Введение
В связи с переходом к двухуровневой системе подготовки специалистов остро встает проблема интенсификации учебного процесса, в том числе за счет использования компьютерных технологий. Мы предлагаем активно использовать с этой целью технологии, основанные на облачных вычислениях.
Облачные вычисления – это новый подход к организации вычислительного процесса, предполагающий распределенную удаленную обработку и хранение данных. При применении облачных технологий нет необходимости устанавливать на всех (часто даже на одном) компьютерах дорогостоящие программные продукты. Другие преимущества данного подхода:
- автоматически снимаются все проблемы, связанные производительностью компьютера и количеством свободного места на винчестере (вычисления можно проводить даже на смартфоне или планшетном компьютере);
- снимаются проблемы, связанные с легализацией программного обеспечения;
- от пользователя (как преподавателя, так и студента) не требуется знания программирования.
Нас интересует технология облачных вычислений, известная как программное обеспечение как услуга SaaS (SoftwareasaService). Согласно SaaS-концепции пользователь как бы берет продукт в аренду (часто соответствующие сервисы являются бесплатными), причем использует только те функции программы, которые ему нужны.
Интересным направлением для преподавателей и исследователей является бесплатный онлайн-сервис, предоставляющий (полностью или частично) функциональные возможности современных систем вычислительной математики. В первую очередь это мощные пакеты прикладных программ Mathcad и Mathematica.
В данной работе рассмотрены примеры применения облачных технологий в таких дисциплинах, как «Высшие финансовые вычисления», «Оценка нематериальных активов», «Контроллинг» и т. п.
Облачные вычисления в Mathcad. Примеры
Научные расчеты, сделанные в среде Mathcad [2], можно опубликовать в Интернете или Интранете для интерактивного использования по технологии MathcadCalculationServer (MCS). В настоящее время создано несколько платформ для облачных вычислений в среде Mathcad. В России это сервер МЭИ (ТУ), «идейным вдохновителем» которого является проф. В. Ф. Очков [1].
Еще одним ресурсом является сайт, основанный на технологии MathcadApplicationServer (MAS), который представляет собой совместный проект Санкт-Петербургского государственного политехнического университета и компании Softline [3]. Технология MAS обеспечивает доступ к интерактивным материалам и расчётам через Интернет, не требуя установки дополнительных программ или модулей. Располагая множеством встроенных функций, MAS позволяет решать широкий спектр прикладных задач, получать численные, символьные и/или графические результаты. Производителем MAS является компания Mathsoft, Inc.
Научным руководителем проекта является профессор Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Р. И. Ивановский. Данный ресурс адресован преимущественно студентам, ипреподавателям вузов, а также научным работникам и инженерам, которые хотят использовать Mathcad в образовательной практике и своих исследованиях. Проект реализуется в рамках сотрудничества между Санкт-Петербургским государственным политехническим университетом и образовательным математическим сайтом Exponenta.ru в части разработки, изучения и внедрения новых информационных технологий в образование и научные исследования.
В рамках рассматриваемого проекта созданы интерактивные MAS-ресурсы, предназначенные для решения сложных математических задач, относящихся к различным областям приложения. В частности, в рубрике «Экономика» в подрубрике «Финансовая математика» [4] содержатся разработанные одним из авторов статьи вычислительные ресурсы для исследования временных рядов по модели Хольта – Уинтерса и Брауна, построения модели парной линейной регрессии, пример разработки экспертной системы на основе формализма нечеткой логики и программа вычисления чистой приведенной стоимости (NPV) потока платежей.
Рассмотрим применение последней программы для оценки рыночной стоимости патента. Наиболее простым и распространенным в мировой практике методом оценки патента является вычисление дисконтированных денежных потоков [9]. Для подобных вычислений удобно использовать электронные таблицы Excel [8].
В [7] мы также предлагаем использовать пакет прикладных программ Mathcad, который имеет множество встроенных функций, удобный и интуитивно понятный интерфейс и возможность реализации облачных вычислений. При этом от пользователя не требуется знания программирования. Облачный ресурс для подобных вычислений расположен на сайте [5]. Пример вычислений приведен на рис. 1.
Следует учитывать, что по умолчанию в [5] реализован процесс вычисления NPV при условии, что платежи поступают в начале периода. В случае поступления платежей в конце периода необходимо к исходным данным добавить значение 0 (на рис. 1 показан именно этот случай).
Примеры облачных вычислений в системе Mathematica
Облачный сервис системы MathematicaWolframAlpha [6] появился в 2009 г. В настоящее время сервер использует мощные вычислительные ресурсы, интегрированные с множеством баз данных.
Рис. 1. Пример облачных вычислений NPV потока платежей
В качестве примера рассмотрим возможное применение ресурса в курсе «Финансовая математика» при изучении тем, связанных с техническим анализом движения курса акций. Технический анализ - это метод предсказания движения экономических показателей посредством наблюдения за данными, которые генерируются рынком. Данные о цене конкретного актива удобно отображать в виде графиков. В системе WolframAlpha, чтобы получить данные о конкретной корпорации, например, Apple и узнать текущую стоимость ее акций, достаточно в строке вычислений ввести краткое название, принятое в системе (в данном случае AAPL) (рис. 2). На пятилетнем графике хорошо виден всплеск стоимости акций после появления на рынке в 2011 году планшетных компьютеров.
Рис. 2. Отображение движения стоимости акций в WolframAlpha
Можно также получить график со скользящей средней (рис. 3). В данном случае на графике хорошо виден момент смены тренда и запаздывание, связанное с применением скользящих средних.
Рис. 3. Отображение графиков со скользящей средней
Авторы выражают благодарность проф. Р. И. Ивановскому за помощь в размещении вычислительного ресурса на сайте.
Рецензенты:
Перерва О. Л., д.э.н., профессор, зав. кафедрой «Экономика и организация производства», зам. директора по учебной работе Калужского филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана», г. Калуга.
Черняев С. И., д.т.н., профессор кафедры «Промышленная экология и химия» Калужского филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана», г. Калуга.