В этой статье кратко описывается новая версия пакета MvStudium 5.0., которая станет доступна пользователю весной 2008 года. Существенным принципиальным отличием является появление блоков с контактами. Таким образом, в пакете появляется возможность реализовать «физическое моделирование», доступное пользователям Matlab и Modelica. Однако пользователи MvStudium 5.0 смогут создавать сложные событийно-управляемые устройства, с практически произвольной логикой переключений. Важным для пользователей отличием является усовершенствованный редактор уравнений и функциональных схем. (С. 33-39)

В статье обсуждаются особенности использования LаTеX для подготовки интернет-публикаций с помощью программы LyX.

The article discuss features of TРµX using for Internet publications with the LyX support.

Обсуждается соотношение между аналитическими и вычислительными методами исследования математических моделей нелинейной динамики.

The relationship between analytical and computational methods of investigation of mathematical models of nonlinear dynamics is discussed.

Обсуждается соотношение между аналитическими и вычислительными методами исследования математических моделей реальных систем на примере расчета магнитных свойств металлов.

The relationship between analytical and computational methods of investigation of mathematical models of real systems is discussed for the calculation of magnetic properties of metals.

В статье описаны возможности моделирования оптических явлений при помощи программного обеспечения VirtualLab v. 4, объединяющего методы расчета оптических систем, основанных на представлениях геометрической оптики и теории электромагнитного поля. Приведено описание и основные принципы работы с программным обеспечением. В статье представлены результаты моделирования дифракции монохроматического и полихроматического источников света от фрактальных зонных пластинок, в том числе путем модернизации программируемых модулей пакета VirtualLab.

The paper describes the opportunities of optical modeling with the package VirtualLab v.4, which unified modeling techniques ranging from geometrical optics to electromagnetic approaches. The description of the package and the main principles are given. The results of the modeling of diffraction of monochromatic and polychromatic light sources from fractal zone plates are presented.

Статья посвящена разработке программной поддержки важного для развития математического мышления типа математических задач, условием которых являются свойства неизвестного объекта, а решение состоит в построении объекта с заданными свойствами. Условия задач задаются набором предикатов, характеризующих правильный ответ. В предикатах могут использоваться стандартные математические операции и числовые функции, логические связки, кванторы всеобщности и существования. Разработанная технология демонстрируется на задачах, связанных с построением графиков функций. Для решения поставленной методической задачи рассматривается упрощенный вариант ввода графика: непрерывные его части вводятся «по точкам» и интерпретируются как кусочно-линейные функции. Для ввода асимптотического поведения используется ввод точек графика в специально выделенные области окна с системой координат, что является формализацией условностей, применяемых при рисовании графиков «от руки».

The article is devoted to development of software to support an important type of mathematical problems: to construct mathematical object when his properties are given. Problems descriptions are formalized by predicates including standard mathematical operations and numerical functions, logic operations and quantifiers. The developed technology is illustrated by the functional problems. To plot function by В«handВ» the authors consider its linear simplification. To mark asymptotic behavior some special tools are proposed.

Данная статья описывает возможности пакета математического моделирования сложных динамических систем “MvStudium” для «физического» (покомпонентного) моделирования. Авторы описывают процесс подобного моделирования на примере моделирования процессов, происходящих в электрических цепях.

Статья рассматривает компьютерные среды с разных точек зрения, рассказывает о применении МvStudium в учебном процессе.

Статья знакомит с физическими принципами параметрического возбуждения колебаний на наглядном примере простой механической системы: торсионного линейного осциллятора, момент инерции которого принудительно изменяется по заданному периодическому закону. Обсуждаются общие закономерности параметрических колебаний в линейных системах, условия возбуждения и особенности параметрического резонанса. Прилагаемая к статье моделирующая программа позволяет наглядно продемонстрировать все изучаемые явления и проверить экспериментально полученные теоретические закономерности.

The phenomenon of parametric resonance in a linear torsion spring oscillator caused by a square-wave modulation of its moment of inertia is explained and investigated both analytically and with the help of a computer simulation. Characteristics of parametric resonance and regeneration are found and discussed in detail. Ranges of frequencies within which parametric excitation is possible are determined. Stationary oscillations at the boundaries of these ranges and at the threshold conditions are investigated.

Данная статья продолжает серию статей, направленных на дальнейшее улучшение качества преподавания информационных технологий (ИТ) в российских вузах. Цель данной статьи – научить студентов и аспирантов программистских специальностей правильно готовить презентации своих докладов на семинарах, предзащитах и защитах курсовых и дипломных работ, правильно делать доклады, предостеречь их от многих типичных ошибок. Статья может оказаться полезной для преподавателей вузов в области ИТ.

В традиционном вузовском и школьном образовании уделяется недостаточное внимание поведению нелинейных систем из-за сложности аналитических методов их исследования. В таких случаях моделирование явления может рассказать нам больше, чем математика. Так, хорошо всем нам известный маятник, будучи нелинейной системой, может обнаружить большое число необычных и не всегда до конца исследованных видов движения.

Traditional educational system doesn't pay a lot of attention on the nonlinear systems because of its complexity. In these cases modeling of the physical phenomenon can help much better then mathematics. Thus an ordinary pendulum being a nonlinear system can evoke a variety of unusual motions

В статье продолжается обсуждение разнообразных экзотических режимов колебаний и переворотов жесткого маятника в поле тяжести, подверженного воздействию синусоидального внешнего момента, начатое в № 1 за 2008 г. Описываемые режимы можно наблюдать с помощью моделирующей компьютерной программы, помещенной на диске, прилагаемом к журналу № 1 за 2008 г. Кроме режимов, обсуждаемых в статье, программа содержит множество других заранее приготовленных примеров необычных периодических и хаотических режимов. Программу можно использовать также для обнаружения новых, еще не известных движений этой простой, но поистине неисчерпаемой физической системы.

The article continues discussion about oscillation of the rigid pendulum driven by a sinusoidal force. All regimes described in the article can be reproduced with the help of the computer modeling program. In addition to the regimes shown in the article the program contains a lot of examples of unusual chaotic and cyclic regimes. This program can be also used to identify other unknown motions of the pendulum

В статье рассматривается вопрос о погрешности при определении величины неизвестного сопротивления методом амперметра и вольтметра с применением современных компьютерных программ, что позволяет дать более точные рекомендации для организации физического эксперимента и выбора условий, обеспечивающих наименьшую относительную погрешность измерения.

The article covers the errors of measurement of the physical magnitude value of unknown resistance using amperemeter and voltameter and modern computer programs. This allows to specify the conditions for the experiment to obtain the less error possible.

Университеты, занимающиеся исследованиями в области ИТ и подготовкой высококвалифицированных ИТ-специалистов, применяют сегодня специализированные программные средства, требующие трудоемких расчетов. Развертывание виртуальной компьютерной лаборатории позволяет существенно снизить издержки на приобретение необходимого оборудования или его модернизацию. Облачные модели позволяют обеспечивать учащихся полным спектром современного программного обеспечения, необходимого для формирования актуальных компетенций выпускника и приравнять дистанционную форму обучения к очной. В Международном университете природы, общества и человека «Дубна» была создана виртуальная компьютерная лаборатория на базе технологии облаков, помогающая решить множество проблем учебного процесса.

В статье рассматриваются примеры учебных материалов для проведения практических занятий по вычислительной математике. В течение двух лет с помощью подобных материалов автор проводил практические занятия по методам вычислений и теории вероятностей и математической статистике со студентами вечерней формы обучения.

Examples of instructions for implementation of practical studies on calculus mathematics are considered in this article. During two years by means of such materials the author conducted practical studies on calculus mathematics and theory of probabilities and mathematical statistics with students of "evening" form of education.

В статье описана модель оценки учебной деятельности произвольной формы на основе результатов решения задач. Модель необходима для проектирования систем, автоматизирующих вычисление результатов участия учеников в некотором учебном процессе. Кроме того, модель можно использовать для проектирования самой учебной деятельности, потому что она обобщает ряд принципов, на основе которых преподаватели выбирают способ оценки деятельности учащихся. В статье предложена концепция упрощенной системы, автоматизирующей процесс подведения итогов преподавателем, вводящим вручную историю проверки сдаваемых задач.

The paper presents evaluation model of students activity in solving problems. The model can be used to design systems, that automatize the process of evaluation. Also the model can be used to design the training activity itself, because it generalizes some principles that are used by teachers to assess the students progress. The paper also presents a concept of a simplified system, that automatizes the process of summing up the solutions history that was entered by hand.

В статье описана разработка интерактивного 3D-приложения «Виртуальная Долина гейзеров» с возможностью стерео-отображения. Рассмотрено создание цифровой модели территории, информационное наполнение, средства отображения в сети Интернет и системах «виртуальной реальности», и интерактивные 3D-демонстрации в рамках приложения. Показано, что современное программное обеспечение с открытым кодом позволяет вести распределённую разработку доступных приложений «виртуальной реальности» для науки и образования.

В статье описывается программная платформа для создания манипуляторов по проекту «Школа КИО», который связан с организацией среды для интерактивного знакомства школьников с основными алгоритмами дискретной математики. Рассматриваются основные принципы работы манипуляторов, их алгоритмическое представление и архитектура всей системы в целом. Описаны полученные результаты, пути внедрения и перспективы развития.

The article describes a software framework for the CTE-School project. The objectives of the project consist in creating interactive school tools for distance learning discrete mathematics algorithms. The main principles of all the tools operation as well as their algorithmic representation and the architecture of the whole system are explained. The main actors of the tools development process are listed. The project results, perspectives and the guidelines for its implementation are also described.

В статье приведено наглядное физическое объяснение параметрического резонанса, вызываемого принудительными вертикальными колебаниями точки подвеса маятника. Подробно рассмотрено явление динамической стабилизации перевернутого маятника при быстрых осцилляциях подвеса. Компьютерное моделирование и аналитическое исследование взаимно дополняют и обогащают друг друга, способствуя пониманию сложного поведения маятника.

A simple physical explanation is suggested for parametric resonance caused by constrained vertical oscillations of the pivot. The phenomenon of dynamic stabilization of the inverted pendulum whose pivot is constrained to oscillate with a high frequency is considered in detail. A computer program simulating the physical system aids the analytical investigation of the subject in a manner that is mutually reinforcing.

Рассмотрены концепция и реализация в виде интерактивных Java-апплетов оригинальных конструкторов моделей физических систем. Электронные конструкторы и созданные с их помощью модели допускают простую работу как на персональных компьютерах, так и в сетевом режиме, в том числе – при удаленном доступе через Интернет.

Approach and program implementation of the high interactive Java-applets intended for generation of the different types of models in physics are discussed. Virtual models and their generators can be simply used on personal computers and in the remote access via Internet.

Cтатья продолжает цикл о MvStudium, начатый в №№ 1, 2, 3 за 2007 г., Рассказывает о четырех способах построения динамических систем в данной среде.

В статье приведено физическое объяснение явления параметрического резонанса и его аналитическое исследование, подкрепленное компьютерным моделированием. Параметрическое возбуждение колебаний изучается на наглядном примере простой механической системы: торсионного линейного осциллятора, момент инерции которого плавно изменяется по заданному периодическому закону. Получены условия возбуждения и характеристики параметрического резонанса, обсуждается режим параметрической регенерации. Найдены частотные интервалы, в пределах которых возможно параметрическое возбуждение. Исследованы стационарные колебания на границах интервалов параметрической неустойчивости. Характеристики резонансов высших порядков объясняются в терминах знакомого явления частотной модуляции колебаний. Моделирующая программа и аналитическое исследование взаимно дополняют друг друга, способствуя лучшему пониманию основных принципов и особенностей параметрического резонанса.

The phenomenon of parametric resonance is explained and investigated both analytically and with the help of a computer simulation. Parametric excitation is studied on the example of the rotary oscillations of a simple linear system - mechanical torsion spring pendulum excited by smooth periodic variations of its moment of inertia. Conditions and characteristics of parametric resonance and regeneration are found and discussed in detail. Ranges of frequencies within which parametric excitation is possible are determined. Stationary oscillations at the boundaries of these ranges are investigated. Resonances of higher orders are explained in terms of the familiar phenomenon of frequency modulation. The simulation experiments aid greatly an understanding of basic principles and peculiarities of parametric excitation and complement the analytical study of the subject in a manner that is mutually reinforcing.

Рассматривается простейшая механическая система, эволюция которой в фазовом пространстве описывается странным аттрактором. Численные расчеты показывают, что, в зависимости от параметров системы, фазовая траектория системы трансформируется от предельного цикла к фазовому аттрактору и обратно.

Approach and program implementation of the high interactive Java-applets intended forA simple mechanical system which evolution in phase space describes by a strange attractor is considered. Numerical calculation shows that phase trajectory can transform from limited circle to strange attractor and back to limited circle when the set of parameters of the system changes.

В этой работе рассматривается вопрос о соотношении аналитических и численных методов исследования математических моделей реальных явлений. Авторы отстаивают ту точку зрения, что обучение основам математического моделирования должно отражать обе тенденции современного к нему подхода: как умение проведения качественного анализа, так и умение нахождения численных решений.