CC BY
11
3. Калинин К.А. Метод анализа аэродинамики зданий с использованием программных комплексов на базе МКЭ // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 353-355.
4. Колосов Р.А. Применение современных технологических решений и программного обеспечения в строительной отрасли // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 143-145.
5. Шишкина А.А. Применение программно-математических комплексов для улучшения условий труда на производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 327-330.
6. Шишкина А.А. Аналитический метод выбора климатического оборудования в помещении промышленного назначения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 329-332.
Исайкина Анастасия Михайловна, студентка, angel12vat@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
STUDY OF PRESSURES IN A PIPELINE BY THE METHOD OF MATHEMATICAL
MODELING
A.M. Isaykina
The paper investigates the characteristics of the movement of fluid flows in a pipeline using the finite element method in a computer program, followed by an analysis of the results obtained.
Key words: computer modeling, information processing, mathematical modeling, water supply, construction.
Isaykina AnastasiaMikhailovna, student, angel12vat@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 378.14 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-221-227
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
И ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ФОРМИРОВАНИЮ У ВОЕННОСЛУЖАЩИХ СПЕЦПОДРАЗДЕЛЕНИЙ НАВЫКОВ И УМЕНИЙ
ДЕЙСТВИЙ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
А.Ю. Борисова, В.А. Шалунова, Н.Е. Стариков
Статья представляет собой теоретический обзор проблемы, в которой изложены основные понятия организации учебного процесса по формированию у военнослужащих знаний, практических навыков и умений действий в водной среде, на примере спецподразделений боевых пловцов.
Ключевые слова: рекомендации, методика, стрельба, двигательные навыки, ныряние, принятие решения, стабильность, способ плавания, потенциал, антиципация, сенсомоторный уровень, интеллектуальность.
В настоящее время арсенал теоретических и практических рекомендаций, методик по обучению технике преодоления водных преград, достаточно обширный [1, 2]. И тем не менее, с учетом изменения стратегии и тактики ведения боевых действий, появления новых структур воинских подразделений и спецподразделений
221
боевых пловцов в частности, естественно обусловилась и необходимость их обучению прыжкам в воду, в том числе с вертолетов и самолетов, подрывным работам, стрельбе под водой и с поверхности воды без поддерживающих средств, метанию гранат из воды, рукопашному бою[3,4]. Это на сегодня является важной научно-практической задачей, так как от ее решения зависит эффективность всей системы их подготовки. Обучение перечисленным действиям в водной среде связано, главным образом с формированием новых двигательных навыков (действий) [5].
Обучение новому двигательному навыку проходит три этапа. Первый - двигательное умение - это такой уровень овладения двигательным действиям, при котором управление движениями осуществляется при активной роли мышления.
Второй - двигательный навык - эта такая степень владения действием, при которой управление движениями происходит автоматически, т.е. не требуется специально направленного на них внимания.
Третий - двигательное умение высшего порядка - эти умения связаны с самостоятельным решением новых двигательных задач в меняющихся условиях деятельности.
В большинстве исследований (М.М. Боген, 1985, А.В. Барабанщиков, Н.Ф.Феденко, 1981; B.C. Фарфель, 1975; НА. Берштейн, 1974 БСЭ, 3-е изд.; Н.В.Зимкин, 1969; Н А. Фомин, 1982; А.Ц. Пуни, 1972; В Н. Шадрин, 1978 и др.) авторы рассматривают навык как автоматизированную систему, беря за основу конечный моторный компонент, который вследствие многократных повторений приобретает характер автоматизма, протекающего без участия сознания. В то же время Л.Б. Ительсон (1972) рассматривает двигательный навык лишь как частичную автоматизированность в выполнении определенных действий. По мнению Л.Б. Леонтьева, нет таких действий, которые были бы полностью автоматизированы, ибо сама мотивация и управление деятельностью происходят при участии сознания.
Согласно П.К. Анохину (1974), центральные механизмы функциональных систем, обеспечивающих целенаправленные поведенческие и двигательные акты, имеют определенную операционную структуру, включающую стадии афферентного синтеза; принятия решения; акцентора результата действий; формирования афферентного действия, направленного на достижение необходимого результата, а также сам результат и оценку его параметров путем непрерывного сопоставления обратной афферентации о параметрах достигнутого результата с его моделью в аппарате акцептора результата действия. Наиболее важным является его вывод о том, что "все функциональные системы независимо от уровня своей организации и от количества составляющих их компонентов имеют принципиальную одну и ту же функциональную архитектуру", в которой результат является доминирующим фактором, стабилизирующим организацию систем (П.К. Анохин, 1973).
Обобщение этих положений позволило ряду авторов (Л.П. Попов, 1978; О.В. Новосельцев, 1980; В.П. Липовка, 1989 и др.) представить функциональную систему как иерархическую структуру, в которой выделяются 3 уровня:
управляющий (высшая нервная деятельность ЦНС);
исполнительный (двигательная система);
энергетический (обеспечивающая система).
Именно эти три уровня лежат и в основе трех основных функций человека в процессе труда - энергетической, исполнительной и управленческой (С.Г. Струмилин, 1957).
Установлено, что в структуре каждого вида профессиональной деятельности можно выделить ведущий уровень, который, главным образом, определяет достижение необходимого результата в данной деятельности, а также, что каждый вид деятельности предъявляет преимущественные требования к определенному (ведущему) уровню функциональных систем (О. Судаков, 1969; М.И. Сетров, 1972 и др.). В педагогических целях обучения военнослужащих спецподразделений действиям в водной
среде можно выделить в качестве ведущих уровней своеобразные ведущие сферы: управляюще-исполнительную, управляюще-энергетическую, исполнительно-энергетическую .
Реализация важнейших положений системного подхода и представлений об иерархической структуре функциональных систем позволила по-новому взглянуть на сущность навыков, в основе которых лежит комплекс сформированных функциональных систем, обеспечивающих стабильное воспроизводство необходимых двигательных результатов при минимуме энергетических трат. В основе такой стабильности лежит отлаженный механизм взаимодействия между управляющим, исполнительным и энергетическим уровнями функциональных систем. Именно стабильность воспроизводства запрограммированного двигательного результата при минимуме энергетических трат является важнейшей характеристикой навыка. Здесь необходимо особо подчеркнуть значимость исполнительного и энергетического уровней, так как при формировании двигательных навыков они играют ведущую роль. Если у человека не будет сформирован соответствующий двигательно-энергетический потенциал, нужный для выполнения, например, работы рук в воде при плавании брассом на груди, то одни внешнерече-вые и внутреннеречевые проговаривания не решат задачи. И совсем другое дело, когда такой потенциал заранее сформирован.
В данном случае проблема состоит не столько в том, чтобы обучить навыкам прикладных способов плавания, сколько в том, чтобы реализовать эти навыки в условиях водной среды, а для это целесообразно использование следующих теорий.
Во-первых, теории поэтапного формирования умственных действий, разработанной П.Я. Гальпериным и его учениками в 1964-1975 гг. как наиболее приемлемой в современных условиях для формирования умственных действий и послужившей основой (составной частью) для разработки теории поэтапного формирования двигательных навыков и умений.
Во-вторых, теории поэтапного обучения двигательным действиям (М.М. Боген, 1985; А.Н. Чуриков, 1990 и др.), созданной на основе концепции П.Я. Гальперина.
В-третьих, теории переноса навыков, поскольку процесс обучения, в данном конкретном случае, проходит в двух средах - на суше и в воде (Л.А. Вейднер-Дубровин, 1961; Т Т. Джамгаров, 1963-1975; В.М. Зациорский, 1965; О Н. Войтицкий, 1970; Л.П. Попов, 1978; А.Н. Чуриков, 1994 и др.).
В-четвертых, теории антиципации, которая служит научной базой при обучении стрельбе по неподвижным и движущимся целям с поверхности и под водой (И. Лингарт, 1970; Е.Н. Сурков, 1982; А.Н. Чуриков, 1990; Новосельцев, 1991 и др.).
В-пятых, теории функциональных систем (П.К. Анохин, 1974), которая позволяет рассмотреть всю проблему формирования навыка - от возникновения потребности в нем до конечного результата - а также раскрывает сущность явлений антиципации.
Антиципация в жизни и деятельности человека имеет универсальное значение. В самом широком смысле антиципация - это способность человека действовать с определенным пространственно-временным опережением. Основываясь на теории отражения, П.К. Анохин определил такую способность, как опережающее отражение, т.е. "способность мозга забегать вперед, в будущее, в ответ на стимул, действующий только в настоящем" (П.К. Анохин, 1968).
Опираясь на современный уровень знаний, Е.Н. Сурков утверждает, что в зависимости от типа задачи и критериев, которые лежат в основе их решения, можно выделить пять уровней проявления антиципации: сенсорный, сенсомоторный, перцептивный, уровень представлений и речемыслительный.
В свою очередь из их анализа следует:
1. Каждому уровню антиципации соответствует определенный уровень сложности сенсомоторных, перцептивных и собственно интеллектуальных задач.
2. Диапазон, разрешающий способности антиципации, зависит от ее уровня.
3. От уровня к уровню усложняется структура и интеграция психических процессов, взаимодействие которых обеспечивает тот или иной эффект предвосхищения.
Необходимо подчеркнуть, что концепция многоуровневого строения антиципации предполагает не изолированность уровней друг от друга, а системность и иерархический принцип в актах антиципации, что позволяет сформулировать ряд положений, имеющих не только теоретическое, но и прикладное значение.
Во-первых, антиципацию следует рассматривать как особую гностическую функцию, в основе которой лежат интегральные механизмы работы мозга, а с точки зрения функционирования психических процессов различного уровня построения - как их системность.
Во-вторых, каждому из выделенных уровней антиципации соответствует ведущий уровень структурирования и системности психических процессов, обеспечивающий тот или иной диапазон ее опережающего эффекта.
В-третьих, широта диапазона "разрешающей способности" антиципационных процессов, их эффективность по тем или иным критериям базируются на анализе и синтезе прошлого опыта, осуществляемых постоянным сличением с ним текущих событий и, что особенно важно, на избирательном извлечении информации из оперативной и долговременной памяти. В связи с этим антиципация - это не только пространственно-временное опережение, но и степень полноты и точности предсказания.
Структурно-системный подход позволяет также определить методику теоретико-экспериментальных исследований проблемы антиципации в процессе планирования и моделирования экспериментов по обучению военнослужащих плаванию в снаряжении, стрельбе с поверхности воды и под водой по неподвижным и движущимся с различной скоростью целям.
В конкретном случае, связанном с обучением военнослужащих стрельбе на воде и под водой из огнестрельного оружия, феномен пространственно-временной антиципации проявляется весьма отчетливо. Он включает в себя как минимум следующие компоненты:
а) статистический глазомер, необходимый для определения военнослужащим расстояния до цели в исходный момент, а также в последующий момент времени с одновременным выявлением точки (места) прицеливания;
б) чувство скорости, необходимое для определения скорости движения цели в воде с одновременным определением величины выноса точки прицеливания;
в) способность к антиципации - интегрированию по скорости и времени - необходимая для определения пловцам будущего своего положения относительно цели, по которой ведется стрельба, через ряд интервалов времени, а также для выноса точки прицеливания;
г) способность пловца к сопоставлению данных, полученных на основе всех гностических актов, то есть перцептивная оценка исходного расстояния между собой и целью, своего ожидаемого положения по отношению к цели в последующие моменты времени, а также оценка скоростей своей собственной и цели, по которой необходимо вести прицельную стрельбу "на плаву" в движении.
В связи с тем, что одной из существенных характеристик антиципации как процесса следует считать не только ее опережающий временной эффект, но и максимальное устранение неопределенности в ходе принятия прогностических решений возникает вопрос о снижении уровня неопределенности и повышении полноты и точности пространственно-временного предсказания.
Полнота и точность предсказания антиципирующих действий, несомненно, повысятся, если боевой пловец знает объективные закономерности, характеризующие движущиеся объекты: дальность до цели и скорость ее движения, время полета пули до цели, величину выноса точки прицеливания, свою скорость плавания и другие. Чем точнее и полнее это знание, тем успешнее будет упреждающий прогноз при формиро-
вании навыков и умений при обучении стрельбе с поверхности воды и под водой. Расчет будет основан отнюдь не на методе "проб и ошибок", а на сознательном управлении "случайными" событиями и знании того, в какой момент и в каком пространстве следует вносить те или иные коррекции или поправочные коэффициенты.
В-четвертых, в обучении стрельбе с воды и под водой цедесообразно применение принципа динамического соответствия (Ю.В. Верхошанский, 1977). Суть его заключается в том, что специально-подготовительные упражнения как средства обучения военнослужащих прикладному и подводному плаванию, стрельбе с воды и под водой должны быть адекватны изучаемому действию по следующим критериям: группам мышц, вовлекаемых в работе; амплитуде и направлению движений; акцентируемому участку движения; величине усилия и времени его развития; скорости движения; режиму работы мышц; управлению ими и энергетическому обеспечению.
В данном случае специально-подготовительные упражнения должны быть адекватны боевой стрельбе. Их подбор следует осуществлять по принципу динамического соответствия. В процессе обучения технике стрельбы с поверхности воды и под водой должно детализироваться понимание закономерностей двигательного действия, совершенствоваться его координационная структура, динамические и кинематические характеристики.
На всех этапах обучения очень важно сохранить неразрывную связь формирования навыка военно-прикладным действиям с процессом адаптации к водной среде и баллистическим факторам выстрела. Однако в связи с требованиями имитации учебного процесса и сложностью организации учебных занятий по стрельбе с поверхности воды и под водой с высокой плотностью, целесообразно некоторую часть специальных подготовительных упражнений проводить на суше.
Для этой цели можно применить несколько специальных подготовительных упражнений: половину из них - на суше и половину - под водой.
Все упражнения должны быть схожими с боевой стрельбой по принципу динамического соответствия. В каждом специальном подготовительном упражнении стрельба ведется патронами. Это условие дает возможность фиксировать эффективность упражнения по вероятности поражения мишеней (пробоинам или очкам в ней).
На суше предполагаются следующие специальные подготовительные упражнения: стрельба по неподвижной мишени из положения "стоя" без физической нагрузки, после физической нагрузки; из положения "лежа" без физической нагрузки; стрельба по движущейся мишени из положения "стоя", без физической нагрузки, после физической нагрузки и из положения "лежа" без физической нагрузки.
На поверхности воды и под водой - стрельба по неподвижной мишени из положений "на грунте", "на плаву" в движении, без физической нагрузки, после физической нагрузки; стрельба по движущейся мишени из положений "на грунте", "на плаву" в движении без физической нагрузки, после физической нагрузки.
Исходя из теории поэтапного обучения выполнению действия, и выводов об уровнях проявления антиципации, обучение стрельбе с поверхности воды следует проводить в четыре этапа, а под водой - в пять этапов.
В каждом из них имеется подэтап, в котором военнослужащим сообщаются необходимые теоретические знания о водной среде, оружии, технике стрельбы, дыхании в воде, мерах безопасности при стрельбе и т.д. На основе этих знаний у военнослужащих формируется представление о конкретной деятельности на воде и под водой и формируется образ этой деятельности.
На первом этапе обучение военнослужащих стрельбе из АПС и СПП-1М с поверхности воды и под водой проводится с места и в движении по неподвижной цели (мишени) при изменении дальности до цели и изготовок (позы) стрельбы.
Обучение стрельбе вначале проводится на суше, а затем в воде. При моделировании эксперимента, безусловно, следует учитывать свойства водной среды, баллистические характеристики подводного оружия и технику выстрела.
На втором этапе обучение стрельба проводится с места с различных изготовок, но по целям, движущимся с изменяющейся скоростью и направлением.
На третьем этапе проводится обучение военнослужащих стрельбе "на плаву" в движении по перемещающейся в разных направлениях цели с изменяющейся скоростью.
На четвертом этапе обучение военнослужащих стрельбе с поверхности воды и под водой проводится с учетом различных видов физических нагрузок, моделирующих их учебно-боевую деятельность в воде и на суше.
На пятом этапе обучение стрельбе под водой проводится с постепенным увеличением глубины.
Цели и задачи поэтапного обучения становятся достижимыми, если этот процесс осуществляется в соответствии с законами дидактики, определяющими ход обучения в целом и на всех этапах в соответствии сцелямиобучения, образования, преподавания и учения.
Общие закономерности процесса обучения военнослужащих спецподразделений стрельбе с поверхности воды и под водой, выявляемые военной дидактикой, своеобразно появляются и при изучении ими различных учебных дисциплин. Военная дидактика обеспечивает научные связи между методами; вырабатывает единый подход к решению военно-педагогических задач, возникающих в процессе обучения; опирается на методики; обогащается их данными; приобретает конкретно-практический характер.
Список литературы
1. Апчел В.Я. Медико-физиологические особенности отбора и подготовки боевых пловцов. Л.: ВМА, 1985. 236 с.
2. Блахин Г.Н. Основы теории и практики подготовки военнослужащих к преодолению фортификационных сооружений инженерных заграждений и естественных препятствий. СПб.: ВИФК, 1997. 480 с.
3. Анохин П.К. Теория функциональных систем // Общие вопросы физиологических механизмов. Анализ и моделирование биологических систем. М., 1970. С. 6.
4.Беннет П.Б., Эллиот Д.Г. Медицинские проблемы подводных погружений / Пер. с англ. М.: Медицина, 1988. 672 с.
5. Боуш Р.Л. Исследование движений водолазов и аквалангистов // Обеспечение безопасности и повышение эффективности водолазных работ. Л.: ВМА, 1973. С. 65-66.
Борисова Анжелика Юрьевна, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, info@tsu.tula.ru, Россия, Москва, Московский государственный строительный университет,
Шалунова Виктория Александровна, преподаватель, info@tsu.tula.ru, Россия, Москва, Московский государственный строительный университет,
Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, начальник Военного учебногоцентра, info@,tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODOLOGICAL PRINCIPLES OF CONSTRUCTIONTHEORETICAL AND PRACTICAL ACTIVITIESON THE FORMATION OF MILITARY PERSONNELSPECIAL FORCES SKILLS AND ACTION SKILLS IN THE AQUATIC ENVIRONMENT.Е.
A.Yu. Borisova, V.A. Shalunova, N.E. Starikov 226
The article is a theoretical review of the problem, which sets out the basic concepts of the organization of the educational process for the formation of knowledge, practical skills and skills of actions in the water environment, on the example of special units of combat swimmers.
Key words: recommendations, methodology, shooting, motor skills, diving, decision-making, stability, swimming method, potential, anticipation, sensorimotor level, intelligence.
Вorisova Anzhelika Yuryevna, candidate of technical sciences, docent, head of the department, info@,tsu.tula.ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Civil Engineer-
Shalunova Victoria Alexandrovna, lecturer, info@,tsu.tula.ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Civil Engineering,
Starikov Nikolay Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, head of the military department, info@,tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.056
К ВОПРОСУ О БИОМЕТРИЧЕСКОМ МЕТОДЕ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Е.А. Плахина
В работе проводится рассмотрение биометрических методов защиты информации. Приводится их классификация, достоинства и недостатки наиболее распространенных методов.
Ключевые слова: информационная безопасность, биометрия, конфиденциальная информация, биометрическая защита.
Обеспечение конфиденциальности данных является важной и актуальной задачей, требующей применение современных и передовых технологий и устройств, позволяющих ограничить доступ к некоторой информации [1-6].
На сегодняшний день защита любых видов информации биометрической системой, является одной из самых действенных методов. Сохранность файлов происходит путем аутентификации человека. Это означает, что делается сравнение характеристик каждой конкретной персоны с характеристиками, которые были заранее внесены в систему. Таким образом можно максимально точно определить, имеет ли человек разрешение и доступ к запрашиваемым материалам.
Все средства биометрической защиты можно условно разделить на статические и динамические (рис. 1). Их отличием выступает разный способ идентификации данных.
К данному виду можно отнести методы распознавания, которые основываются на неповторимых чертах каждого отдельного человека. Такие черты сохраняются и не меняются на протяжении всей жизни. Одними из самых популярных способов являются:
1. Дактилоскопия. Данный способ подразумевает использование отпечатков пальцев человека. Их используют для распознавания личности. Метод является действенным, т.к. каждый человек имеет уникальный рисунок на подушечках пальцев. Дактилоскопия очень удобна в эксплуатации. Для ее использования не требуется много финансовых затрат и навыков, потому ее очень часто используют в домашних биометрических системах (в быту). Сюда можно отнести смартфоны и дверные замки с встроенной биометрической системой.
