CC BY
0
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫМИ
КИОСКАМИ В УНИВЕРСИТЕТЕ
А.В. Забродин, канд. ист. наук, доцент М.А. Добровольская, студент Е.Ю. Петрова, студент Д.Ю. Федоров, студент О.И. Хонина, студент
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (Россия, г. Санкт-Петербург)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-11-2-178-185
Статья опубликована при поддержке Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра 1.» инициативных научных работ, выполняемых студенческими научными коллективами
Аннотация. В статье рассматриваются перспективы развития системы управления информационными киосками в образовательной среде. Особое внимание уделено возможностям интеграции умного виртуального помощника, системы распознавания образов и средств авторизации для улучшения взаимодействия пользователей с информационной средой. Проанализированы потенциальные эффекты от внедрения этих технологий и их влияние на качество образовательных услуг. Результаты исследования могут быть полезны учебным заведениям, стремящимся расширить функциональные возможности своих информационных систем.
Ключевые слова: информационный киоск, университет, информация, архитектура, разработка, виртуальный собеседник, распознавание образов, авторизация, чат-бот, виртуальный помощник.
Статья посвящена анализу перспективного расширения возможностей информационного киоска, который был разработан, протестирован и оптимизирован для информационной среды университета путей сообщения. В результате предыдущего этапа тестирования выявленные ошибки и недочёты были устранены, обеспечив стабильную работу системы. В данной работе рассматривается возможность дальнейшего улучшения функционала киоска за счёт добавления умного виртуального помощника, системы распознавания образов и средств авторизации. Это позволит значительно повысить удобство использования и эффективность взаимодействия с пользователями, отвечая современным требованиям информационных технологий в образовательной среде.
Большинство систем управления информационными киосками обычно предоставляют стандартный набор функций, которые удовлетворяют базовым информационным запросам пользователей.
Это ограничивает их потенциал в условиях растущих требований цифровизации образовательной среды. В рамках настоящего исследования предлагается расширить функциональные возможности системы «ИнфоГид», добавив инновационные решения, которые повысят удобство и эффективность взаимодействия с пользователями. Ключевыми направлениями улучшения функциональности системы выделены:
- Внедрение системы авторизации для персонализированного доступа;
- Интеграция виртуального помощника для поддержки пользователей;
- Использование технологий распознавания образов для автоматизации взаимодействия с системой.
Реализация данных технологий позволяет не только улучшить пользовательский опыт, но и обеспечить соответствие системы современным стандартам цифровой трансформации образовательных учреждений.
Стандартное решение
Система управления информационными киосками в университете изначально создавалась для решения базовых задач, как было указано выше, связанных с предоставлением пользователям актуальной информации. А именно:
1) Возможность просмотра актуального расписания по названию группы, аудитории и имени преподавателя;
2)Календарь с обозначением важных дат и событий в жизни университета;
3) Историческая справка об университете;
4) Карта университета с подробным описанием аудиторий и функцией их поиска;
5) Поиск книг в библиотеке с отображением их статуса "В наличии", именами авторов и полным библиографическим названием и другой справочной информации.
Техническая реализация базовой версии системы основывалась на современных инструментах и подходах, таких как React и FastAPI, что позволило обеспечить гибкость и масштабируемость платформы. Эти решения, достаточно подробно описанные в статье «Разработка и внедрение системы управления информационными киосками в университете: подходы, технологии» [9], послужили основой для дальнейшего расширения функциональности системы, предложеннойй в рамках данного исследования и рассмотренной ниже.
Авторизация
Авторизация - это процесс, который определяет уровень доступа пользователя к системным ресурсам, таким как данные, приложения и сети [7]. Внедрение системы авторизации сулит ряд перспектив, как для учащихся, так и для администраторов киоска:
Для учащихся:
- Персонализация обучения: Система авторизации позволяет хранить индивидуальные данные о пользователе, такие как ближайшие предстоящие занятия, возможность бронирования книг онлайн в библиотеке, список методических материалов, которые уже забронированы, уведомления об изменении в расписании и прочие уведомления, связанные с образовательным процессом конкретного студента. Это оптимизирует процесс обучения, делает его более эффективным и удобным [6].
- Доступ к персональному контенту: Авторизованные пользователи могут получить доступ к контенту, доступному только для опре-
деленной группы учащихся, например, к расписанию и ресурсам для подготовки к экзаменам.
- Безопасность и защита данных: Авторизация обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа. Это важно для сохранения конфиденциальности информации об учащихся и для предотвращения неправомерного использования образовательных ресурсов [2].
- Отслеживание задолженностей перед библиотекой: Администраторы киоска могут отслеживать задолженности по забронированным методическим материалам в реальном времени, анализировать их и предоставлять информацию учащимся и работникам библиотеки.
Для администраторов:
- Контроль доступа: Система авторизации позволяет управлять доступом к контенту и сервисам в соответствии с ролями пользователей (ученик, учитель, администратор).
- Мониторинг использования: Администраторы могут отслеживать использование киоска и анализировать потребности учащихся.
- Управление контентом: Администраторы могут легко добавлять, изменять и удалять контент, доступный через киоск, например добавление системных уведомлений об изменении в режиме работы университета [8].
Однако, необходимо учитывать и некоторые недостатки введения системы авторизации:
- Дополнительные затраты: Разработка и внедрение системы авторизации требует дополнительных финансовых и технических ресурсов.
- Потенциальные проблемы с безопасностью: Система авторизации должна быть достаточно безопасной, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к системе и данным пользователей.
- Сложность использования: Некоторые пользователи могут испытывать трудности с использованием системы авторизации. Важно сделать процесс регистрации и авторизации простым и интуитивно понятным.
Структурная схема авторизации пользователя, представленная на рисунке 1, иллюстрирует основные этапы и взаимосвязи между
компонентами системы, обеспечивающими процесс авторизации.
В целом, добавление системы авторизации в структуру информационного образовательного киоска открывает широкие перспективы
для совершенствования обучения и управления системой. Разработка механизма защиты информации и обеспечения удобства использования позволит оптимизировать образовательный процесс.
Рис. 1. Структурная схема авторизации пользователя в систему
Виртуальный помощник
В современном образовательном процессе важное место занимает доступ к информации. В связи с этим, для того, чтобы сделать информационный киоск более актуальным и полезным для всех участников учебного процес-
са, возникла необходимость создания виртуального помощника - чат-бота, который способен взаимодействовать с пользователем и предоставлять ему нужную информацию в удобном и интуитивно понятном формате [4].
Рис. 2. Схема работы чат-бота
Преимущества виртуального помощника:
- Снижение нагрузки на сотрудников: Автоматизация ответов на повторяющиеся вопросы увеличивает эффективность работы административного персонала.
- Доступность в любое время: Студенты могут получать информацию, когда им удобно, что особенно важно для вечерних и ночных запросов.
- Персонализированный подход: Чат-бот всегда предлагает только актуальную информацию для пользователя.
- Простота использования: Интерфейс чат-бота интуитивно понятен и легко используется даже теми, кто не знаком с цифровыми технологиями.
- Экономия времени: Чат-бот позволяет студентам и преподавателям получить нужную информацию быстро и без лишних усилий [5].
Процесс взаимодействия чат-бота с пользователем в информационном киоске представлен на рисунке 2.
Главная цель виртуального помощника -обеспечить возможность быстрого поиска необходимой информации для различных категорий пользователей: студентов, преподавателей и сотрудников университета.
Чат-бот позволит представить пользователям удобный доступ к различной информации, включая информацию о расписании занятий, контакты факультетов, расположении аудиторий на интерактивной карте, ссылки на важные страницы, такие как сайт приемной комиссии и предоставит информацию о доступных услугах и ресурсах университета.
Пример интерфейса чат-бота представлен на рисунке 3.
Ваш быстрый помощник! X Ваш быстрый помощник! X
^ Здравствуйте!
Как я могу вам помочь?
Узнать расположение на карте Информация об общежитиях Информация о факультетах Информация о библотеках Информация о столовых Приемная комиссия
Ф
Узна~ь расположение на кар_е
Введите номер аудитории
-217
Аудиторию 1-217 можете ^ увидеть на кар~е
У вас еше остались вопросы?
Да Нет
Type the message... > Type the message ... >
Рис. 3. Интерфейс чат-бота Информационного Киоска
Результат внедрения виртуального помощника в информационный киоск университета способствует улучшению коммуникации и повышению удовлетворенности студентов. Это шаг к более современному и эффективному образовательному процессу.
Распознавание лиц
Распознавание лиц - это способ идентификации или подтверждения личности человека по его лицу. Основная цель внедрения системы распознавания лиц в информационный киоск заключается в обеспечении дополнительных условий безопасности при авторизации пользователей, поскольку с помощью биометрической авторизации пользователи смогут быстро и безопасно получать доступ к своим данным и функциям, предлагаемых киоском, что минимизирует время, затрачиваемое на идентификацию, и исключает возможность использования чужих учетных данных, а также в экономии ресурсов киоска, который может переходить в "спящий" режим, если не распознает присутствие лица в поле зрения камеры. Это помогает избежать излишнего энергопотребления и продлить срок службы оборудования, что делает использование киоска экономически выгодным [3].
Система распознавания лиц (СРЛ) может быть легко масштабирована в другие информационные системы университета, например
контроль посещения здания или аудитории. Это обеспечивает универсальность и позволяет университету в будущем расширять сферу использования биометрии на другие процессы: от учёта посещаемости до контроля пожарной или террористической безопасности.
Российское законодательство четко регулирует использование систем распознавания лиц через комплекс нормативных актов, главными из которых являются Федеральный закон «О персональных данных» № 152-ФЗ и Конституция РФ. Основной принцип заключается в том, что сбор и обработка биометрических данных возможны только с явного согласия субъекта, за исключением отдельных случаев, установленных законом.
Система, обрабатывающая биометрические данные, рассматривает биометрию как специальные категории персональной информации, требующие повышенной защиты. Основной задачей законодательства является баланс между безопасностью общества и защитой личной информации граждан от несанкционированного использования [1].
На рисунке 4 представлена структурная схема системы распознавания лиц, которая иллюстрирует ключевые компоненты и их взаимодействие в процессе авторизации пользователей.
Таким образом использование систем распознавания лиц в России допускается только в рамках строгого соблюдения правовых норм, с особым вниманием к вопросам согласия, прозрачности обработки и ответственности за нарушение прав на частную жизнь.
Этические аспекты внедрения биометрических систем связаны с вопросами добровольности участия. Студенты и сотрудники должны давать информированное согласие на использование биометрических данных, и у них должна быть возможность отказаться от использования системы без ущерба для их учебы или работы. Важно также учитывать вопросы конфиденциальности: данные должны использоваться исключительно в целях авторизации, без их передачи третьим лицам или использования в других целях.
Ключевые преимущества внедрения биометрической системы распознавания лиц включают:
- Идентификация происходит мгновенно, что минимизирует очереди у киоска.
- Не требуется никаких дополнительных действий от пользователя, кроме как подойти к киоску.
- Биометрические данные сложно подделать или украсть, что уменьшает вероятность несанкционированного доступа.
Клиент
Сервер
Общая модернизированная схема проекта с дополнительными сервисами
Общая модернизированная схема проекта с дополнительными сервисами, которая включает все ключевые элементы системы, такие как распознавание лиц, чат-бот для пользователей и другие функциональные компоненты,
Однако система распознавания лиц имеет и недостатки:
- При плохом освещении или изменениях внешности (например, маска или очки) система может не распознать лицо.
- Алгоритмы должны быть очень точными, чтобы минимизировать ложные срабатывания [2].
Внедрение системы распознавания лиц значительно улучшит качество обслуживания студентов и сотрудников. Система сократит очереди к информационным киоскам, автоматизирует процесс авторизации и обеспечит более высокий уровень безопасности. Снижение времени ожидания и удобство использования сделают взаимодействие с университетской информационной системой более комфортным и технологичным.
Дальнейшее развитие системы может включать внедрение многомодальной биометрии, которая использует несколько биометрических признаков (например, распознавание лица и голоса). Это повысит точность идентификации и устойчивость к сбоям. Также можно добавить функции голосового управления, чтобы пользователи могли взаимодействовать с киоском без необходимости касаться экрана.
представлена на рисунке 5. Данная схема иллюстрирует интеграцию различных сервисов и технологий, обеспечивающих эффективное взаимодействие пользователей с информационным киоском и поддержку всех необходимых цифровых сервисов университета.
Рис. 4. Структурная схема системы распознавания лиц
Рис. 5. Общая модернизированная схема проекта с дополнительными сервисами
Приведенная схема иллюстрирует комплексный подход к модернизации системы, позволяющий обеспечить универсальность и масштабируемость для его дальнейшего расширения в рамках цифровой трансформации образовательного процесса университета.
Заключение
Разработка и внедрение системы управления информационными киосками в университете стали важным этапом на пути к модернизации образовательного процесса. Проведенное тестирование и устранение всех выявленных ошибок позволили создать устойчивую платформу для эффективного взаимодействия пользователей с информационной средой. Применение передовых технологий не только повысило общую эффективность, но и способствовало улучшению качества образовательного процесса. В дальнейшем планируется развивать систему, включая интеграцию функций умного виртуального помощника,
распознавания образов и авторизации. Эти усовершенствования направлены на улучшение пользовательского интерфейса, а также рассматривается возможность подключения внешних образовательных платформ и адаптации функционала под конкретные запросы пользователей для более широкого применения в образовательной среде.
Выводы
Внедрение авторизации, виртуального помощника и системы распознавания лиц в информационный образовательный киоск университета значительно улучшает образовательный процесс и взаимодействие с ним. Эти инновации повышают безопасность, эффективность и удобство использования системы, сокращая время ожидания и улучшая коммуникацию со студентами и сотрудниками. Результат - более современный и технологичный образовательный процесс с повышенным уровнем удовлетворенности пользователей.
Библиографический список
1. Алексеев, А.Л. Лицо будущего: искусственный интеллект и новые горизонты распознавания лиц / А.Л. Алексеев // Интеграционные процессы в современной науке: новые подходы и актуальные вопросы: Сборник научных трудов по материалам XXIII Международной научно-практической конференции, Анапа, 27 июля 2024 года. - Анапа: ООО «Научно-исследовательский центр экономических и социальных процессов» в Южном Федеральном округе, 2024. - С. 20-24.
2. Муса, А.Ж. Распознавание лиц для системы безопасности / А.Ж. Муса, А.А. Алдашев // Наука и образование сегодня. - 2020. - № 7(54). - С. 6-9.
3. Крюков, В.А. Анализ методов распознавания лиц библиотеки орепсу / В.А. Крюков // Академическая публицистика. - 2019. - № 6. - С. 54-57.
4. Замыслов, М.В. Формирование экосистемы чат-ботов в вузе на примере чат-бота «Заявки» / М.В. Замыслов // Тридцатая годичная сессия ученого совета Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина: Сборник статей Национальной конференции. В 2-х частях, Сыктывкар, 01-28 февраля 2023 года / Отв. редакторы О.А. Сотникова, Н.Н. Новикова. Том Часть 2. - Сыктывкар: Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, 2023. - С. 305-309.
5. Шимчук, Л.В. Автоматизация образовательного процесса с использованием чат-ботов / Л.В. Шимчук, Н.Н. Подгорный // Журналистика в цифровую эпоху: технологии и методология творчества: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию факультета журналистики Белорусского государственного университета, Минск, 25 апреля 2024 года. - Минск: Белорусский государственный университет, 2024. - С. 540-543.
6. Developing a single sign-on for information systems / I.I. Kholod, M.V. Kovynev, I.S. Grigoryev, P.V. Korytov // Software Journal: Theory and Applications. - 2021. - № 3. - DOI 10.15827/23116749.21.3.1.
7. Гричин, С.В. О категориальной сущности авторизации / С.В. Гричин // Сибирский филологический журнал. - 2010. - № 2. - С. 175-182.
8. Фомин, С.И. Повышение доступности информации в образовательных учреждениях с использованием информационных киосков / С.И. Фомин, А.В. Малахов, К.А. Эсаулов // Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты: сборник научных трудов по материалам Международной заочной научно-практической конференции: в 7 частях, Тамбов, 30 апреля 2012 года. Том Часть 5. - Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2012. - С. 134135.
9. Забродин А.В., Добровольская М.А., Петрова Е.Ю., Федоров Д.Ю., Хонина О.И. Разработка и внедрение системы управления информационными киосками в университете: подходы, технологии // Интеллектуальные технологии на транспорте. - 2024. - №3 (39).
PROSPECT FOR THE DEVELOPMENT OF THE INFORMATION KIOSK MANAGEMENT
SYSTEM AT THE UNIVERSITY
A.V. Zabrodin, Candidate of Historical Sciences, Associate Professor
M.A. Dobrovolskaya, Student
E.Yu. Petrova, Student
D.Yu. Fedorov, Student
O.I. Honina, Student
Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (Russia, Saint Petersburg)
Abstract. The article examines the prospects for the development of an information kiosk management system in the educational environment. Particular attention is paid to the possibilities of integrating a smart virtual assistant, an image recognition system, and authorization tools to improve user interaction with the information environment. The potential effects of implementing these technologies and their impact on the quality of educational services are analyzed. The results of the study may be useful for educational institutions seeking to expand the functionality of their information systems.
Keywords: information kiosk, university, information, architecture, development, virtual interlocutor, image recognition, authorization, chatbot, virtual assistant.
