2.4 Результаты экспериментов

Для тестирование были выбраны несколько программ на языке IBM X10, которые включены в образцы и поставляются вместе с компилятором языка, а именно: программа по вычислению числа Pi, задача о N ферзях и метод k-средних. Листинг программ по вычислению числа Pi и задачи о N ферзях приведены в приложении В.

Результаты исследования информационных обменов в программе по вычислению числа Pi.

В результате испытания на трех вычислительных узлах содержимое файла “Report” будет иметь вид:

Place 0 received 56 bytes

Place 1 received 127 bytes

Place 2 received 127 bytes

Из содержимого этого файла можно понять, что за время работы программы нулевая область приняла 56 байт, а первая и вторая - по 127. Этот результат отображен на рисунке 3.2

Результаты исследования информационных обменов в программе по решению задачи о N ферзях.

В результате испытания на четырех вычислительных узлах содержимое файла “Report” будет иметь вид:

Place 0 received 64 bytes

Place 1 received 290 bytes

Place 2 received 290 bytes

Place 3 received 290 bytes

Из содержимого этого файла можно понять, что за время работы программы нулевая область приняла 64 байта, а первая и вторая - по 290. Этот результат отображен на рисунке 3.3.



Рисунок 3.2 - Диаграмма зависимости количества переданной информации, в байтах, от номера области.

Рисунок 3.3 - Диаграмма зависимости количества переданной информации, в байтах, от номера области.



Результаты исследования информационных обменов в программе по решению задачи о методе k-средних.

В результате испытания на четырех вычислительных узлах содержимое файла “Report” будет иметь вид:

Place 0 received 223318 bytes

Place 1 received 417705 bytes

Place 2 received 417705 bytes

Place 3 received 417705 bytes

Из содержимого этого файла можно понять, что за время работы программы нулевая область приняла 223318 байт, а первая и вторая - по 417705. Этот результат отображен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Диаграмма зависимости количества переданной информации, в байтах, от номера области.



3. Расчёт экономических показателей программного продукта

3.1 Расчёт себестоимости и цены программного продукта

Под себестоимостью программного продукта понимаются затраты, необходимые для его производства.

Для определения затрат времени на разработку программного продукта был использован метод экспертных оценок. Данный метод заключается в том, что оценка затрат производится несколькими экспертами на основании собственного опыта и знаний. В данном случае в качестве экспертов выступают разработчик данного программного продукта и руководитель проекта. Вся разработка программного продукта разбивается на n этапов.

В данном случае период разработки программного продукта можно разделить на следующие основные этапы:

· проектирование (определение и анализ требований к программному продукту, поиск необходимой информации по теме, составление алгоритма);

· написание программы;

· отладка и тестирование;

Для каждого этапа на основании экспертных оценок определяется средняя величина затрат времени по формуле

, (4.1)

где - среднее время, полученное на основании экспертных оценок;

- оценка затрат времени, данная руководителем проекта;

- оценка затрат времени, данная разработчиком.

Экспертные оценки времени рассчитываются по каждому этапу разработки программного продукта для трех ситуаций:

- - наименее возможная величина затрат;

- - наиболее вероятная величина затрат;

- - наиболее возможная величина затрат.

Результаты расчета средней оценки затрат времени приведены в таблице 4.1.

Далее определяется величина математического ожидания затрат времени по формуле

, (4.2)

где - математическое ожидание затрат времени для i-го этапа;

, , - средние оценки.

Стандартное отклонение для каждого этапа определяется по формуле

, (4.3)

где - стандартное отклонение для i-го этапа;

, - средние оценки.

Таблица 4.1. Оценка затрат времени на разработку программного продукта.

Этапы разработки программного продукта	Наименее возможные затраты, , дни	Наиболее вероятные затраты, , дни	Наиболее возможные затраты, , дни
Проектирование	13	11	11.8	14	12	12.8	15	13	13.8
Написание программы	20	18	18.8	22	20	20.8	25	23	23.8
Тестирование и отладка	10	8	8.8	11	8	9.2	13	11	11.8
Итого	43	37	39.4	47	40	42.8	53	47	49.4



Общая оценка затрат на разработку программного продукта вычисляется по формуле

, (4.4)

где - общая оценка затрат времени;

- математическое ожидание затрат времени для i-го этапа, где

i меняется от 1 до n (количество этапов).

Стандартное отклонение общей оценки затрат на разработку программного продукта определяется по формуле

, (4.5)

где - стандартное отклонение общей оценки затрат времени;

- стандартное отклонение оценки затрат времени для i-го

этапа, где i меняется от 1 до n (количество этапов).

Для определения согласованности мнений экспертов определяется коэффициент вариации по формуле

, (4.6)

где - коэффициент вариации для i-го этапа;

- стандартное отклонение для i-го этапа;

- математическое ожидание затрат времени для i-го этапа,

где i меняется от 1 до n (количество этапов).

Если коэффициент вариации меньше либо равен 0,3, то мнения экспертов считаются согласованными. Результаты расчетов затраты времени, математическое ожидание, стандартное отклонение, коэффициент вариации приведены в таблице 4.2.

Так как коэффициент вариации равен 0,023, что меньше, что 0,3, то мнения экспертов считаются согласованными.

Таблица 4.2. Результаты расчетов.

Этапы разработки программы	Средняя величина затрат времени, дни	Оценка затрат времени, дни	Стандартное отклонение,	Коэффициент вариации,
Проектирование	11.8	12.8	13.8	12.8	0,33	0.026
Написание программы	18.8	20.8	23.8	21	0.83	0.039
Тестирование и отладка	8.8	9.2	11.8	9.6	0.5	0.052
Итого	39.4	42.8	49.4	43.3	1.03	0.023

Себестоимость программного продукта определяется тремя составляющими:

оплата труда разработчика

оплата машинного времени

оплата работы в Интернет

Расчётная формула себестоимости имеет следующий вид:

, (4.7)

где - себестоимость программного продукта;

- среднемесячная заработная плата разработчика с учетом

районного коэффициента (примем рублей);

- количество рабочих дней в месяце (примем дням);

- трудозатраты на проектирование ( дней);

- трудозатраты на написание программного кода ( дней);

- трудозатраты на тестирование и отладку программного продукта ( дней);

- коэффициент, учитывающий отчисления во внебюджетные фонды ;

- коэффициент, учитывающий накладные расходы (примем );

- количество дней работы на компьютере;

- себестоимость одного часа машинного времени;

- количество дней работы в Интернете ( = 42.0 дня);

- себестоимость одного часа работы в Интернете по данным Новосибирского филиала ОАО “Сибирьтелеком” ( рублей).

Себестоимость машинного времени рассчитывается по формуле:

С_Маш= (З_гоа+ З_{п э/э} + З_{г рем} + З_{г мат} + З_гпр) / Т_{г ПК}, (4.8)

где З_гоа - затраты на амортизационные отчисления;

З_{п э/э} - затраты на электричество;

З_{г рем} - затраты на ремонт ПК;

З_{г мат} - затраты на материалы к ПК;

З_гпр - прочие затраты;

Т_{г ПК} - годовой фонд полезного рабочего времени.

Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле:

З_гоа = Ц_ПК * (1 + К_ц) * Н_а , (4.9)

где Ц_ПК - рыночная стоимость ПК;

К_ц - коэффициент учитывающий затраты персонального времени (К_ц = 0,7)

Н_а - норма амортизации;

Рассчитаем амортизационные отчисления. Стоимость компьютера, на котором проводилась разработка программного обеспечения, равна 20000 руб. Амортизационный период для компьютерной техники составляет от 3 до 5 лет. В данном случае примем амортизационный период равный 3 годам. Тогда норму амортизации годовую можно принять в размере 0.33%.

З_гоа = 20000 * (1 + 0,7) * 0,33 = 11220 р/год

Затраты на электроэнергию рассчитываются так:

З_{п э/э} = М_{у ПК} * Т_{г ПК} * Ц_э/э * К_н , (4.10)

где М_{у ПК} - установочная мощность ПК (М_{у ПК} = 0,3 кВт/ч);

Ц_э/э - тариф на электроэнергию за 1 кВт/ч по данным Новосибирскэнерго (Ц_э/э = 1,55 р);

К_н - коэффициент интенсивности использования (К_н = 0,9)

Годовой фонд рабочего времени рассчитывается по формуле:

Т_{г ПК} = n - (r + P), (4.11)

где n - количество рабочих часов в год (n = 1992);

r - профилактика (2 ч/мес * 12 мес = 24 часа)

P - ремонты в год (10 дн * 8 ч/дн = 80);

Т_{г ПК} = 1992 - (24 + 80) = 1888

Рассчитаем затраты на электроэнергию по формуле (4.10):



З_{п э/э} = 0,3 * 1888 * 1,55 * 0,9 = 790,13 р/год

Затраты на ремонт, материалы и прочие затраты рассчитываются следующим образом:

З_{г рем} = Ц_ПК * 0,02 = 20000 * 0,02 = 400 р/год

З_{г рем} = Ц_ПК * 0,06 = 20000 * 0,06 = 1200 р/год

З_{г рем} = Ц_ПК * 0,05 = 20000 * 0,05 = 1000 р/год

Рассчитаем стоимость машинного времени по формуле(4.8):

С_Маш=(11220 + 790,13 + 400 + 1200 + 1000) / 1888 =7,74 р/час

Рассчитаем себестоимость программного продукта по формуле (4.8):

руб.

Так как разработанный программный продукт является свободно распространяемым под лицензией GPL, то расчет цены в данном дипломном проекте не приводится.

3.2 Оценка экономического эффекта от использования программного продукта

После подсчета себестоимости необходимо отметить эффект, который принесёт использование данного программного продукта.

Реализованный программный продукт собирает сведения о том, какое количество информации принял вычислительный узел за время работы программы. Аренда ресурсов на кластере, для запуска параллельных программ, является платной услугой. Сокращение времени работы программы на кластере приведет к сокращению арендной платы за работу на кластере.



4. БЕЗОПАСТНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Характеристика вредных факторов при работе с ПК

Отрицательное воздействие компьютера на человека является комплексным.

На пользователя ПК может воздействовать ряд опасных и вредных факторов, наиболее значимые из которых следующие:

1 Повышенный уровень напряжения в электрических цепях питания и управления ПК, который может привести к электротравме оператора при отсутствии заземления оборудования (источник - переменный ток промышленной частоты 50Гц напряжением 220В, служащий для питания ПК, а также токи высокой частоты напряжением до 1200В систем питания отдельных схем и узлов дисплея);

2 Излучения от экрана монитора. Как показали результаты многочисленных научных работ с использованием новейшей измерительной техники зарубежного производства, монитор ПК является источником:

· электромагнитного излучения в низкочастотном, высокочастотном и сверхвысокочастотном диапазоне;

· мягкого рентгеновского излучения от электроннолучевой трубки (ЭЛТ) (этот фактор имеет место только у старых видеодисплейных терминалов (ВДТ) выпуска ранее 1992 года);

· ультрафиолетового излучения;

· инфракрасного излучения;

· электростатического поля.

3 Не соответствующие нормам параметры микроклимата: повышенная температура из-за постоянного нагрева деталей ПК, пониженная влажность.

4 Нарушение норм по аэроионному составу воздуха, особенно в помещениях с разной системой приточно-вытяжной вентиляции и (или) с кондиционерами, при этом концентрация полезных для организма отрицательно заряженных легких ионов кислорода воздуха (аэроионов) может быть в 10-50 раз ниже нормы, а концентрация вредных положительных ионов значительно превышать норму.

5 Пониженный или повышенный уровень освещенности в помещении; не соответствующие санитарным нормам визуальные параметры дисплея.

Деятельность оператора предполагает, прежде всего, визуальное восприятие отображаемой на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат работающих с ПК. Наиболее сильно влияет на зрение:

Несовершенство способов создания изображения на экране монитора. Эта группа факторов включает в себя:

· неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ;

· несовместимость параметров монитора и графического адаптера;

· недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка, несведение лучей и низкий уровень других его технических характеристик;

· избыточная или недостаточная яркость изображения.

· непродуманная организация рабочего места, которая является причиной:

· наличия бликов на лицевой панели экрана;

· отсутствия необходимого уровня освещенности рабочих мест;

· несоблюдения расстояния от глаз оператора до экрана.

6 Повышенный уровень шума в системном блоке компьютера являются:

· вентилятор процессора;

· вентилятор видеокарты;

· вентилятор блока питания;

· вентиляторы системного блока;

· жесткий диск;

· оптические приводы.

Повышенный уровень шума также может быть от работающих вентилятора охлаждения ПК и принтера, от неотрегулированных источников, люминесцентного освещения. Работающий компьютер создает акустические шумы, включая ультразвук.

7 Повышенный уровень загазованности воздуха (в первую очередь - по углекислому газу и аммиаку, которые образуются при выдыхании); повышенное содержание в воздухе патогенной (вызывающей заболевания) микрофлоры (прежде всего - стафилококка) особенно зимой при повышенной температуре в помещении, плохом проветривании, пониженной влажности, нарушении аэроионного состава воздуха. Совсем недавно ученые обнародовали данные о наличии связи между появлением аллергии, головной болью, кожным зудом и работой за компьютером. Исследования, проведенные группой ученых из Швеции, показали, что при работе компьютера в атмосферу выделяется трифенил фосфат, входящий в состав огнестойкого материала, используемого для отливки корпуса мониторов. При включенном мониторе пластик нагревается, а вещество высвобождается и попадает в организм, вызывая аллергические реакции.

8 Психофизиологическая напряженность труда, включающая:

· монотонность труда;

· повышенное умственное напряжение из-за большого объема перерабатываемой и усваиваемой информации;

· повышенное нервно-эмоциональное напряжение (при этом ускоряется вывод из организма многих жизненно важных и необходимых витаминов и микроэлементов);

· длительные статические нагрузки. Кроме того, наличие внешних постоянно действующих факторов:

· наличие в воздухе рабочей зоны вредных веществ (окиси углерода, озона, аммиака, окислов азота, серы и т.п.), солей тяжелых металлов и органических соединений (фенола, бензопирена, формальдегида, полихлорированных бефенилов, свободных радикалов и др.);

· резкое ухудшение качества воздуха по аэроионному составу, увеличения в нем содержания различных аллергенов, грибков, вирусов, бактерий, микроорганизмов; рост информационных нагрузок извне (причем не только во время работы на ПК).

Все это вызывает дополнительные психические перегрузки, стрессы, что также повышает вероятность заболеваний органов зрения и других наиболее нагруженных и ослабленных органов.

Если перечисленные факторы воздействуют на человека, организм которого не совсем здоров, то такое комплексное отрицательное воздействие значительно усугубляется. (По статистике людей, страдающими желудочно-кишечными заболеваниями, (прежде всего гастритами, дисбактериозами различной степени), бронхолегочными заболеваниями, или испытывающих недостаток многих жизненно-важных витаминов, макро- и микроэлементов, белков, аминокислот - почти 90%) [7].

4.2 Профилактика зрительного и статического утомления

Влияние статических нагрузок

Характерной особенностью работой за ПК является статический режим: большой объем работы приходится выполнять в сидячем положении. При этом большинство групп мышц находятся в напряжении, что приводит к быстрой утомляемости, способствует развитию профессиональных патологических изгибов позвоночника. Неправильное расположение дисплеев по высоте -слишком низкое, под неправильным углом является основной причиной сутулости; слишком высокое, приводит к длительному напряжению шейного отдела - может привести к развитию остеохондроза.

Для снижения нагрузок на позвоночник необходимо правильно организовать рабочее место и, в первую очередь, правильно выбрать стол и кресло.

Интенсивное и продолжительное задействование клавиатуры при работе на компьютере может стать источником тяжелых профессиональных заболеваний рук. Комплекс этих заболеваний, получивших общее название «травмы повторяющихся нагрузок» (ТПН), включает такие заболевания, как танденит (воспаление и опухание сухожилий, при этом страдает кисть, запястье и плечо), болезнь Де Кервена (воспаление сухожилий большого пальца кисти рук), туннельный синдром запястного канала (ущемление медиального нерва руки в результате опухания сухожилия).

ТПН представляют собой травму накапливающихся недомоганий. Легкая боль в руке, если ее не вылечить, сможет привести к полной инвалидности. Симптом заболевания - трудно поставить небольшой груз на полку, уровень которой чуть выше вашего роста. Обычно начинает болеть правая рука, так как на нее ложится большая нагрузка, затем заболевает и левая.

Вообще использование мыши опасно для здоровья. Кисти, запястья, предплечья, плечи - все это из-за мыши может серьезно пострадать. О "мышиных проблемах" начали говорить с конца 90-х годов. Самым известным заболеванием, связанным с использованием мыши, клавиатуры является карпальный туннельный синдром - КТС или его еще называют синдромом запястного канала - СЗК.

Симптомы карпального туннельного синдрома и жалобы при нем:

· появление неприятных ощущений в области запястья, ладони и пальцев рук (в проекции расхождение ветвей среднего нерва);

· со временем появляется ослабление пальцев и слабость пораженной ладони, онемение, боль и тяжесть в руке;

· болезненность и онемение ладоней приводят к бессоннице, т.к. во сне человек плохо контролирует положение рук;

· возникают затруднения при письме из-за неловкости ладони и пальцев, а попытка поднять любой груз приводит к жгучей боли в запястном суставе.

Причины развития и возможные последствия. Указанный синдром по существу представляет собой травму запястья.

Запястье - это место соединения лучевой и локтевой костей (костей предплечья) и восьми костей кисти (мелких костей ладони). Через запястный канал - туннель (отсюда туннельный синдром) проходят срединный нерв и 9 сухожилий мышц кисти. Срединный нерв обеспечивает чувствительность поверхности большого, указательного и среднего пальцев со стороны ладони, поверхности безымянного пальца, обращенной к большому пальцу, а также тыльной стороны кончиков тех же пальцев. Срединный нерв иннервирует мышцы, обеспечивающие движение большого, указательного и среднего пальцев.

Таким образом, срединный нерв выполняет две функции - обеспечивает чувствительность и движение. Сам туннельный канал очень узкий. В нем то и сдавливается, т.е. защемляется срединный нерв. Отсюда и появление расстройств чувствительности и движений рук. Причиной же защемления может быть распухание сухожилий, проходящих вблизи с нервом, а также отеком самого нерва. Это в свою очередь нарушает кровообращение, нарушается питание тканей, что еще больше усиливает отек их и сдавления в туннеле.

Все указанные симптомы и жалобы - есть следствие постоянной статической нагрузки на одни и те же мышцы, большого количества однообразных движений при работе с мышкой, чрезмерного изгиба в запястье.

Вообще человеческий организм всегда болезненно реагирует на длительные постоянные нагрузки. Давно известно, что у тех, кто ранее работал за пишущей машинкой, вручную занимается ковровой росписью или же расшивает узорами ткани развиваются те же симптомы, что и у операторов, работающих с мышью



Схема механизма появления туннельного синдрома

Рисунок 5.1 - Схема механизма появления туннельного синдрома

Схема механизма появления туннельного синдрома представлена на рис. 5.1 Человек, у которого развился туннельный синдром, теряет работоспособность на срок до нескольких месяцев и даже лет. Следует иметь ввиду, что ощущение боли и дискомфорт в руках могут быть вызваны не только защемлением срединного нерва, но и повреждением позвоночника (остеохондроз, грыжа межпозвоночных дисков) при котором повреждается нерв, идущий к рукам от спинного мозга.

Зрительное утомление

В процессе работы оператору ПК приходится иметь дело с изображениями на экране монитора. Считывание текста, таблиц, графиков с экрана отличается от чтения той же информации с листа бумаги. Отличие в следующем:

1 При работе с дисплеем пользователь целиком зависит от положения дисплея, тогда как при чтении печатной информации можно найти положения листа для наиболее комфортного восприятия информации.

2 Экран, являясь источником света, считается прибором активного контраста, в то время как при чтении с листа бумаги мы имеем дело с отраженным светом, т.е. с пассивным контрастом, который в малой степени зависит от интенсивности освещения и угла падения светового потока на бумагу.

3 Текст на бумаге является неизменным, а текст на экране периодически обновляется в процессе сканирования электронного луча по поверхности экрана. Достаточно низкая частота обновления вызывает мерцание изображений.

4 Монитор надолго приковывает к себе внимание оператора, что является причиной длительной неподвижности глазных и внутриглазных мышц, что приводит к их ослаблению.

5 Длительная работа с ПК требует повышенной сосредоточенности, что приводит к большим нагрузкам на зрительную систему пользователя. Развивается зрительное утомление (зрительная астенопия), которое способствует возникновению близорукости, головной боли, раздражительности, нервного напряжения и стресса.

Приведенные выше особенности изображений на экране дисплея в значительной степени влияют на степень утомляемости зрительного аппарата. На утомляемость влияет также четкость и резкость изображения. Эти параметры зависят от разрешающей способности монитора, которая определяется числом дискретных элементов изображения, воспроизводимых монитором по горизонтали и вертикали. Чем выше разрешающая способность, тем четче и точнее изображение на экране.

Изображение на экране монитора обновляется с определенной частотой, называемой частотой смены кадров (или частотой вертикальной развертки). Если эта частота достаточно высока, изображение кажется неизменным, несмотря на то, что фактическая яркость любой точки изображения - переменная величина. Эффект стабильного изображения создается как результат взаимодействия двух факторов: инерционности зрения человека и инерционности монитора.

Критическая частота, при которой изображение начинает восприниматься как неизменное, не является постоянной величиной. Эти колебания воспринимаются, как мерцание экрана.

Крайняя нижняя граница частоты смены кадров, определяется по методике MPR, равняется 76 Гц, для позитивного изображения (светлый фон, темный текст) и 67 Гц для негативного изображения (смешанный фон, разноконтрастный текст).

На утомление зрения влияет и яркость изображения на экране монитора. Необходимо учитывать также, что внешнее освещение в рабочем помещении в некотором смысле «конкурирует» со светом, излучаемый монитором, снижая контраст изображения и ухудшая условия работы. Хорошие показатели яркости могут помочь компенсировать этот фактор.

К факторам очень сильно мешающим воспринимать информацию с экрана, следует отнести блики. Они заставляют неосознанно менять положение головы и корпуса, напрягать зрение, чтобы прочесть нужную информацию. При этом глаза испытывают дополнительную нагрузку, происходит увеличение нагрузки на шею, спину, плечи и руки, что приводит к быстрой утомляемости всего организма.

Блики создает любой пучок света, отраженный экраном дисплея и попавший на оболочку глаза. Их источниками могут быть расположенные напротив монитора яркие поверхности, светлое оборудование, осветительные приборы, не зашторенные окна, часто - светлая одежда оператора. Блики тем заметнее и тем сильнее снижают контрастность изображения, чем выше коэффициент зеркального отражения экрана.

В современных мониторах, чтобы уменьшить отражения, темное или тонированное стекло, проводят специальную химическую обработку лицевой поверхности (покрытие двуокисью кремния, обработку травлением); применяют цилиндрические (или вертикально-плоские экраны - ЭЛТ TRINITRON и DIAMOND-NRON) и плоские прямоугольные экраны (обладают лучшими антибликовыми свойствами в силу действия обычных законов отражения), а также используют защитные фильтры.

Проблемы снижения зрительного утомления решают с помощью применения специальных защитных средств, правильной организации рабочего места, режимов труда и отдыха, специальных упражнений для снятия утомления.

4.3 Пожарная безопасность офисных помещений

По статистике, в зданиях общественно-административных учреждений каждый год происходит примерно 2 тысячи пожаров. Основная причина пожаров - неосторожное обращение с огнем (в частности - курение), а также нарушение правил устройства и эксплуатации электроустановок - электроотопительных приборов, оргтехники и т.п. В условиях нечестной конкурентной борьбы возможен также поджог. Наиболее характерные места возникновения пожара в зданиях административного назначения представлены на рис. 5.2.

Для появления очага пожара необходима горючая среда, а также определенные внешние условия, способствующие появлению и развитию горения. К одному из таких условий следует отнести наличие инициирующего фактора. Очаг пожара чаще всего возникает при самопроизвольном появлении локального источника возгорания в пожароопасной среде или при внесении его туда извне. К локальным инициирующим пожар источникам можно отнести, например, искры от некачественного электроконтакта, горящую спичку или сигарету, перегрев работающих электроприборов и т.п. Другими важными условиями развития пожара являются наличие достаточного количества воздуха, обогащенного кислородом (окислителем), а также характер и условия размещения горючего материала.

Рисунок 5.2 - Характерные места возникновения пожара

Рассмотрим упрощенную модель развития очага пожара, продуктами горения, в котором являются наиболее распространенные в реальных условиях офиса целлюлозосодержащие и полимерные материалы. Для древесины свойственно горение, начинающееся с тления и сопровождающееся при термическом распаде значительным выделением дыма. Под действием тепловых потоков дым разносится в окружающее пространство. При дальнейшем развитии очага пожара, повышении локальной температуры в нём начинают выделяться горючие газы, появляется открытое пламя. Выделяемые аэрозольные продукты в этот период, в основном, сгорают, по-этому количество выделяемого дыма уменьшается.

На рис. 5.3 представлено графическое изображение основных этапов развития пожара в помещении. Сначала поток горячих газов поднимается до потолка (I). Затем происходит его растекание в радиальных направлениях в подпотолочном пространстве (II). И, наконец, после достижения потоком стен помещения происходит накопление газовоздушной смеси под потолком (III). Высокая температура при пожаре, несомненно, является поражающим фактором, но далеко не самым опасным. По статистике, основная причина гибели людей - действие продуктов горения (почти 80%), на долю действия высокой температуры приходится только немногим более 10%. Состав и количественное содержание продуктов газовыделения при пожаре зависит, главным образом, от природы материала и от условий горения. Нагревание древесины до температуры 110 оС приводит к испарению из нее влаги, а при более высокой температуре (150-200 оС) начинается разложение с выделением, в основном, паров воды и углекислого газа. При температуре свыше 200 оС выделяемые газообразные продукты содержат значительное количество окиси углерода, водород и различные углеводороды, прежде всего метан. Максимальное выделение летучих веществ, в том числе и газообразных, происходит при температуре 270-450 оС. Превращение при термическом разложении древесины в уголь приводит к уменьшению газовыделения, при этом образующийся древесный уголь является катализатором, способствующим отделению водорода от некоторых органических веществ с образованием ароматических углеводородов. Всего при пиролизе древесины образуется более 350 индивидуальных веществ, большинство из которых находится в газообразном или летучем состоянии.



Рисунок 5.3 - Развитие пожара в помещении

Полимеры при воздействии во время пожара высоких температур также разлагаются, при этом выделяемые газообразные продукты имеют в основе вещества с относительно небольшой молекулярной массой: Н2, СО, С2Н4, С2Н6, СН4, СО2, О2, НСN и т.д.. Наиболее часто образующимися, сильно токсичными и потому потенциально опасными для человека газообразными продуктами термического разложения и горения являются оксиды углерода, сернистый газ, хлороводород, окислы азота, хлор, альдегиды и цианистый водород.

В соответствии с действующими нормами пожарной безопасности (НПБ110-03) здания, используемые под офисы (общественного и административно - бытового назначения), независимо от площади и этажности, а также помещения административного и общественного назначения, в том числе встроенные и пристроенные, обязательно должны быть оборудованы автоматической пожарной сигнализацией. Это же относится и к помещениям, в которых размещаются персональные ЭВМ на рабочих столах пользователей. Система (установка) пожарной сигнализации, представляет собой совокупность технических средств, установленных на защищаемом объекте, для обнаружения пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд управления на автоматические установки пожаротушения и другие технические устройства.

В настоящее время используются разнообразные системы, различные по составу технических средств, структуре построения, виду каналов сбора и передачи информации, условиям эксплуатации. Основными отличительными характеристиками являются применяемый способ определения места расположения (адрес) извещателя, а также вид передаваемой извещателем информации в приемно-контрольный прибор, которые в значительной степени определяют тактико-технические возможности системы пожарной сигнализации. В связи с этим выделяют безадресные, адресные и адресно-аналоговые системы.

Безадресные системы применяют дискретный способ передачи информации от извещателя в прибор приемно-контрольный, при котором решение о возникновении пожара принимается в извещателе и передается в прибор в виде извещения "Пожар". Такие системы, как правило, имеют радиальную структуру построения с относительно небольшим количеством непосредственно подключаемых к прибору шлейфов сигнализации.

Адресные системы позволяют определять адрес сработавшего извещателя и, соответственно, точное место возникновения пожара.

Наиболее перспективными являются адресно-аналоговые системы. В них, кроме адресации, предусмотрены передача пожарными извещателями информации о количественной характеристике одного или нескольких факторов, сопутствующих пожару; сбор данных о параметрах среды, передаваемых извещателями в приемно-контрольный прибор. Прибор, имея текущую информацию о значениях контролируемого параметра в любом месте защищаемого объекта, устанавливает наличие пожара, основываясь на сигналах от нескольких извещателей, расположенных в одной зоне. Это обеспечивает наиболее раннее обнаружение пожара при низкой вероятности ложных тревог.

В настоящее время наибольшее распространение получили адресно-аналоговые системы с кольцевым шлейфом сигнализации. Пример построения системы с двухпроводным кольцевым шлейфом сигнализации, а также подключаемыми дополнительными адресными модулями представлен на рис. 5.4. Такие системы устойчивы к неисправностям в шлейфе сигнализации в виде обрыва или короткого замыкания. В них осуществляется контроль параметров функционирования пожарных извещателей с формированием извещения о неисправности. Применение управляющих адресных модулей, включаемых в общий кольцевой шлейф сигнализации, позволяет управлять оповещателями, системами пожаротушения, дымоудаления, вентиляции и т.п.

Рисунок 5.4 - Структурная схема типовой адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации с кольцевым шлейфом

Выбор вида системы пожарной сигнализации определяется типом и назначением здания, в котором расположен офис. Так, если для небольших офисов, расположенных в арендуемых нежилых помещениях, система может быть построена как простая автономная, для многофункциональных высотных зданий такая система должна входить в состав комплексной системы безопасности на базе единого информационного пространства с использованием самостоятельных структурированных кабельных сетей. При этом здания, сооружения и помещения, подлежащие оборудованию установками охранной и пожарной сигнализации, рекомендуется защищать охранно-пожарной сигнализацией.

Основным элементом системы пожарной сигнализации является пожарный извещатель. Он представляет собой устройство, формирующее сигнал о пожаре. По способу приведения в действие извещатели подразделяют на автоматические и ручные. Автоматический пожарный извещатель реагирует на факторы, сопутствующие пожару. Его срабатывание происходит при достижении установленного порогового значения контролируемого параметра. В качестве контролируемых признаков пожара могут быть повышенная температура воздуха, выделение продуктов горения, турбулентные потоки горячих газов, световое излучение и др.

В соответствии с этим автоматические пожарные извещатели разделяют на дымовые, пламени, газовые и комбинированные. В зданиях и помещениях, используемых под офисы в автоматической пожарной сигнализации следует применять, как правило, дымовые пожарные извещатели.

Наиболее распространенный оптический (оптико-электронный) дымовой пожарный извещатель реагирует на продукты горения, воздействующие на поглощающую или рассеивающую способность излучения в инфракрасном диапазоне спектра.

Принцип действия оптического точечного пожарного извещателя поясняется на рис. 5.5. При проникновении в камеру дыма на выходе оптического приемника появляется электрический сигнал, вызванный отражением света от частиц дыма. Количество и место установки автоматических пожарных извещателей определяется необходимостью надежного обнаружения загораний на контролируемой площади помещений офиса. В каждом защищаемом помещении устанавливают, как правило, не менее двух пожарных извещателей.

1 - оптический излучатель; 2 - экран; 3 - отверстия в дымовой камере; 4 - частицы дыма; 5 - оптический приёмник

Рисунок 5.5 - Принцип действия точечного оптического дымового извещателя

Максимальное расстояние между извещателями, извещателем и стеной определяется, в основном, площадью и высотой помещения и установлена в соответствующих нормативных документах.

В системах пожарной сигнализации офисов, кроме автоматических, используют также ручные извещатели. Перевод такого извещателя из дежурного режима в режим выдачи тревожного извещения осуществляется механическим воздействием человека на приводной элемент извещателя (рычаг, кнопку, хрупкий элемент или иное приспособление).

Ручные пожарные извещатели обеспечивают постоянную передачу в шлейф пожарной сигнализации тревожного извещения при включении приводного элемента. Приводной элемент расположен со стороны лицевой поверхности, контрастно выделяясь на фоне корпуса, окрашенного в красный цвет. На приводном элементе или на лицевой поверхности извещателя нанесены знаки, однозначно определяющие место и направление приложения усилия для срабатывания ручного пожарного извещателя. На лицевой поверхности извещателя, как правило, расположен оптический индикатор также красного цвета. Ручные пожарные извещатели устанавливают в коридорах, холлах, вестибюлях, на лестничных площадках, у выходов из здания.

Действующие нормы пожарной безопасности не требуют обязательной установки в зданиях общественного и административно-бытового назначения автоматических систем пожаротушения. Однако наличие таких систем существенно повышает пожарную безопасность офиса. При этом автоматические установки пожаротушения выполняют одновременно и функции автоматической пожарной сигнализации.

Вид системы пожаротушения и применяемое огнетушащее вещество определяются конструктивными и объёмно-планировочными особенностями защищаемых зданий и помещений, свойствами находящихся в них оборудования и материалов, возможностями и условиями применения огнетушащих веществ. При формировании автоматической системы должны быть предусмотрены меры по обеспечению безопасности людей, находящихся в защищаемых помещениях, и минимизации ущерба материалам, приборам и оборудованию, которые находятся на защищаемом объекте (при тушении и ложном срабатывании). Например, для офисных помещений, содержащих большое количество документов на бумажных носителях, а также ЭВМ и оргтехнику, которые по НПБ 88-2001 можно отнести по степени опасности развития пожара к первой группе помещений, целесообразно применение системы автоматического газового пожаротушения.

Оповещение может быть организовано с помощью звуковых сигналов, передачей специальных речевых текстов, световых сигналов различного вида (мигающих указателей, оповещателей "Выход", статических и динамических указателей направления движения).

Система оповещения служит для своевременного информирования людей о возникновении пожара и (или) необходимости и путях эвакуации. Такая система создается с целью реализации планов эвакуации. В зависимости от функциональных характеристик НПБ 104-03 разделяют все системы на пять типов. Их отличительные признаки - способ формирования сигналов оповещения, структура формирования зон оповещения, наличие обратной связи между ними и помещением пожарного поста-диспетчерской, а также тактические возможности организации эвакуации и управления инженерными системами здания, связанными с обеспечением безопасности людей при пожаре.



Заключение

В рамках дипломного проекта был реализован пакет, позволяющий перехватывать информационные обмены между вычислительными узлами и выдавать информацию о том сколько информации было принято вычислительным узлом.

Была проведена серия тестов. Тестирование осуществлялось при использовании вычислительной системы Jet. По результатам работы нескольких программ на языке IBM X10 построены диаграммы зависимости количества принятой информации в байтах от номера вычислительного узла.



БИБЛИОГРАФИЯ

1 Хорошевский, В.Г. Архитектура вычислительных систем : Учеб. пособие / В.Г. Хорошевский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 520 с. - (Информатика в техническом университете, ISBN 987_5_7038_3175_5 )

2 Монахов, О.Г. Параллельные системы с распределенной памятью: структура и организация взаимодействия / О.Г. Монахов, Э.А. Монахова. - Новосибирск: Изд-во Ин-та выч. матем. и математич. геофизики СО РАН, 2000. - 241 с.

3 Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс] : Cвободная общедоступная многоязычная универсальная энциклопедия. -- Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page. -- Загл. с экрана. -- яз. англ.

4 Сайт проекта MPI [Электронный ресурс]. - Режим доступа :

http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi, свободный.

5 Сайт проекта MPICH2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/, свободный.

6 «MPI on a million processors» // Pavan Balaji, Darius Buntinas, David Goodell, William Gropp, Sameer Kumar, Ewing Lusk, Rajeev Thakur and Jesper Larsson Traff.

7 Симакова, Н.Н, Организация рабочих мест с персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ): Учеб. Пособие / Н.Н, Симакова. - Новосибирск: СибГУТИ., 2010. - 75 с.

8 Интернет-Университет Информационных Технологий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intuit.ru. - Загл. с экрана. - яз. рус.

9 Методическое пособие по курсу "Многопроцессорные системы и параллельное программирование" [Электронный ресурс]. - Режим доступа :

http://rsusu1.rnd.runnet.ru/tutor/method/m2/content.html, свободный.

10 Сайт проекта IBM X10 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://x10-lang.org/ - Загл. с экрана. - яз. англ.

11 Учебный курс “ Высокопроизводительные вычислительные системы” [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mkurnosov.net/teaching/index.php/HPC/Fall2012. - Загл. с экрана. - яз. рус., англ.

12 Информационно-аналитический портал Высокопроизводительные вычисления на WINDOWS-кластерах [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://winhpc.ru/. - Загл. с экрана. - яз. рус., англ.

13 Библиотека обучающей и информационной литературы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.libma.ru/. - Загл. с экрана. - яз. рус.

14 Журнал Хакер [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.xakep.ru/. - Загл. с экрана. - яз. рус.

15 On-line библиотека [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://citforum.ru/. - Загл. с экрана. - яз. рус.

16 PARALLEL.RU - Информационно аналитический центр по параллельным вычислениям [Электронный ресурс] / Лаборатория Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ. - Режим доступа: http://parallel.ru/. - Загл. с экрана. - яз. рус., англ.



НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ ТЕКСТОВЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

БИС - большая интегральная схема

ВС - вычислительная система

СибГУТИ - Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

ЭМ - элементарная машина

APGAS - Asynchronous Partitioned Global Address Space (Модель Асинхронного Распределенного Глобального Адресного Пространства)

HPCS - High Productivity Computing Systems (Высокопроизводительные вычислительные системы)

GASNet - Global Address Space Networking (Глобальное Сетевое Адресное Пространство)

MIMD - Multiple Instruction stream / Multiple Data stream (Множественный Поток Команд / Множественный Поток Данных)

MISD - Multiple Instruction stream / Single Data stream (Множественный Поток Команд / Одиночный Поток Данных)

MPI - Message Passing Interface (Интерфейс Передачи Сообщений)

PGAS - Partitioned Global Address Space (Модель Распределенного Глобального Адресного Пространства)

SPMD - Single Program Multiple Data (Единая Программа, Множество Данных)

SIMD - Single Instruction stream / Multiple Data stream (Одиночный Поток Команд / Множественный Поток Данных)

SISD - Single Instruction stream / Single Data stream (Одиночный поток Команд / Одиночный поток Данных)



Приложение

Листинг В.1 - Программа по решению задачи о N-ферзях

на языке IBM X10

public class NQueensDist {

public static val EXPECTED_SOLUTIONS =

[0, 1, 0, 0, 2, 10, 4, 40, 92, 352, 724, 2680, 14200, 73712, 365596, 2279184, 14772512];

val N:Int;

val P:Int;

val results:DistArray[Int](1);

val R:Region(1){rect};

def this(N:Int, P:Int) {

this.N=N;

this.P=P;

this.results = DistArray.make[Int](Dist.makeUnique(), 0);

this.R = 0..(N-1);

}

def start() {

new Board().distSearch();

}

def run():Int {

finish start();

val result = results.reduce(((x:Int,y:Int) => x+y),0);

return result;

}

class Board {

val q: Rail[Int];

var fixed:Int;

def this() {

q = new Rail[Int](N);

fixed = 0;

}

def safe(j:Int) {

for (k in 0..(fixed-1)) {

if (j == q(k) || Math.abs(fixed-k) == Math.abs(j-q(k)))

return false;

}

return true;

}

def search() {

for ([k] in R) searchOne(k);

}

def searchOne(k:Int) {

if (safe(k)) {

if (fixed==(N-1)) {

// all ranks safely filled

atomic NQueensDist.this.results(here.id)++;

} else {

q(fixed++) = k;

search();

fixed--;

}

}

}

def distSearch() {

ateach([k] in Dist.makeBlock(R)) {

// implicit copy of 'this' made across the at divide

searchOne(k);

}

}

}

public static def main(args:Array[String](1)) {

val n = args.size > 0 ? Int.parse(args(0)) : 8;

Console.OUT.println("N=" + n);

val P = Place.MAX_PLACES;

val nq = new NQueensDist(n,P);

var start:Long = -System.nanoTime();

val answer = nq.run();

val result = answer==EXPECTED_SOLUTIONS(n);

start += System.nanoTime();

start /= 1000000;

Console.OUT.println("NQueensDist " + nq.N + "(P=" + P +

") has " + answer + " solutions" +

(result? " (ok)." : " (wrong).") +

"time=" + start + "ms");

}

}

Листинг В.2 - Программа по вычислению числа Pi на языке IBM X10

public class pi {

public static def main(args:Array[String](1)) {

val N = 1000000;

val init = (i: Point) => {

val r = new Random();

var m: Double = 0.0D;

for (c in 1..N) {

val x = r.nextDouble();

val y = r.nextDouble();

if (x * x + y * y <= 1.0)

m++;

}

m

};

val r = DistArray.make[Double](Dist.makeUnique(), init);

val pi = 4 * r.reduce(

(x: Double, y: Double) =>

x + y, 0.0) /

(N * Place.MAX_PLACES);

Console.OUT.println("MAX_PLACES = " +

Place.MAX_PLACES);

Console.OUT.println("Pi = " + pi);

}

}

Размещено на Allbest.ru