diplom (Разработка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам Компьютерная графика и Системы искусственного интеллекта. Геометрические преобразования), страница 5

В данном разделе представлены расчеты затрат на разработку системы дистанционного образования "Компьютерная графика" и "Продукционные сис­темы", ее трудоемкость и продолжительность разработки с учетом количества разработчиков. Рассчитаны качественные характеристики разработанной сис­темы и проведено сравнение с существующим аналогом.

Произведен расчет ожидаемого годового эффекта от использования сис­темы дистанционного образования и произведена его оценка.

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА

Дипломная работа посвящена созданию систем дистанционного обучения на базе методов искусственного интеллекта. Целью работы является создание обучающей программы по дисциплинам «Геометрические преобразования» и «Продукционные системы». Система включает в себя также ЭВМ (ЮМ со­вместимый компьютер).

5. 1. Сущность экологической экспертизы

В данном разделе производится экологическая экспертиза информацион­ной системы в целом. В соответствии с Федеральным Законом об экологиче­ской экспертизе (принят Государственной Думой 19. 05. 95, одобрен Советом Федерации 15. 11. 95), который регулирует отношения в области экологиче­ской экспертизы, направлен на реализацию конституционного права граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду посредствам предупреждения негативной хозяйственной и иной деятельности на окружаю­щую природную среду и предусматривает в этой части реализации конститу­ционного права субъектов Российской Федерации на совместное с Российской Федерацией ведение вопросов охраны окружающей среды и обеспечения эко­логической безопасности, экологическая экспертиза - это установление соот­ветствия намеченной хозяйственной и иной деятельности экологическим тре­бованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экс­пертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними со­циальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологиче­ской экспертизы.

5. 2. Анализ экологических факторов

Для проведения экологической экспертизы необходимо выявить экологи­ческие факторы и условия, подлежащие экспертной оценке. Учитывая особен­ности разработки информационной системы, а также условия работы с ней, можно выделить наиболее значимый вид воздействия на окружающую среду -электромагнитное излучение. Другие экологические факторы влияющие на ок­ружающую среду либо минимальны, либо вовсе отсутствуют, поэтому их ана­лиз в данной экологической экспертизе не проводится.

Для анализа и установления предельно допустимых значений электро­магнитного излучения (ЭМИ), а также мер по снижению воздействия, необхо­димо выявить характер воздействия и границы частот, на которых возможно излучение.

Электромагнитное излучение характеризует электромагнитное поле (ЭМП) - переменное поле, представляющее собой совокупность изменяющихся во времени взаимосвязанных и взаимообусловленных электрического и маг­нитного полей. Для оценки интенсивности ЭМП в диапазоне частот до 300 мГц служит напряженность электрической составляющей, Е - векторная величина,

характеризующая одну из двух составляющих ЭМП (единица измерения - В/м).

5. 3. Выявленные источники электромагнитного излучения

Для определения частотных границ ЭМИ необходимо выявить источни­ки, создающие излучение. В разрабатываемой системе источниками ЭМИ явля­ются:

• Сетевая проводка (F = 50 Гц);

• Печатные проводники и элементы электрических схем ЭВМ(F=0-ЗГц);

• Источники вторичного электропитания импульсного типа, входящие в
  состав ЭВМ (F = 20-100 кГц).

Анализируя приведенные источники ЭМИ, следует особо выделить ис­точники вторичного импульсного типа, которые благодаря высоким энергети­ческим и массогабаритным показателям все шире используются в радиоэлек­тронной аппаратуре. Анализ тенденций развития средств электропитания им­пульсного типа и особенно с бес трансформаторным входом (ИВЕП с БТВ) не­уклонно растет. Они являются наиболее мощными источниками ЭМИ. Практически все современные персональные компьютеры оснащаются ИВЕП с БТВ мощностью 100-300 Вт.

5. 4. Анализ нормативно-правовой документации

Анализируя нормативно-правовую документацию в области регулирования природопользования и охраны окружающей среды применительно к выяв­ленным экологическим факторам, можно выделить следующие нормативные документы:

1. Закон РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии
   населения";

2. Санитарные правила и нормы "Электромагнитного излучения
   радиочастотного диапазона" 2. 2. 4/2. 1. 8. 055-96.

Данные нормативные документы устанавливают допустимые значения ЭМИ в жилых и общественных зданиях. В соответствии с этими документами, устанавливаются следующие предельно допустимые значения напряженности электрической составляющей ЭМП (Е) в

образовательных учреждениях:

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 предъявляются следующие требо­вания. Для измерения в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц используются при­боры, предназначенные для определения среднеквадратичного значения на­пряженности электрического поля, с допустимой относительной погрешностью не более 7+030%. Для проведения измерений следует отдавать предпочтение приборам с изотропными датчиками.

5. 5. Рекомендации по ослаблению электромагнитного излучения

Для ослабления действия ЭМИ возможно применение следующих за­щитных мер. Одним из основных способов защиты от действия ЭМИ является экранирование, то есть использование электропроводящих металлических экранов, в значительной степени снижающих излучение.

Толщину экрана и ослабление, даваемое им, можно рассчитать, зная мощность и частоту излучения. В некоторых случаях могут применяться и многослойные, из разных элементов, экраны, что расширяет спектр поглощае­мых ими частот электромагнитных излучений. В основном глубина проникно­вения зависит от свойств проводящей среды (вида металла) и частоты электро­магнитной волны.

Механическая сборка экрана производится так, чтобы между его осталь­ными элементами (винтами, заклепками или специальными прокладками) обеспечивался хороший электрический контакт. Лучший вариант создание эк­рана - помещение электронного блока в наглухо заваренный металлический кожух. Однако, чаще всего требуется создание в экране отверстий для кабелей, приборов и вентиляции.

Вентиляционные отверстия закрываются решетками сотового типа или

проволочными сетками. В разрабатываемой системе применены меры по ослаблению электромагнитного излучения. В частности, системный блок пер­сонального компьютера располагается в металлическом корпусе, имеющем за­земление. При этом ИВЕП с БТВ, расположен внутри системного блока, в свою очередь, имеет собственный металлический корпус, выполняющий роль экра­на, что повышает степень ослабления ЭМИ. Действия остальных источников излучения минимальны, так как токи, протекающие по ним, и создаваемые по

-33-

ля малы (учитывая предельно допустимые значения). Не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ПВС

В. Б. Байбурин

Образовательная среда "Геометрические преобразования/Продукционные системы"

Техническое задание

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ КФБН. 00148-01 90 01-1-ЛУ

СОГЛАСОВАНО Разработчики:

Руководитель работы

Н. Н. Клеванский Студент. ПВС-51

О. В. Заулошнов

Студент. ПВС-51 И. В. Коротченко

Нормоконтролер С. С. Лалетин

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

УТВЕРЖДЕН КФБН. 00148-01 9001-1-ЛУ

Образовательная среда "Геометрические преобразования/Продукционные системы"

Техническое задание

КФБН. 00148-01 9001-1

Листов 14

КФБН. 00147-01 9001-1

СОДЕРЖАНИЕ

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. Требования к составу и параметрам технических средств 12

4. 5. Требования к информационной и программной совместимости 13

1. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 14

2. СТАДИИ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ 14

3. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ 14

1. ВВЕДЕНИЕ

Все современные концепции построения обучающих систем при их глубоком, осмысленном представлении достаточно примитивны по своей сути. Если исключить из рассмотрения безусловно красивый, но для нас в данном случае совершенно неважный интерфейс, исключить обилие выводимого оцифрованного 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 информационный канал, по которому он получает информацию обучающего, а скорее познавательного характера. В данном случае обучаемому уготована роль стороннего наблюдателя за происходящим, что в совокупности с обилием выдаваемой информации приводит к тому, что постепенно человек запутывается в этом информационном потоке, либо что-то пытается усвоить и часто формирует у себя неверное представление о предмете, изучаемым таким образом.

Кроме того, даже в случае успешного запоминания обучаемым переданного материала вероятность того, что он сможет использовать его в дальнейшем без посторонней помощи достаточно невелика. Дело в том, что после выдачи всей обучающей информации большинство обучающих систем в лучшем случае проводит небольшое контрольное тестирование по теоретическим вопросам или стандартным задачам, описанным же в выдаваемой информации. Таким образом, получив достаточный объем обучающей информации, пусть даже в виде прекрасно подготовленного курса, по конкретной теме, обучаемый по окончании работы с системой не имеет достаточного практического опыта для применения на практике полученных знаний и дальнейшем ему могут понадобится дополнительные практические занятия или непосредственные занятия с преподавателем - составителем учебного курса для системы 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 разрабатываемой системе дистанционного образования должна быть заложена принципиально иная концепция, в основном направленная на формирование у обучаемых достаточно хороших практических навыков по изучаемым курсам. Этой цели должно быть подчинено большинство режимов работы создаваемой системы.

В разрабатываемую систему должна быть заложена некоторая универсальность путем определения в ней расширяемого набора примитивов: "текст", "рисунок", "трехмерная модель объекта", что позволит достаточно легко перенастраивать систему на ряд "родственных" курсов, а при

4 КФБН. 00147-01 9001-1

расширении количества примитивов расширяется список возможных дисциплин, которые могут быть заложены в систему.

Разрабатываемая система предназначается для дисциплин "Компьютерная графика" и "Системы искусственного интеллекта", а также для близких с ними дисциплин. Использование одного и того же набора примитивов для создания курсов по указанным дисциплинам приведет к тому, что при последовательном их изучении происходит плавный переход от одной дисциплины к другой. Часть указанных примитивов должна иметь режим динамической работы с ними. Интерактивная работа с примитивами более интересна обучаемому, нежели простое созерцание выдаваемой информации по его чисто человеческой 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 программного продукта дистанционное образование по специальности 220400 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем" для дисциплин, связанных с компьютерной графикой и искусственным интеллектом. Возможно использование для других специальностей и других форм обучения, а также всеми желающими более детально изучить отдельные вопросы машинной графики, представления и использования знаний.