Адаптивная обработка каллиграфической информации, представленной в виде рукописных символов, страница 4

Такая поддержка особенноважна в тех случаях, когда обучаемый не способен в достаточной степениобеспечить самоконтроль при обучении в силу возраста или болезни, то есть вовсех тех случаях, для которых предназначена рассматриваемая интеллектуальнаясистема.13В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследованийпрограммно-аппаратного комплекса, рассмотрено его техническое и программноеобеспечение.Рассмотрены результаты опытной эксплуатации комплекса в образовательныхцелях: для обучения каллиграфически правильному письму младших школьников.Приводятсярезультатыпримененияобучающейсистемыдляреабилитационных целей в курсе восстановительного лечения больных послеинсульта (Рисунок 10) на основе тестов для руки Френчай и краткой шкалыоценки психического статуса (КШОПС).Рисунок 10.

Улучшение состояния больных под влиянием работы с обучающейсистемой. а – тест для руки Френчай, б – оценки по шкале КШОПСВсем пациентам наряду с общепринятой медикаментозной терапией икомплексным восстановительным лечением, включающим в себя рефлекторныеметодики кинезотерапии, логотерапию, физиотерапию, были проведены занятияс использованием интеллектуальной обучающей системы «Электронная пропись».Обследование (до и после проведения занятий) включало: исследованиефункционального состояния (по данным АД, ЧСС, малонагрузочныхфункциональных проб), кинетического и кинестетического праксиса, графическиепробы и пробы на ритмику активных движений.

Полученные результаты (Рисунок10) позволяют сделать вывод об ускорении восстановления мелкой моторики иулучшения показателей высших психических функций в комплексной программереабилитационных мероприятий в острый период церебрального инсульта прииспользовании интеллектуальной обучающей системы «Электронная пропись».По итогам экспериментального исследования сделан вывод о практическойприменимости программно-аппаратного комплекса для реабилитационных целейс учетом доработки его технической и программной частей.Итогом этого этапа апробации явилось заключение о возможности примененияразработанной обучающей системы для обучения письму и оценкиэффективности формирования навыков каллиграфии.

Даны рекомендации повозможности применения комплекса при восстановлении моторики кистей рук впослеполетном периоде у космонавтов и для диагностики состояния организма вусловиях гипогравитации. Применение комплекса для этой цели потребуетдополнения его программной части необходимыми компонентами иусовершенствования технической части.14ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1. Исследованы методы получения и обработки рукописных графических образовв аспекте извлечения и анализа заключенной в них каллиграфическойинформации, выявлены их основные преимущества и недостатки.2.

Разработана математическая модель, основанная на самообучающемсярандомизированномалгоритместохастическойоптимизации,характеризующаяся адаптивностью и высокой помехоустойчивостью ипозволяющая непосредственно в процессе написания распознавать и оцениватьс точностью до 92% рукописные символы, представленные в виде векторапризнаков.3. Разработаны и реализованы алгоритмы, позволяющие обрабатывать растровыеданные и преобразовывать их к векторному представлению с минимальнымипотерями качества и данных. Среди них: перевод изображения в 256 оттенковсерого, переход от серой шкалы к бинарному черно-белому изображению,приведение к тонкому контуру изображения, векторизация и аппроксимацияконтура линиями.4.

Разработаны структурные схемы и алгоритмы обработки образов рукописноготекста, позволяющие анализировать векторные представления графическихобразов в режиме реального времени, которые легли в основу обучающейсистемы.5. Разработана структура базы данных, хранящая описание начертания символов,которая состоит из 5 сущностей, содержащих 24 атрибута. Компактнаяоптимизированная структура БД позволила избежать информационнойизбыточности и работать с накапливаемыми данными в режиме реальноговремени.6.

Оцифрован набор эталонных начертаний рукописных символов русскогоязыка, рекомендованный Министерством образования РФ авторов Н.С.Жуковой и В.А. Илюхиной. Упражнения, составленные на основе символов изэтого набора, могут быть использованы для изучения каллиграфии вобразовательных учреждениях.7. Разработан алгоритм обработки рукописных образов в режиме реальноговремени, позволяющий оценить с 85%-ной точностью и 80%-ной полнотойкачество каллиграфии, а также скорость письма, прогресс в обучении письму ипровести индивидуальную коррекцию почерка на основе адаптивной моделиполучения знаний.8.

Разработана интерактивная обучающая система «Электронная пропись» ибиблиотекиупражнений,использующиесядляиндивидуальногоформирования навыков каллиграфии рукописных символов на основеадаптивной модели обучения.15ОСНОВНЫЕ ТРУДЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:1. Демин А.А. Альтернативная технология изготовления сенсорногоемкостного экрана / А.А.

Демин, Д.С.Терентьев // Датчики и Системы. М. : РАН,2013. №9. С.56-63 (0.25 п.л./0.095 п.л.).2. Демин А. А. Методы и средства автоматизированной оценки каллиграфиидля электронных учебников // Итоги диссертационных исследований (в 2 т.):Материалы IV Всероссийского конкурса молодых ученых. М. : РАН, 2012.С. 126-137 (0,375 п.л.).3. Демин А.

А. Методы автоматизированной оценки каллиграфии //Программные продукты и системы. 2011. №1. С. 21-24 (0,125 п.л.).4. Демин А.А. Адаптивная коррекция тонкой моторики рук в условияхневесомости / А.А. Демин, Д.С.Терентьев //Сборник трудов Третьеймеждународной научно-технической конференции Аэрокосмические технологии.М. : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С.64-69 (0,188 п.л./0,144 п.л.).5. Демин А.А. Построение математической модели для решения задачи оценкикаллиграфии рукописных символов // 1st Conference “Science progress in Europeancountries: new concepts and modern solutions. Штутгарт.: ORT Publishing, 28 марта2013.

С.89-93 (0,156 п.л.).6. Демин А.А. Обзор интеллектуальных систем для оценки каллиграфии //Инженерный вестник: электронный научно-технический журнал. 2012. №9.С. 1-25. Режим доступа: http://engbul.bmstu.ru/doc/478895.html (дата обращения29.04.2014). (0,781 п.л.).7. Демин А.А. Сенсорная система обработки каллиграфии рукописныхсимволов // Молодежный научно-технический вестник: электронный журнал.2012. №9. С.1-4. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/478057.html (датаобращения 29.04.2014).

(0,125 п.л.).8. Демин А. А. Интеллектуальная интерактивная обучающая система«Электронная пропись» // INTELS'2012: Сборник трудов десятогомеждународногосимпозиума.Вологда:Вологодскийгосударственныйтехнический университет, 2012. С. 20-23 (0,094 п.л.).9. Демин А.А. Интеллектуальная интерактивная обучающая система«Электронная пропись» /Демин А.А., Демина О.А., Байкина Л.Р. // Сборниктрудов 12-й Молодежной научно-технической конференции «Наукоемкиетехнологии и интеллектуальные системы 2010».

М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 20апреля 2010г. С. 223-225 (0,094 п.л./ 0,039 п.л.).10.Демин А. А. Интеллектуальная интерактивная обучающая система"Электронная пропись" / Демин А. А., Яшина А.С., Демина О.А. //Студенческийнаучный вестник. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. С.448-452 (0,156 п.л./0,083п.л.).11.Свидетельство о регистрации программ для ЭВМ. Программноаппаратный комплекс для тренировки мелкой моторики, логического развития иобучения письму «Электронная пропись» / Демин А. А., Власов А. И.№2008611676; опубл. 31.03.2008.16.