Լրացված իրականությունը մաթեմատիկայում, ֆիզիկայում և քիմիայում

**Լրացված իրականություն** (անգլ.՝ augmented reality, **AR** «լրացված իրականություն») տեխնոլոգիա է,որը համատեղում է վիրտուալ իրականությունը, իրականության հետ։ Նրա շնորհիվ իրական աշխարհում բնակվող առարկաները բարելավվում են համակարգչային գեներացվող ընկալման տեղեկատվության միջոցով ,երբեմն մի քանի զգայական եղանակներով, ներառյալ տեսողական, լսողական, սոմատոզենսոր և հոտառական։

Լրացված իրականության առաջնային արժեքն այն է,որ այն և թվային աշխարհի բաղադրիչները միաձուլվում են իրական աշխարհի ընկալման մեջ, ոչ թե որպես տվյալների պարզ ցուցադրում, այլ ընկղմվող սենսացիաների ինտեգրման միջոցով, որոնք ընկալվում են որպես բնական մասեր:Ներկայումս **AR**-ը կարող է ստեղծվել սովորական սարքերի հավելվածների միջոցով, ինչպիսիք են սմարթֆոնները, պլանշետները, և այլն։ Քիչ-քիչ այս տեխնոլոգիան փնտրում է նոր հավելվածների ոլորտներ՝ բարելավելու իրենց աշխատանքային հոսքերը, հատկապես հաշվի առնելով 5G-ի ժամանումը:**Google**-ը, *Facebook*-ը և **Amazon**-ը այն խոշոր կազմակերպություններից են, որոնք օգտագործում են **AR** ծրագրակազմը՝ իրենց արտադրողականությունը օպտիմալացնելու համար։ Օրինակ՝ **Instagram**-ը կամ *Snapchat*-ն իրենց օգտատերերի համար զվարճալի ֆիլտրներ պատրաստելու համար օգտվում են **AR** տեխնոլոգիաներից։

## AR-ը մաթեմատիկայում
Մենք մշտապես շրջապատված ենք մաթեմատիկայով, զգալով դրա ներկայությունը ճարտարապետության, դիզայնի, արվեստի և հատկապես բնության մեջ։ **AR**-ի նպատակն է վերացական բաները տեսանելի դարձնել, որպեսզի բոլորը կարողանան ավելի լավ հասկանալ դրանք,քանզի մաթեմատիկան միայն հարթություններով չի սահմանափակվում և այն լավ հասականալու համար պետք է այն լավ պատկերացնել նաև տարածության մեջ:**AR**-ը մարդկային երևակայության համար նույնիսկ շատ բարդ առարկաների պատկերների ստեղծումը և ընկալումը շատ հեշտ է դարձնում ։

Սկսենք **[https://apps.apple.com/us/app/geogebra-augmented-reality/id1276964610 GeoGebraAR] **- ի ձևերից և գործառույթներից:Այն ունի շատ լայն գործիքների շարք, որոնք կարելի է օգտագործել կրթության յուրաքանչյուր մակարդակում։ Տարբեր տարբերակներով գալով՝ համակարգը թույլ է տալիս իր օգտատերերին հասկանալ երկրաչափության, հանրահաշվի, վիճակագրության և շատ ավելին:Ծրագրային ապահովման հիմքում ընկած գաղափարն է ստեղծել արձագանքող և հեշտ օգտագործվող վիզուալ լաբորատորիա, որի հետ կարող են խաղալ երիտասարդ և հետաքրքրասեր մտքերը։ Եվ «խաղալ» բառն այստեղ բավականին կարևոր է, քանի որ հավելվածն իրականում խրախուսում է օգտատերերին հատուկ օբյեկտներ ստեղծել։
Ուսման ոլորտում **AR**-ի տեսողական առավելությունների օգտագործման մեկ այլ հիանալի օրինակ է **[https://apps.apple.com/us/app/graphing-calculator-ar/id1135478998 Graphing Calculator AR]**-ը։ Տվյալ ծրագիրը մեզ հնարավորություն է տալիս հանրահաշիվը կամ հաշվարկը փոխել մոտակա շրջապատում նախագծված գրաֆիկների։ Եվ գույների և գրադիենտների օգտագործմամբ այն պարզապես տեսողականորեն ցնցող է:**Graphing Calculator**-ն ընդգրկում է գրաֆիկի ֆունկցիաները, անուղղակի հարաբերությունները, պարամետրային կորերը , մակերեսները, անհավասարությունները և շատ այլ թեմաներ:**AR**-ի տված այս լուծումը նորարարական տեխնոլոգիաներում, դպրոց է բերում որպես կրթական շատ մակարդակների համար օգտակար ուսումնական համակարգ:Հնարավորությունների լայն շրջանակը, որ տալիս է մեզ այս տեխնոլոգիան, պարզապես ապացուցում է, որ մոտ ապագայում **AR**-ը կարող է դառնալ գիտական տարբեր հիմնախնդիրներ ներկայացնելու հանրաճանաչ և համապատասխան միջոց՝ դրանք հետաքրքիր և հասկանալի դարձնելով ուսանողներին։

## AR-ը քիմիայում
Ընդլայնված իրականությունը դասասենյակները վերածում է ուսումնական միջավայրի, որտեղ ուսանողները կարող են մուտք գործել անհայտ աշխարհներ։ Մասնավորապես, քիմիայում հնարավոր է ուսումնասիրել նյութի այնպիսի կառուցվածքներ, որոնք 2D միջավայրում հնարավոր չէր պատկերացնել։ Այս տեխնոլոգիայի հարստությունը թույլ է տալիս ուսանողներին տեսնել մի մոլեկուլ իր բոլոր տեսանկյուններից, պատկերացնել, թե ինչպես են ատոմները կազմակերպվում տարրի մեջ և կապեր հաստատել `ավելի վերացական քիմիական հասկացությունները հասկանալու համար։
Այս հնարավորությունը խթանում է ուսանողների ստեղծագործական գործունեությունը և հետաքրքրությունը՝ ներգրավելով նրանց ուսումնական գործընթացներին:Հիմենեզը (2019) ընդգծում է **AR**-ի կարևորությունը Z սերնդի համար և որքան կարևոր է այս տեխնոլոգիան դասարան բերել՝ ուսանողներին ապագայում գիտության մեջ ներգրավելու համար։ «Հորիզոն» զեկույցը վերլուծում է դասարանում ամենաշատ կիրառվող երկու տեխնոլոգիաները՝ **AR**-ը և Վիրտուալ իրականությունը (VR) ընդլայնված իրականության (XRs) մի մասն են, որոնք առավելագույն ազդեցություն են թողել ուսուցման գործընթացների վրա։ Համաձայն այս զեկույցի՝ **AR-**ի օգտագործումը հեշտ է և մատչելի, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է միայն ունենալ սմարթֆոն։ Զեկույցը նաև հավաստիացնում է մանկավարժներին, որ երբ **XR**-ները համապատասխանաբար ինտեգրված են ուսումնական նյութերի և գրքերի հետ, ուսուցման արդյունքները զգալիորեն ավելի մեծ են, քան եթե օգտագործվեն միայն դասագրքեր և ուսումնական նյութեր։

Ներկայումս սմարտֆոնների համար լավագույն **AR** ծրագրերից է **[https://apps.apple.com/us/app/chemistry-ar/id1469620811 Chemistry AR+]** -ը,որը հնարավորությունն է տալիս պատկերավոր կերպով ուսումնասիրել մոլեկուլի կառուցվածքը,քիմիական տարերի դասակարգումը ըստ նրանց մոլեկուլային զանգվածների։Այս ծրագրի միջոցով հնարավոր է տեսնել զանազան քիմիական միացությունների կառուցվածքները,տեսքը և այլն։Նաև հնարավոր է տեսնել թե ինչպես են ինպես են տեղի ունենում քիմիական փոխազդեցություններհետ համատեղ։

## AR-ը վիրաբուժության մեջ
**AR** տեխնոլոգիանները իրենց մեծ դերը ունեն նաև վիրաբուժության մեջ։Վիրաբույժները Microsoft HoloLens-ն օգտագործում են վիրահատարաններում 2018 թվականից։ Խառը իրականության ականջակալը կրում են օպտիկական եղանակով, ինչը թույլ է տալիս համակարգչային ստեղծած պատկերը պրոյեկտել և ցուցադրել այն կրողին, որպեսզի այն տեսնի իրական աշխարհի հետ միաժամանակ:Մեծ Բրիտանիայի վիրաբույժների կողմից **HoloLens**- ը գովաբանվել է St Mary's Hospital- ում և Լոնդոնի կայսերական քոլեջում, որոնք գտել են ժամանակի խնայողությունն ու շահավետությունը ճշգրտության բարձրացման համար `հիվանդին լավագույն արդյունքը ապահովելու համար:Օգտվելով **Microsoft HoloLens-**ից՝ վիրաբույժները կարողանում են վիրահատարանում գտնվող հիվանդների վրա տոմոգրաֆիայի 3D թվային մոդելները ծածկել՝ ինչնել նրանց օգնում է հասկան հիվանդի արյան անոթների, հյուսվածքների և ոսկորների եզակի անատոմիան նախքան կտրումը:Թեև **Microsoft HoloLens**-ը գովեստի է արժանացել վիրաբույժներին օգնելու հարցում իր ճշգրտության համար, 2019 թվականի մայիսին կողմից ականջակալների օգտագործմամբ անցկացված ուսումնասիրությունը կասկածի տակ դրեց դա՝ քննադատելով **AR** ականջակալների օգտագործումը բարձր ճշգրտության ձեռքով առաջադրանքների համար։
Շուտով մինչև 2020 թվականի փետրվար և նույն Պիզայի համալսարանը պնդեց, որ աշխարհում առաջին հավելյալ իրականությամբ ղեկավարվող վիրահատությունը տեղի է ունեցել Բոլոնիայի Սանտ’Օրսոլա հիվանդանոցում ՝ գլխավոր վիրաբույժ Բադիալիի գլխավորությամբ:Օգտագործված տեխնոլոգիան մշակվել է VOSTARS (Video and Optical See-Through Augmented Reality Surgical Systems) նախաձեռնության կողմից, որը ղեկավարում է Պիզայի համալսարանը ՝ իր 12 եվրոպացի գիտնականներով ։

**AR**-ի գործիքները օգտագործվում են նաև վիրաբույժներին միմյանց վիրտուալ վիրահատությունների օգնելու համար։2020 թվականի սեպտեմբերին հայտարարվեց, որ ծրագրակազմի միջոցով իրականացվել է 5000 պրոցեդուրա, միջինը 700 պրոցեդուրա ամեն ամիս տեղի է ունենում 5 մայրցամաքների 35 երկրներում:2020 թվականի ամռանը նկատվել է ընդլայնված իրականության վիրաբուժության տարածքի զարգացումների կտրուկ աճ՝ հիմնականում պայմանավորված **AR** ականջակալների տեխնոլոգիայի առաջընթացով:Ներկայումս մեծ թվով կազմակերպություններ աշխատում են այն ուղղությամբ, որ էլ ավելի հեշտացնեն վիրահատությունների ընթացքը բժիշկների համար և էլ ավելի անվտանգ հիվանդների։

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն
Augmented Reality System for Dental Implant Surgery: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-02771-0_70

Mobile Application for Learning Mathematics in Geometry with Augmented Reality and Gamification:https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-66919-5_30

The Development of Augmented Reality Applications for Chemistry Learning:https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-42156-4_9

Handbook of Augmented Reality:https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4614-0064-6

## Տես նաև
* VR
* XRs
* Microsoft HoloLens

Կատեգորիա:Վիրտուալ իրականություն