Диплом: Разработка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам "Компьютерная графика" и "Системы искусственного интеллекта". Геометрические преобразования - текст диплома. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Диплом

Разработка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам "Компьютерная графика" и "Системы искусственного интеллекта". Геометрические преобразования

Банк рефератов / Программирование

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Дипломная работа
Язык диплома: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 5821 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной дипломной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ОГЛАВЛЕНИЕ 1. В ВЕД Е НИЕ ………………………………………………………………… ..2 2. АНАЛИТИЧЕС КИЙ ОБЗОР , ПОСТАНОВКА ЗАД А ЧИ ………………… .3 2. 1. Анализ существующих подходов , моделей , мет о дов ………………… .3 2. 1. 1. Электронный уче б ник ……………………………………………… ..4 2. 1. 2. Образовательная ср е да ……………………………………………… .5 2. 1. 3. Лабораторный практ и кум …………………………………………… 5 2. 1. 4. Тренажер………………………………………………………………. 6 2. 1. 5. Контролирующая програ м ма ………………………………………… 7 2. 1. 6. Базы да н ных………………………………………………………… ..7 2. 2. Постановка зад а чи……………………………………………………… 10 2. 3. Обоснование выбора подхода и метода решения поставле н ной задач и ..11 3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………… 12 3. 1. Разработка моделей и алгоритмов реш е ния ……………………………… 12 3. 2. Разработка программных средств………………………………………… 13 3. 3. Разработка программной и эксплуатационной документ а ции ………….. 15 4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМ ИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………... 16 4. 1. Расчет себестоимости програ м мы ………………………………………... 16 4. 2. Расчет цены програ м мы ………………………………………………… ...18 4. 3. Определение качественных параметров програ м мы ……………………. 19 Выводы к разделу 4 ……………………………………………………………. 29 5. ЭКОЛОГИЧ ЕСКАЯ ЭКСПЕРТ И ЗА …………………………………………. 30 5. 1. Сущность экологической эксперт и зы …………………………………… 30 5. 2. Анализ экологических факт о ров …………………………………………. 30 5. 3. Выявленные источники электромагнитного излуч е ния ………………… 31 5. 4. Анализ нормативно-правовой документ а ции …………………………… 31 5. 5. Рекомендации по ослаблению электромагнитного излуч е ния ………… 32 Приложение 1. Техническое задание. Приложение 2. Руководство оператора. Приложение 3. Описание применения. Приложение 4. Руководство программиста. Приложение 5. Программа и м етодика испытаний. Приложение 6. Распределение заданий по уровням сложности. 1. ВВЕДЕНИЕ Область применения созданного программного продукта - дистанцион ное образование по специальности 220400 "Пр о граммное обеспечение вычис лительной техники и автоматиз и р ованных систем " для дисциплин , связанных с компьютерной графикой и искусственным интеллектом . Возможно использо вание для других специальностей и других форм обучения , а также всеми же лающими более детально изучить отдельные в о просы машинной графики , пред ставления и использования зн а ний. Область создания образовательных программ освоена дост а точно широ ко , разработана масса обучающих программ , в час т ности , проект "Создание единой образовательной системы д и станционного образования (СДО ) для тех нических уни версит е тов России . " Однако ранее разработанные СДО обладают целым рядом недостатков : - жесткая привязанность к предметной области ; - жесткая структура программы , исключающая ее модиф и кацию поль зователем ; - жесткий курс обучения исключающий возможнос ть его пополнения и перенастройки. Основной недостаток этих программ - обучение фактически заменяется на демонстрацию пользователю некой информации из предметной области без контроля обучаемого и привития практических навыков , в лучшем случае это наличие к онтрол ь ных вопросов по теоретическому курсу. Ожидаемые результаты работы созданной образовательные среды "Гео метрические преобразования " для дисциплины "Ко м пьютерная графика " и "Продукционные системы " для дисц и плины "Системы искусственного интел лекта " — повышение э ф фективности восприятия информации и привитие прак тических навыков . А также увеличение времени затраченного преподав а телем на разработку курса за счет уменьшения затраченного преподавателем времени на представление информации и пр и витие практич еских навыков у студентов. Научно-техническая и практическая ценность ожидаемых результатов работы. Научно-техническая ценность результатов связана с разр а боткой методи ческих рекомендаций и инструкций по созданию образовательных сред для различных специал ьностей. Практическая ценность связана с созданием образовател ь ных средств для конкретных дисциплин и использование СДО в учебном процессе. 2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР , ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 2. 1. Анализ существующих подходов , моделей , мет о дов Программное обеспече ние для компьютеризованного обуч е ния прошло в своем развитии несколько этапов . На первом этапе использования ЭВМ в учеб ном процессе разрабатывались пр о граммы автоматизации отдельных этапов расчетных , проектных , графических и других работ в ходе лабораторн ых и практич е ских занятий , курсового и дипломного проектирования . В это же вре мя появились первые программы контроля и оценки знаний обучаемых , про граммированного обучения в тестовом режиме . Позже акцент сместился к раз работке программного обеспеч е ния а втоматизированных обучающих систем , обеспечивающих не только обучение конкретным знаниям , но и проверку отве тов обучаемых интеллектуальную их интерпретацию , возможность подсказки и другие функции . На этом этапе была осознана нео б ходимость интерактивных ре жимов работы , использования средств машинной графики и методов искус ственного интелле к та , а также наличие инструментальных средств разработки об у чающих программ . Следующий этап связан с новым содержан и ем , вклады ваемым в понятие компьютеризованного обучен ия , а именно с дистанционным образованием. Автоматизация проектирования и разработки программного обеспечения образовательных сред дистанционного образования требует разграничения ме жду программными средствами , обе с печивающими коммуникационную ин фраструк туру для образ о вательных технологий ДО , специализированными ин формационно-образовательными средами и курсами ДО и и н струментальными средствами разработки обучающих программ ДО . Именно последняя группа в форме интегрированной сист е мы принимается как базово е программное обес печение ДО. К основным видам компьютерных программ , разработанных для усовер шенствования учебного процесса относятся следу ю щие : - электронный учебник ; - образовательная среда ; - лабораторный практикум ; - тренажер ; - контролирующая программа ; - база данных. Цель анализа - определение функциональных характеристик , функцио нальных и структурных составляющих обучающего ПО с учетом потребностей дистанционного образования. 2. 1. 1. Электронный учебник Электронный учебник - программно-мет одический ко м плекс , обеспечи вающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел . Он соединяет в себе свойства обычного учебника , справочника , задач ника и лабор а торного практикума. Следует выделить два из основных требований к эл ектро н ным учебни кам : — электронный учебник должен позволять изучить курс , пользуясь толь ко книгой и входящим в учебник ПО ; - электронный учебник должен предоставлять обучаемому оптимальное сочетание различных способов изучения курса. Можно отметить следу ющие особенности методологическ о го подхода , основанного только на электронном учебнике. - Необходимость обеспечения самостоятельного освоения материала полностью исключает преподавателя из процесса обуч е ния , оставляя за ним решение учебно-методических за дач на стадии с о здании элек тронного учебника и настройки ПО на конкретный уче б ный процесс. Требование о предоставлении обучаемому оптимального сочетания различных способов изучения курса приводит к необход и мости реали зации в ПО электронных учебников ра зличных методич е ских прие мов , доступных преподавателю-разработчику , что влечет за собой ус ложнение структуры и громоздкость ПО . Но при этом об у чаемый сам выбирает кажущуюся ему удобной форму обучения , т о гда как это должен делать преподаватель или обуча ющая программа при условии формирования в ней модели обучаемого. - Следствием вышесказанного является высокая стоимость разработок : - затраты на разработку ПО , обеспечивающего 1 час курса , оценены в 10 тысяч долларов США ; - затраты на разработку 6-семестро вого ав томатизированного курса по высшей м а тематике оцениваются в 3-5 миллионов долларов США. - Многие проблемы , перечисленные выше , могут быть р е шены при ис пользовании методов искусственного интеллекта на этапе формирова ния учебного материала и сценар ия учебника. - Использование методов искусственного интеллекта по з воляет значи тельно повысить гибкость и сравнительно легкую мод и фицируемость сценария электронного учебника. - Занимательность представляемого учебного материала обеспечивается использовани ем средств машинной графики , а простота работы с ПО поддерживается специально разрабатываемыми интерфейсами обу чаемого. - В большинстве действующих ПО электронных учебников существует база данных контроля знаний обучаемых. 2. 1. 2. Образовательная сред а Следующим видом компьютерных обучающих программ я в ляются обра зовательные среды - обучающее ПО , которое позв о ляет оперировать с объек тами определенного класса . Среда ре а лизует отношения между объектами , операции над объектами и отношениями , соответствую щие их определению , а также обе с печивает наглядное представление объектов и их свойств . Об у чае мый оперирует объектами среды , руководствуясь методич е скими указаниями в целях достижения поставленной дидактич е ской цели , либо производит иссле дование , цели и задачи кот о рого поставлены обучаемым самостоятельно . Особенности м е тодологии образовательных сред : - образовательная среда как средство обучения предоставляет возможность развития наивысших , продуктивных форм мы ш ления ; - основной функцией ПО образовател ьной среды является м о делирование ; - визуализация процесса моделирования требует использования разнообраз ных средств машинной графики ; - достижение реальной самостоятельности обучаемого возмо ж но при исполь зовании методов искусственного интеллекта , дл я чего нео б ходимо : - час тично заменить алгоритмическую часть ПО образовательной среды на дек ларативное описание в форме базы знаний ; - заменить части ч но управляю щую часть ПО образовательной среды механизмом логич е ского вывода ; - предоставить обучаемо му возможность изменения содержания базы знаний ; - образовательная среда ориентирована на самостоятельную р а боту , но тем не менее должна иметь определенные виды контроля или пр о токолирования действий пользователя , что с применением методов иску с ственного интел лекта поможет сформировать модель обучаемого. 2. 1. 3. Лабораторный практикум ПО лабораторного практикума служит для проведения наблюдений над объектами , их взаимосвязями или некоторыми их свойствами , для обработки результатов наблюдения , для их чис ленного и графического представления и для исследования различных аспектов использования этих объектов на практи ке. Одно из основных требований к лабораторному практикуму имеет сле дующий вид : должны быть четко определены цели эксперимента , описаны средст ва и методики проведения эксп е римента , методы обработки и анализа экспериментальных да н ных , формы отчета. Следует отметить , что лабораторный практикум по своему определению и поставленным целям должен быть составной ч а стью образовательной среды . Функции вк лючаемых в ПО л а бораторных практикумов средств машинной графики должны включать возможности деловой и научной гр а фики для ви зуализации различных графиков , кривых , поверхн о стей и других абстрактных математических объектов . ПО лаб о раторного практикума долж но включать средства редактиров а ния для представления отчета и определенные виды кон троля выполненного задания. 2. 1. 4. Тренажер ПО тренажеров служит для обработки и закрепления техн и ческих навы ков решения задач . Тренажеры обеспечивают пол у чение теорети ческой ин формации и описание приемов решения задач , тренировку на различных уров нях самостоятельности , контроль и самоконтроль и должны включать следую щие реж и мы работы : теория , демонстрация примеров , работа с репетит о ром , самостоятельная работа , самоко нтроль. Среди основных требований к ПО тренажеров выделим сл е дующие : - в режиме репетитора желательно предусмотреть все во з можные пути решения ; - путь продвижения должен определяться самим обуча е мым. Особенности методологии тренажеров. - Желание «предус мотреть все возможные пути решения» значительно усложняет ПО тренажеров и реально достижимо только для формали зованных задач и алгоритмов. - ПО тренажера должно включать средства редактирования и базу кон троля знаний. - Обучаемый должен решать только те задачи , которые предлагает тре нажер , и не может самостоятельно сформулировать ан а логичную за дачу для решения , что вызвано отсутствием интеллекту а лизации ПО тренажеров. — Интеллектуализация тренажеров для повышения самост о ятельности действий обучаем ого и одновременное усло ж нение решаемых задач трансформирует тренажеры в обр а зовательные среды. - Расширение круга задач , навыки решения которых отраб а тывает и за крепляет тренажер , требует использования средств м а шинной графи ки. - требование о возможн ости получения любых комплексных справок по всему курсу максимально увеличивает труд о емкость разработки тре буемых баз данных ; — решение указанных проблем возможно путем использов а ния интеллек туальных баз данных текстового типа. Все современные концепции построения обучающих систем при их глу боком , осмысленном представлении достаточно пр и митивны по своей сути . Если исключить из рассмотрения бе з условно красивый , но для нас в данном случае совершенно н е важный интерфейс , исключить обилие выводимого оцифрова н ного видеоизображения , звуковые эффекты и т . п ., то больши н ство современных обучающих систем функционируют по пр и близительно одной нехитрой стратегии. Суть ее состоит в следующем : обучаемому предоставляется достаточно широкий информационный канал , по котор ому он получает информацию обу чающего , а скорее познавательного характера . В данном случае обучаемому уготована роль сторо н него наблюдателя за происходящим , что в совокупности с об и лием выдаваемой информации приводит к тому , что постепенно человек запутыв ается в этом информационном потоке , либо что-то пытается усвоить и часто формирует у себя неверное пре д ставление о предмете , изучаемым таким образом. Кроме того , даже в случае успешного запоминания обуча е мым передан ного материала вероятность того , что он сможет использовать его в дальней шем без посторонней помощи дост а точно невелика . Дело в том , что после вы дачи всей обучающей информации большинство обучающих систем в лучшем случае проводит небольшое контрольное тестирование по теоретич е ским во просам ил и стандартным задачам , описанным же в выд а ваемой информации . Таким образом , получив достаточный об ъ ем обучающей информации , пусть даже в виде прекрасно подг о товленного курса , по конкретной теме , обучаемый по окончании работы с системой не имеет достаточног о практического опыта для применения на практике полученных знаний и дальнейшем ему могут по надобится дополнительные практические занятия или непосредственные заня тия с преподавателем - составителем учебного курса для системы дистанцион ного образования, что в конечном итоге сводит на нет всю ценность разрабо танной об у чающей системы и ставит под сомнение смысл ее разработки. Для устранения указанных недостатков в разработанной с и стеме дистан ционного образования изначально была заложена принципиально ина я концеп ция , в основном направленная на формирование у обучаемых достаточно хо роших практических навыков по изучаемым курсам . Этой цели подчинены 75% р е жимов работы созданной системы. Разработчиками сделана попытка заложить в разработанную систему не ко торую универсальность путем определения в ней некоторого расширяемого небольшого набора примитивов : "текст ", "рисунок ", "трехмерная модель объ екта ", что позволяет достаточно легко перенастраивать систему на ряд "родст венных " курсов , а при расширении коли чества примитивов расширяется спи сок возможных дисциплин , которые могут быть заложены в систему . Очевид но , что указанная универсальность довольно относительна и создать универ сальную обучающую систему с широкими возможностями по привитию практического о пыта если и возможно , то весьма проблематично. В данном случае такой задачи и не ставилось , разработанная система из начально предполагалась для дисциплин "Компь ю терная графика " и "Системы искусственного интеллекта " а также для близких с ними дисциплин . Ис пользо вание одного и того же набора примитивов для создания курсов по указанным дисц и плинам привело к тому , что при последовательном их изучении происхо дит плавный переход от одной дисциплины к другой . Часть указанных прими тивов имеет режим динамической раб о ты с ними . Интерактивная работа с при митивами более интере с на обучаемому , нежели простое созерцание выдавае мой инфо р мации по его чисто человеческой природе , что положительно сказы вается на повышении эффективности обучения. Кроме новизны самой конце пции построения обучающей среды , в разра ботанной системе заложен целый ряд новых по д ходов и методов , примени тельно к конкретным рассматрива е мым дисциплинам ("Компьютерная графи ка " и "Системы иску с ственного интеллекта "). Геометрическая модель вводится ка к совокупность измен я емых и неиз меняемых структур данных , однозначно определ я ющих моделируемый трех мерный объект . Изменяемая комп о нента структур данных модели определяет привязку объекта к системе отсчета . Неизменяемая компонента определяет ха рактеристи ки самого объекта с помощью топологических эл е ментов и отноше ний между ними . Изменяемая информация з а дается линейной списковой структурой дескриптором вершин 8(Х , У , 2), содержащим координаты каждой вершины . Неизм е няемая информация представляется отношени ями между то пологическими элементами моделируемого объекта. Получение искомого геометрического преобразования пр о исходит по средством накапливания элементарных преобразов а ний в матрице результи рующего преобразования при последов а тельном ее домножении на матрицы элементарных геометрич е ских преобразований. Опыт обучения вопросам геометрических преобразований показывает , что рассматриваемые в среде задачи , соответств у ющие алгоритмам геометри ческих преобразований следует ра с пределить по трем уровням сложност и сле дующим образом : высший получение любого преобразования относительно произвольной плоскости , заданной несколькими способами. средний получение любого преобразования относительно произвольной прямой. низший получение любого преобразования относительно произвольной точки , а так же элементарные геометрические преобразования. Основным связывающим звеном между дисциплинами "Компьютерная графика " и "Искусственный интеллект " является способ решения задач геомет рических преобразований с пом о щью механизма лог ического вывода продук ционных систем . При всем разнообразии задач геометрических преобразований их решение процедурными методами привело бы к значительному увеличению объема и трудоемкости написания программы , а также существенному сниже нию гибкости . Реа лизованный в разработанной системе способ решения гео метрических задач с помощью продукционных систем позволил добиться аб солютной гибкости , т . е . преподаватель может вводить в курс все возможные задачи . Подобный подход позволяет таким обр а зом построить выполнение за дач геометрических преобразов а ний , что становиться возможным реализовать все возможные преобразования в одном механизме вывода за счет использова ния соответствующей базы знаний. Разработанный способ используется в системе для решения следующ их подзадач : во-первых , он заложен в саму программу для выполнения постоянно необходимых преобразований ; во-вторых , на примере этого метода построено обучение по курсу "Продукционные системы ", что весьма положительно , т . к . предмет осваивается обучаемым на конкретном примере из той области , с ко торой он ранее ознакомился с другой стороны. 2. 2. Постановка задачи Для обеспечения функционирования разработанной системы дистанци онного образования во всех предусмотренных режимах необходимо было ре шить следующ ие задачи : 1) теоретического плана : - разработка способа представления информации о тре х мерных геомет рических объектах . Установление связей в разрабатываемых структу рах и формальное описание пр е образований , представленных таким образом ; - разработка ун иверсального метода получения геометр и ческих преоб разований объектов на основе разработанн о го механизма вывода ; - разработка способов обучения методам геометрических преобразова ний , как примера использования продукционных систем. 2) Практического плана : - реализация разработанного универсального способа п о лучения гео метрических преобразований на основе продукционных систем ; - разработка блока демонстрации формирования послед о вательности преобразований и контроля действий обучаемым ; - разработка блок а выдачи задания обучаемому для сам о стоятельной работы с учетом уровня сложности и блока контроля правильности выполнения полученного задания. 2. 3. Обоснование выбора подхода и метода решения по ставленной задачи В основе разработанной системы лежит испол ьзование пр о дукционных систем для решения задач геометрических преобр а зований . Основные доводы в пользу такого выбора : 1) Как отмечалось выше в главе анализа существующих по д ходов , алго ритмические методы нахождения последовательности ге о метрических прео бразований явно неэффективны , следовательно нео б ходим дру гой подход. 2) Использование связки "Продукционные системы + ге о метрические преобразования " выгодно с той точки зрения , что эти два понятия легко связать в единую работающую систему. 3) Разрабаты ваемая программа становится компактной , ле г коизменяе мой только за счет изменения базы знаний. 4) Механизм вывода при работе с используемым представл е нием объек тов очень прост. 5) Реализация универсального метода нахождения всех во з можных по следоват ельностей геометрических преобразований в да н ном случае значительно упрощается. 6) Построение учебного материала по курсу "Продукцио н ные системы " на основе заложенных в системе методов довольно наглядно , позво ляет использовать те же примитивы , что и для курса "Ге о метрические преобразования ", позволяет осуществить легкий переход от одного учебного курса к другому , следовательно легко освоить "Продукци онные системы " и пополнить свой опыт в графике. 7) Использование продукционных систем , и одного и того же механизма вывода позволяет реализовать визуализацию информации о графиче ском объекте , организовать построение новых структур подобного рода самим обучаемым , организовать контроль этого процесса как частично , так и для всей совокупности структур в цело м , т . е . реализо вать все практические задачи , поставленные выше. 3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 3. 1. Разработка моделей и алгоритмов реш е ния Как было отмечено в п . 2. 1., имеется множество различных вариантов геометрических преобразований . Решение данной з а дачи нап рямую не только неэффективно , но и громоздко . П о этому был выбран другой путь , основанный на использовании представлений знаний продукционными системами. Для обеспечения возможности использования продукцио н ных систем разработан новый способ представления ин форм а ции о трехмерных геометри ческих объектах . Элементарные геометрические примитивы представлены в виде фактов базы знаний. Работа блока получения продукций строится следующим о б разом. 1) Исходная модель трехмерного графического объекта , заданная произв ольно (посредством прямых , точек или их комбинаций ), анализир у ется и преобра зуется в унифицированное представление точками , затем с и стема обращает ся к соответствующей базе знаний и достраивает механизм вывода до полу чения необходимых для решения зада чи фактов. 2) Для получения требуемой последовательности разработанный блок обраща ется к базе знаний и , в зависимости от задания , вновь пер е страивает меха низм вывода , после чего запускает его. 3) Получение требуемой последовательности осуществляется путем выборки необходимых фактов и их последующей подстановки в прав и ла . В результа те срабатывания правила в базу знаний добавляются новые факты , и процесс повторяется. Реализованный механизм вывода использован также для решения ос тальных поставленных з адач , а именно : - демонстрация формирования последовательности выпо л няемых пра вил ; отображение использованных и добавленных новых фактов в обучающем режиме раздела «Продукционные системы» - контроль действий обучаемого в контролирующем реж и ме разделов "Геометрические преобразования " и "Продукционные с и стемы ". В первом случае работа блока получения любого отношения практически не изменяется . Программа так же производит д о полнительную настройку ме ханизма вывода и формирует фо р мализованное представление о бъекта , затем получение послед о вательности правил происходит по шагам с выдачей к ви зуализации используемых преобразований и их взаимного ра с положения. Во втором случае система действует несколько иначе . М е ханизм вывода сразу получает последовательность правил , п о сле их интерпретации обработ чиком получается результиру ю щая матрица преобразований , на которую затем умножаются все точки объекта. 3. 2. Разработка программных средств Для реализации поставленных задач первоначально была запрограмми рована разра ботанная система хранения фактов и правил в базе знаний . Она была представлена как совокупность таблиц , составляющих единую базу зна ний Входная информация для блока получения продукций пре д ставлена в ви де таблицы , в которой хранятся факты и правила , необ ходимые для работы ме ханизма вывода продукционных с и стем. Для обеспечения возможности многократного использования обучаемым одной и той же модели в процессе обучения , а так же для обеспечения провер ки выполняемых заданий разработан блок перегенерации спо соба задания гео метрических примит и вов для приведения ох представления в системе к унифи цированному виду . Он запускается каждый раз при выборе зад а ния и приводит представление геометрических примитивов к виду , необходимому для работы механизма вывода . Пр и этом в базу фактов могут быть внесены новые факты. Для обеспечения гибкости разработанного механизма выв о да его про граммная часть содержит ряд перенастраиваемых п а раметров , которые изме няются самой программой в процессе ее работы в зависимости от текущ ей за дачи . Параметры настройки механизма вывода вынесены в простейшую по своей структуре базу знаний . База знаний разбита на два элемента , хранящихся в отдельных файлах . Информация в этих файлах храниться в формате таблиц Dbase , что значительно облегчает ее редактир о вание и дополнение при необ ходимости . Процесс работы блока получения последовательности действий с базой знаний след у ющий : 1) После анализа задания , выданного пользователю , система выбирает из базы графических примитивов необходимые элементы, рассматривае мые системой далее как факты. 2) Производится перебор существующих правил , хранящи х ся в базе пра вил ( rights . dbf , if _ m . dbf , proc . dbf , param . dbf ). На каждом ш а ге система пытается подставить в правило выбранные на предыд у щем шаге фак ты и в случае успеха выполняет соответствующую прав и лу процеду- ру. 3) После нахождения последовательности элементарных ге о метрических преобразований для совмещения примитива с соотве т ствующим ему элементом системы координат система выполняет прео б разование , описанное в задании относительно соотве т ствующего элемента систе мы координат. 4) В последовательность геометрических преобразований добавляются действия для возврата примитива в исходное положение. На базе разработанного механизма вывода построен блок о беспечения работы обучающего и контролирующего режимов раздела "Продукционные системы ". При работе пользователя в этих режимах наряду с выводом на экран последовательности геометрических преобразований , выводятся выполненные пр а вила , которые наглядно показ ывают процесс формирования тр е буемой по следовательности действий . Использование механи з ма вывода для продукци онных систем состоит в том , что на его основе производится выборка и взаим ная ориентация необход и мых в каждый конкретный момент элементарных гео метрич е ских преобразований. Для обеспечения работы СДО в предусмотренных режимах был разрабо тан блок выдачи заданий обучаемому . При этом з а дания , выдаваемые в разделе "Геометрические преобразования " не отличаются от заданий , выдаваемых в разделе "Продукци о н ные системы ". Задания обучаемому генерируются систе мой сл у чайным образом , что в совокупности с перегенерацией способа задания опорных элементов практически исключает повторы с и стемы при повторной работе в прежнем режиме одного и того же пользователя . Кр оме того , в блоке выдачи задания все во з можные варианты задач распределены по уровням сложности . Так как большинство режимов СДО строится на выполнении имен но практических заданий , через данный блок стало во з можным устанавливать уровни сложности для работ ы с ко н кретным обучаемым по его желанию. Задания распределены по уровням сложности исходя из сложности по строения алгоритма получения требуемого прео б разования (см приложение 6) При работе обучаемого в контролирующем режиме его з а дачей является выполнение выдаваемых системой заданий , т . е . формирование требуемой по следовательности преобразований . Для обеспечения контроля действий обу чаемого , корректировки его работы , привития практических навыков и провер ки выпо л нения задания для самостоятельной работы был разработан ко н троли рующий блок . В его задачу входит контроль правильности результирующего преобразования. Первоначальная версия реализации механизма вывода со всеми обеспе чивающими функциями занимала порядка 3000 строк исходного текста , однако в посл едующих версиях ее ра з мер сокращен до 1000 строк . С учетом подклю чения к механи з му вывода других блоков (о чем говорилось выше ) размер реа лизации составил 1400 строк исходного текста . Отметим , что размер только одной алгоритмической реализации блока пол у чения любой последовательно сти преобразований с учетом мн о гообразия входных данных составил бы около 7000 строк исходного текста без учета размеров всех остальных требуемых блоков . При этом реализация вспомогательных бл о ков (выдачи задания , кон троля и т . д . ) на базе созданного блока получения отношений уже невозможна , что еще более увелич и вает суммарный объем программы . Так как разработан ная с и стема является системой дистанционного образования , то связь обучае мого и преподавателя обеспечивается через линии комм у никации (например телефонная сеть ). При этом размер передав а емых данных является довольно существенным моментом . Ко н цепция построения рассматриваемой СДО "Гео метрические пр е образования /Продукционные системы " в целом направлена именно на минимиз ацию размера передаваемых по коммуник а ционным кана лам данных. 3. 3. Разработка программной и эксплуатационной докумен тации Разработанный программный продукт сопровождается сл е дующими до кументами (с указанием номера приложения ): 1) "Техническое задание " Приложение 1 2) "Руководство оператора " Приложение 2 3) "Описание применения " Приложение 3 4) "Руководство программиста " Приложение 4 5) "Программа и методика испытаний " Приложение 5 4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4. 1. Расчет себестоимости про граммы Себестоимость программы рассчитывается по формуле : (Пнр х Зпр ) Спп = Зпр + Мэ + — ------------ — + Сотл 100% где Зпр - заработная плата программистов , руб ; Мэ - стоимость материалов на эксплуатационные нужды , руб ; Пнр - про цент накладных расходов , %; Сотл - з а траты по отладке программы , руб. Заработная плата программистов определяется по сл е дующей формуле : Зпр = tpi х Зосн х ( 1 + Адоп )х ( 1+ Асн ) где tpi - трудоемкость работ i -го разработчика , чел-мес : Зосн - осно вная заработная плата i -го разработчика, руб /мес ; Адоп - коэффициент дополнительных выплат разработчикам ; Асн - коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды . n - число разработчиков програм м ного продукта , чел. Трудоемкость разработки прог раммного продукта : 1. 2 tp . п . = 2. 8 х ( Nтик ) где Nтик - число тысяч исходных команд . Nт ик = 4. 5; 1. 2 t рп = 2. 8 х ( 4. 5 ) = 17. 02 чел . -мес. Продолжительность разработки программного изделия : 0. 32 0. 32 Т = 2. 5х t рп =2. 5x17. 02 = 6. 19 месяцев. n = t рп - - количество разработчиков Т n = 17.02/ 6. 19 = 3 человека , в том числе 2 инженера-программиста и 1 руководитель разработки. Заработная плата программистов : Зинж =150 руб . Зрук = 400 руб. Трудоемкость работ каждого разработчика : tp инж = 17. 02 х 0. 35 = 5. 957 tp рук = 17. 02x0. 3 =5. 100 Адоп = 0. 25 Асн =0. 39 Зпр = 2 х (5. 957 х 150 х (1+0. 25) х (1+0. 39)) + + 5. 10 х 400 х (1+0. 25) х (1+0. 39) = 5524 руб. Затраты по отладке программы определяются по форм Сотл = Тотл х Смч, где Тотл - трудоемкость отладки ; Смч - стоимость одного машина-часа. Трудоемкость отладки : q хСх ( 1 +Р ) Тотл . = 5хК где : q - количество операторов ; С - уровень сложности программы ; Р - число корректировки ; К - коэффициент подготовки программиста ; q = 4481 С = 0. 6 Р = 0. 05 К =1. 2 3291 х 0. 6 х (1+0. 05) Тотл = = 471 часов. 5x1. 2 Смч =12 руб. Сотл = 12x471 =5652 руб. Таблица 4. 1. 1 Стоимость материалов Материал Кол-во Ед . изм. Цена Су м ма Бумага 0. 5 Пачка 40 руб. 20 руб. Лента принтера 1 Штука 17руб. 17 руб. Дискета 4 Штука 5 руб. 20 руб. Итого : 57 руб. Мэ = 57 руб . Пнр = 50 % 50 х 5524 Спп = 5524 + 57 + + 5652=13995 руб. 100 4. 2. Расчет цены программы Цена программного продукта опр еделяется по формуле : Цпп = Спп х ( 1 + Ррен . ), где Ррен - уровень рентабельности Ррен =0. 3 Цпп = 13995 х (1+0. 3) = 18194 руб . Продажная цена программного продукта определяется по формуле : Цпп +К х Кст Цена = х (1+НДС ) К где НДС - налог на добав ленную стоимость , 20%; К - количество копий , шт .; К c т - ст о имость носителя информации , руб .; К =30 копий К c т = 5 руб. Цена = ((18194 + 30 х 5) / 30) х 1. 2 = 733 руб. 4. 3. Определение качественных параметров пр о граммы В экспертизе системы дистанционно го образования "Компь ю тер ная графика и Семантические сети " в качестве экспертов учавство- вали главный специалист отдела ИВС Министерства труда и со циального развития Шестак Л . И ., руководитель о т дела АСУ АО "САП- КОН " Миньков Л . Н ., главный специалист отд ела АСУ АО "САПКОН " Саха ров С . С. В качестве аналога была выбрана обучающая программа "Стати ка и Динамика ", разработанная студентами СГТУ к а федра ПВС в 1995 г. Определим уровень компетентности каждого эксперта по формуле : К а i + К ос i К ki = , К а m ах + К остах где К ki - коэффициент компетентности i -го эк с перта ; Ка i - коэффициент аргументации ; Кос i - коэффициент осведомленности ; К m ах - макс и мальные значения Ка i и Кос i , равные 1. Для определения коэффициента аргументации использую т ся значения , прив еденные в таблицах 4. 2. 1 и 4. 2. 2: Таблица 4. 3. 1 Коэффициенты аргументации Исто ч ник высокая средняя низкая арг у мента- ции 1. Пр о ве- 0. 3 0. 2 0. 1 денные теор е тиче- ские и с сле- дования. 2. Ли ч ный 0. 5 0. 4 0. 2 опыт рабо- ты. 3. Обоб- 0. 05 0. 05 0. 05 щенный анализ оте- ч е стве н ных аналогов 4. Обоб- 0. 05 0. 05 0. 05 щение ана- лиз Зару- бежных анал о гов. 5. Ли ч ное 0. 05 0. 05 0. 05 знако м ство с сост о яни- ем дел за рубежом 6. И н туи- 0. 05 0. 05 0. 05 ция Таблица 4. 3. 2 Степень влияния источника Эксперт степень влияния источника 1 2 3 4 5 1. Ш е стакЛ . И. Вы c . Вы c . сред. Сред. сред. Вы c 2. Мин ь ков Л . Н. Вы c . Вы c . вы c . Сред. низ. Сред 3. Сах а рове . С. вы c . сред. сред. сред. низ. сред В результате получаем коэффициенты аргументации для каждого эксперта : Ка 1 = 0. 3 + 0. 5 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 = 1; Ка 2 = 0. 3 + 0. 5 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 =1; Ка 3 = 0. 3 + 0. 4 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 + 0. 05 = 0. 9; Коэффициент осведомленности устанавливается по усмотрению самих экспертов : Кос 1 = 0. 9; Кос 2 = 0. 75; Кос 3 = 0. 80; Таким образом коэффициент ы компетентности : Кк 1 =( 1 +0. 9)/2= 0. 950; Кк 2 = ( 1 + 0. 75)/2 = 0. 875; Кк 3 = ( 0. 9 + 0. 80)/2= 0. 850; Из дерева качества разработанного программного пр о дукта были выбраны , по общему мнению , 12 наиболее ва ж ных характеристик : 1. Возможность адап тации пользователя в ПО ; 2. Привлекательность интерфейса ; 3. Удобство работы с программой ; 4. Возможность работы в многопользовательском р е жиме ; 5. Правильность функционирования ; 6. Гибкая система подсказок ; 7. Многофункциональность систе мы ; 8. Компактность программы ; 9. Надежность системы , защита от сбоев ; 10. Возможность настройки ПО на пользователя ; 11. Эффективность контроля процесса обучения ; 12. Модификация вызываемых заданий ; Исходя из таблицы 4. 3. 3 Таблица 4. 3. 3 Оценка влияния характеристик Оце н ка 1. Абсолютно не влияет технич е ский уровень про граммного продукта 0 2. Влияет незначительно 0. 25 3. Влияет 0. 5 4. Влияет существенно 0. 75 5. Небходим 1 каждым экс пертом по каждой характеристике установлены к о эффициенты важности : были Щестак Мин ь ков С а х а ров 1. 1 0. 75 0. 5 о 0. 75 0. 75 0. 5 3. 1 1 1 4. 0. 5 0. 5 0. 5 5. 0. 75 0. 75 1 6. 0. 5 0. 75 0. 5 7. 1 1 1 8. 0. 75 0. 75 0. 5 9. 0. 75 1 1 10. 0. 75 0. 5 0. 5 11. 0. 5 0. 75 0. 5 12. 0. 5 0. 5 0. 75 Определим общую согласованную оценку каждой характеристики по фо р муле : Кв i = 1/ n х ( mij х Кк i ) где n - число экспертов ; ту - оценка 1-ым экспертом i -ой характ е ристики ; Кк i - коэффициент компетен т ности 1-го эксперта ; Кв i - обобщенная оценка экспертов по j -ой характер и стике. Кв 1 =0. 33х ( 1 х 0. 950 +0. 75 х 0. 875 + 0. 5 х 0. 850)= 0. 677 К в 2 =0. 33х (0. 75 х 0. 950 +0. 75 х 0. 875 + 0. 5 х 0. 850)= 0. 579 Кв 3 =0. 33х ( 1 х 0. 950 + 1 х 0. 875 + 1 х 0. 850)= 0. 891 Кв 4 =0. 33х (0. 5 х 0. 950+0. 5 х 0. 875 + 0. 5 х 0. 850)= 0. 733 Кв 5 =0. 33х (0. 75 х 0. 950 +0. 75 х 0. 875 + 1 х 0. 850) = 0. 579 Кв 6 =0. 33х (0. 5 х 0. 950+0. 75x0. 875+ 0. 5 х 0. 850)= 0. 518 Кв 7 =0. 33х ( 1 х 0. 950 + 1 х 0. 875 + 1 х 0. 850)= 0. 891 Кв 8 =0. 33х (0. 75 х 0. 950 +0. 75 х 0. 875 + 0. 5 х 0. 850)= 0. 579 Кв 9 =0. 33х (0. 75 х 0. 950 + 1 х 0. 875 + 1 х 0. 850)= 0. 812 Кв 10=0. 33х (0. 75х 0. 950+0. 5 х 0. 875 + 0. 5 х 0. 850)= 0. 525 Кв 11=0. 33х (0. 5 х 0. 950+0. 75x0. 875+ 0. 5 х 0. 850)= 0. 518 Кв 12=0. 33х (0. 5 х 0. 950+0. 5 х 0. 875 + 0. 75 х 0. 850)= 0. 516 Затем каждый эксперт устанавливает ст е пень осуществления программного продукта (в баллах от 0 до 10) и подсчитывается согласованная оценка по формуле : Vj = 1 / n х ( vij х Кк i ) где n - число экспертов ; vij - оценка i -ым экспертом j -ой характерист и ки ; Кк i - коэффициент компетентности i -го эксперта . V ) - обобщенная оценка экспе р тов по j -ой характеристике. Разрабатываемый программный пр о дукт /существующий аналог. Шестак Мин ь ков Сахаров 1. 8/6 8/4 7/6 2. 9/6 7/5 8/6 3. 9/2 8/1 9/3 4. 8/5 9/5 9/6 5. 7/8 7/8 8/9 6. 9/2 9/1 9/1 7. 10/8 9/9 9/8 8. 9/3 8/4 8/4 9. 9/5 8/5 7/6 10. 10/6 9/5 9/5 И. 8/7 9/6 8/6 12. 8/3 9/2 9/3 Для разрабатываемой системы : V 1 =0. 33 х (8 х 0. 950 + 8 х 0. 875 +7 х 0. 850) = 6. 850 V 2 =0. 33 х (9 х 0. 950 + 7 х 0. 875 +8 х 0. 850) = 7. 158 V З =0. 33 х (9 х 0. 950 + 8 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 7. 333 V 4 =0. 33 х (8 х 0. 950 + 9 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 7. 708 V 5 =0. 33 х (7 х 0. 950 + 7 х 0. 875 +8 х 0. 850) = 6. 525 V 6 =0. 33 х (9 х 0. 9 50 + 9 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 8. 025 V 7 =0. 33 х (10х 0. 950 + 9 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 6. 8 V 8 =0. 33 х (9 х 0. 950 + 8 х 0. 875 +8 х 0. 850) = 7. 45 V 9 =0. 33 х (9 х 0. 950 + 8 х 0. 875 +7 х 0. 850) = 7. 166 V 10=0. 33 х (10х 0. 950 + 9 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 8. 341 V 11=0. 33 х (8 х 0. 950 + 9 х 0. 875 +8 х 0. 850) = 7. 425 V 12=0. 33 х (8 х 0. 950 + 9 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 7. 708 Для существующего аналога : V 1 =0. 33 х (6 х 0. 950 + 4 х 0. 875 +6 х 0. 850) = 3. 465 V 2 =0. 33 х (6 х 0. 950 + 5 х 0. 875 +6 х 0. 850) = 5. 049 V З =0. 33 х (2 х 0. 950 + 1 х 0. 875 +3 х 0. 850) = 1. 775 V 4 =0. 33 х (5 х 0. 950 + 5 х 0. 875 +6 х 0. 850) = 3. 16 V 5 =0. 33 х (8 х 0. 950 + 8 х 0. 875 +9 х 0. 850) = 6. 938 V 6 =0. 33 х (2 х 0. 950 + 1 х 0. 875 +1 х 0. 850) =1. 123 V 7 =0. 33 х (8 х 0. 950 + 9 х 0. 875 +8 х 0. 850) = 6. 617 V 8 =0. 33 х (3 х 0. 950 + 4 х 0. 875 +4 х 0. 850) = 3 605 V 9 =0. 33 х (5 х 0. 950 + 5 х 0. 875 +6 х 0. 850) = 4. 711 V 10=0. 33 х (6 х 0. 950 + 5 х 0. 875 +5 х 0. 850) = 3. 861 V 11=0. 33 х (7 х 0. 9 50 + 6 х 0. 875 +6 х 0. 850) = 5. 577 V 12=0. 33 х (3 х 0. 950 + 2 х 0. 875 +3 х 0. 850) = 1. 667 Находим комплексный показатель уровня конкуре н тоспособности - разработанного ПО : 12 Кук = Кв j х Vj Кук = 88. 48 - аналога : Кук = 41. 045 Сравним полученные уровни качества с максимально возможным , то есть для ПО , кот о рому эти эксперты по этим 12 характеристикам ставят по 10 баллов. Кук m ах = 107 Таким образом , уровень качества от макс и мального составляет 82 % дл я разрабатываемой программы и 38 % для существующего аналога. 4. 4 Определение экономического эффекта от внедрения программного продукта Экономический эффект разрабо т чика : Эг = П - К П = Цена - Спп Цена = 733 руб. Спп = 13995 руб. П = 30 х 733 - 13995 = 8017 руб. К = 0 Эг = 8017-0 = 8017руб . Экон о мический эффект пользователя Эг = S - К, где К - цена программного продукта S = S1 -S2, S 1 - расходы на функционирование СДО обычной концепции, построенной по процедурному принципу. S 2 - расходы на функционирование ра зработанной СДО "Компью терная графика " и "Продукционные системы " Распространение программы системы дистанцио н ного образова ния предполагает наличие модемной связи между обучаемым и учеб ным центром . По м о демной связи пересылаются : - исполнительный модуль проигрывателя сценария ; - сценарий учебного курса ; - прикладные файлы баз данных и баз знаний ; Экономический эффект появляется в результате : 1. Сокращение расходов на пересылку основного исполнительного мо дуля и базового курса. 2. Сокращение ра сходов на пересылку новых учебных курсов. 3. Сокращение расходов на пересылку обучаемым отчетов о пройден ном материале. Для расчета экономического эффекта пользователя установим параметры пересылки информации . Зн а чения параметров выбраны и : расчета на среднест а тистические показатели отечественных телефон- ных сетей , средний тариф за междугороднюю связь , а также на осно вании показателей наиболее распр о страненных типов модемов. - скорость передачи информации = 25 К /мин - стоимость передачи информации = 3 руб . / мин Экономия за счет сокращения затрат на пересылку основного исполнительного модуля и базового курса. Объем разработанной СДО = 400 К Объем процедурных аналогов = 1000 К S 1=(1000/25)хЗ = 120руб S 2 = ( 400 / 25 ) х 3 = 48 руб . S = S1-S2 = 72 руб . Экономия за счет сокращения расходов на пер е сылку новых учебных курсов. Объем нового курса , созданного для проигрывания в разрабо танной СДО = 200 К Объем нового проц е дурного курса = 1000 К S1 =( 1000/25 ) хЗ = 120 руб . S 2 = ( 200 / 25 ) х 3 = 24 руб. S = S1 -S2 = 96 руб . Учитываем , что в среднем в течение года обучаемый должен по лучать 15 новых учебных курсов (по 7-8 за семестр ), которые мо жет охватить разработанная СДО, S = 96х 15 = 1440руб Экономия за счет сокращения расходов на пер е сылку обучае мым от четов о пройденном мат е риале. Объем отчета о результатах работы обучаемого , формируемый разработанной СДО = 1 К Объем отчета , составляемого вручную = 100 К S 1=(100/25)хЗ = 12руб S 2 = 3 руб. (т . к . минимальное время при соединении = 1 мин . ) S = S1 -S2 = 9 руб . На 15 курсов : S = 9х 15 = 135 руб. S = 72 + 1440 + 135 = 1647 руб . Эг = 1647-733 = 913 руб. В качестве критерия оценки экономического эффекта применяется показатель чистого дисконт и рованного доход : (ЧДД ) tk ЧДД = Эг х Кд , t t = t н Кд =1/(1+Е )- Коэффициент дисконтирования, Где Е = 0. 5 - норма дисконта t н , t к - начальный и конечный год расчетного пери о да Рассчитаем чистый дисконтированный доход за три года . ЧДД = 913 + ( 913 х 0, 67 ) + ( 913 х 0, 44 ) = 1927 руб. Таблица 4. 4. технико - экономические показатели разработки Параметр Разрабо танная про грамма Ра с сматри ваемый аналог Себестоимость пр о грамм ной разработки 13995 руб. - Цена программы 733 руб. - Трудоемкость разр а ботки программы 17. 02 чел . мес. - Продолжительность разра ботки 6. 1 меся цев. - Годовой эконом и ческий эффект 913 руб. - Чистый дисконтир о ванный доход (ЧДД ) 1927 руб. - Возможность ада п тации пользователя в ПО 6. 85 3. 465 Привлек ательность интер фейса 7. 158 5. 049 Удобство работы с про граммой 7. 333 1. 775 Возможность раб о ты в многопользов а тельском режиме 7. 708 3. 16 Правильность фун к циони рования 6. 525 6. 938 Гибкая система подсказок 8. 025 1. 123 Многофункционал ь ность системы 6. 8 6. 617 Компактность пр о граммы 7. 45 3. 605 Надежность системы , за щита от сбоев 7. 166 4. 711 Возможность настройки ПО на пол ь зователя 8. 341 3. 861 Эффективность ко н троля процесса обу ч е ния 7. 425 5. 577 Модификация вызыв а емых заданий 7. 708 1. 667 Комплексный пок а затель уровня конк у рентоспособности 88. 48 41. 045 Рис . 4. 4. 2 Структура себестоимости пр о граммного продукта Выводы к разделу 4 В данном разделе представлены расчеты затрат на разработку системы дистанционного образов а ния "Компьютерная графика " и "Продукционные сис темы ", ее трудоемкость и продолжительность разработки с учетом количества разработчиков . Рассчитаны качественные характеристики разраб о танной сис темы и проведено сравнение с сущ е ствующим аналогом. Произведен расчет ожидаемого годового э ф фекта от использования сис темы дистанционного образования и произведена его оценка. 5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА Дипломная работа посвящена созданию систем дистанционного обучения на базе методов иску с ственного интеллекта . Целью работы является созд а ние обучающей программы по дисциплинам «Ге о метрические преобразования» и «Продукционные с и стемы» . Система включает в себя также ЭВМ (ЮМ со вместимый компьютер ). 5. 1. Сущность экологической экспе р тизы В данном разделе производится экологическая экспертиза информацион ной системы в ц елом . В с о ответствии с Федеральным Законом об экологиче ской экспертизе (принят Государственной Думой 19. 05. 95, одобрен Советом Федерации 15. 11. 95), кот о рый регулирует отношения в области экологиче ской экспертизы , направлен на реализацию конституцио н н ого права граждан Российской Федерации на благ о приятную окружающую среду посредствам пред у преждения негативной хозяйственной и иной де я тельности на окружаю щую природную среду и предусматривает в этой части реализации конститу ционного права субъектов Росс ийской Федерации на совместное с Российской Федерацией ведение вопр о сов охраны окружающей среды и обеспечения эко логической безопасности , экологическая экспертиза - это установление соот ветствия намеченной хозя й ственной и иной деятельности экологическим тре бованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экс пертизы в целях предупр е ждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними со циальных , экономических и иных последств ий реализации объекта экологиче ской экспертизы. 5. 2. Анализ экологических факторов Для проведения экологической экспертизы нео б ходимо выявить экологи ческие факторы и условия , подлежащие экспертной оценке . Учитывая особен ности разработки информационной системы , а также условия работы с ней , можно выделить наиболее зн а чимый вид воздействия на окружающую среду - электромагнитное излучение . Другие экологические факторы влияющие на ок ружающую среду либо м и нимальны , либо вовсе отсутствуют , поэтому их ана лиз в данной экологической экспертизе не проводи т ся. Для анализа и установления предельно допуст и мых значений электро магнитного излучения (ЭМИ ), а также мер по снижению воздействия , необхо димо выявить характер воздействия и границы частот , на которых возмож но излучение. Электромагнитное излучение характеризует электромагнитное поле (ЭМП ) - переменное поле , представляющее собой совокупность изменяющихся во времени взаимосвязанных и взаимообусловленных электрического и маг нитного полей . Для оценки и н тенсивнос ти ЭМП в диапазоне частот до 300 мГц сл у жит напряженность электрической составляющей , Е - векторная величина, характеризующая одну из двух составляющих ЭМП (единица измерения - В /м ). 5. 3. Выявленные источники электромагни т ного излучения Для определения ча стотных границ ЭМИ необх о димо выявить источни ки , создающие излучение . В разрабатываемой системе источниками ЭМИ явля ются : * Сетевая проводка ( F = 50 Гц ); * Печатные проводники и элементы электрических схем ЭВМ ( F =0-ЗГц ); * Источники вторичного электроп итания импул ь сного типа , входящие в состав ЭВМ ( F = 20-100 кГц ). Анализируя приведенные источники ЭМИ , след у ет особо выделить ис точники вторичного импульсн о го типа , которые благодаря высоким энергети ческим и массогабаритным показателям все шире использ у ю тся в радиоэлек тронной аппаратуре . Анализ тенде н ций развития средств электропитания им пульсного типа и особенно с бес трансформаторным входом (ИВЕП с БТВ ) не уклонно растет . Они являются наиболее мощными источниками ЭМИ . Практически все современные персо нальные компьютеры оснащ а ются ИВЕП с БТВ мощностью 100-300 Вт. 5. 4. Анализ нормативно-правовой док у ментации Анализируя нормативно-правовую документацию в области регулирования природопользования и охр а ны окружающей среды применительно к выяв ленным эколог ическим факторам , можно выделить следу ю щие нормативные документы : 1) Закон РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения "; 2) Санитарные правила и нормы "Электрома г нитного излучения радиочастотного диапазона " 2. 2. 4/2. 1. 8. 055-96. Данн ые нормативные документы устанавливают допустимые значения ЭМИ в жилых и общественных зданиях . В соответствии с этими документами , уст а навливаются следующие предельно допустимые зн а чения напряженности электрической составляющей ЭМП (Е ) в образовательных уч реждениях : 1) Для частот от 30 кГц до 3 МГц Е =10 В /м 2) Для частот от 3 МГц до 30 МГц Е =7 В /м 3) Для частот от 30 МГц до 300 МГц Е =2 В /м При этом к средствам измерения ЭМП предъя в ляются следующие требо вания . Для измерения в ди а пазоне частот 30 кГц - 300 МГц используются при боры , предназначенные для определения среднеква д ратичного значения на пряженности электрического поля , с допустимой относительной погрешностью не более 7+030%. Для проведения измерений следует отдавать предпочтение приборам с из отропными да т чиками. 5. 5. Рекомендации по ослаблению электрома г нитного излучения Для ослабления действия ЭМИ возможно прим е нение следующих за щитных мер . Одним из основных способов защиты от действия ЭМИ является экран и рование , то есть использование элект ропроводящих металлических экранов , в значительной степени сн и жающих излучение. Толщину экрана и ослабление , даваемое им , можно рассчитать , зная мощность и частоту излуч е ния . В некоторых случаях могут применяться и мн о гослойные , из разных элементов , экраны , что расш и ряет спектр поглощае мых ими частот электромагни т ных излучений . В основном глубина проникно вения зависит от свойств проводящей среды (вида металла ) и частоты электро магнитной волны. Механическая сборка экрана производится так , чтобы между его осталь ными элементами (винтами , заклепками или специальными прокладками ) обесп е чивался хороший электрический контакт . Лучший вариант создание эк рана - помещение электронного блока в наглухо заваренный металлический кожух . Однако , чаще всего требуется соз дание в экране о т верстий для кабелей , приборов и вентиляции. Вентиляционные отверстия закрываются реше т ками сотового типа или проволочными сетками . В разрабатываемой с и стеме применены меры по ослаблению электрома г нитного излучения . В частности , системный б лок пер сонального компьютера располагается в металл и ческом корпусе , имеющем за земление . При этом ИВЕП с БТВ , расположен внутри системного блока , в свою очередь , имеет собственный металлический корпус , выполняющий роль экра на , что повышает степень ослабл ения ЭМИ . Действия остальных и с точников излучения минимальны , так как токи , пр о текающие по ним , и создаваемые по -33- ля малы (учитывая предельно допустимые значения ). Не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Министерство обще го и профессионал ь ного образования Российской Федерации Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Зав . кафедрой ПВС В . Б . Байбурин Образовательная среда "Ге о метрические преобразов а ния /Продукционные системы " Техническое задание ЛИСТ УТВЕ Р ЖДЕНИЯ КФБН . 00148-01 90 01-1-ЛУ СОГЛАСОВАНО Разрабо т чики : Руководитель работы Н . Н . Клеванский Студент . ПВС -51 О . В . Заулошнов Студент . ПВС -51 И . В . Коро т ченко Норм о контролер С . С . Лалетин Министерство общего и профессионального образования Российск ой Федер а ции Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДЕН КФБН . 00148-01 9001-1-ЛУ Образовательная среда "Геометр и ческие преобразования /Продукционные сист е мы " Техническое задание КФБН . 00148-01 9001-1 Листов 14 КФБН . 00147-01 9001-1 СОДЕР ЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 3 2. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ 5 3. НАЗНАЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ 6 4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ИЗДЕЛИЮ 7 4. 1. Требования к функциональным характеристикам 7 4. 2. Требование к надежности 12 4. 3. Условия эксплуатации 12 4. 4. Тре бования к составу и параметрам технических средств 12 4. 5. Требования к информационной и программной совместимости 13 5. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТ А ЦИИ 14 6. СТАДИИ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ 14 7. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ 14 1. ВВЕДЕНИЕ Все с овременные концепции построения обуч а ющих систем при их глубоком , осмысленном пре д ставлении достаточно примитивны по своей сути . Е с ли исключить из рассмотрения безусловно красивый , но для нас в данном случае совершенно неважный интерфейс , исключить обилие выводимого оцифр о ванного видеоизображения , звуковые эффекты и т . п ., то большинство современных обучающих систем функционируют по приблизительно одной нехитрой стратегии. Суть ее состоит в следующем : обучаемому предоставляется достаточно широкий информацио н ный канал , по которому он получает информацию обучающего , а скорее познавательного характера . В данном случае обучаемому уготована роль сторонн е го наблюдателя за происходящим , что в совокупн о сти с обилием выдаваемой информации приводит к тому , что постепе нно человек запутывается в этом информационном потоке , либо что-то пытается усв о ить и часто формирует у себя неверное представление о предмете , изучаемым таким образом. Кроме того , даже в случае успешного запом и нания обучаемым переданного материала вероя т н ость того , что он сможет использовать его в дал ь нейшем без посторонней помощи достаточно нев е лика . Дело в том , что после выдачи всей обучающей информации большинство обучающих систем в лу ч шем случае проводит небольшое контрольное т е стирование по теоретичес ким вопросам или ста н дартным задачам , описанным же в выдаваемой и н формации . Таким образом , получив достаточный объем обучающей информации , пусть даже в виде прекрасно подготовленного курса , по конкретной т е ме , обучаемый по окончании работы с системой не им еет достаточного практического опыта для прим е нения на практике полученных знаний и дальнейшем ему могут понадобится дополнительные практич е ские занятия или непосредственные занятия с пр е подавателем - составителем учебного курса для с и стемы дистанционного образования , что в конечном итоге сводит на нет всю ценность разрабатываемой обучающей системы и ставит под сомнение смысл ее разработки. Для устранения указанных недостатков в разр а батываемой системе дистанционного образования должна быть заложена принцип иально иная конце п ция , в основном направленная на формирование у обучаемых достаточно хороших практических нав ы ков по изучаемым курсам . Этой цели должно быть подчинено большинство режимов работы создава е мой системы. В разрабатываемую систему должна быть за л о жена некоторая универсальность путем определения в ней расширяемого набора примитивов : "текст ", "рисунок ", "трехмерная модель объекта ", что позв о лит достаточно легко перенастраивать систему на ряд "родственных " курсов , а при 4 КФБН . 00147-01 9001-1 расш ирении количества примитивов расширяе т ся список возможных дисциплин , которые могут быть заложены в систему. Разрабатываемая система предназначается для дисциплин "Компьютерная графика " и "Системы искусственного интеллекта ", а также для близк их с ними дисциплин . Использование одного и того же набора примитивов для создания курсов по указа н ным дисциплинам приведет к тому , что при послед о вательном их изучении происходит плавный переход от одной дисциплины к другой . Часть указанных примитивов дол жна иметь режим динамической р а боты с ними . Интерактивная работа с примитивами более интересна обучаемому , нежели простое созе р цание выдаваемой информации по его чисто челов е ческой природе , что положительно сказывается на повышении эффективности обучения. 5 КФБН . 00147-01 9001-1 2. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ 6 КФБН . 00147-01 9001-1 3. НАЗНАЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ Область применения создаваемого программн о го продукта дистанционное образование по спец и альности 220400 "Программное обеспечение вычи с лительной техники и автоматизированных систем " для дисциплин , связанных с компьютерной граф и кой и искусственным интеллектом . Возможно и с пользование для других специальностей и других форм обучения , а также всеми желающими более д е тально изучить отдельные вопросы машинной гра ф и ки , представления и использования знаний. Ожидаемые результаты работы создаваемой обр а зовательной среды "Геометрические преобразования " для дисциплины "Компьютерная графика " и "Пр о дукционные системы " для дисциплины "Системы искусственного интеллекта " - п овышение эффекти в ности восприятия информации и привитие практич е ских навыков . Разрабатываемый программный пр о дукт призван избавить преподавателя от рутинной работы связанной с подготовкой и прочтением ле к ций , тем самым предоставляя ему возможность уд е лить больше внимания разработке курса. Научно-техническая ценность результатов св я зана с разработкой методических рекомендаций и и н струкций по созданию образовательных сред для ра з личных специальностей. Практическая ценность связана с созданием о б разовательных средств для конкретных дисциплин и использование СДО в учебном процессе. 7 КФБН . 00147-01 9001-1 4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ИЗДЕЛИЮ 4. 1. Требования к функциональным характ е ристикам. 4. 1. 1 Программа должна работать в многооконном графическом режиме и поддерживать работу как клавиатуры , так и манипулятора типа "мышь ". 4. 1. 2 Интерфейс пользователя должен выпо л нять две основные функции : давать советы и объяснения обучаемому и управлять приобретением знаний. 4. 1. 3 Разрабатываемая учебная программа должна включать оболочку, подсистему управления и базу оболочки , содержащую учебный материал по изучаемой дисциплине. 4. 1. 4 Библиотека программ должна содержать как модули , реализующие элементарные системные функции (поддержка баз данных , диалог, ввод /вывод данных , графика ), так и модули , представляющие собой алгоритмы предметной области дисциплины. 4. 1. 5 Разрабатываемый программный продукт должен включать механизмы логического вывода и средства редактирования. 4. 1. 6 Ввод /в ывод данных должен выпо л нять следующие функции : тестирование с целью обеспечения целостности и непротиворечивости данных , передаваемых по линии связи , в ы полнение запросов на передачу данных по линии связи. 4. 1. 7 Подсистема связи д олжна включать в себя модули для обеспечения диалога с обучаемым , для ввода /вывода да н ных и для обработки графической и символьной информации. 4. 1. 8 Вывод текстовой информации до л жен осуществляться прямым выводом с автоматическим форма тированием текстового файла или базы данных среды. 4. 1. 9 Текстовая информация может выводит ь ся статично для небольших объемов или динамически для больших объ е мов с возможностью скроллинга и листания страниц. 4. 1. 10 Все окна вывода должны и меть возможность перемещения и изменения размеров. 4. 1. 11 Параметры настройки интерфейса дол ж ны фиксироваться на жестком диске и система должна обеспечивать во с становление состояния интерфейса при последующих запусках сист е мы. 4. 1. 12 Информация о требуемом графическом материале для иллюстрации текста должна храниться вместе с текстовым файлом в базе данных среды. 4. 1. 13 Оболочка среды должна обеспечивать регистрацию пользователей с формированием модели обучаемого для тех , кто регистрируется впервые или вызовом модели зарегистрирова н ного пользователя. КФБН . 00147-01 90 01-1 4. 1. 14 Разрабатываемая обучающая програ м ма должна обеспечивать три режима работы : описательный , обучающий и контролирующий. 4. 1. 15 В описа тельном режиме пользоват е лю должна предоставляться возможность интерактивной работы с виз у ализацией трехмерной модели объекта . В правой части экрана должны располагаться кнопки с номерами прилагаемых к курсу поя с нительных рисунков. Перемещение текста должно осуществл я ется путем выбора соответствующей пиктограммы в завис и мости от требуемого направления и скорости перемещения по тексту . Пользователь должен иметь возможность в любой момент времени выйти из данного режима и перейти в следующий или выйти из сист е мы полностью путем выбора на экране соответствующих пиктограмм. 4. 1. 16 В обучающем режиме на экран дол ж на выводится визуализация модели объекта , выбранное пользователем задание , координаты опорного графического примитива и всех вершин объекта. Пользователю должен иметь во з можность просмотреть последовательность действий произвольное к о личество раз. 4. 1. 17 В контролирующ ем режиме пользоват е лю должна предоставляться возможность выбора уровня сложности и модели трехмерного объекта. Выбор уровня сложности и модели объекта должен осуществляется в соответствующем диалоговом окне путем по д ведения указателя мыши с последующим н ажатием левой кнопки . В этом режиме пользователю должны выводятся табличные представления исходных координат объекта и опорного графического элемента , последовательность действий , формируемая по шагам самим пол ь зователем путем выбора необходим ого элементарного преобразов а ния из списка всех возможных . После нажатия кнопки «Готово» система должна решить задачу сама и сравнить полученные коорд и наты с координатами, полученными пользователем . По результатам сравнения дол жна выставляться оценка , заносимая в модель обуч а емого. 4. 1. 18 Задания должны дифференцироваться по уровням сложности : 4. 1. 18. 1. Низший уровень : - Выполнить преобразование центральной симметрии относительно начала координат. - Выполнить преобразов ание осевой си м метрии относительно координатной оси X . - Выполнить преобразование осевой си м метрии относительно координатной оси V . - Выполнить преобразование осевой си м метрии относительно координатной оси 2. - Выполнить преобразова ние зеркальной симметрии относительно координатной плоскости ХОУ. КФБН . 00147-01 9001-1 - Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно координатной плоскости ХО 2. - Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно координатной пл оскости Z ОУ. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной точки А (ах , ау , а z ). - Выполнить преобразование переноса на вектор Т ( t х , t у , tz ). - Выполнить преобразование поворота вокруг коо р динатной оси X на угол а. - Выполнить преобразование поворота вокруг коо р динатной оси V на угол b . - Выполнить преобразование поворота вокруг коо р динатной оси 2 на угол с. - Выполнить преобразование масштабирования на вектор Е (ех , еу, е z ). 1. 18. 2. Средний уровень : - Выполни ть преобразование переноса вдоль прои з вольной прямой, заданной двумя точками , на X единиц. - Выполнить преобразование поворота вокруг произвольной прямой , заданной двумя точками , на а градусов. - Выполнить преобразование симме трии относительно произвольной прямой , заданной двумя точками. 1. 18. 3. Высший уровень : - Выполнить преобразование переноса вдоль пе р пендикуляра к произвольной плоскости , заданной тремя точками , на X единиц. - Выполнить преобразование пер еноса вдоль пе р пендикуляра к произвольной плоскости , заданной точкой и прямой , на X единиц. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной - плоскости , заданной тремя точками. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной - плоскости , заданной точкой и прямой. - Выполнить преобразование переноса вдоль пе р пендикуляра к произвольной плоскости , заданной двумя пер е секающимися прямыми , на X единиц. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной - плоскости , заданной двумя пересекающимися пр я мыми. подготовка инвариантного решения (объяснения , алгоритма е 1с ) мо делируемых ситуаций (явлений , процессов е t с ) и его проверка КФБН . 00147-019001-1 системой с подтверждением правильности или указанием на ошибки . Задания генерируются по уровням сложности , описанным в п . 1. 2. 4. 1. 20 Реализация модели пространственных объектов должна включать в себя : - Массив координат вершин фиг уры. — Набор топологических отношений. - Функции для работы с объектом (функции элементарных геометрических преобразований ). 4. 1. 21 В механизме вывода должны присутствовать следующие правила для нахождения последовательности геометрич е ских пр еобразований : — совмещение точки с началом координат ; - совмещение прямой с любой из координа т ных осей ; - совмещение плоскости с любой из коорд и натных плоскостей ; - выполнение элементарного геометрическ о го преобразования в соответствии с выданным зад а нием , относительно соответствующего элемента координатной системы. 4. 1. 22. Должны использоваться следующие матрицы элементарных геометрических преобр а зований : Матр и ца пе рен о са на 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 Тх Ту Т z 1 ве к тор Т Матрица масштабирования на вектор Е Ех О О О О Еу О О О 0 Е z О 0001 Матрица поворота на угол а вокруг оси ОХ 1000 О cos ( а ) sin (а ) О О - sin ( а ) cos (а ) О 0001 Матрица поворота на угол b вокруг оси О Y cos ( b ) 0 - sin ( b ) О КФБН . ОО 147-01 9001-1 1 0 0 0 cos ( b ) 0 0 0 1 sin (с ) cos (с ) О О Матрица поворот на угол с вокру г оси О 2 О О 0 О 1 О 1 -1 О О О О - I О О Матрица централ ь ной симметрии О О О О О 1 -1 О О -1 О О Матрица симметрия отн о сительно оси ОХ О О О -1 О О О 1 - I О О О Матрица симметрия отн о сительно оси О Y О О О О -1 О О О о -1 О о Матрица симметрия отн о сительно оси О 2 О О Матрица зеркальной симметрия относительно плоскости ХО Y 000 1 О О Матрица зеркальной симметрия относительно плоскости Y О Z -1000 0100 12 КФБН . ОО 147-01 9001-1 0010 0001 Матрица зеркальной симметрия относ и тельно плоскост и ХО 2 1000 0-100 0010 0001 . 2. Требования к надежности. Для надежного функционирования система дол ж на обеспечивать : - контроль за соответствием вводимой информ а ции предусмотренным формам ; - периодическое сохранение информации о текущем со стоянии пользователя на жестком диске ; - восстановления процесса после отказа должно сводиться к перезапуску системы. 4. 3. Условия эксплуатации. Программа не должна предъявлять особых треб о ваний к конфигурации компьютера , кроме оговоре н ной разработчиками . При этом все системы должны функционировать в нормальном режиме. 4. 4. Требования к составу и параметрам техн и ческих средств Требования к аппаратуре : - Процессор Pentium ® -133 или выше ; - 16 М b оперативной памяти ; - Свободное место на жестком диске не м е нее 2 М b для самой программы с базой знаний ; - VGA совместимый видеоконтроллер 512 К b VR АМ - клавиатура (желательно русифицированная , 101 клавиша ); - манипулятор "мышь " совместимый со станда р том Microsoft mouse . Требования к программному обеспечению : 13 КФБН . ОО 147-01 9001-1 - В качестве базовой операционной системы должна быть установлена М S WINDOWS -95 - Необходимо Borland Database Engine ( В D Е ). 4. 5. Требования к информационной и программной совместимости. Программа должна быть полностью совмести мой с М icrosoft WINDOWS 95®. 14 КФБН . 00147-01 9001-1 5. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ Д О КУМЕНТАЦИИ Документация должна быть оформлена по ста н дартам "Единой системы программной документ а ции " (ЕСПД ). Должны быть разработаны следующие документы : - Руководство о ператора. - Описание применения. - Руководство программиста. - Программа и методика испытаний. 6. СТАДИИ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ Срок выполнения работы — с 1. 01. 97 по 10. 06. 98 года . Исполнители - ст у денты группы ПВС -51: - Заулошнов О . В., - Коротченко И . В. 7. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ Испытания будут проводиться в Саратовском государственном техническом университете на кафедре «Программное обеспечение вычислител ь ной техники и автоматизированных систем» 11 июня 1998 года. При испытании будут присутство вать : - доцент кафедры ПВС Клеванский Н . Н. - доцент кафедры ПВС Лалетин С . С. - студент группы ПВС -51 З а улошнов О . В. - студент группы ПВС -51 К о ротченко И . В. Разработанная обучающая программа должна быть установлена на компьютере отвечающем треб о вани ям п . 4. 4. данного технического задания. Должны быть проверена работа разрабатыв а емой системы дистанционного образования во всех оговоренных в п . 4. 1. данного технического задания режимах. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Министерство общего и профессионал ь ного образования Росси й ской Федерации Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Зав . кафедрой ПВ C В . Б . Байбурин Образовательная среда "Геометрические преобразов а ния /Продукционные системы " Руководство оператора ЛИСТ УТВЕ Р ЖДЕНИЯ КФБН . ОО 148-01 34 01-1-ЛУ СОГЛАС О ВАНО Руководитель работы Н . Н . Клеванский Разр а ботчики : Студент . ПВС -51 О . В . З а улошнов C тудент . ПВС -51 И . В . Коро т ченко Норм о контр о лер С . С . Л а летин Министерство общего и про фессионального образования Российской Федер а ции Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДЕН КФБН . ОО 148-01 34 01-1-ЛУ Образовательная среда "Геоме т рические преобразования /Продукционные с и стемы " Руководство оператора КФБН . 00148-013401-1 2- КФБН . ОО 148-01 3401-1 АННОТАЦИЯ Эксплуатационный программный документ «Р у ководство оператора» со держит сведения о назнач е нии программы , функциях , выполняемых програм мой , минимальном составе аппаратных и програм м ных средств , необходимых для выполнения пр о граммы , а также сведения о выполнении программы : по следовательность действий оператора , обеспеч и вающих загрузку , выполнение программы во всех предусмотренных режимах работы . Документ сост о ит из четырех разделов . К документу прилагается 5 приложений. 3- КФБН . 00148-01 3401-1 СОДЕРЖАНИЕ 1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ 4 2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ 6 3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ 7 4. СООБЩЕНИЯ ОПЕРАТОРУ 9 5. Приложение 2. 1. Окно регистрации 10 6. Приложение 2. 2. Окно выбора учебного курса 11 7. Приложение 2. 3. Вид экрана в описательном реж и ме 12 8. Приложение 2. 4. Вид экрана в обучающем режиме 13 9. Приложение 2. 5. Вид экрана в контролирующем режиме 14 4- КФБН . 00148-01 3401-1 1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ 1. 1. Образовательная среда «Геомет рические преобразования / продукци онные системы» предназначена для : - изучения различных видов трехмерных ге о метрических преобразо ваний , необходимых для их реализации структур данных и методов обработки ; - обучения алгоритмам преобразования стру к тур д анных геометриче ских моделей и способам организации выв о дов в продукционных системах. 1. 2. Во время работы программа выполняет следующие функции : - регистрация нового пользователя ; - выбор учебного раздела ; - восстановление прерванного режима работы д ля существующего пользователя ; - выбор уровня сложности учебного мат е риала для конкретного пользователя ; - вывод текстовой информации по выбранному курсу с приложением статических и динамических графических объектов ; - демонстрация процесса геоме трических пр е образований на примере выбранной модели объекта ; — формирование задания пользователю для практической работы ; - контроль выполнения пользователем задания для самостоятельной работы с выдачей сообщений о выявленных ошибках. 1. 3. Программа п редусматривает 3 режима работы : описательный , обу чающий , контролирующий . Режимы вызываются пользователем в произволь ном порядке. В описательном режиме осуществляется вывод текстовой и графической информации , введение пользователя в изучаемый курс , выво д основных теоре тических понятий. В обучающем режиме осуществляется демо н страция пользователю прак тической работы по ге о метрическим преобразованиям и получению проду к ций , с возможностью выбора объекта и интеракти в ной работы с ним . В начале обу чающего ре жима пользователю предоставляется возможность выбора уровня сложности , задания и объекта. В тренирующем режиме осуществляется пошаг о вое формирование поль зователем последовательн о сти необходимых для решения задачи геометриче ских преобразований с контролем правильности со стороны системы . В начале тренирующего режима пользователю предоставляется возможность выб о ра 5- КФБН . 00148-01 3401-1 уровня сложности задания . Система осуществляет выбор задания произвольным образом из числа имеющихся в соответствии с у ровнем сложн о сти. 6- КФБН . 00148-01 3401-1 2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПР О ГРАММЫ Для обеспечения нормального функционирования программы следующие минимальные технические характеристики : - компьютер с процессором Pentium -133; - ОЗУ 16МЬ ; - Операционная систем а WINDOWS -95; - Borland Database Engine ( В D Е ); - Свободное пространство на жестком диске 2Мб ; - наличие манипулятора типа "мышь "; - наличие канала связи с источником программного обеспечения. Тип требуемого канала связи жестко не регл а ментируется , : ки е параметры и управляющее пр о граммное обеспечение не влияет на нормальную работу системы . Других программных средств для функционирования программы не требуется. 7- КФБН . 00148-01 3401-1 3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ 3. 1. Обращение к программе осуществляе т ся загрузкой исполняемого файла « sdo . ехе» . После запуска системы на экране появляется окно регистра ции пользователя и запрос на ввод имени . Имя пол ь зователя может содержать буквы латинского и русского алфавита , размер вв о димого имени - 50 символов. Есл и введено имя уже существующего пользователя , то происходит восстанов ление его состояния в системе (курс , режим работы и т . д . ), если введено новое имя , то система регистрирует его и устанавливает первый режим работы - опи сательный . Процедура регистра ции проиллюстрир о вана в приложении 2. 1. Ес ли пользователь впервые регистрируется в системе , то ему предоставляется вы бор темы учебного курса . Выбор осуществляется п у тем подведения указателя " мыши " к выбранной теме и нажатия левой кнопки . Пользователь может предва рительно пролистать список имеющихся тем п у тем подведения указателя " мыши " к управляющим "кнопкам " на экране и нажатия левой кнопки "мыши ". Выбор темы проиллюстрирован в приложении 2. 2. 3. 2. Управление системой пользователем осущест вляется с помощью ма нипулятора типа "мышь ". Вызов окон графических объектов , сворачивание окон , перемещения текста и т . д . осуществляется п у тем подведения указателя " мыши " к соответствующей пиктограмме и нажатия левой кнопки мыши. 3. 3. В описательном р ежиме пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с визуализацией трехмерной модели объекта . При рабо те с данным примитивом в интерактивном режиме управление визуализацией осуществляется путем выбора соответствующих пиктограмм в управля ющем поле окна работы с примитивом . В правой части экрана располагаются копки с номерами прилагаемых к курсу пояснительных р и сунков . Перемещение текста осуществляется путем выбора соответствующей пи к тограммы в зависимости от требуемого направления и скорос ти перемещения по тексту . Пользователь име ет возможность в любой момент времени выйти из данного режима и перейти в следующий или выйти из системы полностью путем выбора на экране соответ ствующих пиктограмм . Вид экрана в описательном режиме показан в п риложе нии 2. 3. 8- КФБН . 00148-01 3401-1 3. 4. В обучающем режиме на экран выводи т ся визуализация модели объ екта , выбранное пользователем задание , координаты опорного элемента и всех вершин объекта . Перед началом можно вызвать окно интерактивной работ ы с визуализацией модели , или окно отображения коо р динат объекта и примити вов . Для указанного вызова необходимо подвести указатель мыши к соответст вующей пиктограмме в управляющем поле и нажать левую кнопку . Задание дублируется в верхней строке экрана. Пользователю предлагается просмотреть последовательность действий произвольное колич е ство раз . Вид экрана в обу чающем режиме показан в приложении 2. 4. 3. 5. В контролирующем режиме пользоват е лю предоставляется возмож ность выбора уровня сложности и т рехмерного об ъ екта . Выбор уровня сложно сти и модели объекта осуществляется в соответств у ющем диалоговом окне пу тем подведения указателя мыши с последующим нажатием левой кнопки . В этом режиме пользователю выводятся табличные представления исходных ко ординат объекта и опорного элемента , последов а тельность действий , форми руемая по шагам самим пользователем путем выбора необходимого элементар ного преобразования из списка всех возможных . П о сле нажатия кнопки «Гото во» система решает задачу сама и с равнивает п о лученные координаты с координатами , полученными пользователем . По р е зультатам сравнения вы ставляется оценка , заносимая в модель обучаемого . Вид экрана в контроли рующем режиме показан в приложении 2. 5. 9- КФБН . 00148-01 3401-1 4. СООБЩЕНИ Я ОПЕРАТОРУ В процессе работы системы происходит пост о янное обращение к фай лам , содержащим данные о трехмерных геометрических моделях , текстовую и н формацию по учебным курсам , базы знаний , и т . д . При неудачном заверше нии операции обращения к диску выводи тся сообщение : «Произошла ошибка чтения данных с жесткого диска . Проверьте испра в ность вашего диска и нали чие на нем всех файлов с и стемы , после чего вновь запустите систему ... » Вывод на экран этого сообщения означает , что работа сист е мы прервана . Для вос ста новления работы системы необходимо проверить наличие на диске всех фай лов , указанных в «Руководстве системного програ м миста» и после чего вновь запустить систему , зарег и стрировавшись под прежним именем. 10- КФБН . 00148-01 3401-1 ПРИЛОЖ Е НИЕ 2 Вид экран а в режиме регистр а ции 00148-01 3401-1 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 2 Диалоговое окно выбора курса 12- КФБН . ОО 148-01 3401 -1 ПРИЛОЖ Е НИЕ 2. 3 Вид экрана в описательном режиме 13- КФБН . 00148-01 3401-1 ПРИЛОЖ Е НИЕ 2. 4. Вид экрана в обучающем режиме 14- КФБН . 00148-013401-1 ПРИЛОЖ Е НИЕ 2. 5 Вид экрана в контролиру ю щем режиме ПРИЛО ЖЕНИЕ 3 Министерство общего и профессионал ь ного образования Российской Федерации Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Зав . кафедрой ПВС В . Б . Байбурин Образовательная среда "Геометрические преобразов а ния /Продукционные системы " Опис ание применения ЛИСТ УТВЕ Р ЖДЕНИЯ КФБН . 00148-013101-1-ЛУ СОГЛАС О ВАНО Руководитель работы Н . Н . Клеванский Разр а ботчики : Студент . ПВС -51 О . В . З а улошнов Студент . ПВС -51 И . В . Коро т ченко Норм о контр о ле р С . С . Лалетин Министерство общего и профессионального образования Российской Федер а ции Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДЕН КФБН . ОО 148-01 31 01-1-ЛУ Образовательная среда "Геоме т рические преобразования /Продукционные с и стемы " О писание применения КФБН . 00148-01 31 01-1 - 2- КФБН . 00148-01 3101-1 АННОТАЦИЯ Данный программный документ содержит св е дения о назначении программы , условиях ее прим е нения , а также описание решаемой задачи , методов ее решения и сведения о входных и вых одных да н ных . Документ состоит из четырех разделов. - 3- КФБН . ОО 148-01 3101-1 СОДЕРЖАНИЕ 1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ 4 2. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ 5 2. 1 Требования к техническим и программным сре д ствам 5 2. 2 Общие характеристики входной и выходной и н фор мации 5 3. ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ 6 4. ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ 8 - 4- КФБН . 00148-01 31 01-1 1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ Образовательная среда «Геометрические преобр а зования / продукционные системы» предназначена для : - изучения различных видов трехмерных ге о метрических преобразований , необходимых для их реал и зации структур данных и методов обработки ; - обучения алгоритмам преобразования структур данных геометрических моделей и способам о р ганизации выводов в продукционных си стемах. Программа предусматривает 3 режима работы : описательный , обучающий , контролирующий . Р е жимы вызываются пользователем в произвольном порядке. В описательном режиме осуществляется вывод текстовой и графической информации , введение пользователя в изуча емый курс , вывод основных те о ретических понятий. В обучающем режиме осуществляется демо н страция пользователю практической работы по ге о метрическим преобразованиям и получению пр о дукций , с возможностью выбора объекта и интера к тивной работы с ним . В начале о бучающего режима пользователю предоставляется возможность выбора уровня сложности , задания и объекта. В тренирующем режиме осуществляется пошаг о вое формирование пользователем последовательн о сти необходимых для решения задачи геометрич е ских преобразований с контролем правильности со стороны системы . В начале тренирующего режима пользователю предоставляется возможность выбора уровня сложности задания . Система осуществляет выбор задания произвольным образом из числа им е ющихся в соответствии с уровнем сложности. Для обеспечения защиты от сбоев и отказов в системе предусмотрен механизм сохранения тек у щего положения конкретного пользователя (режим работы , уровень сложности , модель , число сеансов в режиме ). Информация о пользователях хранится в таблице пользователе й ( users . db ). Задание пользователю генерируется системой случайным образом в рамках выбранного уровня сложности и учебного курса . Среда ориентирована на дистанционное образование по специальности 220400 "Программное обеспечение вычислительной техники и ав томатизированных систем " для дисц и плин , связанных с компьютерной графикой и и с кусственным интеллектом. - 5- КФБН . ОО 148-01 31 01-1 2. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ 2. 1 Требования к техническим и пр о граммным средствам Для обеспечения нормального функционир о вани я программы необходимы следующие мин и мальные технические характеристики : - компьютер с процессором Pentium -133; - ОЗУ 16МЬ ; - Операционная система WINDOWS -95; - Borland Database Engine (BDE); - Свободное пространство на жестком диске 2Мб ; - наличие м анипулятора типа "мышь "; - наличие канала связи с источником программного обеспечения. Тип требуемого канала связи жестко не регл а ментируется , его технические параметры и управл я ющее программное обеспечение не влияют на но р мальную работу системы . Других пр ограммных средств для нормального функционирования пр о граммы не требуется. 2. 2 Общие характеристики входной и в ы ходной информации Входной информацией является : - регистрационное имя обучаемого. - выбираемые обучаемым учебный курс , ур о вень сложности и мо дель объекта. - определяемая пользователем последовател ь ность элементарных геометрических преобразований. Выходной информацией является : - файл регистрации пользователя ; - генерируемые задания ; - формируемые системой факты ; - сообщения о результатах а нализа вводимых пол ь зователем. - 6- КФБН . 00148-01 31 01-1 3. ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ. Задачей системы является организация обуч е ния пользователя по выбранному учебному курсу на основании заложенного сценария учебного курса и имеющихся примитивов и блоков обес печения оп и сательного , обучающего и контролирующего реж и мов . Задача решается путем ее разбиения на три по д задачи. Подзадача 1. Обучение пользователя теоретич е ским основам выбранного курса. Данная подзадача решается путем демонстрации пользователю подготовл енного текста по выбранн о му курсу . Текст содержит основные теоретические данные по изучаемому курсу . Обучаемый имеет во з можность быстрого и медленного перемещения по тексту. Входными данными для этой подзадачи являются : - файл конфигурации курса , соде ржащий ссы л ки на статические и динамические примитивы ; - графические примитивы и файлы данных к ним ; - файл управляющей информации. Выходными данными для этой по д задачи являются : - визуализация выводимых графических примит и вов ; - модель обучае мого. Подзадача 2. Демонстрация выполнения в ы бранного пользователем задания на формирование последовательности элементарных геометрических преобразований. Данная подзадача решается путем пошаговой д е монстрации заполнения системой списка последов а тельности геометрических преобразований . Перед началом демонстрации пользователю предоставл я ется возможность интерактивной работы с динам и ческим примитивом объекта В дальнейшем , при д е монстрации заполнения списка система переходит к выводу статических примитивов мод ели . Выбор и с пользуемой модели осуществляет пользователь из числа имеющихся в системе . Генерация задания на формирование последовательности преобразований осуществляется пользователем путем его выбора из базы имеющихся заданий . Задания в базе описаны форма льным образом . Конкретным задание стан о вится после подключения к нему необходимых опорных элементов. Входными данными для этой подзадачи являю т ся : - модель объекта ; - сгенерированное задание. Выходными данными для этой подзадачи явл я ются : - модель обуча емого ; - выводимая последовательность преобразов а ний. КФБН . 00148-01 31 01-1 Подзадача 3. Привитие обучаемому практических навыков по изучаемому курсу. Данная подзадача решается путем выполнения пользователем сгенерированного задания под контролем систем ы с выводом сообщений о результатах контроля . В начале работы пользователю выдается задание на преобразование , сгенерированное системой путем его выбора из базы имеющихся заданий с учетом выбранного уровня сложности . Для формирования требуемого отношения п ользователю предоставляется только элементарные геометрические пр е образования . Формирование последовательности происходит путем ввода с о ответствующих преобразований . Выбор использу е мой модели осуществляет пользователь из числа имеющихся в системе . Задания в базе описаны фо р мальным образом. Входными данными для этой подзадачи являю т ся : - модель объекта ; - сгенерированное задание ; - последовательность действий , определе н ная пользователем ; Выходными данными для этой подзадачи являются : - сообщение о резуль тате анализа последов а тельности действий ; - полученная системой последовательность пр е образований. 4. ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ Входной информацией является : - регистрационное имя обучаемого ; - выбираемые обучаемым учебный курс ; - уровень сложности ; - модель объекта ; - определяемая пользователем последов а тельность элементарных геометрических преобразований. Выходной информацией является : - файл регистрации пользователя ; - генерируемые задания ; - формируемые системой факты ; - оценка , выставленная системой. Механизм вывода продукционной системы и с пользует таблицы и connects . dbf для хранения фактов , таблицы if _ m . dbf ), proc . dbf , param . dbf для хранения правил. Модель обучаемого хранится в таблице users . db . Модели трехмерных объектов храня тся в табл и цах points . db и fpoints . db . Задания хранятся в таблице tasks . db . Список дисциплин хранится в таблице kurses . db . ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Министерство общего и профессионал ь ного образования Росси й ской Федерации Саратовский государственный технический у ниверситет УТВЕРЖДАЮ Зав . кафедрой ПВ C В . Б . Байбурин Образовательная среда "Геометрические преобразов а ния /Продукционные системы " Руководство программиста ЛИСТ УТВЕ Р ЖДЕНИЯ КФБН . 00148-01 33 01-1-ЛУ СОГЛАС О ВАНО Руководитель работы Н . Н . Клеванский Разр а ботчики : Студент . ПВС -51 О . В . З а улошнов Студент . ПВС -51 И . В . Коро т ченко Норм о контр о лер С . С . Лалетин Министерство общего и профессионального образования Российской Федер а ции Саратовский государственн ый технический университет УТВЕРЖДЕН КФБН . 00148-01 33 01-1-ЛУ Образовательная среда "Геоме т рические преобразования /Продукционные с и стемы " Руководство программиста КФБН . 00148-01 33 01-1 АННОТАЦИЯ Данный программный документ содержит свед е ния о назначении про граммы , функциях , выполня е мых программой , характеристики программы , свед е ния об условиях применения программы (технич е ские и программные ), а также информацию о выпо л нении программы (обращение и передаваемые дан ные ) и сообщения программисту . Документ состоит из пяти разделов. КФБН . ОО 148-01 3301-1 СОДЕРЖАНИЕ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММЫ 4 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММЫ 5 3. ОБРАЩЕНИЕ К ПРОГРАММЕ 6 4. ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ 7 5. СООБЩЕНИЯ 8 -4- КФБН . 00148-01 33 01-1 1. Н АЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕН Е НИЯ ПРОГРАММЫ 1. 1. Образовательная среда «Геометрические преобразования / продукци онные системы» предназначена для : - изучения различных видов трехмерных ге о метрических преобразо ваний , необходимых для их реализации структур данных и методов обработки ; - обучения алгоритмам преобразования стру к тур данных геометриче ских моделей и способам организации выв о дов в продукционных системах. 1. 2. Во время работы программа выполняет следующие функции : - регистрация нового пользовате ля ; - выбор учебного раздела ; - восстановление прерванного режима работы для существующего пользователя ; - выбор уровня сложности учебного матер и ала для конкретного пользователя ; - вывод текстовой информации по выбранному курсу с приложением стати ческих и динамических графических объектов ; - демонстрация процесса геометрических пр е образований на примере выбранной модели объекта ; - формирование задания пользователю для практической работы ; - контроль выполнения пользователем задания для самостоя тельной работы с выдачей сообщений о выявленных ошибках. 1. 3. Для обеспечения нормального фун к ционирования программы необходимы следующие минимальные технич е ские характеристики : - компьютер с процессором Pentium -133; - ОЗУ 16МЬ ; - Операционная система WINDOWS -95; - Borland Database Engine ( В D Е ); - Свободное пространство на жестком диске 2Мб ; - наличие манипулятора типа "мышь "; - наличие канала связи с источником пр о граммного обеспечения. Тип требуемого канала связи жестко не регл а ментируется , его т ехниче ские параметры и управл я ющее программное обеспечение не влияют на нор мальную работу системы . Других программных средств для нормального функционирования пр о граммы не требуется. - 5 - КФБН . 00148-01 3301-1 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММЫ Программа преду сматривает 3 режима работы : описательный , обучаю щий , контролирующий . Реж и мы вызываются пользователем в произвольном п о рядке. В описательном режиме осуществляется вывод текстовой и графической информации , введение пользователя в изучаемый курс , вывод основ ных те о ре тических понятий. В обучающем режиме осуществляется демо н страция пользователю прак тической работы по ге о метрическим преобразованиям и получению проду к ций , с возможностью выбора объекта и интеракти в ной работы с ним . В начале обу чающего режима по льзователю предоставляется возможность выбора уровня сложности , задания и объекта. В тренирующем режиме осуществляется пошаг о вое формирование поль зователем последовательн о сти необходимых для решения задачи геометриче ских преобразований с контролем правил ьности со стороны системы . В начале тренирующего режима пользователю предоставляется возможность выбора уровня сложности задания . Система осуществляет выбор задания произволь ным образом из числа им е ющихся в соответствии с уровнем сложности. Для обеспечени я защиты от сбоев и отказов в с и стеме предусмотрен ме ханизм сохранения текущего состояния конкретного пользователя (режим ра боты , уровень сложности , модель , полученные оценки и т . п . ). Информация о пользователях хранится в файле users . db 3. ОБРАЩЕНИЕ К ПРОГРАММЕ 3. 1 Обращение к программе осуществляе т ся загрузкой исполняемого файла sdo . ехе . После запуска системы на экране п о является окно регистрации пользователя и запрос на ввод имени . При регистр а ции нового пользователя необходимо нажать кнопку «Но вый пользователь» и набрать имя пользователя. Имя пользователя может содержать как буквы лати н ского и русского алфавита, размер вводимого имени до 255 символов . При рег и страции нового пользовате ля ему предлагается выбор курса и автоматически устанавливае тся описатель ный режим . Если пользователь уже зарегистрирован , то необходимо выбрать его имя из предложенного списка . При этом происх о дит восстановление его со стояния в системе (курс , режим работы и т . д . ). 3. 2 Управление системой осуществляется с по мощью манипулятора типа " мышь ". Вызов окон графических объектов , свор а чивание окон , перемещения текста , смена расположения окон их форм и размеров и т . д . осуществляется пу тем подведения указателя "мыши " к соответству ю щей пиктограмме и нажатия левой кноп ки мыши (действия , стандартные в среде Windows ). 3. 3. В описательном режиме предусмотрен вывод графических изображе ний и поясняющих рисунков . Для этого необходимо подвести указатель мыши к соответствующей пиктограмме и нажать ее левую кнопку. 3. 4. В обучающем режиме на экран выводи т ся визуализация модели объ екта на фоне координатных осей , выбранное зад а ние , исходные координаты опорного элемента и выбранного объекта . А также список выполняемых дейст вий . Пользователю дается возможность последов а тель но просмотреть действия для выполнения задачи и значения координат опорного элемента и вершин объекта после каждого действия . В случае необх о димости , пользователю пре доставляется возможность начать просмотр сначала , а также перейти в описа тельный или контролирующий режимы . По желанию пользователь может сме нить задание и /или объект. 3. 5. В контролирующем режиме пользов а тель имеет возможность вы брать уровень сложности (конкретное задание сл у чайным образом выбирается системой из имеющихся в наличии ) и визуальный объект для работы . Пользо ватель также имеет возможность просматривать зн а чения координат опорного элемента и вершин объекта . Для выполнения задания пользователю предостав ляется перечень всех существующих элементарных геометрических преобр азо ваний , последовательно выбирая которые и задавая необходимые параметры, он должен выполнить задание. -7- КФБН . 00148-01 33 01-1 4. ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ Входной информацией является : - регистрационное имя обучаемого ; - выбираемые обучаемым учебн ый курс ; - уровень сложности ; - модель объекта ; - определяемая пользователем последовательность элементарных геомет рических преобразований. Выходной информацией является : - файл регистрации пользователя ; - генерируемые задания ; - формируемые систем ой факты ; - оценка , выставленная системой. Механизм вывода продукционной системы и с пользует таблицы facts . dbf и connects . dbf для хранения фактов , таблицы if _ m . dbf ( if _ t . dbf ), proc . dbf , param . dbf для хранения правил. Модель обучаемого хранится в табли це users . db . Модели трехмерных объектов хранятся в таблицах points . db и fpoints . db . Задания хранятся в таблице tasks . db . Список дисциплин хранится в таблице kurses . db . КФБН . 00148-01 3301-1 5. СООБЩЕНИЯ В процессе работы системы происходит постоя н ное обращение к файлам , содержащим данные о трехмерных геометрических моделях , текстовую ин формацию по учебным курсам , базы знаний , и т . д . При неудачном завершении операции обращения к диску выводится сообщение : Произошла ошибка чт е ния данных с жесткого дис ка . Проверьте испра в ность вашего диска и наличие на нем всех файлов системы , после чего вновь запустите систему ... " Вывод на экран этого сообщения , и любых др у гих , будет скорее связан с неполадками в среде WI N DOWS -95, нежели с системой . Это будет означать , что работа системы прервана . Для восстановления работы системы необходимо проверить наличие на диске всех файлов , указанных в «Руководстве системного пр о граммиста» наличие свободного пространства , а та к же объяснения возмож ных возникновений ошибок в руко водстве по WINDOWS -95 и после чего вновь з а пустить систему , зарегистрировавшись под прежним именем. ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Министерство общего и профессионал ь ного образования Росси й ской Федерации Саратовский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Зав . ка федрой ПВС В . Б . Байбурин Образовательная среда "Геометрические преобразов а ния /Продукционные системы " Программа и методика испытания ЛИСТ УТВЕ Р ЖДЕНИЯ КФБН . ОО 148-01 51 01-1-ЛУ СОГЛАС О ВАНО Руководитель работы Н . Н . Клеванский Раз р а ботчики : Студент . ПВС -51 О . В . З а улошнов Студент . ПВС -51 И . В . Коро т ченко Норм о контролер С . С . Лал е тин Министерство общего и профессионального о б разования Российской Федерации Саратовский государственный технический ун и вер ситет УТВЕРЖДЕН КФБН . 00148-01 51 01-1-ЛУ Образовательная среда "Геометрич е ские преобразования /Продукционные системы " Программа и методика испытания КФБН . 00148-01 51 01-1 -2- КФБН . 000148-01-51 01-1 АННОТАЦИЯ Данный программный документ содержит свед е ния о назначении программы , функциях , выполняемых программой , характеристики программы , сведения о методах испытания программы . Документ состоит из шести разделов. КФБН . 000148-01-51 01-1 СОДЕРЖАНИЕ 1. ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ 4 2. ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ 4 3. ТРЕБОВ АНИЯ К ПРОГРАММЕ 4 4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТ А ЦИИ 7 5. СРЕДСТВА И ПОРЯДОК ИСПЫТАНИЙ 7 6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ 8 -4- КФБН . 000148-01-51 01-1 1. ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ Объектом испытаний является программный пр о дукт «система дистанционного образован ия для разд е ла «Геометрические преобразования» курса «Компь ю терная графика» и раздела «Продукционные системы» курса «Системы искусственного интеллекта» , разр а ботанный по заданию на дипломное проектирование студентами группы ПВС -51 Заулошновым О . В . и К о рот ченко И . В . под руководством доцента кафедры ПВ C Клеванского Н . Н. 2. ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ Целью испытаний является проверка на соотве т ствие всем требованиям технического задания , выявл е ние возможных недочетов , ошибок , сбоев , некорректн о го поведения программы в процессе работы , а также проверяется комфортность и лояльность пользовател ь ского интерфейса. 3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММЕ 3. 1. Программа должна работать в многооконном графическом режиме и поддерживать работу как клавиатуры , так и ман и пулятора типа "мышь ". 3. 2. Интерфейс пользователя должен выполнять две основные функции : давать советы и объяснения обучаемому и упра в лять приобретением знаний. 3. 3. Разрабатываемая учебная программа должна включать оболочку, подсистему управления и базу оболочки , с о держащую учебный материал по изучаемой дисциплине. 3. 4. Библиотека программ должна содержать как модули , реализующие элементарные системные функции (поддержка баз данных , диалог, ввод /вывод данных , графика ), так и модули , представ ляющие собой алгоритмы предметной области дисциплины. 3. 5. Разрабатываемый программный продукт должен включать механизмы логического вывода и средства редактирования. 3. 6. Ввод /вывод данных должен выполнять следующие функции : тестир ование с целью обеспечения целостности и непротиворечивости данных , передаваемых по линии связи , выпо л нение запросов на передачу данных по линии связи. 3. 7. Подсистема связи должна включать в себя м о дули для обеспечения диалога с обучаемым , для ввода /вывода данных и для обработки графической и символьной информации. 3. 8. Вывод текстовой информации должен осущест в ляться прямым выводом с автоматическим форматированием текстового файла или базы данных среды. КФБН . 000148-01-51 01-1 3. 9. Текстовая информация может выводиться ст а тично для небольших объемов или динамически для больших объемов с возможностью скроллинга и листания страниц. 3. 10. Все окна вывода должны иметь возможность п е ремещения и изменения размеров. 3. 11. Параметр ы настройки интерфейса должны фи к сироваться на жестком диске и система должна обеспечивать восст а новление состояния интерфейса при последующих запусках системы. 3. 12. Информация о требуемом графическом матер и але для иллюстрации текста должна храниться вместе с текстовым файлом в базе данных среды. 3. 13. Оболочка среды должна обеспечивать регистр а цию пользователей с формированием модели обучаемого для тех , кто р е гистрируется впервые или вызовом модели зарегистрированного польз о вателя. 3. 14. Разрабатываемая обучающая программа дол ж на обеспечивать три режима работы : описательный , обучающий и ко н тролирующий. 3. 15. В описательном режиме пользователю должна предоставляться возможность интерактивной работы с визу а лизацией трехмерной модели объекта . В правой части экрана должны располагаться кнопки с номерами прилагаемых к курсу пояснительных р и сунков . Перемещение текста должно осуществляется путем выбора соответствующей пиктограммы в зависимости о т требуемого направления и скорости перемещения по тексту . Пользователь должен иметь возможность в любой момент времени выйти из данного режима и перейти в следующий или выйти из системы полностью п у тем выбора на экране соответствующих пи ктограмм. 3. 16. В обучающем режиме на экран должна выводится визуализация модели объекта , выбранное пользователем задание , к о ординаты опорного графического примитива и всех вершин объекта . Пользователю должен иметь возможность просмотреть последов а тельность действий произвольное количество раз. 3. 17. В контролирующем режиме пользователю должна предоставляться возможность выбора уровня сложности и модели трехмерного объекта. Выбор уровня сложности и модели объекта до л жен о существляется в соответствующем диалоговом окне путем подвед е ния указателя мыши с последующим нажатием левой кнопки . В этом режиме пользователю должны выводятся табличные представления исходных координат объекта и опорного графического элемента , последовательность действий , формируемая по шагам самим пользов а телем путем выбора необходимого элементарного преобразования из списка всех возможных . После нажатия кнопки «Готово» с и стема должна решить задачу сама и с равнить полученные координ а ты с координатами, полученными пользователем . По результатам сравнения должна выставляться оценка , заносимая в модель обуча е мого. 3. 18. Задания должны дифференцироваться по уровням сложности : -6- КФБН . 00014 8-01-51 01-1 3. 18. 1 Низший уровень : - Выполнить преобразование центральной симметрии относительно начала координат. - Выполнить преобразование осевой симметрии относительно координатной оси X . - Выполнить преобразование осевой симметрии относи тельно координатной оси Y . - Выполнить преобразование осевой симметрии относительно координатной оси Z . - Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно координатной плоскости XOY . — Выполнить преобразование зеркальной симметрии относител ьно координатной плоскости XOZ . - Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно координатной плоскости ZOY . - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной точки А (ах , ay , az ). - Выполнить преобразование переноса на вектор T ( tx , ty , tz ). — Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси X на угол а. - Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси Y на угол b . - Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси Z на угол с. - Выполнить преобразо вание масштабирования на вектор Е (ех , еу , ez ). 3. 18. 2 Средний уровень : - Выполнить преобразование переноса вдоль произвольной прямой, заданной двумя точками , на X единиц. - Выполнить преобразование поворота вокруг произвольной прямой, заданной двумя то чками , на а градусов. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной прямой , заданной двумя точками. 3. 18. 3 Высший уровень : - Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к произвольной плоскости , заданной тремя точками , на X единиц. - Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к произвольной плоскости , заданной точкой и прямой , на X единиц. - Выполнить преобразование симметрии относительно произвольной плоскости , заданной тремя точками. - Выполнить преобразовани е симметрии относительно произвольной плоскости , заданной точкой и прямой. -7- КФБН . 000148-01-51 01-1 - Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к произвольной плоскости , заданной двумя пересекающимися прямыми , на X единиц. - Выполнить преобразование симметрии относ и тельно произвольной плоскости , заданной двумя пересекающимися прямыми. 3. 19. Подготовка инвариантного решения (объясн е ния , алгоритма etc ) моделируемых ситуаций (явлений , процессов etc ) и его проверка системой с подтверждением правильности или указанием на ошибки. Задания генерируются по уровням сложности , оп и санным в п . 1. 2. 3. 20. Реализация модели пространственных объектов должна включать в себя : - Массив координат вершин фи гуры. - Набор топологических отношений. - Функции для работы с объектом (функции элементарных геометрических преобразований ). 3. 21. В механизме вывода должны присутствовать следующие правила для нахождения последовательности гео метрических преобразований : - совмещение точки с началом координат ; - совмещение прямой с любой из координатных осей ; - совмещение плоскости с любой из координатных плоскостей ; - выполнение элементарного геометрического преобразования в соответствии с выданным заданием , относительно соответствующего элемента координатной системы. 4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОК У МЕНТАЦИИ Программная документация должна содержать все необходимые разделы и быть представлена при исп ы тании программного продук та . В состав программной документации входят : - Техническое задание - Руководство оператора - Руководство программиста - Описание применения 5. СРЕДСТВА И ПОРЯДОК ИСПЫТ А НИЙ Испытания необходимо производить на аппаратуре , удовлетворяющей следующим требо ваниям : - Процессор Pentium *-133 или выше ; - 16 Mb оперативной памяти ; - Свободное место на жестком диске не менее 2 Mb для самой программы с базой знаний ; КФБН . 000148-01-51 01-1 - VGA совместимый видеоконтроллер 512 Kb VRAM - клавиатура (желательно русифицированная , 101 кл а виша ); - манипулятор "мышь " совместимый со стандартом Microsoft mouse . На компьютере должны быть установлено следующие программное обеспечение : - В качестве базовой операционной системы должна быть установлена MS WINDOWS -95 - B orland Database Engine (BDE). Предусматриваются следующий порядок испыт а ния : - На компьютере , указанного выше типа , с тр е буемым программным обеспечением устанавливается испытуемый пр о граммный продукт - Комиссия проверяет соответствие программно го продукта всем требованиям указанным в п . 3. настоящего документа методами , описанными в п . 6. 6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ В таблице 6. 1. перечислены подлежащие пр о верке в соответствии с техническим заданием фун к циональные характеристики и соответствующие м е тод ы проверки. Таблица 6. 1. Функциональная хара к теристика Метод проверки Программа должна раб о тать в многооконном гр а фическом режиме и по д держивать работу как кл а виатуры , так и манипул я тора типа "мышь ". Проверяется возможность управления средой с п о мощью клавиатуры и /ли мыши . Режим мног о оконности проверяется путем открытия н е скольких окон одновр е менно (основное окно р е жима + вспомогательные окна ). Интерфейс пользователя должен выполнять две о с новные функции : давать советы и объяснения обуч а емому и управлять прио б ретением знаний. В описательном режиме проверяется путем откр ы тия окон иллюстраций Разрабатываемая учебная программа должна вкл ю чать оболочку , подсистему управления и базу об о лочки , содержащую уче б ный материал п о изучаемой дисциплине. Наличие базы оболочки проверяется путем рег и страции , смены курса , см е ны задания и смены модели объекта. Библиотека программ должна содержать как модули , реализующие Проверяется путем в ы полнения нескольких з а даний в обучающем -9- КФБН . 000148-01-51 01-1 режиме. элементарные системные функции (поддержка баз данных , диалог , ввод /вывод данных , гр а фика ), так и модули , представляющие собой алгоритмы предметной области дисциплины. Разрабатываемый пр о граммный пр одукт должен включать механизмы логического вывода и средства редактирования . Ввод /вывод данных до л жен выполнять следующие функции : т е стирование с целью обеспечения ц е лостности и непротиворечивости да н ных, передаваемых по линии связи , выполнение з а просов на передачу да н ных по линии связи. Проверяется путем в ы полнения нескольких з а даний в обучающем р е жиме. Проверяется путем внес е ния заведомо неверной информации в модель обучаемого. Подсистема связи до лжна включать в себя модули для обеспечения диалога с обучаемым , для ввода /вывода данных и для обработки графической и символьной информации . Вывод текстовой информации должен осуществляться прямым выводом с автоматическим форматированием текстового файл а или базы данных среды . Текстовая информация может выводиться статично для небольших объемов или динамически для больших объемов с возможностью скроллинга и листания страниц . Все окна вывода должны иметь возможность перемещения и изменения размеров . Параметры настройки интерфейса должны фиксир о ваться на жестком диске и система должна обеспеч и вать восстановление состояния интерфейса при посл е дующих запусках системы. Информация о требуемом графическом материале для иллюстрации текста должна храниться в месте с текстовым файлом в базе данных среды . Проверяется правильность работы всех меню и диал о говых окон. Проверяется путем считывания нескольких текст о вых файлов в окно описательного режима. Проверяется скроллинг окна вывода текста описательного режим а , и окон отображения выполненных правил в обучающем и контролирующем режимах . Проверяется во всех режимах путем перетаскивания и изменения размеров всех окон. Проверяется путем имитации сбоя операционной системы и /или аппаратного обеспечения и повторного запуска пр о граммы. Проверяется наличие и целостность файлов конфиг у рации курсов kg . opt и ps . opt - 10- КФБН . 000148-01-51 01-1 Оболочка среды должна обеспечивать регистрацию пользователей с формированием модели обучаемого для тех , кто р е гистрируется впервые или вызовом модели зарег и стрированного пользоват е ля. Проверяется посредством регистрации нового пол ь зователя. Разрабатываемая обучающая программа должна обеспечивать три режима работы : описательный , обучающий и контролирующий . В описательном режиме пользователю должна предоставляться возможность интерактивной работы с визуализацией трехмерной модели объекта . В правой части экрана должны располагаться кнопки с номерами прилагаемых к кур су пояснительных рисунков. Перемещение текста должно осуществляется путем выбора соответствующей пиктограммы в зависимости от требуемого направления и скорости перемещения по тексту. Пользователь должен иметь возможность в любой момент времени выйти из дан ного режима и перейти в следующий или выйти из системы полностью путем выбора на экране соответствующих пиктограмм . В обучающем режиме на экран должна выводится визуализация модели объекта , выбранное пользователем задание , координаты опорного графическог о примитива и всех вершин объекта . Пользователю должен иметь возможность просмотреть последовательность действий произвольное количество раз . В контролирующем режиме пользователю должна предоставляться возможность выбора уровня сложности и модели трехмер ного объекта . Выбор уровня сложности и модели объекта должен осуществляется в соответствующем диалоговом окне Проверяется соответствующих пунктов меню. Проверяется при описательный режим. Проверяется при переходе в обучающий режим. Проверя ется при переходе контролирующий режим. перечисленных -11- КФБН . 000148-01-51 01-1 путем подведения указателя мыши с последующим нажатием левой кнопки. В этом режиме пользователю должны выводятся табличные представления исходных координат об ъекта и опорного графического элемента, последовательность действий, формируемая по шагам самим пользователем путем выбора необходимого элементарного преобразования из списка всех возможных . После нажатия кнопки «Готово» система должна решить задачу сама и сравнить полученные координаты с координатами, полученными пользователем . По результатам сравнения должна выставляться оценка , заносимая в модель обучаемого . Проверяется в диалоговом окне выбора задания. Задания должны дифф е ренцироваться по уровням сложности : Проверяется в контрол и рующем режиме путем введения заведомо правильной и неправильной последов а тельности действий. Подготовка инвариантного решения (объяснения , алгоритма etc ) моделируемых ситуаций (явлений , пр о цессов etc ) и его проверка сист емой с подтверждением правильности или указанием на ошибки . Задания распределены по уровням сложн о сти. Проверяется наличие пр а вил в базе пр а вил. В механизме вывода должны присутствовать следующие правила для нахождения последовательности геометрических преобразований : совмещение точки с началом координат ; совмещение прямой с любой из координатных осей ; совмещение плоскости с любой из координатных плоскостей ; выполнение элементарного геометрического преобразования в соответствии с выданным заданием, относительно соответствующего элемента координатной системы . Саратовский государственный технический университет Отзыв руководителя на дипломную работу Студента ПВС -51 Заулошнова Олега Всеволодовича на тему : «Разра ботка образовательной сред ы для дистанционного обучения по дисциплинам «Ко м пьютерная графика» и «Системы искусственного интеллекта» . Геомет рические преобразования». Содержание работы полностью соответствует заданию на дипломное проектирование . Большинство поставленных вопросов реш ены достаточно полно , глубоко и обоснованно . В процессе дипломного проектирования За- улошнов О . В . показал достаточную самостоятельность , инициативность , умение обобщать другие работы по разрабатываемой тематике. Им продемонстрированы достаточно глубоко ус военные знания по об щетехническим и специальным дисциплинам , умение самостоятельно ис пользовать их при решении поставленных задач . Представленная поясни тельная записка и графические материалы соответствуют требованиям ЕСПД и методическим указаниям по ди пломному проектированию. К недостаткам следует отнести недостаточно ритмичную работу в под готовительном к проектированию периоде. Оценивая в целом , следует отметить , что представленная дипломная р а бота соответствует всем предъявляемым к ней требованиям и заслуживает оценки «отлично» , а Заулошнов О . В . — присвоения квалификации инженера-программиста. Руководитель дипломного Клеванский Н . Н. проектирования , доцент кафедры ПВС Саратовский государственный технический университет Рецензия на дипломную работу Студента ПВС -51 Заулошнова Олега Всеволодовича на тему : «Разра ботка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам «Компьютерная графика» и «Системы искусственного интеллекта» . Продук ционные системы» . Содержание работы полност ью соответствует заданию на дипломное проектирование . Большинство поставленных вопросов решены достаточно полно , глубоко и обоснованно . Дипломная работа Заулошнова О . В . свиде тельствует о достаточной самостоятельности , инициативности , умении обоб щать дру гие работы по разрабатываемой тематике . Им продемонстрированы достаточно глубоко усвоенные знания по об щетехническим и специальным дисциплинам , умение самостоятельно ис пользовать их при решении поставленных задач . Представленная поясни тельная записка и графические материалы соответствуют требованиям ЕСПД и методическим указаниям по дипломному проектированию . К недостаткам следует отнести недостаточно полное обоснование про деланной работы во второй главе пояснительной записки . Оценивая в целом , следуе т отметить , что представленная дипломная работа соответствует всем предъявляемым к ней требованиям и заслуживает оценки «отлично» , а Заулошнов О . В . — присвоения квалификации инженера-программиста. Рецензент , доцент кафедры Кац Е . Я . «Системотехники» СГТУ
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
И почему я, здоровый мужик с трёхдневной щетиной, должен откликаться на кличку - "пупсик"?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, диплом по программированию "Разработка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам "Компьютерная графика" и "Системы искусственного интеллекта". Геометрические преобразования", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru