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
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
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
Если удача повернулась к вам задом - не расстраивайтесь. Пните её. И она обязательно повернётся, чтобы посмотреть, кто это сделал.
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 - 2017
Рейтинг@Mail.ru