ИТО
 Министерство образования и науки Российской Федерации 
Автономная некоммерческая организация «Информационные технологии в образовании» 
    Министерство образования и науки Республики Марий Эл 
ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет»
ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет» 
АНО ВПО «Межрегиональный открытый социальный институт» 
ГБОУ ДПО (ПК) С «Марийский институт образования» 
ГБУ Республики Марий Эл «Республиканский государственный центр
аттестациии контроля качества образования» 
   X Всероссийская научно-практическая конференция
«Применение информационно-коммуникационных технологий в образовании» 
 «ИТО-Марий Эл-2013»

УНИФИКАЦИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМАХ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ



Авторы: Жукова Светлана Александровна 1, Кандидат технических наук, Доцент, почетная грамота заслуженный работник образования 2011 годГерманюк Денис Евгеньевич 2
1 Ижевский Государственный Технический Университет, 2 аспирант
В статье рассматривается модель взаимодействия пользователя - исследователя и инструмента компьютерного моделирования через интернет-портал. Консолидация инструментов компьютерного моделирования от разных производителей и унифицированное взаимодействие пользователя с ними значительно повышает практичность и удобство их использования, снижает время на освоение и делает доступным и привлекательным
Предлагается схема предоставления доступа к инструментам компьютерного моделирования и выполнения экспериментов через интернет с помощью унифицированного механизма "Мастер-эксперимента"

 

Ведущие организации науки и образования обладают узкоспециализированными программными комплексами для проведения научных исследований, в том числе дистанционно, которые функционируют как автономные системы и доступны через Интернет [1]. Вместе с тем, современные потребности научных исследований выдвигают специфичные требования к системам: доступность, эргономичность и кроссплатформенность. Неоднородность и разобщенность способов взаимодействия пользователя с системой создает проблемы по их  применению, снижает эффективность использования. Перспективным является направление открытых систем и создание на его основе исследовательского пространства [2]. Основная цель создания исследовательского пространства – предоставление через Интернет сервисов в области научных исследований на базе информационно-коммуникационных технологий для представителей научных сообществ, образования и бизнеса. Функционирование исследовательского пространства осуществляется на базе унифицированной модели распределенной информационно-вычислительной  среды для научных исследований.  Взаимодействие пользователей с ресурсами ИП осуществляется дистанционно, через  веб-портал (рисунок 1)

Рисунок 1

 

Назначение портала – информационная и техническая поддержка научно-инновационной деятельности по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники РФ . Портал обеспечивает единый, защищенный регламентированный и круглосуточный (в том числе мобильный и беспроводный)  доступ пользователей к информационным ресурсам на сайтах или порталах научного и образовательного профиля, а также к инструменам компьютерного моделирования, размещенных в исследовательском пространстве и решает задачи предоставления возможности совместного  использования вычислительных ресурсов и проведения компьютерных экспериментов для исследования объектов.

Для выполнения функции Интернет-портал содержит следующие сервисы:

1)                 управления образовательными и научными ресурсами, предназначенные для поддержки их  жизненного цикла;

2)                 обмена данными, обеспечивающие взаимодействие между Интернет-порталом и другими информационными системами;

3)                 информационные сервисы, предназначенные для оповещения пользователей об изменениях и событиях в предметной области или области интересов пользователя как в содержимом Интернет-портала, так и в окружающей среде;

4)                 коммуникационные сервисы, обеспечивающие функции обмена информацией и совместной работы пользователей и обслуживающего персонала Интернет-портала;

5)                 персонификационные (идентификационные) сервисы, обеспечивающие функции, необходимые для идентификации и/или, при необходимости, авторизации и аутентификации пользователей портала, а также адаптации визуального оформления и представления информации в соответствии с потребностями пользователя портала;

6)                 навигационные сервисы, предназначенные для поиска и/или повышения эффективности поиска информации.

В портале предусмотрены как общие разделы, так и специфические, в соответствии с тематикой исследования. Общие разделы портала содержат информационные ресурсы, доступные всем пользователям системы, включая гостей (незарегистрированных пользователей) портала. В основном – это новости, информация о проекте, некоторая общая документация и помощь по использованию портала, сведения о научных исследованиях, проводимых по региону, краю или РФ, тематические разделы доступны только для зарегистрированных пользователей.

Для обеспечения комфортности и практичности применения инструментов компьютерного моделирования используется принцип «единого окна», который предполагает унифицированным способом выполнение основных шагов эксперимента: выбор объекта исследования, выбор инструмента моделирования, формирование начальных условий эксперимента, выполнение эксперимента, формирование отчетной документации.

Организация взаимодействия при выполнении компьютерного эксперимента осуществляется инструментом «Мастер эксперимента», который поэтапно предлагает исследователю выполнить основные шаги компьютерного эксперимента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Унифицированный инструмент «Мастер эксперимента»

При создании нового эксперимента необходимо выбрать виртуальный лабораторный комплекс (ВЛК), который представлен компьютерной моделью реального объекта, описанного машиночитаемым кодом. Далее вводим начальные условия эксперимента, характерные для данного исследования. Список параметров представляется унифицировано для всех типов инструментов моделирования и формируется на основе описания инструмента в виде типизированного XML-файла. Учитывая пожелания пользователя, а также системные данные (тип аккаунта, ВЛК, начальные данные, занятость ресурса) система примет решение провести эксперимент немедленно или отложено (включив его в расписание). С завершёнными экспериментами можно проводить действия по созданию отчёта или выгрузки результатов во внешние файлы для их использования в других системах.

Список использованных источников
  1. S.A. Zhukova, S.Zh. Kozlova, I.N. Efimov, E.A. Ermolaeva Technologies of development of the open systems and their application in science and education: the review of papers and development perspective (Технологии построения открытых систем в формировании научно-образовательной среды: обзор работ и перспективы развития) // 12 международная конференция Computer Science and Information Technologies (CSIT’2010) (Информатика и Информационные технологии), Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ), С. 208-212.
  2. Ефимов И.Н., Жевнерчук Д.В., Козлова С.Ж., Николаев А.В., Открытые виртуальные исследовательские пространства. Технология построения. - Нижний Новгород.: Издательство Нижегородского государственного университета имени Н.И.Лобачевского, 2008.-203с.
  3. Ефимов И.Н., Козлова С.Ж., Жукова С.А. Концептуальные основы интеграции открытых виртуальных лабораторных комплексов. Вестник Ижевского государственного технического университета. 2011. № 2. С. 192-198
  4. Центр поддержки исследовательской деятельности в образовании, науке и бизнесе [Электронный ресурс] / О проекте. - режим доступа: http://asovlc.ru/main/about/
Тип выступления  Публикация
Ключевые слова  компьютерный эксперимент, интернет, эргономика

В статусе «Черновик» Вы можете производить с тезисами любые действия.

В статусе «Отправлено в Оргкомитет» тезисы проходят проверку в Оргкомитете. Статус «Черновик» может быть возвращен тезисам либо если есть замечания рецензента, либо тезисы превышают требуемый объем, либо по запросу участника.

В статусе «Рекомендован к публикации» тезис публикуется на сайте. Статус «Черновик» может быть возвращен либо по запросу участника, либо при неоплате публикации, если она предусмотрена, либо если тезисы превышают требуемый объем.

Статус «Опубликован» означает, что издана бумажная версия тезиса и тезис изменить нельзя. В некоторых крайне редких ситуацих участник может договориться с Оргкомитетом о переводе тезисов в статус «Черновик».

Статус «Отклонен» означает, что по ряду причин, которые указаны в комментариях к тезису, Оргкомитет не может принять тезисы к публикации. Из отклоненных тезис в «Черновики» может вернуть только Председатель программного или председатель оргкомитета.