Темы курсовых работ кафедры МО ЭВМ

ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ КАФЕДРЫ МО ЭВМ

(2010-2011 уч. год) для 3 курса

Руководитель	Тема	План
	1.  Итеративные методы поиска устойчивых решений в конфликтных ситуациях.	1 чел.
	1.  Разработка программных систем принятия оптимальных решений (ООП, Windows, C++Builder, MS VC, ). 2.  Разработка приложений для глобальной сети Internet (Java, C++Builder, MS VC, ). Модель, методы и программные системы параллельных вычислений (C/C++, MS VC, MPI, Open MP)	2-3 чел. 2-3 чел. 2-3 чел.
	1.  Разработка программных систем многоэкстремальной оптимизации.	1-2 чел.
	1.  Разработка систем искусственного интеллекта 2.  Программная инженерия. Адаптация и сопровождение процессов жизненного цикла 3.  Дистанционное обучение a.  Методологии и средства создания дистанционных курсов b.  Методологии и средства дистанционного тестирования c.  Методологии и средства управления процессом дистанционного обучения d.  Методология и средства визуализации алгоритмов	2 чел. 2 чел. 2-3 чел. 2-3 чел. 2-3 чел. 2-3 чел.
	1.  Создание библиотек условных знаков электронных карт	2 чел
	2.  Разработка программного обеспечения для мультимедиа приложений (Plugin для 3DMAX, 3D-серверы, Audio и Video WWW).
	1.  Системы управления базами данных.
	Темы исследований в области Компьютерной графики: 1.  Вычислительная медицина и вычислительная биология 2.  Вычислительная геометрия и графика. Вычисления общего назначения на графических и многоядерных центральных процессорах (GP GPU) 3.  Зрение роботов, видеонаблюдение, обработка изображений 4.  Научная визуализация. Стереографика. Создание и библиотеки стереосцен. 5.  Виртуальная реальность: вычислительная гидро - и  газодинамика и научная визуализация; моделирование космоса (Stellarium); моделирование биологических и физических явлений, погоды… на графических процессорах 6.  Моделирование глобального освещения и сложных динамических 3D-сцен в реальном времени. 7.  Автоматизация и оптимальное проектирование пространственных механизмов 8.  Геоинформационные технологии на базе Open Source PostgreSQL, mySQL.	1 чел. 1 чел. 1 чел. 1 чел. 1 чел. 1 чел. 1 чел. 1 чел.
	1.  Разработка диалоговой системы для изучения матричных игр.	1-2 чел.
	1.  Модели и методы анализа финансовых рынков. 2.  Алгоритмы оптимизации сверхбольших интегральных схем. 3.  Высокопроизводительные вычисления в прикладных задачах.	2 чел. 1 чел. 2 чел.
	Распределенные вычисления в среде Grid. «Облачные» вычисления Интеграция GPE (Grid Programming Environment) и Метакластером Интеграция GPM (Grid Performance Monitor) в GPE (Grid Programming Environment) Внедрение приложения трассировки лучей в СКИФ-ГРИД
	1.  Метод лазерных частиц в лазерах на свободных электронах. 2.  Схема «Кабаре» разностной аппроксимации конвективного переноса. 3.  Моделирование суперколлайдера. 4.  Периодически гофрированный волновод.
	1.  Создание баз данных и принятие управленческих статистически обоснованных решений на основе сведений, извлеченных из базы прецедентов. 2.  Экспертные системы в криминалистике. 3.  Трехмерное моделирование места происшествия и действий следователя, производящего осмотр. 4.  Идентификация личности по почерку: идентификация системы движений и личностных характеристик (графологические исследования). 5.  Детектор лжи – автоматизированные методики получения и обработки данных, основанные на репертуарных решетках.
	1. «Глобальная оптимизация». Работа в рамках проекта Global Expert. Две темы (2 человека, по одному на каждую): a.  Работа с поисковой информацией в методах глобального поиска. Речь идет об оценке эффективности уже реализованных структур хранения поисковой информации, оптимизации операций их обработки, поиску и реализации новых структур. Основные задачи: изучение общей схемы методов глобальной оптимизации, изучение существующего кода в системе Global Expert, проведение экспериментов, программная оптимизация, разработка новых версий. С чем придется работать: ООП, C/C++, MS Visual Studio. b.  Работа с процессом глобального поиска. Речь идет о расширении функциональности существующей реализации в направлении совместного решения семейств информационно-связанных постановок задач оптимизации. Основные задачи: изучение общей схемы методов глобальной оптимизации, изучение существующего кода в системе Global Expert, освоение информационно-алгоритмической модели процесса глобального поиска, реализация ее поддержки в Global Expert. С чем придется работать: ООП, C/C++, MS Visual Studio, MPI. 2. Разработка библиотеки чисел с плавающей точкой произвольной точности (для нужд проекта Global Expert). Одна тема (1 человек): Основные задачи: a.  Работа с числами одинарной и двойной точности - изучение стандарта на формат представления вещественных чисел - изучение реализации представления чисел в типах float (одинарная точность), double (двойная точность) на уровне процессоров и в языках программирования - выявление и описание ограничений форматов - подготовка примеров, демонстрирующих ограничения b.  Работа с числами произвольной точности - изучение существующих форматов представления чисел произвольной точности - знакомство и проведение экспериментов с существующими библиотеками работы с числами произвольной точности - разработка собственной реализации с учетом специфики требований в методах глобального поиска - построение экспериментальных оценок эффективности разработанного формата - подготовка примеров, демонстрирующих решение проблем из пункта a. - встраивание в систему Global Expert
	1.  Разработка предметно-ориентированных программных систем обработки данных с использованием современных СУБД
	1.  Разработка и исследование параллельных методов глобальной оптимизации»	2 чел.
2.  Параллельные численные методы.
	1. Методы разрешения омонимии на основе контекста 2. Синтез грамматически верных текстов на основе формальных грамматик 3. Совершенствование алгоритмов синтаксического анализа с помощью методов машинного обучения 4. Методы исправления орфографических ошибок 5. Модели и методы разрешения анафорических ссылок 6. Совершенствование синтаксического анализатора с помощью использования онтологий 7. Модели и методы разрешения омонимии в лексическом анализе предложений 8. Автоматизированное построение онтологий с помощью синтаксического анализа
	1.  Разработка эмулятора процессора для анализа эффективности ПО. 2.  Разработка системы анализа эффективности ПО на основе модельно-зависимых регистров. 3.  Разработка и применение средств макромодульной разработки ПО.	1-2 чел 1-2 чел 1-2 чел
	1.  Компьютерное зрение роботов
	1. Моделирование пролиферации клеточных культур для регенеративной медицины.  Одним из ключевых этапов лечения пациентов с тяжелой патологией печени является замещение утраченной или недостаточной печеночной функции от начала регенерации печени до восстановления ее необходимого объема, либо до пересадки донорского органа. С этим связаны активные работы в области медицинских технологий, ведущиеся в мире.  В настоящее время наиболее перспективным подходом к созданию многофункциональной  «искусственной печени» представляется использование клеточных культур в биореакторах. Проектирование подобных систем требует разработки математической модели эволюции клеточного материала биореактора. Для этого необходимо рассчитывать динамику клеточных культур, содержащих от миллиона до миллиарда клеток. Вычислительная сложность задачи требует использования специализированных численных методов моделирования стохастических и динамических уравнений. В данном проекте задача будет решаться с использованием средств параллельного программирования, как на центральных, так и графических процессорах (MPI, OpenMP, CUDA). В ходе выполнения курсовой работы студент приобретает как общие навыки параллельного программирования и численных методов, так и практического применения в актуальных задачах биомедицины, получает возможность участия в совместных высокотехнологичных проектах Нижегородского государственного университета и ряда городских медицинских учреждений. 2. Математическое моделирование регуляции иммунной системы. Приобретенная иммунная система включает в себя набор сильно  взаимодействующих физических процессов, протекающих на различных пространственных масштабах. Эта сложность системы является основным препятствием в разработке и исследовании реалистичных и прогнозирующих моделей. Прогресс в этом направлении может быть достигнут построением математической модели взаимодействия T-лимфоцитов в лимфоузле как многомерного стохастического марковского процесса. T клетки представлены порядка 10-100 млн. клонотипами, специфичными к различным антигенам. Для более-менее реалистичного моделирования динамики популяций необходима реализация стохастического алгоритма Gillespie для системы из 1-10 тыс. популяций. Вычислительная сложность задачи потребует использования средств высокопроизводительных параллельных вычислений как на центральных, так и графических процессорах (MPI, OpenMP, CUDA). В ходе выполнения курсовой работы студент приобретает как общие навыки параллельного программирования и численных методов, так и практического применения в актуальных задачах биомедицины, получает возможность участия в совместных высокотехнологичных проектах Нижегородского государственного университета и ряда городских медицинских учреждений.
	1. Методы глобальной оптимизации и их тестирование 2. Численные вычисления с бесконечно большими и бесконечно малыми числами
	1. Разработка визуального языка для написания параллельных программ