Завадостійке кодування на основі циклічних кодів

2. В середовищі Visual Studio 2008 на мові програмування C#, розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє виконувати обчислення СRC8 та СRC32 табличним методом.

3. Тестування програми показало, що навіть короткі поліноми здатні виявляти значні зміни файлів, що для кодів, які виправляють помилки вкрай важко.

4 Економічна частина

Створення нової програми передбачає розрахунок економічного ефекту від впровадження програмного продукту. Нова розробка повинна бути вигідною не тільки для виробника, а й для споживача, так як придбавши її він сподівається зменшити витрати часу та ресурсів.

Для того щоб оцінити економічний ефект в економічній частині потрібно розрахувати:

- кошторис витрат на розробку програмного продукту;

- виробничу собівартість матеріального носія з програмним продуктом;

- ціну реалізації матеріального носія з записаним програмним продуктом;

- чистий прибуток, який отримає розробник протягом одного року від реалізації матеріальних носіїв з новим програмним продуктом;

- експлуатаційні витрати у споживача, пов'язані з використанням нового програмного продукту;

- річний економічний ефект на експлуатаційних витратах для споживача при використанні нового програмного продукту;

- річний економічний ефект на ціні для споживача при придбанні нового програмного продукту

- термін окупності витрат для виробника.

4.1 Розрахунок кошторису витрат на розробку програмного продукту

Кошторис витрат на розробку даного програмного продукту включає розрахунок таких основних статей витрат:

Заробітна плата визначається за формулою:

, грн., (4.1)

де: М - місячний посадовий оклад розробника, грн.

Тр - число робочих днів в місяці (Тр=22),

t - число днів роботи розробника.

Розрахунки занесемо до таблиці 4.1.

Таблиця 4.1-Заробітна плата

Додаткова заробітна плата Здод всіх розробників яки приймали участь в розробці нового технічного рішення розраховується як 10 - 12 % від основної заробітної плати робітників.

Здод = Ндод Зр [грн.], (4.2)

де Ндод - норма нарахування додаткової заробітної плати.

Здод = 20000,10 =200,00 (грн.).

Нарахування на заробітну плату Зн у 2010 році складають 37% від суми основної та додаткової заробітної плати розробників та робітників

Зн = Нзп ( Зо+Зд) (4.3)

де, Нзп - процент нарахування на заробітну плату.

Зн = 0,37(2000,00+200,00)=814,00 (грн.)

Амортизаційні відрахування можуть бути розраховані за формулою:

грн., (4.4)

де: Ц - вартість обладнання,

На - річна норма амортизації,

Т - термін використання комп'ютера, цілі місяці.

Таблиця 4.2 - Амортизаційні відрахування

Витрати на матеріали розраховуються за формулою:

М = HiЦiKі - BiЦв (4.5)

де Hi - кількість і-го виду матеріалів;

Кі - коефіцієнт тpанспоpтних витрат, Ктp=1,1...1,15

Ці - ціна одиниці вимірювання і-го виду матеріалів;

Ві - величина відходів і-го виду матеріалів;

Цв - ціна одиниці вимірювання відходів і-го виду матеріалів;

n - кількість видів матеріалів.

Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту зведені до таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 - Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту

Витрати на матеріали з урахуванням транспортних витрат становлять:

М = 10,00·1.1 =11,00 грн.

Витрати на електроенергію можна розрахувати за такою формулою:

Ве=В·П·ФКп грн. , (4.6)

де: В - вартість 1кВт - години електроенергії ( В=0,72 грн/кВт).

П - установлена потужність обладнання, кВт. П=0,3кВт/год

Ф - фактична кількість годин роботи комп'ютера при створенні програмного продукту - 40 год.

Кп - коефіцієнт використання потужності Кп = 0,5

Ве = 0,74 0,3 150 0,5 = 4,44 грн.

Інші витрати складають 200 % від основної заробітної платні :

Ів = 2000· 2 = 4000,00 (грн.)

Загальні витрати на розробку програмного продукту становитимуть суму всіх попередніх витрат:

В=Зо+Здод+Нзп+А+М+Ве+І (4.7)

В =2000,00+200,00+814,00+125,00+11,00+4,40+4000,00 = 7229,40 грн.

4.2 Розрахунок собівартості матеріального носія з програмним продуктом

Розрахунок виробничої собівартості одиниці продукції передбачає визначення таких статей витрат:

Витрати на комплектуючі:

(4.8)

де Ні - кількість комплектуючих і-го виду, шт.;

Ці - покупна ціна комплектуючих і-го виду, [грн.];

Кi - коефіцієнт транспортних витрат, Кі = 1,2;

n - кількість видів матеріалів.

Витрати на комплектуючі представлені в таблиці 4.2

Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту зведені до таблиці 4.3.

Таблиця 4.4 - Витрати на комплектуючі

Витрати на комплектуючі з урахуванням транспортних витрат становлять:

К = 4,50·1.1 =4,95 грн.

Витрати на силову електроенергію розраховуємо за формулою:

, (4.9)

де В - вартість 1 кВт - години електроенергії - 0,7 грн./кВт.;

П - установлена потужність комп'ютера з додатковими приладами - 0,5кВТ;

Ф - фактична кількість годин роботи комп'ютера з додатковими приладами, необхідна для запису програмного продукту - 1 година;

Кп - коефіцієнт використання потужності.

Кп =0,6.

Ве =0,74·0,5·1·0,6=0,22 грн.

Основна зарплата оператора розраховується за формулою:

(4.10)

де ti -- норма часу (трудомісткість) на виконання необхідної технологічної операції (запис програми), 1 годин;

n -- число робіт по видах та розрядах-1,

Кс -- коефіцієнт співвідношень, Кс =1,3;

Сі -- погодинна тарифна ставка оператора, який виконує встановлення (запис) програми, Сі визначається за формулою:

(4.11)

де Мн - мінімальна місячна оплата праці, 840 грн;

Кі -- тарифний коефіцієнт робітника відповідного розряду та професії;

Тр -- число робочих днів в місяці - 22;

Тзм -- тривалість зміни, Тзм = 8 годин.

Сі=(840·1,73)/(8·22) = 8,25 грн./год.

Зр = 1·8,25 ·1,3 = 10,72 грн.

Додаткова заробітна плата оператора розраховується як 12% від основної заробітної плати робітників:

Здод= 10,72·0,12=1,28 грн.

Нарахування на заробітну плату у 2010 р. - 37 %:

Знар= (10,72+1,28) ·0,37=4,44 грн.

Вартість інтелектуальної власності, тобто це ті кошти, які планує отримати розробник від реалізації кожного матеріального носія з записаним програмним продуктом, розраховуємо за формулою:

Ів = Ір·к (4.12)

де Ір - кошти, які буде отримувати розробник від реалізації кожного матеріального

носія з записаним програмним продуктом - 100 грн.;

к - коефіцієнт, який враховує нарахування на заробітну плату - 1,37.

І= 100·1,37=137,00 грн.

Загальновиробничі витрати для ЕОМ становлять 270% від основної заробітної плати оператора:

ЗВ =10,72·2,7= 28,94 грн

Повна собівартість матеріального носія із записаним програмним продуктом - це сума всіх статей витрат:

S =4,95+0,22+10,72+1,28+4,44+137,00+28,94 = 187,55 грн

4.3 Розрахунок ціни реалізації матеріального носія із записаним програмним продуктом

Ціну реалізації матеріального носія з програмним продуктом можна розрахувати за формулою:

(4.13)

де S - повна собівартість виробу, грн.;

Р - норматив рентабельності , Р = 30 %;

W - ставка податку на додану вартість, % (у 2010 році W = 20%).

Цр = 187,55 ·1,3·1,2 = 292,57 (грн.)

4.4 Розрахунок прибутку для виробника

Величина чистого прибутку, який виробник зможе отримати за рік розраховується за формулою

(4.14)

де Цр - ціна реалізації виробу 292,57 грн.;

МР - вартість матеріальних та інших ресурсів, які були придбані виробником для виготовлення матеріального носія з програмним продуктом

(МР=(0,1…0,2)*Цр)

S- повна собівартість вибору - 187,55 грн.;

f - з ставка ПДВ, 20%;

q- норматив,який визначає величину адміністративних витрат, витрат на збут і інші операційні витрати (q =5…10%)

h - ставка податку на прибуток - 25%.;

N - число матеріальних носіїв, які планується реалізувати за рік.

= 10338,3 грн.

4.5 Розрахунок експлуатаційних витрат у споживача, пов'язаних з використанням програмного продукту

Обслуговуючий персонал даного програмного продукту це один інженер з місячним посадовим окладом 1500,00 грн.

грн./рік, (4.15)

де: 12 - число місяців,

М - місячний посадовий оклад,

в - доля часу, яку витрачає працівник на обслуговування виробу в загальному часі своєї роботи. в=0,001.

Зобс = 12·1500,00·0,001 = 18,00 грн./рік.

Додаткова заробітна плата обслуговуючого персоналу:

Здод = 18,00· 10% = 1,80 грн./рік.

Нарахування на заробітну плату Нзп складають 37% від суми основної та додаткової зарплати.

Нзп= (Зобс+Здод)·0,37 (4.16)

Нзп= (18,00+1,80) · 0,37 = 7,32 (грн./рік)

Амортизаційні відрахування для програмного продукту.

Українські стандарти припускають амортизацію будь-яких видів нематеріальних активів. У світовій практиці остання тенденція така, що нематеріальні активи з невизначеним строком корисного використання (активи, стосовно яких неможливо визнати, скільки часу вони будуть генерувати грошові надходження від їхнього використання) не амортизуються, тому що якщо такі активи амортизувати, то їхня залишкова вартість у балансі буде зменшуватися, що може не відповідати правдивому положенню справ.

Нарахування амортизації нематеріальних активів здійснюється протягом строку їхнього корисного використання, що встановлюється підприємством при визнанні цього об'єкта активом (при зарахуванні на баланс), але не більше 20 років.

Строком корисного використання (експлуатації) вважається очікуваний період часу, протягом якого необоротні активи будуть використовуватися підприємством або з їхнім використанням буде виготовлений (виконаний) очікуваний підприємством обсяг продукції (робіт, послуг).

Метод амортизації нематеріального активу обирається підприємством самостійно, виходячи з умов одержання майбутніх економічних вигід. Якщо такі умови визначити неможливо, то амортизація нараховується із застосуванням прямолінійного методу.

Розрахунки проводимо за формулою:

грн./рік, (4.17)

де: Ц - вартість програмного продукту, Ц=292,57 грн.

Т - термін використання програмного продукту - 10р.

грн./рік.

Інші витрати приймаємо, як 5% від суми усіх попередніх витрат

І=0,05(18,00+1,80+7,32+29,25) = 2,81 (грн./рік)

Знайдемо суму витрат за всіма попередніми статтями

Е2 =18,00+1,80+7,32+29,25+2,81= 59,18 (грн./рік)

4.6 Розрахунок умовних обсягів робіт, який може бути виконаний із застосуванням нового програмного продукту

Обсяги робіт можна розрахувати за формулами:

та (4.18)

де Q1 - обсяг робіт при застосуванні існуючого програмного продукту, умовних одиниць;

Q2 - обсяг робіт при застосуванні нового програмного продукту, умовних одиниць;

F - ефективний фонд часу роботи за рік, для однозмінної роботи
F = 1800 годин;

- доля часу, який витрачає працівник на виконання конкретних робіт з застосуванням даного програмного продукту в загальному часі своєї роботи;

ti - час виконання конкретної функції або роботи.

Q1 = 1800 • 60 • 0,01/1 = 1080 [функцій/хв],

Q2 = 1800 • 60 • 0,01/0,5 = 2160 [функцій/хв].

4.7 Розрахунок річного економічного ефекту від впровадження нового програмного продукту

Розрахунок річного економічного ефекту проходить за формулою:

(грн./рік) (4.19)

де: Е1 - експлуатаційні витрати при використанні старого програмного продукту;

Е2 - експлуатаційні витрати з використанням нового програмного продукту;

Q1 - обсяг робіт з застосуванням існуючого програмного продукту;

Q2 - обсяг робіт при застосуванні нового програмного продукту.

Будемо вважати, що експлуатаційні витрати аналогу дорівнюють експлуатаційним витратам аналогу, які були прогнозовані в техніко-економічному обґрунтуванні, тобто

Е1=67,06 грн.

(грн./рік).

Отже споживач отримає економічний ефект на експлуатаційних витратах в розмірі 378,00 грн./рік.

4.8. Розрахунок для споживача економічного ефекту на ціні від придбання нового програмного продукту

Ц=Ц1-Ц2 (4.20)

Ц1 - ціна аналогу - 329 грн.;

Ц2 - ціна нового програмного продукту - 292,57 грн.

Ц=329,00 - 292,57 = 36,43 грн.

4.9 Розрахунок терміну окупності витрат

Термін окупності витрат То - це той період, за який всі вкладені в розробку нового програмного продукту кошти повернуться. Він розраховується за формулою:

То=В/П (років) (4.21)

де: В - витрати на розробку програмного продукту, грн.;

П - прибуток від реалізації 315 шт. матеріальних носіїв з програмним продуктом

(року)

Розробка вважається економічно ефективною, так як термін окупності для нового програмного продукту становить То < 1…3 роки, а за нашими підрахунками система окупиться за 0,7 року.

Висновки

В економічній частині дипломного проекту було розраховано:

- кошторис витрат на розробку програмного продукту -7229,40 грн.

- виробничу собівартість матеріального носія з програмним продуктом - 187,55 грн.

- ціну реалізації матеріального носія з записаним програмним продуктом -292,57 грн.

- чистий прибуток, який отримає розробник протягом одного року від реалізації 315 шт. 10338,30 грн.

- експлуатаційні витрати у споживача, пов'язані з використанням нового програмного продукту 56,37 грн.

- річний економічний ефект на експлуатаційних витратах для споживача при використанні нового програмного продукту - 86,40 грн.

- річний економічний ефект на ціні для споживача при придбанні нового програмного продукту - 36,43 грн.

- термін окупності витрат для виробника - 0,7 року.

Проведені розрахунки свідчать про економічну ефективність та доцільність провадження нової програми.

5 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

5.1 Основні принципи конструювання робочого місця користувача ЕОМ

В даній дипломній роботі розробляється програма, яка буде використовуватись при кодуванні інформації. Оскільки робота пов'язана з комп'ютером, то на людину буде впливати ціла група шкідливих факторів, пов'язаних з застосуванням комп'ютерної техніки, що разом з погано організованим робочим місцем може привести до зниження продуктивності праці. Для підвищення працездатності, одним із головних чинників є правильно організоване робоче місце користувачів ЕОМ. Оскільки комфортні і безпечні умови праці - один з основних факторів, які впливають на продуктивність працюючих з ЕОМ. Таким чином, відповідність конструкції виробничого обладнання і організації робочого місця антропометричним, фізіологічним та психологічним даним людини сприяє раціональній взаємодії між людиною і знаряддям праці й призводить до підвищення працездатності та ефективності трудової діяльності [20].

Класифікація робочих місць користувачів ЕОМ

Робоче місце (РМ) - це обладнаний технічними засобами(засобами відображення інформації, органами управління, допоміжним обладнанням) простір, де здійснюється діяльність виконавця(або групи виконавців). Організацією робочого місця називається система заходів щодо обладнання робочого місця засобами та предметами праці і розміщення їх у певному порядку.

Удосконалення організації робочого місця є однією з умов, що сприяють підвищенню продуктивності праці, тому питанням організації робочого місця тепер приділяється велика увага.

Удосконалення організації праці на робочому місці призводить до:

- створення передумов для більш ефективного використання різних форм поділу та кооперації праці шляхом раціонального розподілу функцій у виробничому колективі, а також між людиною та комп'ютером, виходячи з психофізіологічних можливостей користувача;

- поліпшення конструкції та полегшення обслуговування робочого місця(раціональне розміщення засобів та предметів праці) з урахуванням антропометричних характеристик працюючих;

- розробки нових засобів та методів праці на основі психофізіологічної раціоналізації трудових процесів;

- поліпшення засобів нормування праці шляхом встановлення оптимальних параметрів робочих навантажень;

- формування сприятливих умов праці;

- раціоналізації форм та методів підготовки і підвищення кваліфікації кадрів, а також засобів підбору шляхом урахування психофізіологічних особливостей працюючих.

5.2 Принципи конструювання робочого місця користувача ЕОМ

Робоче місце користувача ЕОМ - це обладнаний технічними засобами(засобами відображення інформації, органами управління, допоміжним обладнанням) простір, де здійснюється діяльність виконавця. Організацією робочого місця називається система заходів щодо обладнання робочого місця засобами та предметами праці і розміщенням їх у певному порядку.

Однією з основних вимог до організації робочого місця є повна відповідність засобів оснащення робочого місця змісту завдань, що виконуються з їх допомогою. Проте у кожній системі вирішуються свої певні завдання, і коло цих завдань розширюється з розвитком самих технічних засобів ЕОМ та їх програмного забезпечення. Розбіжність завдань та функцій зумовлює розбіжність у діях користувачів, які у сукупності складають їх діяльність. Цим продиктований диференційований підхід до вирішення питань конструювання та організації робочих місць у системах різного призначення.

Отже, для раціональної організації робочих місць перш за все необхідно виявити ті їх особливості, на основі яких можна виразити їх схожість (або відмінність) для більш цілеспрямованого вирішення проблеми урахування людського фактора. Таким чином, організація робочого місця на науковій основі передбачає насамперед вирішення проблеми їх класифікації за певними ознаками.

Класифікаційна ознака - це критерій визначення подібності. Вдалість вибору переліку, складу та градацій ознак визначає ступінь зручності та ефективності використання класифікації. На сьогодні єдиної класифікації робочих місць, обладнаних ЕОМ, з позиції ергономіки немає. Це призводить до різноплановості трактувань проблем організації робочого місця [22].

При розробці класифікаційних ознак різних типів робочих місць, обладнаних ЕОМ, треба враховувати досить широкий діапазон кваліфікації користувачів, різноманіття можливих завдань та зовнішніх умов діяльності. В основі класифікації робочих місць, обладнаних ЕОМ, що пропонуються у літературі, лежать три класифікаційні ознаки:

- тип користувача;

- тип завдання;

- умови роботи.

5.3 Вимоги до організації робочих місць користувачів ЕОМ

Організація робочого місця користувача ЕОМ повинна забезпечувати відповідність усіх елементів робочого місця та їх розташування ергономічним вимогам ГОСТ 12.2.032. Основним обладнанням робочого місця користувача ЕОМ є монітор, клавіатура, робочий стіл, стілець(крісло); допоміжні - підставка для ніг, шафи, полиці та ін.

Площа, виділена для одного робочого місця з персональною ЕОМ, повинна складати не менше 6 кв. м, а обсяг - не менше 20 куб. м.

При розміщенні робочих місць необхідно виключити можливість прямого засвічування екрана джерелом природного освітлення. Джерело природного освітлення(вікно) не повинно також потрапляти у зону прямого спостереження користувача. Відносно світлових прорізів робочі місця доцільно розташовувати таким чином, щоб природне світло падало на нього збоку, переважно зліва.

При розміщенні робочих місць з відеотерміналами та персональними ЕОМ необхідно дотримуватись таких вимог:

- робочі місця з відеотерміналами та персональними ЕОМ розміщуються на відстані не менше 1 м від стін зі світловими прорізами;

- відстань між бічними поверхнями відеотерміналів має бути не меншою за 1,2 м;

- відстань між тильною поверхнею одного відеотермінала та екраном іншого не повинна бути меншою 2,5 м;

- прохід між рядами робочих місць має бути не меншим 1 м.

Вимоги цього пункту щодо відстані між бічними поверхнями відеотерміналів та відстані між тильною поверхнею одного відеотермінала і екраном іншого враховуються також при розміщенні робочих місць з відеотерміналами та персональними ЕОМ в суміжних приміщеннях, з урахуванням конструктивних особливостей стін та перегородок.

При розміщенні відеотермінала на робочому місці потрібно забезпечити простір для користувача величиною не менше як 850 мм з урахуванням виступаючих частин обладнання. Для стоп має бути передбачено простір по глибині та висоті не менше як 150 мм, по ширині - не менше як 530 мм.

Під час організації робочого простору необхідно враховувати індивідуальні антропометричні параметри користувача з відповідними допусками на можливі зміни робочих поз та потребу у переміщеннях [21].

Оптимальною робочою позою користувача ЕОМ може вважатися таке розташування тіла, при якому ступні працівника розташовані на підлозі або на підставці для ніг; стегна зорієнтовані у горизонтальній площині; передпліччя - вертикально; лікті - під кутом 70-90° до вертикальної площини; зап'ястя зігнуті під кутом не більше 20° відносно горизонтальної площини; нахил голови - 15- 20° відносно вертикальної площини, а також виключені часті її повороти .

Якщо користування відеотерміналом та персональною ЕОМ є основним видом діяльності, то вказане обладнання розміщується на основному робочому столі, як правило, з лівого боку.

Якщо використання відеотермінала та персональної ЕОМ є періодичним, то устаткування, як правило, розміщується на приставному столі, переважно з лівого боку від основного робочого столу. Кут між поздовжніми осями основного та приставного столів має бути 90-140°.

Якщо використання відеотермінала та персональної ЕОМ є періодичним, то дозволяється обладнувати в приміщенні окремі робочі місця колективного користування з відеотерміналом та персональною ЕОМ.

а - зона максимальної досяжності; б - зона досяжності пальців при витягнутій руці;

в - зона легкої досяжності

долоні;

г - оптимальний простір для грубої ручної роботи;

д - оптимальний простір для тонкої ручної роботи.

Рисунок 4.1 - Зони досяжності рук в горизонтальні площині

5.4 Технічне рішення щодо забезпечення електробезпеки до робочого місця користувача ЕОМ

Для забезпечення електробезпеки до робочого місця користувача ЕОМ потрібно, щоб воно відповідало таким вимогам:

1) електропроводи та кабелі за виконанням та ступенем захисту мають відповідати класу зони за ПВЕ, мати апаратуру захисту від струму короткого замикання та інших аварійних режимів;

2) Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі необхідно повністю унеможливити виникнення електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежувати застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, перейти на негорючу ізоляцію;

3) У приміщенні, де одночасно експлуатується або обслуговується більше п'яти персональних ЕОМ, на помітному та доступному місці встановлюється

аварійний резервний вимикач, який може повністю вимкнути електричне живлення приміщення, крім освітлення;

4) Лінія електромережі для живлення ЕОМ, периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ виконується як окрема групова трипровідна мережа, шляхом прокладання фазового, нульового робочого та нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів.

В нашому випадку для забезпечення електробезпеки локальної обчислювальної мережі будемо використовувати нульовий захисний провідник який буде занулено.

Занулення - це навмисне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих струмонепровідних частин електропристроїв, які можуть виявитись під напругою.

1. Виконаємо розрахунок занулення для приміщення. Більш докладна інформація для розрахунків зведена в таблиці 4.1.

2. Розробляємо електричну схему занулення (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 - Розрахункова схема занулення

3. Занулення виконується у випадках, коли є присутня номінальна напруга від 42В до 380В змінного струму, а також при наявності небезпечних умов експлуатації електричного устаткування, можливість одночасного дотику. Ці дві умови є причиною для занулення робочих місць оператора для забезпечення безпеки роботи.

Таблиця 4.1 - Вихідні дані для розрахункового завдання

Умови експлуатації

Розрахуємо на здатність відключати. Для живлення лінії 1 вибираємо масляний трансформатор потужністю Рт= 63 кВЛ з первинною напругою 6 - 10 кВ, з'єднання обмоток (первинна/вторинна) ?/Yн, розрахунковий опір Zт/3=0,12 Ом. Визначимо робочий струм лінії 1:

Визначимо струм короткого замикання та визначимо вимикаючу здатність занулення обчислювальної техніки. Вибираємо чотирижильний алюмінієвий кабель, прокладений у повітрі з поперечним перетином жили S1Ф =12 мм2 , для якого допустиме навантаження складає 47 А. Визначимо робочий струм лінії 2:

Вибираємо чотирижильний алюмінієвий кабель, прокладений у землі з поперечним перетином S2Ф =12 мм2, для якого допустиме навантаження складає 85 А. Визначимо робочий струм лінії 3:

Вибираємо три одножильних алюмінієвих проводи перетином S3ф= 1 мм2, довжина кабелю l3 - 15м (за умовою матеріал і довжина вибираються самостійно), прокладених в одній трубі, для яких допустиме навантаження складає 16 А (наявність нульового проводу в чотирипроводній мережі в розрахунок не приймається). Визначаємо значення активних опорів фазних проводів ліній 1, 2 і 3 (1,2 і 3 лінії з алюмінієвих проводів, рм=0,028[Ом*мм2/м]):

Приймаємо значення індуктивного опору повітряної лінії Х2=0,6 Ом/км і внутрішньої Х1=0,3 Ом/км, Х3=0,3 Ом/км, тоді індуктивний опір петлі "фаза- нуль":

Хп=2Х111+2Х2l2+2Х313 (4.5)

З огляду на вимоги ПУЭ, про те, що Rн ? Rф , приймаємо площу перетину нульових проводів виконаних з алюмінію для ліній 1, 2 і 3 такими: Sн1= 8 мм2 , S = 4 мм2 і Sн3= 0,5 мм2 . Тоді значення активного опору нульових проводів:

Знаходимо комплексний опір петлі "фаза-нуль":

Умова безпеки з напруги дотику буде забезпечена при умові, якщо:

Де Uгр - граничний допустимий рівень напруги дотику, який нормується ГОСТ 12.1.038-82. Відповідно до ГОСТ 12.1.038-82, якщо час впливу на людину складає більше 1 с., то гранично допустимий рівень напруги становить Uгр = 36 В. Для зменшення напруги дотику (потенціалу корпусу) необхідно зменшувати опір нульового провода ZН або застосовувати його повторне заземлення [24].

Розрахунок повторного занулення нульового провода R0, виконується аналогічно розрахунку захисного занулення обладнання.

Опір одиничного вертикального електрода дорівнює:

Опір з'єднувальної штаби можна визначити за формулою:

Загальний опір складається з паралельного з'єднання вертикальних електродів та з'єднувальної штаби:

Коефіцієнт використання ?ш=0,695 розрахований за методикою визначення коефіцієнта використання ?в

Напруга дотику при Rпз= 1,85 Ом становить:

Отже умова безпеки Uд ? Uгр виконується, тобто 27,47< 36 В.

Висновок

Отже, актуальність даної проблематики пов'язана з тим, що все більшою стає комп'ютеризація фірм, підприємств та інших організацій.

Також слід зазначити, що особливістю електробезпеки ще є те, що керівники не завжди при покупці ЕОМ звертають належної уваги на якість та безпечність обладнання, Оскільки дуже багато людей працюють у контакті з ЕОМ досить довгий час, є необхідність забезпечення їх безпеки під час роботи. Тому в даний час проблема дотримання вимог безпеки в приміщеннях з ЕОМ стає все більш актуальною і важливою.

Отже, слід боротися з такими проблемами, використовувати всі найновітніші засоби для забезпечення безпеки людей при роботі з ЕОМ і найкращим та найнадійнішим способом при цьому є дотримання правил безпеки для приміщень з ЕОМ, турбуючись про людей, що працюють з ЕОМ

Висновки

У дипломній роботі розроблено та досліджено програмний продукту для завадостійкого кодування даних з використанням циклічних CRC кодів. Основні результати роботи такі:

1. Корегуючі коди - основний метод захисту від дії завад при передачі і зберіганні даних.

2. Вибір методу кодування залежить під області застосування і заданих вимог до корегуючої здатності. В деяких випадках застосування кодів, що виявляють помилки має переваги перед кодами, що виявляють і виправляють помилки, оскільки коди, що виправляють помилки характеризуються дуже малою надлишковістю.

3. Серед кодів, що виявляють помилки найбільші переваги мають циклічні CRC-коди, які можуть використовуватись як для завадостійкої передачі даних так і для перевірки цілісності файлів, яка може бути порушена в результаті дій зловмисників.

4. Розроблено алгоритми обчислення контрольних сум для поліномів CRC8 та CRC32 табличним методом.

5. В середовищі Visual Studio 2008 на мові програмування C# , розроблено програмне забезпечення яке дозволяє виконувати обчислення СRC8 та СRC32 табличним методом.

6. Виконане тестування програми показало, що навіть короткі поліноми здатні виявляти значні зміни файлів, що для кодів, які виправляють помилки вкрай важко.

Високий рівень рішення поставленої задачі досягнутий, за рахунок використання програмного середовища Visual Studio 2008 та мови C#.

перелік посилань

1. Вернер М. Основы кодирования. Учебник для ВУЗов. Москва: Техносфера, 2004. - 288с.

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Crc

3. Лидовский В. В. Теория информации: Учебное пособие. - М.: Компания Спутник, 2004. - 111 с.

4. http://www.rarlab.com/

5. http://www.softsoft.ru/

6. Козловский В.О. Методические указания к выполнению экономической части дипломных проектов студентами технических специальностей. - Винница: ВГТУ, 1998. - 85 с.

7. Золотарёв В. В., Овечкин Г. В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы: Справочник / Под. ред. чл.-кор. РАН Ю. Б. Зубарева. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 126 с.

8. Майданюк В. П. Кодування та захист інформації. Навчальний посібник. - Вінниця: ВНТУ, 2009. - 164 с.

9. Основы теории информации и кодирования/И. В. Кузьмин, В. А. Кедрус. - К: Вища шк., 1986. - 238 с.

10. Дмитриев В. И. Прикладная теория информации. - М.: Высш. шк., 1989. - 420 с.

11. Хэмминг Р. В. Теория кодирования и теория информации. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1983. - 176 с.

12. Харкевич А. А. Борьба с помехами. - М.: Наука, 1965. - 270 с.

13. Блейхут Р. Теория и практика кодов контролирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с.

14. Основы теории передачи информации. Ч. 2. Помехоустойчивое кодирование/ В. И. Шульгин. - Учебное пособие. - Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2003. - 87 с.

15. Кларк Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987. - 392 с.

16. Банкет В. Л. Сверточные коды в системах передачи информации: Учеб. Пособие / Одесск. электротехн. ин-т связи им. А. С. Попова. Одесса, 1986. - 57 с.

17. http://www.xakep.ru/post/21788/default.asp?print=true

18. Троелсен. Э. С# и платформа .NET. Библиотека программиста. -- СПб.: Питер, 2004. --796 с.

19. Нейгел К. и др. C# 2005 и платформа .NET 3.0 для профессионалов.: Пер. с англ. - М.: ООО «И. Д. Вильямс», 2008. - 1376 с.

20. Навакатікян О.О., Кальниш В.В., Стрюков С.М.. Охорона праці користувачів комп'ютерних відеодисплейних терміналів. - К., 1997. - 400 с.

21. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислюваних машин.

22. Збірник нормативних актів, 2001.23. Є.А. Бондаренко. Використання нормативних актів про охорону праці користувачів електронно-обчислювальних машин. // Вінниця: ВДТУ, 2003. -100с.

23. Державні санітарні правила та норми 3.3.3.007-90. Вимоги електробезпеки до приміщень з електронно-обчислювальними машинами.

24. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Охорона праці». Захист від ураження електричним струмом . Загальні відомості безпеки та розрахунок занулення / Якубович В.П. - Вінниця: ВДТУ, 1997. 40.

Додаток А

(обов'язковий)

ВНТУ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри ПЗ

д.т.н., проф. А.М. Пєтух

«_____» ________ 2010 р.

Технічне завдання

на дипломну роботу зі спеціальності 7.080403 - Програмне забезпечення автоматизованих систем

студента групи 1ПЗ-09сп Кравець В.В.

1.1 Найменування та галузь застосування

Розробка та дослідження програмного забезпечення для завадостійкого кодування на основі циклічних кодів

Даний програмний продукт призначений для завадостійкого кодування даних і може знайти застосування при передачі файлів по мережах, а також для контролю цілісності файлів, яка може бути несанкціоновано порушена зловмисниками.

1.2 Підстава для проведення робіт

Завдання на роботу, яке затверджене на засіданні кафедри програмного забезпечення - протокол ______ від _______.

1.3 Мета та призначення роботи

Метою даної роботи є розробка та дослідження алгоритмів і програм кодування даних з виявленням помилок на основі циклічних CRC-кодів.

У відповідності до поставленої мети в роботі вирішуються такі завдання:

- аналіз циклічних кодів;

- розробка алгоритму кодування даних з виявленням помилок на основі CRC-кодів;

- вибір програмних засобів для вирішення поставлених завдань;

- розробка та тестування програмних модулів;

- розрахунок економічних показників;

- вирішення питань охорони праці.

1.4 Технічні вимоги

1. Тип коду - циклічний CRC-код.

2. Довжина поліномів - CRC8, CRC32.

3. Операційна система - Windows XP.

4. Мова програмування - C#

1.5. Перелік технічної документації, що пред'являється по закінченню робіт

технічне завдання;

техніко-економічне обґрунтування;

лістинг програми.

1.6 Економічні показники

1. Сума усіх витрат на розробку програмного продукту - не більше 8000 грн.

2. Собівартість однієї копії - не більше 200 грн.

1.7 Стадії і етапи розробки

Завдання на проектування видане ___________ 2010 року. Проектування та дослідження повинно бути завершеним до __________ 2010 року.

1. Техніко-економічне обґрунтування технічного завдання на роботу _.

2. Варіантний аналіз основної проектної задачі і техніко-економічне обґрунтування вибору оптимального алгоритму завадостійкого кодування ___ .

3. Розробка алгоритму кодування ___________.

4. Розробка програмних модулів для виконання кодування - ______.

5. Тестування розроблених програмних продуктів - ____________.

6. Аналіз економічної ефективності розробки - ____________.

7. Вирішення питань охорони праці - ____________.

8. Оформлення пояснювальної записки і графічних матеріалів - __.

1.8 Порядок контролю і приймання

Порядок контролю і приймання роботи регламентується відповідними документами ВНТУ і державними стандартами.

Додаток Б

Текст програми CRC - кодування

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Windows.Forms;

namespace CRC32

{

static class Program

{

/// <summary>

/// The main entry point for the application.

/// </summary>

[STAThread]

static void Main()

{

Application.EnableVisualStyles();

Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

Application.Run(new Form1());

}

}

}

using System;

using System.IO;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using CRC;

namespace CRC32

{

public partial class Form1 : Form

{

public Form1()

{ InitializeComponent(); }

private string filename;

private bool states = false;

private void btBrowse_Click(object sender, EventArgs e)

{

var open = new OpenFileDialog

;

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

filename = open.FileName;

tbSource.Text = filename;

}

btCalc.Enabled = true;

}

private void btCalc_Click(object sender, EventArgs e)

{

try

{

if (CRC8.Checked)

{

var crc8 = new Crc8();

using (var f = File.Open(filename, FileMode.Open))

crc8.ComputeHash(f);

states = false;

tbResult.Text = crc8.CrcValue.ToString("x2").ToUpper();

}

else

if (CRC32.Checked)

{

var crc32 = new Crc32();

using (var f = File.Open(filename, FileMode.Open))

crc32.ComputeHash(f);

states = true;

tbResult.Text = crc32.CrcValue.ToString("x2").ToUpper();

}

btSave.Enabled = true;

}

catch { MessageBox.Show("Вкажіть файл!!!","Увага!"); }

}

private void btAbout_Click(object sender, EventArgs e)

{

var f = new About();

f.Visible = false;

if (f.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{ }

}

private void btCheck_Click(object sender, EventArgs e)

{

try

{ var fnm = "";

var csm = "";

//ініціалізація діалогу відкриття файлів

//для файла що перевірятиметься

var open = new OpenFileDialog

;

//додавання файла

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

fnm = open.FileName;

tbSource.Text = fnm;

}

//ініціалізація фільтра для файла хеш-суми

open.Filter = "Хеш-сума (*.crc)|*.crc";

//додавання файла

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

csm = open.FileName;

tbResult.Text = csm;

}

//визначення crc32 для файла

//створення потоку та зчитування інформації

var fs = new StreamReader(csm);

fs.ReadLine();

fs.ReadLine();

var crc = fs.ReadLine();

var fcrc = fs.ReadLine();

fs.Close();

if (crc == "crc32")

{

var crc32 = new Crc32();

using (var f = File.Open(fnm, FileMode.Open))

crc32.ComputeHash(f);

tbResult.Text = crc32.CrcValue.ToString("x2").ToUpper();

//порівняння нового CRC32 і добутого з файла

if (fcrc == crc32.CrcValue.ToString("x2").ToUpper())

{ MessageBox.Show("Файл переданий правильно!", "Увага!"); }

else

{ MessageBox.Show("Файл переданий неправильно!", "Увага!"); }

}

if (crc == "crc8")

{

var crc8 = new Crc8();

using (var f = File.Open(fnm, FileMode.Open))

crc8.ComputeHash(f);

tbResult.Text = crc8.CrcValue.ToString("x2").ToUpper();

//порівняння нового CRC32 і добутого з файла

if (fcrc == crc8.CrcValue.ToString("x2").ToUpper())

{ MessageBox.Show("Файл переданий правильно!", "Увага!"); }

else

{ MessageBox.Show("Файл переданий неправильно!", "Увага!"); }

}

}

catch { MessageBox.Show("Помилка відкриття файлів!", "Увага!"); }

}

private void btSave_Click(object sender, EventArgs e)

{

try

{ var fi = new FileInfo(filename);

//визначення довжини імені файла без розширення

var index = fi.Name.Length - fi.Extension.Length;

var crc = states ? "crc32" : "crc8";

//генерування імені та шляху нового файла

var fname = fi.DirectoryName + "\\" + crc + fi.Name.Remove(index) + ".crc";

//створення потоку та запис даних про файл

var fs = new StreamWriter(fname);

fs.WriteLine(fi.FullName);

fs.WriteLine(DateTime.Now);

fs.WriteLine(crc);

fs.WriteLine(tbResult.Text);

fs.Close();

btSave.Enabled = false;

MessageBox.Show("Дані збережено\nШлях: " + fi.DirectoryName,"Увага!");

}

catch { MessageBox.Show("Помилка при збереженні файла!", "Увага!"); }

}

}

}

using System;

using System.Security.Cryptography;

namespace CRC

{

//CRC-32-IEEE 802.3 x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1 (V.42, MPEG-2, PNG[17], POSIX cksum)

public class Crc32 : HashAlgorithm

{

public const uint DefaultSeed = 0xffffffff;

readonly static uint[] CrcTable = new uint[] {

0x00000000, 0x77073096, 0xEE0E612C, 0x990951BA, 0x076DC419,

0x706AF48F, 0xE963A535, 0x9E6495A3, 0x0EDB8832, 0x79DCB8A4,

0xE0D5E91E, 0x97D2D988, 0x09B64C2B, 0x7EB17CBD, 0xE7B82D07,

0x90BF1D91, 0x1DB71064, 0x6AB020F2, 0xF3B97148, 0x84BE41DE,

0x1ADAD47D, 0x6DDDE4EB, 0xF4D4B551, 0x83D385C7, 0x136C9856,

0x646BA8C0, 0xFD62F97A, 0x8A65C9EC, 0x14015C4F, 0x63066CD9,

0xFA0F3D63, 0x8D080DF5, 0x3B6E20C8, 0x4C69105E, 0xD56041E4,

0xA2677172, 0x3C03E4D1, 0x4B04D447, 0xD20D85FD, 0xA50AB56B,

0x35B5A8FA, 0x42B2986C, 0xDBBBC9D6, 0xACBCF940, 0x32D86CE3,

0x45DF5C75, 0xDCD60DCF, 0xABD13D59, 0x26D930AC, 0x51DE003A,

0xC8D75180, 0xBFD06116, 0x21B4F4B5, 0x56B3C423, 0xCFBA9599,

0xB8BDA50F, 0x2802B89E, 0x5F058808, 0xC60CD9B2, 0xB10BE924,

0x2F6F7C87, 0x58684C11, 0xC1611DAB, 0xB6662D3D, 0x76DC4190,

0x01DB7106, 0x98D220BC, 0xEFD5102A, 0x71B18589, 0x06B6B51F,

0x9FBFE4A5, 0xE8B8D433, 0x7807C9A2, 0x0F00F934, 0x9609A88E,

0xE10E9818, 0x7F6A0DBB, 0x086D3D2D, 0x91646C97, 0xE6635C01,

0x6B6B51F4, 0x1C6C6162, 0x856530D8, 0xF262004E, 0x6C0695ED,

0x1B01A57B, 0x8208F4C1, 0xF50FC457, 0x65B0D9C6, 0x12B7E950,

0x8BBEB8EA, 0xFCB9887C, 0x62DD1DDF, 0x15DA2D49, 0x8CD37CF3,

0xFBD44C65, 0x4DB26158, 0x3AB551CE, 0xA3BC0074, 0xD4BB30E2,

0x4ADFA541, 0x3DD895D7, 0xA4D1C46D, 0xD3D6F4FB, 0x4369E96A,

0x346ED9FC, 0xAD678846, 0xDA60B8D0, 0x44042D73, 0x33031DE5,

0xAA0A4C5F, 0xDD0D7CC9, 0x5005713C, 0x270241AA, 0xBE0B1010,

0xC90C2086, 0x5768B525, 0x206F85B3, 0xB966D409, 0xCE61E49F,

0x5EDEF90E, 0x29D9C998, 0xB0D09822, 0xC7D7A8B4, 0x59B33D17,

0x2EB40D81, 0xB7BD5C3B, 0xC0BA6CAD, 0xEDB88320, 0x9ABFB3B6,

0x03B6E20C, 0x74B1D29A, 0xEAD54739, 0x9DD277AF, 0x04DB2615,

0x73DC1683, 0xE3630B12, 0x94643B84, 0x0D6D6A3E, 0x7A6A5AA8,

0xE40ECF0B, 0x9309FF9D, 0x0A00AE27, 0x7D079EB1, 0xF00F9344,

0x8708A3D2, 0x1E01F268, 0x6906C2FE, 0xF762575D, 0x806567CB,

0x196C3671, 0x6E6B06E7, 0xFED41B76, 0x89D32BE0, 0x10DA7A5A,

0x67DD4ACC, 0xF9B9DF6F, 0x8EBEEFF9, 0x17B7BE43, 0x60B08ED5,

0xD6D6A3E8, 0xA1D1937E, 0x38D8C2C4, 0x4FDFF252, 0xD1BB67F1,

0xA6BC5767, 0x3FB506DD, 0x48B2364B, 0xD80D2BDA, 0xAF0A1B4C,

0x36034AF6, 0x41047A60, 0xDF60EFC3, 0xA867DF55, 0x316E8EEF,

0x4669BE79, 0xCB61B38C, 0xBC66831A, 0x256FD2A0, 0x5268E236,

0xCC0C7795, 0xBB0B4703, 0x220216B9, 0x5505262F, 0xC5BA3BBE,

0xB2BD0B28, 0x2BB45A92, 0x5CB36A04, 0xC2D7FFA7, 0xB5D0CF31,

0x2CD99E8B, 0x5BDEAE1D, 0x9B64C2B0, 0xEC63F226, 0x756AA39C,

0x026D930A, 0x9C0906A9, 0xEB0E363F, 0x72076785, 0x05005713,

0x95BF4A82, 0xE2B87A14, 0x7BB12BAE, 0x0CB61B38, 0x92D28E9B,

0xE5D5BE0D, 0x7CDCEFB7, 0x0BDBDF21, 0x86D3D2D4, 0xF1D4E242,

0x68DDB3F8, 0x1FDA836E, 0x81BE16CD, 0xF6B9265B, 0x6FB077E1,

0x18B74777, 0x88085AE6, 0xFF0F6A70, 0x66063BCA, 0x11010B5C,

0x8F659EFF, 0xF862AE69, 0x616BFFD3, 0x166CCF45, 0xA00AE278,

0xD70DD2EE, 0x4E048354, 0x3903B3C2, 0xA7672661, 0xD06016F7,

0x4969474D, 0x3E6E77DB, 0xAED16A4A, 0xD9D65ADC, 0x40DF0B66,

0x37D83BF0, 0xA9BCAE53, 0xDEBB9EC5, 0x47B2CF7F, 0x30B5FFE9,

0xBDBDF21C, 0xCABAC28A, 0x53B39330, 0x24B4A3A6, 0xBAD03605,

0xCDD70693, 0x54DE5729, 0x23D967BF, 0xB3667A2E, 0xC4614AB8,

0x5D681B02, 0x2A6F2B94, 0xB40BBE37, 0xC30C8EA1, 0x5A05DF1B,

0x2D02EF8D

};

uint crcValue = 0;

public override void Initialize()

{

crcValue = 0;

}

protected override void HashCore(byte[] buffer, int start, int length)

{

crcValue ^= DefaultSeed;

unchecked

{

while (--length >= 0)

{

crcValue = CrcTable[(crcValue ^ buffer[start++]) & 0xFF] ^ (crcValue >> 8);

}

}

crcValue ^= DefaultSeed;

}

protected override byte[] HashFinal()

{

this.HashValue = new byte[] { (byte)((crcValue >> 24) & 0xff),

(byte)((crcValue >> 16) & 0xff),

(byte)((crcValue >> 8) & 0xff),

(byte)(crcValue & 0xff) };

return this.HashValue;

}

public uint CrcValue

{

get

(HashValue[1] << 16)

}

public override int HashSize

{

get { return 32; }

}

}

// Поліном : 0x31 x^8 + x^5 + x^4 + 1

public class Crc8 : HashAlgorithm

{

public const ushort DefaultSeed = 0xff;

readonly static ushort[] Crc8Table = new ushort[256]{

0x00, 0x31, 0x62, 0x53, 0xC4, 0xF5, 0xA6, 0x97,

0xB9, 0x88, 0xDB, 0xEA, 0x7D, 0x4C, 0x1F, 0x2E,

0x43, 0x72, 0x21, 0x10, 0x87, 0xB6, 0xE5, 0xD4,

0xFA, 0xCB, 0x98, 0xA9, 0x3E, 0x0F, 0x5C, 0x6D,

0x86, 0xB7, 0xE4, 0xD5, 0x42, 0x73, 0x20, 0x11,

0x3F, 0x0E, 0x5D, 0x6C, 0xFB, 0xCA, 0x99, 0xA8,

0xC5, 0xF4, 0xA7, 0x96, 0x01, 0x30, 0x63, 0x52,

0x7C, 0x4D, 0x1E, 0x2F, 0xB8, 0x89, 0xDA, 0xEB,

0x3D, 0x0C, 0x5F, 0x6E, 0xF9, 0xC8, 0x9B, 0xAA,

0x84, 0xB5, 0xE6, 0xD7, 0x40, 0x71, 0x22, 0x13,

0x7E, 0x4F, 0x1C, 0x2D, 0xBA, 0x8B, 0xD8, 0xE9,

0xC7, 0xF6, 0xA5, 0x94, 0x03, 0x32, 0x61, 0x50,

0xBB, 0x8A, 0xD9, 0xE8, 0x7F, 0x4E, 0x1D, 0x2C,

0x02, 0x33, 0x60, 0x51, 0xC6, 0xF7, 0xA4, 0x95,

0xF8, 0xC9, 0x9A, 0xAB, 0x3C, 0x0D, 0x5E, 0x6F,

0x41, 0x70, 0x23, 0x12, 0x85, 0xB4, 0xE7, 0xD6,

0x7A, 0x4B, 0x18, 0x29, 0xBE, 0x8F, 0xDC, 0xED,

0xC3, 0xF2, 0xA1, 0x90, 0x07, 0x36, 0x65, 0x54,

0x39, 0x08, 0x5B, 0x6A, 0xFD, 0xCC, 0x9F, 0xAE,

0x80, 0xB1, 0xE2, 0xD3, 0x44, 0x75, 0x26, 0x17,

0xFC, 0xCD, 0x9E, 0xAF, 0x38, 0x09, 0x5A, 0x6B,

0x45, 0x74, 0x27, 0x16, 0x81, 0xB0, 0xE3, 0xD2,

0xBF, 0x8E, 0xDD, 0xEC, 0x7B, 0x4A, 0x19, 0x28,

0x06, 0x37, 0x64, 0x55, 0xC2, 0xF3, 0xA0, 0x91,

0x47, 0x76, 0x25, 0x14, 0x83, 0xB2, 0xE1, 0xD0,

0xFE, 0xCF, 0x9C, 0xAD, 0x3A, 0x0B, 0x58, 0x69,

0x04, 0x35, 0x66, 0x57, 0xC0, 0xF1, 0xA2, 0x93,

0xBD, 0x8C, 0xDF, 0xEE, 0x79, 0x48, 0x1B, 0x2A,

0xC1, 0xF0, 0xA3, 0x92, 0x05, 0x34, 0x67, 0x56,

0x78, 0x49, 0x1A, 0x2B, 0xBC, 0x8D, 0xDE, 0xEF,

0x82, 0xB3, 0xE0, 0xD1, 0x46, 0x77, 0x24, 0x15,

0x3B, 0x0A, 0x59, 0x68, 0xFF, 0xCE, 0x9D, 0xAC

};

ushort crcValue = 0;

public override void Initialize()

{

crcValue = 0;

}

protected override void HashCore(byte[] buffer, int start, int length)

{

crcValue ^= DefaultSeed;

unchecked

{

while (--length >= 0)

crcValue = Crc8Table[crcValue ^ buffer[start++]];

}

}

protected override byte[] HashFinal()

{

this.HashValue = new byte[] {(byte)(crcValue & 0xff)};

return this.HashValue;

}

public ushort CrcValue

{

get

{

return (ushort)(HashValue[0]);

}

}

public override int HashSize

{get { return 8; }}

}

}

ДОДАТОК В

ІЛЮСТРАТИВНИЙ МАТЕРІАЛ ДО ЗАХИСТУ ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ

Завідувач кафедри ПЗ, д.т.н., професор _____________ А. М. Пєтух

Науковий керівник, к.т.н., доцент кафедри ПЗ ____ В. П. Майданюк

Рецензент, к.т.н., доцент кафедри ОТ ____________ О. І. Гороховський

Виконавець, студент групи 1ПЗ-09сп _________________ В. В. Кравець

Доповідь

шановні члени державної екзаменаційної комісії вашій увазі

пропонується дипломна робота на тему «Розробка та дослідження програмного забезпечення для завадостійкого кодування на основі циклічних кодів»

Важливим способом боротьби з завадами в системах передачі та обробки інформації є застосування кодів, що виявляють і виправляють помилки. Відомі два взаємодоповнювальних методи боротьби з завадами:

- кодування з виправленням помилок (корегуючі коди) - приймач виявляє і виправляє помилки;

- кодування з виявленням помилок - приймач розпізнає помилки і, у разі потреби, проводить запит на повторну передачу помилкового блока.

Корегуючі коди формуються шляхом введення значної надлишковості в дані, що передаються, цифрові потоки можуть зростати в два і більше раз. Крім того, вони працюють з блоками обмеженої довжини і при певних конфігураціях помилок або не виявляють їх зовсім, або невірно інтерпретують характер помилок.

Другий метод припускає наявність каналу зворотного зв'язку і знаходить своє застосування в каналах з достатньо малою імовірністю помилки у випадку, якщо цю імовірність помилки необхідно ще знизити. Крім того, такі коди використовують не тільки для виявлення наявності помилок які вносять природними факторами, але і для перевірки цілісності файлів, яка може бути порушена в результаті дій зловмисника, оскільки ці задачі ідентичні. Найчастіше при цьому використовуються методи, що ґрунтуються на підрахунку контрольних сум. Контрольна сума - деяке значення, розраховане з послідовності даних шляхом застосування певного алгоритму, яке використовується для перевірки правильності передачі даних Слід зазначити, що застосування контрольних сум вносить мінімальну надлишковість в дані, що передаються, тому навіть у випадку повторної передачі цифрові потоки можуть бути значно меншими у порівнянні з корегуючими кодами.

Хоча циклічні коди можуть використовуватись для кодування з виправленням помилок, але найчастіше їх використовують саме для формування контрольних сум. Циклічні надлишкові CRC (Cyclic redundancy code) коди вже стали основою багатьох стандартів, де застосовуються контрольні суми. Тому ці коди і вибрані для подальшої реалізації та дослідження.

Метою даної роботи є (читаєш плакат 1).

У відповідності до поставленої мети в роботі вирішуються такі завдання (читаєш плакат 1).

Плакат 2 (ліва колонка)

Розглянемо більш детально циклічні коди. Циклічні коди (ЦК) складають велику групу найширше використовуваних на практиці лінійних кодів. Їх основна властивість, полягає в тому, що кожен вектор, що отримується з початкового кодового вектора шляхом циклічної перестановки його символів, також є дозволеним кодовим вектором. Циклічні коди є різновидністю поліноміальних кодів [1]. В таких кодах вважається, що елементи (біти) a1, a2, …an-1 деякого кодового слова є коефіцієнтами полінома від x. Тоді процес кодування можна подати як результат множення полінома m(x), що являє собою інформаційну послідовність на породжувальний многочлен g(x), а декодування як результат ділення на цей поліном. Ідея побудови циклічних кодів ґрунтується на використанні многочленів, що не приводяться (простий многочлен), в якості породжувального многочлена.

Найчастіше циклічні коди будують в систематичній формі, тобто спочатку передаються інформаційні біти, а потім контрольні розряди. Побудова циклічного систематичного коду виконується згідно з виразом (показуєш на плакат 2 - формулу і читаєш колонку зліва). Корегуючий код, в тому числі і циклічний, який виявляє і виправляє декілька помилок характеризується великою надлишковістю - в два і більше раз бітів потрібно передавати або зберігати.

Плакат 2 (права колонка)

Найчастіше циклічні коди використовують для контролю помилок, а саме, циклічний надлишковий код (Cyclic redundancy code, CRC) (пок. на плакат 2 права колонка). Він використовується для обчислення контрольних сум. Контрольна сума - спосіб цифрової ідентифікації деякої послідовності, який полягає в обчисленні контрольного значення її циклічного надлишкового коду. Значення CRC є по суті залишком від ділення многочлена, відповідного вхідним даним, на якийсь фіксований многочлен. CRC - коди є основою багатьох стандартів передачі даних, а також використовуються для перевірки цілісності файлів.

Розглянемо приклад побудови коду CRC-4 для повідомлення 11010111, використовуючи поліном-генератор x4+x3+x2+1. Початковому повідомленню відповідає поліном x7+x6+x4+x2+x+1. Тут нумерація бітів тут починається справа. Виконується ділення поліномів (Показуєш на плакат). В результаті отримаємо остаток від ділення R= x2| +1, якому відповідають біти 0101 - це і є CRC-4 код (показуєш на плакат 2).

Перевагою CRC-кодів є здатність виявляти майже всі помилки у файлі. Не виявляються лише помилки, з вектором помилки (двійкове число, одиничні біти якого відповідають помилковим бітам прийнятого блоку, а нульові - правильно прийнятим), що ділиться на твірний (породжуючий) поліном без остачі, а також низька надлишковість (для CRC4 - добавляється лише 4 біти у файл, CRC8 - добавляється лише 8 біти у файл, CRC32 - добавляється лише 32 біти у файл), що вигідно відрізняє їх від корегуючи кодів.

Плакат 3

Завдяки цьому CRC-коди є основою багатьох стандартів передачі даних, а також використовуються для перевірки цілісності файлів (показуєш на плакат 3). CRC - коди на відміну від кодів з перевіркою на парність або непарність дозволяють виявляти як одиничні так і пакетні помилки, що є ще однією їх перевагою.

Плакат 4

При практичній реалізації алгоритмів CRC метод ділення поліномів, який передбачає побітне зчитування файлу дуже повільний, особливо у випадках, коли файли досягають мегабайтних розмірів. На практиці застосовують табличні методи розрахунку CRC. Ідея табличного методу така: оброблятимемо по байту за один прохід циклу. Коли ми ділимо байт на поліном, у нас в залишку виходить деяке число, причому воно не залежить від інших байтів повідомлення. Ось це число ми можемо зберігати в таблиці для кожного ділимого байта. Маючи таку таблицю, отримуватимемо CRC для кожного байта за один прохід. Саме такий підхід і застосовано в даній роботі. Схема обчислення CRC для 32 бітного породжуючого полінома має такий вигляд (показуєш на плакат 4 і читаєш алгоритм).

Плакат 5

Для CRC8 алгоритм обчислення ще простіший, оскілки таблиця містить 256 байт і немає необхідності в регістрі зсуву (показуєш на плакат 5).

Плакат 6

Для розробки програми розрахунку CRC обрано середовище розробки Visual Studio 2008 і мову програмування C#. Значною перевагою C# є можливість легкого доступу до класу HashAlgorithm NET Framework Class Library. Методи цього класу значно спрощують програмну реалізацію алгоритмів обчислення CRC.

З урахуванням того, що по-перше це навчальна робота, а по-друге програма, що розробляється призначена для кодування файлів, де швидкісні характеристики не є першочерговими, мова програмування С# є найбільш придатною для даної розробки.

Програма може працювати на комп'ютері з операційною системою Windows XP та встановленою платформою Microsoft.NET Framework 3.5 або на комп'ютері з операційними системами Windows Vista або Windows 7, в які інтегрована платформа Microsoft.NET Framework.

Програма дозволяє обчислювати контрольні суми CRC8, CRC32, а інтерфейс користувача включає також CRC4, який може бути реалізований при необхідності. Програма має зручний інтерфейс користувача, тому для керування нею не потрібно мати спеціальних навиків роботи на комп'ютері.

Щоб запустити програму на виконання потрібно вибрати файл CRC32.exe, що знаходиться у папці CRC32. Після запуску програми з'явиться головне вікно (показуєш на плакат 6).

Для обчислення CRC необхідно виконати такі дії:

5. Вибрати тип полінома - CRC8 або CRC32.

6. Вибрати файл, клацнувши «мишею» на кнопці справа від поля «Шлях до файла», в результаті чого з'являється стандартне вікно вибору файла. Після вибору файла активується кнопка «Підрахувати».

7. Клацнути «мишею» по кнопці «Підрахувати». В полі «Результат обчислень» появиться CRC вибраного файлу.

8. При необхідності можна зберегти цей результат в файл клацнувши «мишею» по кнопці справа від поля «Результат обчислення». СRC буде збережено у файл ім'я, якого має такий формат:

Префікс Ім'я початкового файлу Розширення

Префікс - CRC8 або CRC32

Розширення - crc

Приклад для файлу read.txt - crc32read.txt.

Після цього файл з CRC можна записати на змінний носій, а потім видалити його з диска комп'ютера. Під час наступного включення комп'ютера з'являється можливість перевірити чи не змінив зловмисник файли на комп'ютері.

Для виконання перевірки необхідно вибрати команду «Перевірити». Відкриється стандартне вікно вибору файла, у якому необхідно вибрати файл, який ми хочемо перевірити і натиснути на кнопку «Открыть». Після чого відкриється друге стандартне вікно вибору файлу, у якому необхідно вибрати відповідний файл з розширенням .crc.

При виборі кнопки «Про програму» буде виведена інформація про дану роботу та її розробника.

Плакат 7-8

Для тестування програми було взято файл поекту CRC32.sln (показуєш на плакат 7), у який було внесено зміни замість - EndGlobal записано EndLocal (показуєш на плакат 8) і було виконано перевірки програми на всіх режимах роботи.

Плакат 9-10

Як в режимі CRC32 так і в CRC8 програма виявила зміни (пок. на плакат 9-10). Тобто вона працездатна.

Плакат 11

Таким чином основні результати роботи такі - читаєш плакат 11.

Крім того, в роботі виконано розрахунок економічних показників. Термін окупності розробки - 0,7 року, прибуток від впровадження програми складе 10 338,3 грн.

Крім того розглянуто питання охорони праці при експлуатації даного програмного продукту.

Дякую за увагу, доповідь закінчено.

ВІДГУК

на дипломну роботу студента групи 1ПЗ-09сп, Кравця В'ячеслава В'ячеславовича на тему “ Розробка та дослідження програмного забезпечення для завадостійкого кодування на основі циклічних кодів”

Циклічні коди, можуть використовуватись як для кодування з виправленням помилок так і для формування контрольних сум, але найчастіше їх використовують саме для формування контрольних сум. За допомогою контрольних сум можна перевіряти і цілісність файлів, яка може бути порушена в результаті дій зловмисника, оскільки задача виявлення помилок в каналі передачі ідентична задачі перевірки цілісності файлів на диску комп'ютера. Незамінними тут є циклічні надлишкові коди (Cyclic redundancy code - CRC), які вже стали основою багатьох стандартів. Слід зазначити, що застосування CRC-кодів вносить мінімальну надлишковість в дані, що передаються, тому навіть у випадку повторної передачі цифрові потоки можуть бути значно меншими у порівнянні з корегуючими кодами. Тому тема дипломної роботи є досить актуальною.

В роботі розроблено алгоритми та програмне забезпечення для обчислення контрольних сум для поліномів CRC8 та CRC32 табличним методом. Тестування програми показало, що навіть короткі поліноми здатні виявляти значні зміни файлів, що для кодів, які виправляють помилки вкрай важко. Крім того, обґрунтовано вибір середовища програмування Visual Studio 2008 та мови програмування C#.

Під час дипломного проектування студент Кравець В. В. проявив себе грамотним, кваліфікованим спеціалістом здатним приймати самостійно складні технічні рішення. Поставлені в дипломній роботі завдання виконано доволі якісно та в повному обсязі.

Вважаю, що дипломна робота заслуговує на оцінку «добре», а Кравець В. В. - присвоєння кваліфікації «спеціаліст».

Керівник дипломної роботи к.т.н., доцент каф. ПЗ В. П. Майданюк

Страницы: 1, 2, 3