ВИРТУАЛЬНЫЕ УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СРЕДЫ

М.Б.Игнатьев, А.В.Никитин, Н.Н.Решетникова

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Государственный центр компьютерного интерактивного моделирования при СПбГУАП

Тел.: (812) 315-89-40, e-mail: nike@softjoys.ru

Такие разнородные факторы, как низкое финансирование образования и науки, состояние материально-технической базы учебных и научных заведений, конкуренция средств и услуг в данных областях на отечественном и на международном рынках, реализация парадигмы жизнедеятельности 21-го века - "знания-сети-сообщества" и т.п. ставит задачи поиска новых концепций организации учебной, научной и производственной деятельности, в частности, на основе ее виртуализации.

В докладе рассматривается содержание и этапы работ по проекту, целью которого является разработка принципов построения, архитектуры и вариантов реализации виртуальной учебно-научно-производственной среды, а также связанных с этим новых подходов к учению и обучению с апробацией по специальностям 22.01 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети".

Основная идея - виртуальная среда создается путем отбора требующихся организационно-технологических ресурсов для поддержки жизненных циклов продукции, работ, услуг и их интеграции с помощью технологий мультимедиа и виртуальной реальности, искусственного интеллекта и телекоммуникаций в гибкую и динамическую структуру - гибридный виртуальный мир, приспособленный для скорейшего выпуска новой продукции, выполнения работы или оказания услуги, их оперативной поставки на рынок и конечному пользователю, например, посредством компакт-дисков и компьютерных сетей.

Анализируются основные направления работ - разработка концепции виртуализации деятельности; оценка воздействия виртуализации на психическое и физиологическое состояние человека; создание интерфейса пользователя виртуального мира и инструментально-технологических средств для имитации предметной области и виртуального оборудования, а также поддержки разрабатываемых виртуальных миров на различных этапах их жизненного цикла; формирование виртуальной информационно-образовательной, научно-исследовательской и производственной среды (виртуальные университеты и кафедры, классы, лаборатории, творческие мастерские, технологические линии, а также электронные библиотеки моделей и документов и т.п.).

Обсуждается научно-техническая ценность результатов - интерфейс пользователя, способный обеспечивать адаптивное и двухстороннее взаимодействие; независимость данных от их местоположения; возможность формирования виртуального мира из отдельных частей, распределенных в пространстве и времени и находящихся на различных носителях; переход к трехмерному пользовательскому интерфейсу; возможность психофизиологической оценки воздействия виртуальной реальности на человека при различных применениях.

Определяется практическая и социально-экономическая ценность результатов работы.

Даются характеристики базовой версии реализации виртуальной учебно-научно-производственной среды, включая уровень погружения и вид интерактивности (в т.ч. спецустройства), гипер- и мультимедийность, гибридность, открытость, единый способ доступа к информации, распределенность, масштабирование, заселение виртуальными персонажами. Виртуальный мир создается и функционирует на платформе WINTEL = Windows + Intel (Pentium). Информационное наполнение и хранение - в формате VRML 2.0. В качестве инструментария используются - ISB, VHSB и IFM для Windows 95 фирмы ParaGraph International, "Интегрированная система моделирования и анализа на основе сетей Петри со встроенными средствами обучения" и ряд других.

Приводятся примеры дисциплин, функционирующие в рамках создаваемой среды.