Проектирование дистанционного графического интерфейса по технологиям WIMP

Подсистема координации и контроля оказывает помощь пользователю в выборе настроек системы и сервисов, а затем конфигурирует систему и сервисы согласно модели пользователя, устанавливая контроль над интерфейсом в пределах задачи в зависимости от уровня владения пользователя компьютером. Диалог между интерфейсной системой и пользователем ведет подсистема мультимодульного ввода-вывода. Эта же подсистема организует поиск в Шег^е и фильтрует полученную информацию. За действиями пользователей, получившими доступ к информационной системе, подсистема истории взаимодействий ведет наблюдения, на основании которых будет произведена возможная корректировка модели при последующем сеансе [6].

Разработанный интерфейс обладает новыми признаками по сравнению с известными, а именно: подстройка возможностей системы под индивидуальные особенности пользователя; подстройка уровня пользователя под возможности системы.

В основе подхода к построению такого интерфейса используются новые технологии: много агентная технология и онтология как базовые средства проектирования такого рода систем. Интерфейс может быть применен в компьютерных системах, работающих на любых программноаппаратных платформах, при этом организация интерфейса построена на базе новых технологий таким образом, что интерфейс может быть использован для любой предметной области. Применение такого интерфейса особенно эффективно в системах профессионального образования, управления, различного рода тренажеров, т. е. там, где необходима оценка профессиональных качеств пользователя.

При возрастающей сложности компьютерной системы интерфейс не допустит пользователя, не обладающего соответствующими знаниями и навыками, к работе с системой и поможет их обрести с целью эффективного использования этой системы.

Литература

1. КоутсР., ВлейминкИ. А. Интерфейс «человек-компьютер». Москва.: «Мир», 2011. 501 с.

2. Ходаков Д. В. Модели, методы и средства адаптивности пользовательского интерфейса: автореф. дисс. канд. техн. Наук / Д. В. Ходаков. Херсон: ХГТУ, 2013. 9 с.

3. Влейминк И. А. Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе «Пользователь - система массового применения Интерфейс «человек-компьютер» // Киев. В. М. Глушкова НАНУ, 2008. № 7. С. 110-116.

4. Курзанцева Л. И. О применении агентной технологии при создании интеллектуального пользовательского интерфейса // Киев. В. М. Глушкова, НАНУ, 2003. № 2. С. 15-24.

5. Курзанцева Л. И. О построении интеллектуального интерфейса компьютерной системы со свойствами адаптации // Киев. В. М. Глушкова, НАНУ, 2007. № 6. С. 104-110.

6. Курзанцева Л. И. Модель и алгоритм функционирования интеллектуального интерфейса «пользователь - компьютерная система» // УсиМ, 2007. № 6. С. 36-44.

7. Курзанцева Л. И. О построении модели пользователя интеллектуального интерфейса компьютерных систем // Киев, 2006. № 3. С. 82-87.

8. Яковлев Ю. С., Курзанцева Л. И. О применении онтологии для построения модели пользователя информационных систем // Киев. В. М. Глушкова, НАНУ, 2006. № 5. С. 109-116.

Проектирование дистанционного графического интерфейса по технологиям WIMP Толмач В. А.1, Зубкова Т. М.2

'Толмач Владимир Александрович / Tolmach Vladimir Aleksandrovich — студент, кафедра защиты информации; 2 Зубкова Татьяна Михайловна / Zubkova Tatjana Mihajlovna — доктор технических наук, профессор, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем, факультет математики и информационных технологий, Оренбургский государственный университет, г. Оренбург

Аннотация: современные системы анализа данных требуют от пользователей обработки информации за ограниченное количество времени. Это ведёт к информационному перенапряжению и быстрой утомляемости, кроме того - к росту риска нарушения надёжности системы. Возникает необходимость в построении персонализированного рабочего интерфейса, который учитывал бы индивидуальные особенности восприятия.

Ключевые слова: WIMP технологии, дистанционный интерфейс, адаптация пользовательского интерфейса.

Существующие на данный момент системы анализа данных вынуждают пользователей обрабатывать информацию за ограниченное время, что ухудшает качественность их внимания и профессиональную результативность. Эргономический подход в адаптации интерфейса представляется недостаточным и неспособным в полной мере справиться с проблемой [1, с. 198]. Это вызывает острую нужду в создании программных средств для адаптации форм хранения и представления информации.

В ряде работ [1; 2; 3; 4; 5] данная проблема уже была исследована. Однако при глубоком изучении их содержания выясняется, что до сих пор остается недостаточно исследованной возможность учёта в процессах дистанционного графического интерфейса на основе WIMP технологий, помимо особенностей обработки информации пользователем, ещё и специфики профессиональной деятельности пользователей в различных областях. Также не было уделено должного внимания важной проблеме работы системы адаптации интерфейса с входными данными произвольного формата и происхождения, что означает её более высокий уровень универсальности.

Функциональные основы построения систем дистанционного управления пользовательскими интерфейсами. Для упрощения настройки интерфейса и уменьшения нагрузки на специалиста программные средства адаптации должны самостоятельно выбирать удобную для пользователя форму представления информации. Кроме того, вышеуказанным типам систем необходимо:

1. Получить данные об особенностях восприятия информации пользователем, о коэффициенте его интеллекта [7]. Такие данные могут быть приобретены как извне системы (например, из результатов профессионального психологического тестирования), так и быть получены в самой системе - за счет проведения оперативного тестирования [5, с. 37 - 45] и/или наблюдения за поведением и эффективностью деятельности пользователя во время работы с системой.

2. Содержать в себе заложенные данные о специфике профильных процессов, с которыми они связаны. Специализация системы (управление, проектирование, обучение и т.п.) может повлиять на выбор наиболее целесообразных элементов интерфейса и на степень автоматизации процесса адаптации интерфейса пользователя (от полностью автоматической - до управляемой исключительно пользователем) [6, с. 47 - 50].

Последнее, а именно степень автоматизации процесса адаптации, зависит исключительно от особенностей системы и уровня подготовленности пользователя. Так, автоматизированными системами управлениями (АСУ) пользуются высококвалифицированные специалисты, которым можно полностью доверить ручное управление. Но пользователем учебных систем зачастую является ученик, чьи решения будут непрофессиональными и ведущими к уменьшению эффективности системы. В таком случае нужно оставить лишь информирование пользователя о стратегии поведения системы -понимание ее может стать дополнительным мотивирующим фактором в процессе обучения.

Задача адаптации пользовательских интерфейсов может быть решена следующими мерами:

1. Вывод на рабочий экран информации для уведомления пользователя о работе системы. Исследования [7, с. 28] показывают, что при этом пользователь относится к системе с большим доверием.

2. Рекомбинация в элементах выводах текстового и графического представления информации без потерь и в удобном для восприятия виде.

3. Внедрение гибко настраиваемого интерфейса в виде элементов вывода данных, сгруппированные по форме представления информации на отдельных панелях.

4. Подготовка данных элементов вывода для представления пользователю в удобном виде и разбиение файла с информацией от системы на содержательные сегменты с помощью лексического анализа

5. Применение когнитивного подхода с использованием методик диагностирования [8, с. 145] к моделированию процесса взаимодействия «пользователь-система». Модель должна учитывать особенности процессов мышления и восприятия пользователем информации для максимальной персонализации дистанционного графического интерфейса на основе WIMP технологий.

На приведенном рис. 1 можно увидеть процесс обработки информации - алгоритмическое описание программных средств, предлагаемых для решения задачи адаптации пользовательских интерфейсов.

На основе анализа данных алгоритма AprioriAII

Конец

Рис. 1. Программные средства адаптации дистанционного графического WIMP интерфейса

Описанные в статье принцип и методика адаптации дистанционных графических WIMP интерфейсов являются реализацией комплексного подхода к этой задаче, учитывающего как когнитивные особенности пользователя системы, так и специфику рабочих процессов. Предложенная на основе этой методики система адаптации пользовательских интерфейсов обладает благодаря этому свойством гибкости и может быть применена в различных сферах деятельности: в системах обучения, принятия решения, автоматизированных системах анализа данных.

Литература

1. Зверев Ю. М. Исследование и разработка адаптивных средств естественно - языкового общения в автоматизированных системах переработки информации: учебное пособие / Ю. М. Зверев. Киев: Народ, ордена Ленина институт кибернетики им. В. М. Глушкова, 2008. 198 с.

2. Радвальска Л. М. Модели, методики выявления эффективности интерфейса «пользователя - ЭВМ» в системах организации управления: автореф. дисс. канд. техн. наук/Л. М. Радвальска. Херсон: ХГТУ, 2010. 17 с.

3. Ходаков Д. В. Модели, методы и средства адаптивности пользовательского интерфейса: автореф. дисс. канд. техн. наук/ Д. В. Ходаков. Херсон: ХГТУ, 2013. 19 с.

4. Ковальчук А. М. Разработка адаптивного интерфейса пользователя для программного обеспечения приближения экспериментальных данных: автореф. дисс. канд. техн. наук/ А. М. Ковальчук. Киев: ИПМЭ им. Г. Е. Пухова НАНУ, 2012. 22 с.

5. Крылов А. О. Модели адаптивных пользовательских интерфейсов систем автоматизации проектирования в строительстве: автореф. дисс. канд. техн. наук/ А. О. Крылов. М.: ФГБОУ ВПО «МГСУ», 2011. 16 с.

6. Verlan A. F., Furtat Yu. O. Methods for Flexible User Interfaces Adaptation in Complex Auto- mated Systems - Proceedings of the Seventh World Conference on Intelligent Systems for Industrial Automation WCIS-2012 / A.F Verlan, Yu.O. Furtat. Tashkent, Uzbekistan, 2012. P. 47-50.

7. Christopher D. Wickens. "Imperfect and Unreliable Automation and Its Implications For Attention Allocation, Information Access and Situation Awareness", Technical Report ARL-00-10/NASA- 00-2, Aviation Research Lab Institute of Aviation in University of Illinois, 2000. 28 p.

8. Янушкин В. Н. Взаимная адаптация образа объекта и структура мнемосхемы в процессе обучения операторов: учебное пособие/ В. Н. Янушкин. М.: Институт психологии, 2011. 145 с.

Виртуальная лаборатория в курсе «Сопротивление материалов» Байбулов А. К.1, Казагачев В. Н.2, Ахметова М. Р.3, Тлеубергенов А.4

'Байбулов Амиржан Конысбаевич /Baibulov Amirzhan Konysbayevich — кандидат технических наук, доцент;

2Казагачев Виктор Николаевич /Kazagachev Victor Nikolaevich - старший преподаватель;

3Ахметова Мейрамкул Рахметуллаевна /Akhmetova Meiramkul Rahmetullaevna - старший преподаватель;

4Тлеубергенов Алданышбай / Tleubergenov Aldanyshbai - кандидат технических наук, старший преподаватель, кафедра общетехнических дисциплин, технический факультет;

Актюбинский региональный государственный университет им. К. Жубанова, г. Актобе, Республика Казахстан

Аннотация: в статье рассматривается использование виртуальной обучающей лаборатории по сопротивлению материалов «Columbus-2007». Дается оценка эффективности внедрения в учебный процесс виртуальных лабораторных работ.

Ключевые слова: виртуальная лаборатория, моделирование объектов, лабораторные работы, сопротивление материалов.

Важным элементом образовательного процесса, стимулирующим у студентов активную познавательную деятельность и творческий подход к получению знаний, является эксперимент. Традиционные формы образовательного процесса предусматривают выполнение необходимого комплекса лабораторных работ по дисциплине «Сопротивление материалов», однако существует проблема ограниченности доступа обучающихся к лабораторному оборудованию или же отсутствие необходимого.

Одним из путей решения данной проблемы может стать возможность дополнения традиционных форм лабораторного практикума виртуальной лабораторией. Виртуальные лабораторные работы служат достижению тех же целей, что и реальные и способствуют выработке навыков обращения с приборами и оборудованием современной лаборатории. Существует ряд ситуаций, когда использование виртуальной лаборатории оказывается предпочтительным или единственно возможным способом обучения. Компьютерные технологии для проведения лабораторных работ применяет ряд вузов России: МГТУ им. Баумана, РГОТУПС (ВЗИИТ), МГОУ [1].

По сопротивлению материалов на рынке образовательных услуг представлена виртуальная лаборатория COLUMBUS [1, 2]. Виртуальная лаборатория «Columbus-2007» используется в Актюбинском региональном государственном университете им. К. Жубанова с 2010 года. Несомненным достоинством данной работы является максимальная приближенность к реалиям эксперимента и ожидаемых результатов. Программный комплекс дает возможность визуально наблюдать на мониторе компьютера процесс испытания материалов при различных видах нагружения и получать необходимые данные для теоретических расчетов, построения графиков и диаграмм.

Выполнение лабораторной работы в виртуальной лаборатории, заключается в эмуляции тех действий, которые пользователь должен проводить в реальной лаборатории в зависимости от тематики выполняемой работы. Например, целью проведения виртуальной лабораторной работы на тему «Кручение» является испытание валов на кручение с определением модуля упругости при сдвиге. При испытаниях имитируется деформация кручения стального вала круглого поперечного сечения, жестко закрепленного с одного конца на специальном стенде. Приложенный крутящий момент вызывает кручение вала. При этом сечения вала поворачиваются относительно продольной оси на величину, пропорциональную расстоянию этого сечения от заделки. Изменение нагрузки можно осуществлять пошагово. Вычисление угла закручивания производится по показаниям индикатора часового типа, ось