ттех. пр, Траб. пр, Твн - фактические затраты времени на разработку эскизного, технического, рабочего проекта и внедрение соответственно, дни.

Затраты на электроэнергию где Сэл - стоимость 1 КВТ/ч электроэнергии, денежные единицы; Мэвм - мощность ЭВМ, КВТ/ч; Тсут - время работы ЭВМ в сутки, ч.

В таблице 1.4 представлена стоимость оборудования для разработки ПО.

Таблица 1.4 - стоимость оборудования для разработки ПО

Наименование оборудования Количество Цена за единицу, руб. Стоимость, руб. Затраты на транспортировку, руб. Затраты на монтаж, руб. Балансовая стоимость, руб.

Компьютер 2 30000 60000 6000 3000 69000

Принтер 1 4000 4000 400 200 4600

Производственно-хозяйственный инвентарь 2 15000 30000 3000 1500 34500

Сканер 1 3000 3000 300 150 3450

Итого 97000 9700 4850 111550

руб.

;

;

15 026, 22 руб.

1. Стоимость инструментальных средств в размере износа включает стоимость системного программного обеспечения, использованного при разработке проекта в размере износа за этот период. Расчет производить аналогично расчету амортизационных отчислений оборудования.

В таблице 1.5 представлена стоимость системного программного обеспечения.

Таблица 1.5 - Стоимость системного программного обеспечения

Наименование оборудования Количество Цена за единицу, руб. Стоимость, руб. Затраты на транспортировку, руб. Затраты на монтаж, руб. Балансовая стоимость, руб.

Windows 7 2 12000 24000 2400 1200 27600

MS Office 2010 2 12000 24000 2400 1200 27600

KIS 2011 2 1000 2000 200 100 2300

Visual Studio 2010 2 30000 60000 6000 3000 69000

Итого 110000 11000 5500 126500

,

2. Накладные расходы определяются в размере 10-100% от основной заработной платы разработчиков ПС.

3. Прочие расходы определяются в размере 2-5% от суммы предыдущих затрат.

По данным расчета составить смету затрат на разработку ПО.

В таблице 1.6 представлена смета затрат на разработку ПО.

Таблица 1.6 - Смета затрат на разработку ПО

Элементы затрат Стоимость, руб. Структура сметы затрат, %

Материальные затраты 2,59

Основная заработная плата 201 431, 59 58,34

Дополнительная заработная плата 5,83

Страховые взносы 66 472, 42 19,25

Оплата машинного времени 15 026, 22 4,35

Стоимость инструментальных средств 1,83

Накладные расходы 5,83

Прочие расходы 1,96

Всего 345 243, 70 100,00

Расчет цены ПП

Расчет оптовой цены предприятия

Ценообразование включает различные стадии формирования цен при продвижении продукции от изготовителя к конечному потребителю. На начальном этапе формируется оптовая цена изготовителя, которая должна возместить затраты на производство и реализацию продукции и обеспечить требуемый уровень прибыльности.

, где - полная себестоимость изделия, - прибыль на единицу изделия.

Себестоимость одного программного продукта зависит от объема тиражирования и затрат, связанных с разработкой ПО и тиражированием. Себестоимость одного программного продукта определяется путем деления себестоимость затрат, связанных с разработкой ПО и тиражированием, на количество копий ПП.

Прибыль рассчитывается в размере 20-40% от стоимости разработки одного программного продукта.

Расчет отпускной цены предприятия

, руб.

В дальнейших расчетах используется отпускная цена предприятия.

Расчет цены базового ПП

Для определения экономической эффективности разрабатываемого ПП необходимо учитывать цены базового и разработанного ПП.

Расчет балансовой стоимости ПП

В балансовую стоимость включаются затраты, связанные с приобретением, транспортировкой и монтажом объектов основных фондов.

Затраты на транспортировку Ктр

Затраты на транспортировку рассчитываются прямым счетом или укрупнено, в процентах от отпускной цены предприятия (определяются транспортные расходы по спроектированному и базовому ПП). руб., где - коэффициент, учитывающий транспортные расходы (7-10%).

Затраты на монтаж Км

Затраты на монтаж рассчитываются прямым счетом или укрупнено, в процентах от отпускной цены предприятия (определяются затраты на монтаж по спроектированному и базовому ПП): руб., где - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж (2-5%).

Балансовая стоимость системы

В балансовую стоимость системы включаются затраты, связанные с приобретением, транспортировкой и монтажом объектов основных фондов (определяется балансовая стоимость по спроектированному и базовому ПП)

руб.

Расчет экономической эффективности разработки

Определение годовых издержек в сфере эксплуатации

В годовые издержки в сфере эксплуатации включаются годовые издержки по заработной плате обслуживающего персонала, годовые амортизационные отчисления, годовая стоимость потребляемой электроэнергии, годовые затраты на плановый ремонт.

Определение годовой заработной платы обслуживающего персонала.

, где - среднее число рабочих дней в году (250-270 дн.);

- коэффициент дополнительной заработной платы (10-15%);

- страховые взносы (30%);

- среднечасовая заработная плата персонала (30 руб. /час);

- среднее время обслуживая системы в день;

L-количество рабочих.

Определяется годовая заработная плата обслуживающего персонала по спроектированному и базовому ПП ( ).

.

.

Определение годовой суммы амортизационных отчислений

Годовая сумма амортизационных отчислений зависит от балансовой стоимости системы и нормы амортизационных отчислений и определяется по спроектированному и базовому ПП. руб. /год. где - общая норма амортизационных отчислений (10-12%).

Определение годовой стоимости потребляемой электроэнергии

Годовая стоимость потребляемой электроэнергии зависит от времени работы системы в год, потребляемой мощности устройств и стоимости электроэнергии и рассчитывается по спроектированному и базовому ПП. руб. /год, где - стоимость электроэнергии, руб. /КВТ*ч;

М - мощность устройств, КВТ;

Ф - число часов работы устройства за год при односменном режиме работы (2000-2160 часов в год).

Определение годовых затрат на плановый ремонт

Годовые затраты на плановый ремонт зависят от балансовой стоимости системы и коэффициента затрат на ремонт и рассчитываются по спроектированному и базовому ПП. руб. /год.

Расчет годовых эксплуатационных затрат

Годовые эксплуатационные затраты включают годовые издержки по заработной плате обслуживающего персонала, годовые амортизационные отчисления, годовую стоимость потребляемой электроэнергии, годовые затраты на плановый ремонт. руб. /год. руб. /год.

Расчет приведенных затрат

Приведенные затраты в сфере эксплуатации зависят от балансовой стоимости системы, годовых эксплуатационных затрат и коэффициента сравнительной экономической эффективности.

243 400,99руб/год, руб/год, где ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности (0,15).

Расчет годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект находится как разность приведенных затрат в сфере эксплуатации для спроектированной и базовой систем. руб/год.

Оценка конкурентоспособности устройства

Конкурентоспособность товара - его интегральное свойство, обусловливающее способность товара удовлетворять требованиям покупателей по сравнению с товарами-аналогами в условиях конкретного рынка в данный период времени. Составляющие конкурентоспособности товара представляют собой уровни его определенных технических, экономических и коммерческих характеристик, необходимых для достижения успеха на конкретном рынке.

Для оценки конкурентоспособности продукции производителю необходимо определить внутреннюю структуру двух основных факторов конкурентоспособности: цены (ценовые параметры) и качества (неценовые параметры).

Расчет показателя конкурентоспособности

При расчете показателя конкурентоспособности необходимо придерживаться следующего алгоритма: · разработать на основе знания рынка и требований к товару совокупность показателей его качества и выбрать несколько важнейших показателей;

· получить количественные характеристики значимости (аі) каждого из m параметров путем опроса экспертов, соблюдая условие

· сформулировать модель эталона-образца товара в разрезе выбранных параметров с позиции покупателей, задав его количественные оценки ( );

· разработать количественные оценки тех же самых параметров качества по своему изделию (ni) и по изделию конкуренту ( ).

В таблице 1.7 представлена оценка конкурентоспособности.

Таблица 1.7 - Оценка конкурентоспособности

Выбранные экспертами параметры качества (не более 5-ти) Количественные характеристики niэ ni ni k ai

Простота работы с программным продуктом 10 9 3 0,2

Быстродействие 10 8 5 0,5

Потребляемая память 10 6 6 0,2

Защищенность 10 7 4 0,1

По количественным характеристикам определяем уровень качества спроектированного устройства и конкурентного товара: , .

Зная отпускную цену спроектированного устройства и конкурентного товара и уровни их качества, наглядно выделяются преимущества продукта, по сравнению с ручным трудом, т.к. показатель уровня качества намного больше и стремится к 1.

Безопасность жизнедеятельности

Анализ опасных вредных факторов

При эксплуатации ЭВМ человек может подвергаться воздействию опасных и вредных факторов. Можно выделить несколько факторов риска, которым сопровождается влияние компьютера на организм человека: · проблемы, обусловленные наличием электромагнитного излучения;

· проблемы зрения;

· проблемы, связанные с мышцами и суставами;

Стоит отметить, что в каждом из этих случаев степень риска оказывается в прямой зависимости от времени, которое отводится работе за компьютером или же нахождением вблизи него. К основным опасным и вредным факторам относятся: Электромагнитное излучение, которое действует в течение длительного промежутка времени. Влияние компьютеров на организм человека, встает достаточно остро ввиду нескольких причин: · Компьютер имеет сразу два источника электромагнитного излучения (монитор и системный блок).

· Пользователь ПК лишен возможности работать на безопасном расстоянии.

· Длительное время влияния компьютера.

Повышенный электромагнитный фон в значительной степени обеспечивает влияние ПК на здоровье людей. В результате продолжительной работы за компьютером в течение нескольких дней человек чувствует себя уставшим, становится крайне раздражительным, часто отвечает на вопросы однозначными ответами, ему хочется прилечь. Такое явление в современном обществе получило название синдром хронической усталости и согласно сведениям официальной медицины не поддается лечению.

Требования к допустимым уровням электромагнитного поля (согласно САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03) представлены в таблице 1.8

Таблица 1.8 - Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

Наименование параметров ВДУ

Напряженность электрического поля в диапазоне частот 5 Гц - 2 КГЦ 25 В/м в диапазоне частот 2 КГЦ - 400 КГЦ 2,5 В/м

Плотность магнитного потока в диапазоне частот 5 Гц - 2 КГЦ 250 НТЛ в диапазоне частот 2 КГЦ - 400 КГЦ 25 НТЛ

Напряженность электростатического поля 15 В/м

Электромагнитное излучений наибольшее влияние оказывает на иммунную, нервную, эндокринную и половую систему. Иммунная система уменьшает выброс в кровь специальных ферментов, выполняющих защитную функцию, происходит ослабление системы клеточного иммунитета. Эндокринная система начинает выбрасывать в кровь большее количество адреналина, как следствие, возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему организма. Происходит сгущение крови, в результате чего клетки недополучают кислород. У человека, в течение длительного времени подвергавшегося электромагнитному излучению, уменьшается сексуальное влечение к противоположному полу (отчасти это является следствием усталости, отчасти вызвано изменениями в деятельности эндокринной системы), падает потенция. Изменения в нервной системе видны невооруженным глазом. Как уже отмечалось выше, признаками расстройства являются раздражительность, быстрая утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна, общая напряженность, люди становятся суетливыми.

В соответствии с САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03 "Электростатические поля" допустимые уровни напряжение электростатических полей должны соответствовать следующим требованиям: · Допустимые уровни напряженности электростатических полей устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах.

· Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей (Епред) устанавливается равным 60 КВ/м в течение 1 ч.

· При напряженности электростатических полей менее 20КВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.

· В диапазоне напряженности от 20Кв/м до 60Кв/м допустимое время пребывания персонала в электростатическом поле без средств защиты t в часах определяется по формуле:

Повышенный уровень шума на рабочем месте. Источниками шумовых помех могут стать вентиляционные установки, кондиционеры или периферийное оборудование для ЭВМ (плоттеры, принтеры и др.). При постоянном воздействии шум приводит к бессоннице, нарушениям слуха, к возникновению неврозов. Согласно САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным ЭВМ и организации работы", в производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не должны превышать 50 ДБА.

Неблагоприятные метеорологические условия рабочей зоны (температура, влажность и подвижность воздуха). Метеорологические условия рабочей зоны оказывают влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на тепловое состояние человека и определяют самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений представлены в таблице 1.9 (согласно САНПИН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений").

Таблица 1.9 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах

Период года Категория работ по уровням энергозатрат, Вт Температура воздуха,°С Температура поверхностей, °C Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с

Холодный Іа (до 139) Іб (140 - 174) 22-24 21-23 21-25 20-24 60-40 60-40 0,1 0,1

Теплый Іа (до 139) Іб (140-174) 23-25 22-24 22-26 21-25 60-40 60-40 0,1 0,1

Неудовлетворительные параметры естественного и искусственного освещения (отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенность рабочей зоны, прямая и отраженная блескость, повышенная пульсация светового потока, повышенная яркость света, пониженная контрастность). Неудовлетворительные параметры освещения приводят к нарушениям зрения, снижению работоспособности. Согласно 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным ЭВМ и организации работы", искусственное освещение в помещениях эксплуатации мониторов и ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Допускается использование местного освещения, предназначенного для освещения зоны расположения документов. Освещенность поверхности стола должна быть 300 - 500 лк, освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана; освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк; яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м2; яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м2 и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м2. Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения монитором и ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3: 1 - 5: 1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10: 1. Коэффициент пульсации не должен превышать 5 %, что должно обеспечиваться применением газоразрядных ламп в светильниках общего и местного освещения с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА) для любых типов светильников. При отсутствии светильников с ВЧ ПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.

Нарушение норм аэроионного состава воздуха. Отрицательно заряженные частицы (анионы), содержащиеся в воздухе, полезны для здоровья человека. Анионы улучшают работу легких, стимулируют кровообращение и защищают человека от заболеваний органов дыхания.

Недостаток легких отрицательно заряженных аэроионов приводит к развитию у человека различных нарушений здоровья. Содержащиеся в воздухе положительно заряженные частицы отрицательно влияют на здоровье человека, они проникают в легкие, и альвеолы легких покрываются слизью, слипаются. Особенно высокая концентрация положительно заряженных частиц около дисплеев, в результате чего воздух вблизи ПЭВМ деионизирован. Пребывание в деионизированной среде вызывает у пользователей ПЭВМ слабость, беспокойство, депрессию, бессоницу, головные боли, ослабление иммунитета, болезни. Нормируемыми показателями аэроионного состава воздуха помещений с ПЭВМ являются концентрации аэроионов обеих полярностей, коэффициент униполярности. Значения нормируемых показателей концентраций аэроионов и коэффициента униполярности приведены в таблице 1.10 (согласно САНПИН 2.2.4.1294-03 "Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производстенных и общестенных помещений").

Таблица 1.10 - Значения нормируемых показателей концентраций аэроионов и коэффициента униполярности

Нормируемые показатели Концентрация n (ион/см3) Концентрация n- (ион/см3) Коэффициент униполярности Y

Минимально допустимые n >= 400 n - >= 400 0,4

Максимально допустимые n < 50000 n - < 50000 1,0

Повышенная тяжесть и напряженность трудового процесса при работе с ЭВМ отрицательно влияет на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональное состояние пользователя. Согласно САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным ЭВМ и организации работы", организация работы с ПЭВМ осуществляется в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. В нашем случае вид трудовой деятельности "творческая работа в режиме диалога с ПЭВМ"; установленная категория тяжести, по суммарному времени непосредственной работы с ПЭВМ за рабочую смену сводится к ограничению - не более 6 часов. В зависимости от категории трудовой деятельности и уровня нагрузки за рабочую смену при работе с ПЭВМ устанавливается суммарное время регламентированных перерывов: при восьми часовом рабочем дне - 90 минут.

Основные решения по обеспечению безопасности и комфортности

Для обеспечения электромагнитной безопасности должна быть создана сеть заземления, для защиты кабельное соединения используется непрерывное экранирование по всей длине кабеля и полная заделка экрана. Все работы следует проводить на сертифицированном оборудовании.

Для предотвращения поражения током пользователей ПЭВМ, помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением (занулением) в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации. Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.

Шумящее оборудование (печатающие устройства, серверы и т.п.), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

Для нормализации ионного режима воздушной среды должна использоваться приточно-вытяжная вентиляция, также можно использовать групповые и индивидуальные ионизаторы, устройства автоматического регулирования ионного режима.

Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в помещениях, оборудованных ПЭВМ, должна проводиться ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Общие требования к организации рабочих мест пользователей ПЭВМ: - При размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.

- Рабочие места с ПЭВМ в помещениях с источниками вредных производственных факторов должны размещаться в изолированных кабинах с организованным воздухообменом.

- Рабочие места с ПЭВМ при выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, рекомендуется изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5 - 2,0 м.

- Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

- Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей, характера выполняемой работы. При этом допускается использование рабочих столов различных конструкций, отвечающих современным требованиям эргономики. Поверхность рабочего стола должна иметь коэффициент отражения 0,5 - 0,7.

- Конструкция рабочего стула (кресла) должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПЭВМ позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Тип рабочего стула (кресла) следует выбирать с учетом роста пользователя, характера и продолжительности работы с ПЭВМ. Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, легко осуществляемой и иметь надежную фиксацию.

- Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, слабо электризующимся и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнений.

Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ для взрослых пользователей: - Высота рабочей поверхности стола для взрослых пользователей должна регулироваться в пределах 680 - 800 мм; при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм.

- Модульными размерами рабочей поверхности стола для ПЭВМ, на основании которых должны рассчитываться конструктивные размеры, следует считать: ширину 800, 1000, 1200 и 1400 мм, глубину 800 и 1000 мм при нерегулируемой его высоте, равной 725 мм.

- Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянуты

В результате выполнения данной работы были разработан и создан программный продукт для интерактивного распознавания компактных многомерных классов образов.

Все требования, предъявленные в техническом задании, реализованы полностью в данной работе.

Предполагается, что использование данной программы даст такие положительные результаты, как интерактивное распознавание многомерных классов со сложной конфигурацией.

Возможность взаимодействия с такими широко распространенными программами как Excel и Open Office дает широкие перспективы в дальнейшей эксплуатации программы. Все эти качества определяют социальную и экономическую значимость работы.

Для защиты выпускной квалификационной работы был подготовлен графический материал для сопровождения доклада, который приведен в приложении Б.

1 Ларман, К. Применение UML и шаблонов проектирования [Текст]: пер. с англ. / К. Ларман; М.: Изадетельский дом "Вильямс", 2004.624 с.

2 Макгрегор, Д. Тестирование объектно-ориентированного программного обеспечения [Текст]: практическое пособие: пер. с англ. / Д. Макгрегор, Д. Сайкс; К.: ООО "ТИД "ДС", 2002.432 с.

3 Кватрани, Т. Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование [Текст]: пер. с англ. / Т. Кватрани; М.: ДМК Пресс, 2001.176 с.

4 Смирнова И.М. Геометрия. Расстояния и углы в пространстве. М.: Академкнига, 2005.

5 Jasmin Blanchette C GUI Programming With Qt

6 Mats Henricson and Erik Nyquist Programming in C - Rules and Recommendations.

7 Бьерн Страуструп, Переводчик Николай Мартынов The C Programming Language. М.: Бином, 2011.

8 Устройства защитного отключения (узо): Н. Душкин, Владимир Монаков, Владимир Старшинов, Издательство: Энергосервис, 2006 г.