Рекомендуемые тематические направления выпускных квалификационных работ

2.2.3.1 Тематическое направление: «Основы построения программно-аппаратных средств проблемно-ориентированных процессоров, вычислительных машин, комплексов и систем»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Аппаратный ускоритель построения подводного рельефа на ПЛИС» (дипломный проект);

-«Программа построения подводного рельефа по гидроакустическим данным» (дипломная работа);

-«Бортовое устройство обработки и отображения навигационных данных» (дипломный проект);

-«Устройство сжатия и ускоренной распаковки данных на сигнальном микропроцессоре» (дипломный проект);

-«Процессор с поразрядной обработкой для спектрального анализа» (дипломный проект);

-«Двухуровневый конвейерный процессор цифровой обработки сигналов» (дипломный проект);

-«Многопроцессорная система цифровой обработки сигналов с обменом через общую память» (дипломный проект);

-«Аппаратный ускоритель фильтрации изображений» (дипломный проект);

-«Устройство компрессии данных на основе разностных преобразований» (дипломный проект);

-«Микропроцессорная система для удержания судна в заданном положении» (дипломный проект);

-«Микропроцессорная система для предупреждения столкновения судов» (дипломный проект);

-«HDL-модель блока КЭШ-памяти L1-уровня конвейерного вычислителя» (дипломная работа);

-«Проект видеоадаптера специализированной микропроцессорной системы» (дипломный проект);

-«Устройство приема, архивации и воспроизведения звуковых сообщений» (дипломный проект).

-«Микропроцессорное устройство удаленной диагностики бортовой вычислительной системы» (дипломный проект).

Примеры расшифровок тем:

А) Тема дипломного проекта: «Процессор с поразрядной обработкой для спектрального анализа».

Используя метод декомпозиции, выполнить разработку специализированного процессора для анализа спектра произвольного сигнала. В качестве исходных данных задаются такие значения параметров процессора, как длина дискретной последовательности входного сигнала, используемая для ее представления система счисления, время ее обработки, тип быстрого преобразования Фурье, входные и выходные тракты передачи данных, область применения проекта.

Выбрать метод обработки и разработать структуру устройства. Осуществить выбор минимального элемента покрытия n-точечного преобразования Фурье. Выполнить схемотехническое проектирование заданных блоков процессора с применением ПЛИС-технологии и произвести их функционально-временное моделирование с применением САПР.

В расчетной части оценить быстродействие и потребляемую мощность устройства. Предложить конструктивное исполнение процессора с учетом оговоренной в задании области применения.

Б) Тема дипломного проекта: «Микропроцессорная система для удержания судна в заданном положении»

Разработать микропроцессорную систему (МПС), которая удерживает судно в точке океана с заданными координатами с помощью рулей и двигательной установки.

При разработке МПС необходимо использовать микропроцессорный комплект, имеющий малую мощность потребления, требуемое быстродействие, обеспечивающее расчетное, а также возможность наращивания производительности. Разработать и промоделировать алгоритм управления судном, реализуемый МПС.

В) Тема дипломного проекта: «Устройство приема, архивации и воспроизведения звуковых сообщений»

Выполнить анализ существующих подходов к построению блоков приема, архивации и воспроизведения звуковых сообщений, их алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения. Конкретизировать требования к параметрам проекта. Разработать блок-схему устройства.

Спроектировать на структурном уровне устройство приема, архивации и воспроизведения звуковых сообщений. Разработать или выбрать метод упаковки/распаковки звуковых сообщений, разработать алгоритм реализации метода. Предложить его программно-аппаратную реализацию. Разработку довести до принципиального уровня. Промоделировать с применением инструментальных программно-аппаратных средств наиболее важные узлы устройства, проверив тем самым их работоспособность, правильность принятых решений. Выполнить теоретическую оценку характеристик разработанного проекта устройства, подкрепив результатами имитационного моделирования.

Сформулировать требования к конструктивному исполнению устройства.

Выполнить экспериментальную апробацию проекта с применением учебно-лабораторных стендов кафедры. Проанализировать и обобщить полученные результаты выполненных экспериментов.

2.2.3.2 Тематическое направление: «Аппаратно-программная реализация нейропроцессоров, нейропроцессорных сетей и нейрокомпьютеров»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Цифровой обучаемый нейропроцессор» (дипломный проект);

-«Нейропроцессорная вычислительная сеть» (дипломная работа);

-«Нейропроцессорная распознающая нейросеть» (дипломная работа);

-«Нейрокомпьютер акселераторного типа» (дипломный проект);

-«Нейрокомпьютер сетевого типа» (дипломный проект);

-«Гибридный нейропроцессор» (дипломный проект);

-«Гибридная нейропроцессорная сеть» (дипломная работа).

Пример расшифровки темы:

Тема дипломного проекта: «Нейрокомпьютер акселераторного типа».

Спроектировать и рассчитать нейрокомпьютер, предназначенный для ускорения вычислений заданного класса прикладных задач, управляемый от универсальной Host-ЭВМ и реализующий заданные алгоритмы нейросетевой обработки информации. Заданы: тип Host-ЭВМ, канал связи и протоколы обмена, параметры нейросетевых алгоритмов и вид активационных функций, критерии оптимизации. Разработку провести на структурном, функциональном, принципиальном уровнях с использованием современных ПЛИС. Глубину проработки темы согласовать с руководителем проекта. Выполнить необходимые расчеты и промоделировать работу операционной части устройства. Предложить проект конструктивного исполнения устройства.

2.2.3.3. Тематическое направление: «Нейросетевые системы управления адаптивных роботов»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Нейросетевая подсистема управления адаптивного мобильного робота» (дипломный проект или работа);

-«Нейросетевая подсистема управления адаптивного манипуляционного робота» (дипломный проект или работа);

-«Самообучающаяся нейросетевая подсистема адаптивного мобильного робота» (дипломный проект или работа);

-«Самообучающаяся нейросетевая подсистема адаптивного манипуляционного робота» (дипломный проект или работа);

-«Программная среда для моделирования управляющих подсистем адаптивных роботов» (дипломная работа);

-«Система технического зрения мобильного робота» (дипломный проект);

-«Распределенная система моделирования среды функционирования автономных мобильных роботов» (дипломная работа).

2.2.3.4 Тематическое направление: «Компьютерные сети: основы построения и проектирования»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Адаптер АТМ подключения к интерфейсу SDH» (дипломный проект);

-«Адаптер АТМ подключения к интерфейсу DS3» (дипломный проект);

-«Сетевой модуль формирования цифровой подписи» (дипломный проект);

-«Сетевой адаптер технологии Fast Ethernet для MMF» (дипломный проект);

-«Программная модель сетевых средств коммутации» (дипломная работа);

-«Локальная вычислительная сеть магистрального типа» (дипломная работа);

-«Распределенная сеть сбора и обработки экологических данных» (дипломная работа);

-«Имитационное моделирование угроз безопасности в компьютерных сетях» (дипломная работа).

Примеры расшифровок тем:

А) Тема дипломного проекта: «Адаптер АТМ подключения к интерфейсу SDH»

Используя метод декомпозиции, разработать адаптер технологии АТМ и приема/передачи данных на скорости 155,52 Мбит/с. Реализовать основные блоки разрабатываемого адаптера, необходимые для выполнения функций преобразования потока данных из оптоволоконного канала стандарта SONET/SDH (STM-1, 155,52 Мбит/с), с целью выделения в нем ячеек технологии АТМ, их размещением в памяти пакетов и организации интерфейса с шиной PCI ПК. Реализовать функции передачи трафика уровней AAL3/4 и AAL5, уровня АТМ. Разрабатываемый адаптер должен быть реализован на основе электронных компонент ведущих производителей сетевого оборудования АТМ и ПЛИС.

Б) Тема дипломного проекта: «Программная модель сетевых средств коммутации»

Разработать программный комплекс моделирования работы коммутаторов. Необходимо реализовать следующие основные схемы внутренней организации коммутаторов: на основе коммутационной матрицы, с общей шиной и с разделяемой памятью.

Разработать модели коммутаторов для сетей различных технологий: Fast Ethernet, ATM, Frame Relay. Организовать моделирование поддержки ряда дополнительных функций: покрывающего дерева Spanning Tree, коммутации 3-го уровня, обеспечение Fast IP, организации виртуальных сетей VLAN. Предусмотреть возможность доступа к таблицам коммутации и просмотра основных характеристик коммутаторов (пропускной способности, скорости фильтрации кадров, скорости продвижения кадров, задержки передачи данных) в процессе моделирования.

2.2.3.5 Тематическое направление: «Программные системы ЭВМ и вычислительных комплексов»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Программная система мониторинга встроенного телефонного модема для ПЭВМ» (дипломная работа);

-«Программная система диагностики и мониторинга персонального компьютера (отдельные компоненты)» (дипломная работа);

-«Программная система контроля и настройки дисковой кэш-памяти» (дипломная работа);

-«Программа организации печати из DOS-приложений на принтер, не имеющий сигнального процессора» (дипломная работа).

Пример расшифровки темы:

Тема дипломной работы: «Программа организации печати из DOS-приложений на принтер, не имеющий сигнального процессора»

Необходимо разработать программное Win32-приложение, которое предназначено для печати текстовых файлов, сформированных в DOS / WINDOWS программах; управление приложением осуществляется параметрами командной строки, что позволяет ее использовать в DOS программах для печати на любых принтерах, не поддерживающих DOS, а также подключенных к LPT-порту или к USB. Приложение распознает ESC последовательности и последовательности языка PCL.

2.2.3.6 Тематическое направление: «Компьютерные и сетевые информационно-справочные системы»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Сетевая распределенная информационно-справочная система организации» (дипломная работа);

-«Распределенная база данных организации» (дипломная работа);

-«Ассоциативный процессор машины управления базами данных»;

-«Аудиторная сетевая система опроса и голосования» (дипломная работа).

Пример расшифровки темы:

Тема дипломной работы: «Сетевая распределенная информационная система организации»

Тема является комплексной. При этом необходимо спроектировать и разработать сетевую распределенную информационную систему (ИС) для …. (указывается название организации). Используя …(например, указываются название инструментальной программной среды проектирования, используемая операционная система), создать клиент-серверную программу обработки ИС. При этом следует разработать процедуры:

-интерфейса работы с системой;

-авторизованного доступа к данным;

-проверки целостности базы данных и ее восстановления после сбоев;

-сетевого распределенного режима функционирования системы.

2.2.3.7 Тематическое направление: «Разработка программных и аппаратных средств обучения для учебного процесса»

Ниже представлен примерный перечень тем дипломных проектов и работ по данному направлению:

-«Электронный учебник по архитектуре и системе команд зарубежных микроконтроллеров (например, производства фирм Atmel, NEC, Motorola или других)» (дипломная работа);

-«Электронный справочник по архитектуре и функционированию специализированных управляющих вычислительных комплексов» (Тип комлекса уточняется при проектировании) (дипломная работа);

-«Электронный справочник по современной элементной базе построения встроенных микропроцессорных систем (например, справочник по быстродействующим микросхемам по средней интеграции HC, AC, HCT, ACT, LVC и другим)» (дипломная работа);

-«Программа-конвертор баз электронных компонентов для различных конструкторских САПР» (дипломная работа);

-«Учебная система проектирования компиляторов»(дипломная работа);

-«Учебная HDL-модель сигнального микропроцессора» (дипломная работа);

-«HDL-модель системного блока микроЭВМ» (дипломная работа);

-«Учебная модель микропроцессорной системы в среде PROTEUS» (дипломная работа);

-«Учебная HDL-модель микропроцессора общего назначения» (дипломная работа);

-«Учебная HDL-модель микроконтроллера общего назначения» (дипломная работа);

-«Многофункциональный учебный лабораторный стенд по изучению ПЛИС-технологии создания встроенных микропроцессорных систем общего и специализированного назначения» (дипломный проект);

-«Учебный многоканальный логический анализатор» (дипломный проект);

-«Модуль функционального расширения STK500/501» (дипломый проект).

Примеры расшифровок тем:

А) Тема дипломной работы: «Учебная HDL-модель сигнального микропроцессора».

Выполнить анализ существующих разработок DSP – микропроцессоров (семейства ADSP 21хх, TMS320Cxx). Разработать требования к проектируемому устройству. Выделить его систему команд и разработать правила их выполнения.

Разработать структурную схему устройства. Выполнить разработку требований к режимам функционирования. Проработать проект схемотехнической и алгоритмической реализации устройства с применением ПЛИС с учетом заданных критериев. Выполнить реализацию, функциональное и временное моделирование одного из блоков микропроцессора в САПР.

Оценить схемотехнические затраты на проектирование устройства, а также такие его характеристики, как быстродействие, потребляемая мощность и габариты.

Выполнить экспериментальную апробацию проекта с применением учебно-лабораторного стенда SDK6.х. Проанализировать и обобщить полученные результаты. Подготовить и оформить HDL-проект устройства.

Б) Тема дипломного проекта: «Учебный многоканальный логический анализатор»

Дать классификацию логических анализаторов. Проанализировать решаемые ими задачи. Выполнить краткий обзор и анализ выбранных семейств, их возможностей, а также средств регистрации и протоколирования результатов измерения. Определить требования к параметрам проекта.

Разработать обобщенную структуру логического анализатора (ЛА) с заданными параметрами, определить его основные функции и требования к режимам его функционирования. Выбрать ПЛИС для построения ЛА. Последний должен обеспечивать поддержку интерфейса сопряжения с графическим дисплеем требуемого разрешения, а также иметь вход ручного управления. Разработку, отладку и моделирование проекта вести с применением средств САПР.

Выполнить экспериментальную апробацию проекта с применением учебно-лабораторного стенда SDK6.х. Проанализировать и обобщить полученные результаты. Практически оценить характеристики разработанного проекта.