Электронная оптика является разделом физики, в котором
рассматриваются вопросы движения заряженных частиц (электронов и ионов) в
электрических и магнитных полях, формирования и фокусировки потоков
заряженных частиц и получения изображений при помощи электронных и
ионных пучков.
Поэтому, разрабатывая программу, посвященную теме «Исследование
свойств пространственной фокусировки двумерной электронной линзы», в
первую очередь приходится обращаться к самым важным уравнениям и
теоремам физики.
Немаловажным является, что данная область физики ещё только
развивается, и может заинтересовать и увлечь в её изучении.
Разработку своего программного продукта я начну с расчета поля, в
котором движутся частицы, в конечном итоге образующие изображение.
Изучением движения заряженных частиц в электрических и магнитных
полях занимается электронная оптика. Название этой науки связано с глубокой
аналогией, которая существует между движением заряженных частиц в
электрических и магнитных полях и распространением света в неоднородных
оптических средах. Эта аналогия во многом помогла развитию электронной
оптики, особенно в области, связанной с созданием электронного микроскопа.
По подобию светооптических центрированных систем были созданы
электроннооптические системы с симметрией вращения – электронные линзы.
Методы расчета таких систем заимствованы из геометрической оптики. Оттуда
же взят ряд терминов.
Однако не следует переоценивать влияние световой оптики на
электронную. Все положения электронной оптики, установленные методами,
свойственными световой геометрической оптике, могут быть доказаны и путем
непосредственного исследования движения заряженных частиц в
электрических и магнитных полях. Необходимые дифференциальные
уравнения, описывающие это движение, заимствуются из динамики
материальной точки. В ряде случаев развитие электронной оптики шло своими
оригинальными путями. Многие электроннооптические приборы не имеют
аналогии в световой оптике, с которых они могли бы быть скопированы. К
таким приборам относятся, например, ускорители заряженных частиц,
некоторые типы бета- и масс-спектрометров. По многообразию оптических
элементов электронная оптика уже сейчас превосходит световую.
В данном дипломном проекте будут рассмотрены и изучены
светооптические свойства двумерной электронной линзы. К одному из таких
свойств можно отнести качество, получаемого изображения, что очень важно.
Качество изображения определяется величиной, называемой аберрацией.
Размытие изображения, полученного с помощью оптической системы,
является следствием ряда причин. Во-первых, оно связано с погрешностями
самой оптической системы. Так, например, при получении с помощью линзы
действительного изображения точечного предмета лучи, проходящие сквозь
линзу дальше от оптической оси, собираются ближе к линзе, чем лучи, идущие
вблизи этой оси. В результате изображение точки на перпендикулярном к оси
экране будет иметь форму кружочка, который даже самой тщательной
наводкой на фокус нельзя будет превратить в точку. Эта погрешность
изображения обусловлена формой поверхностей линзы. ....

Современный мир информационных технологий трудно представить себе
без использования баз данных. Практически все системы в той или иной
степени связаны с функциями долговременного хранения и обработки
информации. Фактически информация становится фактором, определяющим
эффективность любой сферы деятельности. Увеличились информационные
потоки и повысились требования к скорости обработки данных, и теперь уже
большинство операций не может быть выполнено вручную, они требуют
применения наиболее перспективных компьютерных технологий.
База данных – важный канал в процессе принятия стратегических
решений и допускает эффективное функционирование каждого
организованного модуля или объекта. У каждой компании обычно есть
несколько различных баз данных. В этом случае система управления базами
данных должна быть в состоянии установить соединения и связаться с
различными источниками данных. В таких ситуациях технологии доступа к
базе данных особенно полезны. Без них программист, пишущий приложение,
которое управляет различными типами базы данных, должен был бы включать
код для обработки команд для каждой из баз данных, используемых
программой. Это было бы намного более длительно, и дорого. Другое
преимущество технологий доступа к базе данных –также тот факт, что пользователь
должен учиться использовать только один интерфейс
программирования, и он или она может использовать различные базы данных в
своих приложениях.
Есть много технологий, которые делают доступ к данным доступным.
Некоторые из них более популярны, другие менее популярны, некоторые более
эффективны, чем другие. Они могут быть коммерческими продуктами или
бесплатным программным обеспечением и т.д.
Выбор соответствующей технологии и настройка базы, удовлетворяющих
данному проекту не так просты и зависят от многих факторов, таких как
масштаб проекта, его использование (веб – сеть, хранилище данных, и т.д.),
потребность обеспечения одновременного доступа ко многим пользователям,
распределение базы данных,операционну
систему или аппаратную конфигурацию (рабочая станция, сервер).
Фактом является, что сотрудничество между некоторыми интерфейсами
базы данных и определенными базами данных лучше, чем в случае других.
Есть интерфейсы, которые предоставляют доступ ко многим различным
источникам данных и такие интерфейсы намного более эффективны, чем
другие, несмотря на то, что те предоставляют доступ только к одной базе
данных.....

Актуальность темы исследования.
Сейчас перед нами,
как разработчиками приложений для мобильных платформ,открываются
потрясающие возможности. Еще пару лет назад казалось невероятным, что
обычный разработчик сможет продавать свои приложения миллионам
пользователей по всему миру с помощью магазинов приложений (Marketplace),
а пользователи будут эти приложения покупать. По разным оценкам объем
мирового рынка мобильных приложений в 2011 году составил от 9 до 12 млрд
долларов США, и в ближайшие пять лет этот показатель вырастет в 4 раза.
Одной из причин является то,что конкуренция между основными
производителями операционных систем для смартфонов, такими как Microsoft с
платформой Windows Phone, Apple с ios и Google с Android, непрерывно
усиливается. Это позволяет предположить, что в будущем данные платформы
продолжат развиваться быстрыми темпами,а значит,
потребность в разработчиках мобильных приложений станет только расти.
Microsoft уже в течение многих лет создает операционные системы для
смартфонов. Однако Windows Phone - это полное переосмысление платформы.
Ранее мобильные операционные системы от Microsoft назывались Windows
Mobile (последняя версия 6.5.3), а до этого Pocket PC (2000 и 2002). Однако
Microsoft столкнулась с тем, что старые подходы и принципы уже не
удовлетворяют новым запросам пользователей. Поэтому Microsoft решила
начать с нуля и создать операционную систему Windows Phone, которая не
совместима с Windows Mobile ни с точки зрения пользователя, ни с точки
зрения разработчика. Единственное общее у данных операционных систем то,
что в их остове лежит ядро Windows Compact Edition, но ни пользователи
Windows Phone, ни разработчики с Windows Compact Edition напрямую не
взаимодействуют и взаимодействовать не могут. Приложения для Windows
Mobile не работают на Windows Phone и наоборот. Windows Phone обладает
новым пользовательским интерфейсом, построенным на принципах Metro-
дизайна, что выгодно отличает данную платформу от других мобильных
операционных систем. Операционная система Windows 8 также имеет
пользовательский интерфейс, основанный на Metro-дизайне, как и последние
версии консоли ХЬох 360. Таким образом, Microsoft стремится унифицировать
пользовательский интерфейс своих продуктов.
Раньше, когда система android не была соверщенной, случались проблемы
крэш системы, плохая оптимизация и так далее. Программировать было
достаточно тяжело, но с выходом android V.2 можно сказать, что мир
изменился и почти каждый выход новой ОС на андроиде доказывал, что Google
стремится сделать лучше в целом структуру организации работы ОС.....

Первоначально для передачи различных типов информации, строились
отдельные коммуникационные сети: телефонная сеть, телеграфная сеть,
передачи данных и т.д. Во второй половине ХХ века идея объединения всех
сетей ведомственных связи в одну сеть. Таким образом, была создана
концепция сетей ISDN. Объединение сети ISDN является PSTN сетью.
Но в конце ХХ века в силу различных причин (высокая стоимость ISDN -
оборудования, быстрое развитие сетей на основе ИС, появление новых
приложений и услуг), идея создания глобальной сети ISDN не удалось. Чтобы
заменить понятие сетей ISDN, пришла концепция сетей следующего поколения,
NGN. В отличие от сети ISDN, NGN опирается на сеть передачи данных на
основе IP - протокола.
Согласно простейшему определению, сеть NGN - открытая , стандартная
инфраструктура пакет, который способен эффективно поддерживать весь
спектр существующих приложений и услуг, обеспечивая масштабируемость и
гибкость, чтобы реагировать на новые требования с точки зрения
функциональности.
Современный рынок связи находится на той стадии, когда операторы
имеют возможность обойти все трудности конвергенции, присущие сетям
прошлых лет, и перейти непосредственно к сетей следующего поколения на
базе технологий, которые имеют название NGN - «Новое поколение сети».
Для того, чтобы совершить этот прорыв и присоединиться к
высокотехнологичным операторам нужны новые решения в области разработки
и предоставления услуг с высокой пропускной способностью. NGN - сетевая
технология – предназначена для обеспечения услуг передачи данных и
голосовых услуг. Она снимает ряд ограничений и барьеров, которые
существуют сейчас, и в этом его экономическая продуктивность.
Новые функции включают в себя:
- переход от принципа «точки - точки" к принципу
«каждый с каждым»;
- использование универсальный характер службы различных приложений
(как мы видим в случае с Интернетом, VPN);
- абстрагируясь пользователей из реализации технологий услуг связи
(принцип черного ящика) и беспрецедентная гибкость получения желаемого
набора, объема и качества услуг;
-полная прозрачность взаимоотношений между покупателем и продавцом услуг.
Технология основана на концепции перестройки общества на принципах
полносвязности, когда все информационные ресурсы становятся доступными
для публики в любой среде, они могут быть доставлены независимо от того, где
человек находится. Зародыш концепции полносвязности появилась в Интернете,
что вызвало к огромной популярности в сети. ....

Любая деятельность в современном мире включает в себя множество
задач по обеспечению безопасности и соблюдению законодательных норм.
В последние годы было множество случаев хищения персональных
данных и мошеннических операций с использованием информации кредитных
карт, приведших к убыткам в размере десятков миллионов долларов. Защита от
таких видов угроз требует эффективных решений по безопасности.
Университеты и медицинские организации повысили уровень безопасности
данных, используемых для идентификации личности (PII), таких как номера
социального страхования. Компании розничной торговли в настоящее время
работают над обеспечением соответствия своих информационных систем
требованиям PCI-DSS [1].
Самый большой кошмар любой организации: кто-то украл ленты с
резервной копией вашей базы данных. Несомненно, была построена
защищенная система, зашифрованы наиболее конфиденциальные ресурсы,
размещены серверы баз данных за межсетевыми экранами. Но вор выбрал
доступный ему способ: он взял ленты с резервной копией, чтобы, вероятно,
скопировать базу данных на другом сервере, запустить экземпляр сервера этой
базы данных, а затем не спеша просмотреть все ваши данные. Защита
содержимого базы данных от такого воровства представляет собой не только
хорошую практику; это – требование многих нормативно -правовых и
нормативно-технических документов.
Целью данной дипломной работы является обеспечение безопасности
системы управления базами данных на примере базы данных «Автоматизация
проведения соревнований по фигурному катанию». Для обеспечения
многоуровневой безопасности, как на уровне базы, так и на уровне сервера
будут применены такие компоненты как Прозрачное шифрование данных
(TDE), протокол аутентификации Radius, аудит базы данных.
База данных, в свою очередь, должна предусматривать отражение
категорий фигуристов, тренеров, судей, имеющихся в базе данных, каждое
место (призовое и не призовое) фигуриста в рамках данного соревнования, а
также учитывать информацию о том, каким судьей, какому фигуристу, какая
оценка была поставлена за ту или иную программу. Информация об оценках в
данной базе данных предназначена для самостоятельного просмотра
фигуристом, тренером или судьей, но она также исключает возможность
модификации, обновления или удаления данных ими. Таким образом, вводится
необходимость разграничения прав доступа.
Для достижения поставленной цели база данных «Автоматизация
проведения соревнований по фигурному катанию» должна предоставлять
следующие возможности:
 хранение информации о фигуристах;
 хранение информации о тренерах;
хранение информации о хореографах;
хранение информации о судьях;
хранение информации о технической части проведения соревнований;
учет и автоматизация оценок фигуристов. ....

В настоящее время технологии сбора данных нашли самое широкое
применение: от научно-исследовательских приложений до различных задач
испытаний и автоматизации в промышленности. Для осуществления сбора
данных учёные и инженеры используют персональные компьютеры (ПК) с
шинами PCI, PXI, CompactPCI, PCMCIA, USB, FireWire, а также с
последовательными и параллельными портами. Многие устройства сбора
данных устанавливаются непосредственно в компьютер и передают данные
напрямую в его память. В ряде задач используются удаленные устройства сбора
данных, которые подключаются к ПК через сеть Ethernet или через
последовательный и параллельный порт. В общем случае корректность
результатов, получаемых при использовании компьютерной системы сбора
данных, определяется следующими её компонентами (рисунок В.1):
 персональный компьютер (ПК);
 оборудование сбора данных;
 программное обеспечение;
 датчики;
 системы согласования сигналов. ....

Криптографические генераторы случайных чисел производят случайные
числа, которые используются в криптографических приложениях, например -
для генерации ключей. Обычные генераторы случайных чисел, имеющиеся во
многих языках программирования и программных средах, не подходят для
нужд криптографии (они создавались с целью получить статистически
случайное распределение, криптоаналитики могут предсказать поведение таких
случайных генераторов).
В идеале случайные числа должны основываться на настоящем
физическом источнике случайной информации, которую невозможно
предсказать. Примеры таких источников включают шумящие
полупроводниковые приборы, младшие биты оцифрованного звука, интервалы
между прерываниями устройств или нажатиями клавиш. Полученный от
физического источника шум затем "дистиллируется" криптографической хэш-
функцией так, чтобы каждый бит зависел от каждого бита. Достаточно часто
для хранения случайной информации используется довольно большой пул
(несколько тысяч бит) и каждый бит пула делается зависимым от каждого бита
шумовой информации и каждого другого бита пула криптографический
надежным (strong) способом.
Когда нет настоящего физического источника шума, приходится
пользоваться псевдослучайными числами. Такая ситуация нежелательна, но
часто возникает на компьютерах общего назначения. Всегда желательно
получить некий шум окружения - скажем от величины задержек в устройствах,
цифры статистики использования ресурсов, сетевой статистики, прерываний от
клавиатуры или чего-то иного. Задачей является получить данные,
непредсказуемые для внешнего наблюдателя. Для достижения этого случайный
пул должен содержать как минимум 128 бит настоящей энтропии.
Криптографические генераторы псевдослучайных чисел обычно
используют большой пул (seed-значение), содержащий случайную
информацию. Биты генерируется путем выборки из пула с возможным
прогоном через криптографическую хэш-функцию, чтобы спрятать содержимое
пула от внешнего наблюдателя. Когда требуется новая порция бит, пул
перемешивается путем шифровки со случайным ключом (его можно взять из
неиспользованной пока части пула) так, чтобы каждый бит пула зависел от
каждого другого бита. Новый шум окружения должен добавляться к пулу перед
перемешиваниям, дабы сделать предсказание новых значений пула еще более
сложным.....

Беспроводные технологии – это подкласс информационных технологий,
которые предназначены для передачи информации на расстояние между двумя
или более точками, не требуя при этом их связи посредством проводов. Для
передачи информации может использоваться радиоволны,оптическое,инфракрасное или лазерное излучение.
В настоящее время существует множество беспроводных технологий,
наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям,
например:Wi-Fi,WiMAX,
Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область
применения.
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) –
телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления
универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого
спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до
мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также
имеет название Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонизмом, потому
что это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был
принят) [1].
Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum – организацией,
которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития
технологии WiMAX. Этот форум так описывает WiMAX: «основанная на
стандарте технология, предоставляющая высокоскоростной беспроводной
доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная
скорость составляет около 1 Гбит/сек на ячейку.
Bluetooth – производственная спецификация беспроводных персональных
сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN). Bluetooth обеспечивает
обмен информацией между такими устройствами как ПК (настольные,
карманные и другие), мобильные телефоны, принтеры, цифровые
фотоаппараты, мышки, клавиатуры, наушники, гарнитуры и прочее. Bluetooth
позволяет этим устройствам находиться на связи, если они расположены в
радиусе до 100 метров друг от друга (дальность связи ощутимо зависит
радиопомех и различных преград, мешающих распространению радиоволн).
Данный дипломный проект посвящен проектированию локальной сети по
технологии Wi-Fi.
Под аббревиатурой Wi - Fi (от английского словосочетания Wireless
Fidelity, дословно – «беспроводное качество» или «беспроводная точность») в
настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых
потоков данных по радиоканалам . Под этой аббревиатурой скрывается IEEE
802.11 – набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной
сетевой зоне частотных диапазонов 0,9; 2,4; 3,6 и 5 ГГц. На данный момент
существует огромное количество видов стандарта IEEE 802.11 (a/b/g/n/ac и
прочее) [2].....

Цель дипломного проекта–создание специальной системы
автоматизированного жилого комплекса, в которой можно будет управлять
работой некоторых устройств (освещение, жалюзи, энергоснабжение и т.д.),
при помощи установленных контроллеров и исполнительных устройств. При
этом система управления должна согласованно управлять всей работой
инженерных установок и электрооборудованием. Также необходимо провести
анализ имеющихся методов конструкции систем автоматизации, выбрать
подходящее программное обеспечение,создать оптимальный набор
компонентов системы, придумать своеобразные алгоритмы, которые
произведут управление работой устройств и реализуют их в программном
обеспечении для функционирования контроллера.
«Умный дом» –это жилой дом современного типа, созданный для
комфортного проживания людей с помощью современных
высокотехнологичных компонентов. Сама дефиниция «Умный дом» была
придумана институтом интеллектуального здания в Вашингтоне, в 1970-х
годах: «здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование
рабочего пространства». Также любое здание будь то административное,
производственное или жилое состоит из определенной вариативности
подсистем, отвечающих за осуществление определенных функций, которые
определяют свои задачи в процессе функционирования этого здания. При
усложнении этих систем и увеличения количества, выполняемых ими функций,
управление ими становилось все сложнее. Также стремительно растут расходы
на содержание обслуживающего персонала, ремонт и обслуживание этих
подсистем. Впервые эти проблемы встали при эксплуатации больших
административных и производственных комплексов. Современное здание
такого типа - это город в миниатюре. Фактически в нем действуют все службы,
являвшиеся ранее непременными атрибутами городского хозяйства. В таких
зданиях обычно существует административная служба или администратор,
которые используют и обслуживают эту систему практически круглосуточно.
Важным отличием «Умного дома» от его остальных способов
организации жизненного помещения является то, что это самая развивающиеся
концепция взаимодействия человека с помещением, когда человек
единственной командой определяет желаемую обстановку, в то время
автоматика в соответствии с внутренними и внешними условиями определяет и
отлаживает принцип работы всех интегрированных систем и устройств. В
помещении, оборудованном системой "Умный дом" можно единственным
нажатием на установке (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один
из разновидностей возможности. Всё по-своему настроится на работу нужной
из систем в соответствии с вашим желанием, временем суток, расположением в
помещении, погодой, освещённостью и т. п. ....

В современном мире сложно предсᴛавиᴛь организацию, не
использующую вычислиᴛельную ᴛехнику в своей деяᴛельносᴛи. Чᴛо уж
говориᴛь о крупных компаниях, в коᴛорой развиᴛая Иᴛ-инфрасᴛрукᴛура, просᴛо
жизненно необходима и являеᴛся ключевой. Количесᴛво информации, коᴛорую
нужно собираᴛь, обрабаᴛываᴛь и передаваᴛь сᴛановиᴛся все больше и больше.
Эᴛо приводиᴛ к сущесᴛвенному росᴛу значимосᴛи деяᴛельносᴛи, связанной с
производсᴛвом, передачей и перерабоᴛкой информации. Параллельно с эᴛим
возрасᴛаюᴛ и ᴛребования к аппараᴛному обеспечению, и особенно к
корпораᴛивным сеᴛям передачи данных, являющихся основой
IT инфрасᴛрукᴛуры современного предприяᴛия, независимо оᴛ размеров и сферы
деяᴛельносᴛи.
Мировое сообщесᴛво приближаеᴛся к ᴛакой сᴛепени зависимосᴛи своего сущесᴛвования оᴛ
функционирования информационных сеᴛей, коᴛорая сравнима с зависимосᴛью оᴛ сисᴛем обеспечения элекᴛроэнергией. Эᴛо кроме
очевидных досᴛоинсᴛв имееᴛ и обраᴛную сᴛорону. Оᴛказ сеᴛи связи можеᴛ
имеᴛь последсᴛвия, сравнимые с последсᴛвиями аварии энергосисᴛемы.
ᴛри ведущие оᴛрасли информационного секᴛора общесᴛвенного
производсᴛва (вычислиᴛельная ᴛехника, промышленная элекᴛроника и связь)
играюᴛ сейчас ᴛу же роль, коᴛорую на эᴛапе индусᴛриализации играла ᴛяжелая
промышленносᴛь.
Качесᴛво функционирования бизнес-процессов, эффекᴛивносᴛь Иᴛ-
инфрасᴛрукᴛуры предприяᴛия во многом определяюᴛся качесᴛвом,
эффекᴛивносᴛью и надежносᴛью рабоᴛы корпораᴛивной сеᴛи. Поэᴛому
корпораᴛивные сеᴛи должны проекᴛироваᴛься в сооᴛвеᴛсᴛвии с целями и
задачами, сᴛоящими перед организацией с учеᴛом перспекᴛивы развиᴛия. При
эᴛом корпораᴛивные сеᴛи должны обладаᴛь рациональной сᴛрукᴛурой,обеспечивающей наращиваемосᴛь и масшᴛабируемосᴛь.
Современная ᴛенденция решения эᴛой задачи - использование иерархической сᴛрукᴛуры
связей между сеᴛевыми усᴛройсᴛвами с досᴛаᴛочно большим количесᴛвом
уровней иерархии, позволяющей эффекᴛивно проекᴛироваᴛь
крупномасшᴛабные сеᴛи и обеспечиваᴛь качесᴛво обслуживания, надежносᴛь и
информационную безопасносᴛь.
По мере ᴛого как размеры предприяᴛия увеличиваюᴛся и его
подразделения приходиᴛся располагаᴛь в разных месᴛах, возникаеᴛ
необходимосᴛь в соединении между собой локальных сеᴛей эᴛих
подразделений и создания распределенной сеᴛи (wide-area network - WAN) предприяᴛия.
Благодаря своей логической сᴛрукᴛуре, сеᴛь позволяеᴛ организоваᴛь одновременную рабоᴛу соᴛрудников разных подразделений с
распределенными или ценᴛрализованными ᴛерриᴛориально приложениями,
базами данных и другими сервисами (обрабоᴛка, сисᴛемаᴛизация и хранение
данных внуᴛрикорпораᴛивной информации). ....