CC BY
18
УДК 004.021
DOI: 10.17277/vestnik.2020.01.pp.043-055
РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ВИРТУАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ
1 12 1 В. А. Немтинов , Ю. В. Немтинова ' , И. М. Манаенков
Кафедра «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении» (1), [email protected]; ФГБОУ ВО «ТГТУ»; кафедра менеджмента, маркетинга и рекламы (2), ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина», г. Тамбов, Россия
Ключевые слова: виртуальная лаборатория; имитационное моделирование; процессы производств органических красителей; прототип.
Аннотация: Предложен подход к созданию прототипа виртуальной технологической лаборатории по изучению процессов производства органических красителей в программной среде системы vAcademia. Для создания элементов лаборатории использованы инструменты различных систем: двух- и трехмерные системы проектирования - SketchUp, AutoCAD, КОМПАС-3D; графические и видеоредакторы - Adobe Photoshop, The GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro; визуальный инструмент моделирования динамических систем SIMUL8; программное обеспечение для работы с таблицами и текстом Microsoft Office. Виртуальная лаборатория создана в целях имитации реальной лабораторной среды и производимых в ней процессов, а также моделирования учебной среды, в которой студенты трансформируют свои теоретические знания в практические знания и навыки экспериментальным путем.
Введение
Под виртуальной реальностью понимают новую концепцию использования современных вычислительных систем и человеко-машинного интерфейса в целях получения эффекта трехмерного окружения, в котором у пользователя появляется возможность в интерактивном режиме взаимодействовать с виртуальными объектами, благодаря чему создается ощущение трехмерного присутствия [1].
Первые виртуальные лаборатории возникли в 1990-е гг. XX века. В широком смысле под виртуальной лабораторией мы подразумеваем лабораторию (учебную аудиторию) как информационный ресурс, созданный средствами современных компьютерных технологий и представляющий в виртуальном пространстве оцифрованные версии объектов определенного тематического назначения [2].
Существует множество разных виртуальных миров, каждый из которых имеет 6 признаков, присущих всем мирам [3]:
- совместное пространство: участвовать в жизни мира могут одновременно много пользователей;
- графический пользовательский интерфейс: пространство в мире отражено виртуально и варьируется по стилю от 2Б-«мультипликационного» изображения до более впечатляющих 3Б-изображений;
- оперативность: общение происходит в режиме реального времени;
- интерактивность: мир позволяет участникам изменять, развивать, строить или принимать содержание, подобранное специально для него;
- постоянство: существование мира продолжается независимо от того, находятся ли отдельные пользователи в системе;
- общение / общество: мир дает возможность и содействует формированию социальных групп внутри мира, таких как команды, гильдии, клубы, клики, соседства, комьюнити и т.д.
В настоящее время понятие «виртуальная технологическая лаборатория» представляет собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить опыты без непосредственного контакта с реальной установкой или при полном отсутствии таковой. Таким образом, виртуальные лаборатории определяются двумя различными типами программно-аппаратных комплексов:
- лабораторной аудиторной установкой с удаленным доступом - дистанционные лаборатории;
- программным обеспечением, позволяющим моделировать лабораторные опыты - виртуальные лаборатории.
Сравнивая виртуальные и реальные лаборатории, выделим следующие преимущества виртуальных лабораторий:
- для проведения разного рода лабораторных работ нет необходимости приобретать дорогое оборудование. В результате недостаточного финансирования в большинстве лабораторий установлено старое оборудование, которое может давать не точные результаты опытов или искажать их и служить потенциальным источником опасности для обучающихся. Помимо этого существуют области, где для оборудования необходимо закупать расходные материалы, цены на которых достаточно высоки. Несмотря на то что программное обеспечение и компьютерное оборудование также стоит недешево, их широкая распространенность и универсальность компьютерной техники компенсирует этот недостаток;
- возможность моделирования большого набора процессов, протекание которых тяжело в реальных лабораторных условиях;
- безопасность - немаловажная причина и преимущество использования виртуальных лабораторий, особенно в тех случаях, когда идет работа с опасными материалами и высоковольтными устройствами;
- подробное и многостороннее представление (визуализация) на компьютере. В настоящее время современные компьютерные технологии позволяют увидеть и пронаблюдать в динамике процессы, которые трудно различить в реальных условиях без использования специализированной техники;
- возможность «масштабирования» времени. Это означает, что проводящий опыт или лабораторную работу может наблюдать в замедленном режиме процесс, протекающий в очень короткое (в долях секунды) время или напротив ускорить процесс, протекающий в длительное время (длящийся в течение нескольких лет), и это в свою очередь дает возможность глубже проникать в тонкости процессов;
- благодаря тому, что при моделировании виртуального процесса управление осуществляется через компьютер, появляется возможность проведения множества опытов с разными значениями входных параметров, необходимых для определения нужного результата.
Виртуальные лаборатории создаются в целях имитации реальной лабораторной среды и проводимых в ней процессов, в которой студенты трансформируют свои теоретические знания в практические знания и навыки экспериментальным путем. Также виртуальные лаборатории могут давать обучающимся значимые виртуальные ощущения, с помощью которых появляется способ повторить любой
неудавшийся эксперимент или расширить познания в практической части. Кроме достоинств в получении результатов, интерактивный характер таких методов обучения обеспечивает интуитивно понятную и приятную среду обучения и взаимодействия с виртуальной лабораторией.
В связи с этим в данной работе рассмотрены вопросы создания прототипа виртуальной технологической лаборатории по изучению процессов производств органических красителей, предназначенной для использования в образовательном процессе при подготовке специалистов химико-технологического профиля. В качестве базовой программной среды использовано программное обеспечение системы Academia.
Возможности виртуальной образовательной среды vAcademia
Виртуальная среда vAcademia - образовательный трехмерный виртуальный мир, который по сравнению с другими виртуальными мирами имеет два главных преимущества [1 - 4]:
- это специализированный мир для образования, а значит, в нем есть все, что необходимо для преподавателя и студентов на занятии: интерактивные доски, презентации, указки, веб-камеры, системы опроса, модели учебных объектов и т.д.;
- в vAcademia реализована возможность записывать занятия. В результате чего получаются 3Б-записи, которые являются точной копией проведенных живых занятий. Данные записи можно посещать, как обычные занятия, по одному или группой, однако, в отличие от живых занятий, их можно редактировать, а также поправить занятие, удалив лишнее, или, наоборот, дополнить его новым содержанием.
Каждый пользователь в виртуальной среде представлен своим виртуальным воплощением (аватаром). Виртуальная среда дает возможность проведения учебных занятий в виде лекций, презентаций, семинаров, практических занятий, симуляций и серьезных игр, «круглых столов», тренингов, образовательных квестов. Также vAcademia поддерживает возможность проведения занятий для групп, включающих до 50 пользователей одновременно.
Прототип виртуальной технологической лаборатории по изучению процессов производств органических красителей
Прототип виртуальной технологической лаборатории по изучению процессов производств органических красителей предназначен для использования в образовательном процессе при подготовке специалистов химико-технологического профиля [5, 6].
Для создания элементов лаборатории использованы инструменты различных систем:
1) двух- и трехмерные системы проектирования: SketchUp, AutoCAD, КОМПАС-3Б;
2) графические и видео-редакторы: Adobe Photoshop, The GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro;
3) визуальный инструмент моделирования динамических систем SIMUL8;
4) программное обеспечение для работы с таблицами и текстом Microsoft Office.
База оборудования, которое размещено в виртуальной лаборатории, включает в себя основное и вспомогательное оборудование для реализации процессов органического синтеза: аппараты с мешалками, емкости, насосы и т.п. [7, 8].
На рисунке 1 показана трансляция презентации. С помощью виртуальной доски можно смотреть презентации, перелистывание слайдов происходит как автоматически, так и вручную.
Рис. 1. Фрагмент трансляции презентации лаборатории на виртуальной доске
На рисунке 2 приведены примеры 3Б-моделей, созданных в системе трехмерного моделирования КОМПАС-3Б.
Прототип технологической установки по изучению производства органических красителей показан на рисунке 3.
На рисунке 4 изображена зона для отдыха с использованием как стандартных 3Б-моделей, так и созданных с помощью систем автоматизированного проектирования.
В настоящее время многие промышленные производства представляют собой сложные динамические системы, характеризующиеся высоким уровнем неопределенности исходной информации и сложностью их поведения. Для решения многих проблем, связанных с управлением таких систем, а также для облегчения работы операторов и технологов химико-технологических систем можно использовать имитационное моделирование [9 - 11].
Рис. 2. Фрагмент моделей технологического оборудования лаборатории
Рис. 3. Визуализация технологической установки
Научная IUI mm,, ..........
Рис. 4 . Визуализация фрагмента зоны отдыха лаборатории
Информационно-логические модели технологических процессов производств органических красителей
Для исследования технологических процессов рассматриваемого в работе класса промышленных производств целесообразно использовать системы, позволяющие имитировать реальные процессы [12 - 14].
Компьютерная имитационная модель является удобным для системного аналитика вспомогательным средством для исследования химико-технологических объектов. Главным преимуществом имитационного моделирования является то, что эксперт может ответить на вопрос: «что будет, если ... », то есть с помощью эксперимента на модели вырабатывать стратегию исследования.
В основе создания имитационных моделей лежат информационно-логические модели (ИЛМ), описывающие условия протекания технологических процессов.
В общем виде ИЛМ поддержки принятия решений при исследовании химико-технологического объекта представляет собой объединение множеств данных и связей между ними, записанных в виде правил. Отдельное продукционное правило (ПМ), содержащееся в базе знаний, состоит из двух частей: антецендента и консеквента. Антецедент представляет собой посылку правила (условную часть) и состоит из элементарных предложений, соединенных логическими связками «и, или». Консеквент (заключение) включает одно или несколько предложений, которые выражают либо некоторый факт, либо указание на определенное действие, подлежащее исполнению [7].
Таким образом, ИЛМ может быть представлена следующим кортежем [15 - 17]:
М = (а р, Б = (¿1,..., 4,..., ), Р = (р1, РуРз),
где М - оператор ИЛМ; ¿1,..., ,..., - множество данных ИЛМ; Р1, ..., ру,..., р$ - множество правил.
Продукционные правила, входящие в состав модели, построены по типу: если ... (условия выполняются), то ... (реализация следствия). Конкретный вид ИЛМ для исследования химико-технологического объекта рассмотрен на примере определения стадии производства продукта в зависимости от характеристик исходного сырья: «характеристики исходного сырья и промышленных продуктов» -«стадии производства продукта», а также на примере определения типа оборудования: «стадии производства продукта» - «оборудование». Для этого использованы множества данных о характеристиках исходного сырья и промышленных продуктов 5прод (табл. 1), стадиях производства продукта £/прод (табл. 2) и оборудовании Ойпрод. (табл. 3):
прод
прод,1,
дЛ, i = 1,1 ;
^прод {tStI
прод.ь
) stm
> ^прод/}, j = 1, J ;
ОЬпрод ={ob
прод,1,
, ob
прод.Ь
ob прод,k = 1, K .
Ниже приведены примеры правил по определению:
- стадии производства в зависимости от характеристики исходного сырья и промышленных продуктов;
- оборудования в зависимости от стадии производства продукта.
В качестве примера приведем содержание правила 1.
Правило 1: если (^продд - слабощелочная реакция среды) & (£прод,2 - массовая концентрация бета-нафтола 243.245 г/дм3) & (^прод,3 - массовая концентрация едкого натра 67.69 г/дм ) & (£прод,4 - массовая концентрация разбавленного раствора серной кислоты 170.200 г/дм ) & (^прод,5 - массовая доля раствора нитрита натрия 25 - 40 %), то стадия производства продукта ^/прод,1 - растворение.
В качестве примера приведем содержание правил 1, 2.
Правило 1: если ^/продд - растворение, то оборудование ОЬпрод,1 - реактор для приготовления натриевой соли бета-нафтола.
Правило 2: если >%прод,2 - нитрозирование, то оборудование ОЬпрод,2 - реактор для нитрования бета-нафтола.
Реализованная ИЛМ в среде системы моделирования динамических процессов, например в 8ГМЦЪ8, будет являться инструментом для исследования химико-технологического объекта.
s
s
Таблица 1
Фрагмент характеристик исходного сырья и промышленных продуктов
Показатель Обозначение
Слабощелочная реакция среды ^прод,1
Массовая концентрация бета-нафтола 243.. .245 г/дм ^прод,2
Массовая концентрация едкого натра 67.69 г/дм ^прод,3
Массовая концентрация разбавленного раствора серной кислоты 170.200 г/дм3 ^прод,4
Массовая доля раствора нитрита натрия 25 - 40 % ^прод,5
Массовая концентрация разбавленного раствора серной кислоты 170.200 г/дм3 ^прод,6
Прием охлажденного до 0 °С разбавленного раствора серной кислоты ^прод,7
Масса избытка серной кислоты 30.33 кг 100%-й массы серной кислоты ^прод,8
Активность водородных ионов 6,5 - 7 ед. рН ^прод,9
Массовая доля бисульфита натрия 22,5 % ^прод,10
Массовая доля раствора 80.100 г/дм ^прод,11
Активность водородных ионов 4,4 - 4,7 ед. рН ^прод,12
Реакция среды полученной суспензии пигмента ясно-щелочная на бриллиантовую желтую бумагу (9,0 - 9,5 ед. рН) ^прод, 13
Цвет комплексного соединения - голубой ^прод,14
Таблица 2
Фрагмент базы стадий производства продуктов
Процесс Обозначение
Растворение Vf °'-прод,1
Нитрозирование ^прод,2
Сочетание 5^прод,3
Таблица 3
Фрагмент базы оборудования
Аппарат Обозначение
Реактор для приготовления натриевой соли бета-нафтола
Реактор для нитрования бета-нафтола
Аппарат для сочетания
В данной работе предложена технология создания имитационных моделей на примере технологических процессов многоассортиментных химических производств, используя возможности применения системы 81МиЬ8 для оперативного управления выпуском целевой продукции. Основные стадии технологии следующие: формирование библиотеки данных технологических режимов; создание графических образов элементов технологических схем процессов, разработка имитационной модели в среде 81МиЬ8 [18, 19].
Реализуя предложенную технологию разработки имитационных моделей технологических процессов химических производств с использованием системы моделирования дискретных процессов 81МиЬ8, создана библиотека моделей производств полупродуктов и красителей, в частности: пигмента алого 2С, пигмента ярко-красного 4Ж, пигмента хромового черного О, лака ПФ-060, 3-оксихинальдин-4-карбоновой кислоты, 3-оксихинофталона, акрилила МЭК и т.д.
На рисунке 5 изображена трансляция технологической схемы для изучения производства Г-соли, а на рис. 6 представлена трансляция регламента и имитационной модели производства пигмента алого 2С.
Таким образом, создана образовательная среда по изучению технологических процессов производств органических красителей.
Рис. 5. Визуализация технологической схемы производства Г-соли
Рис. 6. Электронные доски с демонстрацией описания регламента и визуализацией выполнения имитационной модели производства пигмента алого 2С
Заключение
При проведении исследований по моделированию процессов производств органических красителей разработан прототип виртуальной технологической лаборатории, предназначенной для использования в образовательном процессе при подготовке специалистов химико-технологического профиля. При создании лаборатории использована базовая среда программирования vAcademia, а также инструменты различных систем: двух и трехмерные системы проектирования -SketchUp, AutoCAD, КОМПАС-3Б; графические и видео-редакторы - Adobe Photoshop, The GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro; визуальный инструмент моделирования динамических систем SIMUL8; программное обеспечение для работы с таблицами и текстом Microsoft Office.
Виртуальная лаборатория создана в целях имитации реальной лабораторной среды и производимых в ней процессов, а также моделирования учебной среды, в которой студенты трансформируют свои теоретические знания в практические знания и навыки экспериментальным путем.
Список литературы
1. Repositories of Community Memory as Visualized Activities in 3D Virtual Worlds / M. Fominykh, E. Prasolova-Forland, L. M. Hokstad, M. Morozov // 47th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), Waikoloa, HI, USA, 6 - 9 January, 2014. - P. 678 - 687.
2. Smorkalov, A. Stream Processors Texture Generation Model for 3D Virtual Worlds: Learning Tools in vAcademia / A. Smorkalov, M. Fominykh, M. Morozov // 9th International Symposium on Multimedia (ISM), Anaheim, CA, USA, 9 - 11 December, 2013. - P. 17 - 24.
3. Smorkalov, A. Collaborative Work with Large Amount of Graphical Content in a 3D Virtual World: Evaluation of Learning Tools in vAcademia / A. Smorkalov, M. Morozov, M. Fominykh // 16th International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL), 25 - 27 September, 2013, Kazan. - IEEE Computer Society, 2013. - P. 303 - 312. doi: 10.1109/ICL.2013.6644587
4. Образовательный виртуальный мир vAcademia. - Текст : электронный. -URL : http://vacademia.com/wiki/doku.php (дата обращения: 24.02.2019).
5. Краснянский, М. Н. Математическое моделирование адаптивной системы управления профессиональным образованием / М. Н. Краснянский, А. И. Попов, А. Д. Обухов // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 23, № 2. - С. 196 - 208. doi: 10.17277/vestnik.2017.02.pp.196-208
6. Разработка и использование технологий виртуальной реальности в процессах обучения / А. И. Купцов, С. А. Купцов, Р. З. Хайруллин, В. В. Богач // Вестник технологического университета. - 2016. - Т. 19, № 4. - C. 100 - 101.
7. Мокрозуб, В. Г. Графовые структуры и реляционные базы данных в автоматизированных интеллектуальных информационных системах / В. Г. Мокрозуб. -М. : Издат. дом «Спектр», 2011. - 108 с.
8. Моделирование объектов коммунальных систем / В. А. Немтинов, В. Г. Мок-розуб, П. И. Пахомов, К. В. Немтинов // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2010. - № 7 (73). - С. 35 - 39.
9. Виртуальное моделирование химико-технологических систем. Состояние проблемы : монография / В. А. Немтинов, С. В. Карпушкин, В. Г. Мокрозуб [и др.]. - Тамбов : Издат. дом ТГУ им. Г. Р. Державина, 2010. - 236 с.
10. Методы и алгоритмы создания виртуальных моделей химико-технологических схем : монография / В. А. Немтинов, С. В. Карпушкин, В. Г. Мокрозуб [и др.]. - Тамбов : Издат. дом ТГУ им. Г. Р. Державина, 2011. - 282 с.
11. Прототип виртуальной модели учебно-материальных ресурсов университета химико-технологического профиля : монография / В. А. Немтинов, С. В. Карпушкин, В. Г. Мокрозуб [и др.]. - Тамбов : Издат. дом ТГУ им. Г. Р. Державина, 2012. - 436 с.
12. Борисенко, А. Б. Иерархия задач аппаратурного оформления технологических систем многоассортиментных химических производств / А. Б. Борисенко, С. В. Карпушкин // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. - 2014. - № 3. - С. 113 - 123. ао1: 10.7868/80002338814030044
13. Немтинов, В. А. Виртуальное моделирование объектов системы подготовки воды / В. А. Немтинов, А. В. Салущева, А. А. Бубнов // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2011. - Т. 17, № 2. - С. 445 - 448.
14. Мокрозуб, В. Г. Постановка задачи разработки математического и информационного обеспечения процесса проектирования многоассортиментных химических производств / В. Г. Мокрозуб, Е. Н. Малыгин, С. В. Карпушкин // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 23, № 2. - С. 252 - 264. ао1: 10.17277^йк.2017.02.рр.252-264
15. Мокрозуб, В. Г. Информационно-логические модели технических объектов и их представление в информационных системах / В. Г. Мокрозуб, В. А. Нем-тинов, С. Я. Егоров // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2010. - № 3. - С. 68 - 73.
16. Мокрозуб, В. Г. Системный анализ процессов принятия решений при разработке технологического оборудования / В. Г. Мокрозуб, Е. Н. Малыгин, С. В. Карпушкин // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 23, № 3. - С. 364 - 373. ао1: 10.17277^йк.2017.03.рр.364-373
17. Немтинов, В. А. Использование системы моделирования динамических процессов для оперативного управления промышленным производством / В. А. Немтинов, Ю. В. Немтинова // Химическая промышленность сегодня. -2007. - № 7. - С. 43 - 48.
18. Использование интернета при информационной поддержке принятия решений по управлению промышленным предприятием / В. А. Немтинов, А. М. Манаенков, В. В. Морозов, Е. С. Егоров // Прикладная информатика. - 2010. -№ 4 (28). - С. 8 - 12.
19. Немтинов, В. А. Оперативное управление выпуском продукции с использованием системы моделирования динамических процессов / В. А. Немтинов, Ю. В. Немтинова, Д. С. Русских // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2007. - Т. 13, № 2. - С. 372 - 378.
Development of a Prototype of a Virtual Technological Laboratory for the Study of the Processes of Production of Organic Dyes
1 1,2 1 V. A. Nemtinov , Yu. V. Nemtinova , I M. Manaenkov
Department of Computer-Integrated Systems in Automotive Engineering (1), [email protected]; TSTU;
Department of Management, Marketing and Advertising (2), G. R. Derzhavin Tambov State University, Tambov, Russia
Keywords: virtual laboratory; simulation modeling; organic dye production processes; prototype.
Abstract: An approach is proposed to create a prototype of a virtual technological laboratory for studying the processes of production of organic dyes in the software environment of the vAcademia system. Tools of various systems were used
to create laboratory elements: two- and three-dimensional design systems - SketchUp, AutoCAD, KOMPAS-3D; graphic and video editors - Adobe Photoshop, The GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro; visual simulation tool for dynamic systems SIMUL8; Microsoft Office spreadsheet and text software. The virtual laboratory was created in order to simulate the real laboratory environment and its processes, as well as to simulate the learning environment in which students transform their theoretical knowledge into practical knowledge and skills experimentally.
References
1. Fominykh M., Prasolova-Forland E., Hokstad L.M., Morozov M. Repositories of Community Memory as Visualized Activities in 3D Virtual Worlds, 47th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), Waikoloa, HI, USA, 6 - 9 January, 2014, pp. 678-687.
2. Smorkalov A., Fominykh M., Morozov M. Stream Processors Texture Generation Model for 3D Virtual Worlds: Learning Tools in vAcademia, 9th International Symposium on Multimedia (ISM), Anaheim, CA, USA, 9 - 11 December, 2013, pp. 17-24.
3. Smorkalov A., Morozov M., Fominykh M. Collaborative Work with Large Amount of Graphical Content in a 3D Virtual World: Evaluation of Learning Tools in vAcademia, 16th International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL), 25 - 27 September, 2013, Kazan, IEEE Computer Society, 2013, pp. 303-312, doi: 10.1109/ICL.2013.6644587
4. http://vacademia.com/wiki/doku.php (accessed 24 February 2019).
5. Krasnyanskiy M.N., Popov A.I., Obukhov A.D. [Mathematical modeling of the adaptive management system of vocational education], Transactions of the Tambov State Technical University, 2017, vol. 23, no. 2, pp. 196-208, doi: 10.17277/ vestnik.2017.02.pp.196-208 (In Russ., abstract in Eng.)
6. Kuptsov A.I., Kuptsov S.A., Khayrullin R.Z., Bogach V.V. [Development and use of virtual reality technologies in learning processes], Vestnik tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Technology University], 2016, vol. 19, no. 4, pp. 100-101. (In Russ.)
7. Mokrozub V.G. Grafovyye struktury i relyatsionnyye bazy dannykh v avtomati-zirovannykh intellektual'nykh informatsionnykh sistemakh [Graph structures and relational databases in automated intelligent information systems], Moscow: Izdatel'skiy dom "Spektr", 2011, 108 p. (In Russ.)
8. Nemtinov V.A., Mokrozub V.G., Pakhomov P.I., Nemtinov K.V. [Modeling of objects of communal systems], Vestnik komp'yuternykh i informatsionnykh tekhnolo-giy [Bulletin of computer and information technologies], 2010, no. 7 (73), pp. 35-39. (In Russ., abstract in Eng.)
9. Nemtinov V.A., Karpushkin S.V., Mokrozub V.G., Malygin Ye.N., Yegorov S.Ya., Krasnyanskiy M.N., Borisenko A.B., Nemtinova Yu.V. Virtual'noye modelirovaniye khimiko-tekhnologicheskikh sistem. Sostoyaniye problemy: monografiya [Virtual modeling of chemical-technological systems. State of the problem: monograph], Tambov: Izdatel'skiy dom TGU im. G. R. Derzhavina, 2010, 236 p. (In Russ.)
10. Nemtinov V.A., Karpushkin S.V., Mokrozub V.G., Malygin Ye.N., Yegorov S.Ya., Krasnyanskiy M.N., Borisenko A.B., Nemtinova Yu.V. Metody i algoritmy sozdaniya virtual'nykh modeley khimiko-tekhnologicheskikh skhem: mono-grafiya [Methods and algorithms for creating virtual models of chemical-technological schemes: monograph], Tambov: Izdatel'skiy dom TGU im. G. R. Derzhavina, 2011, 282 p. (In Russ.)
11. Nemtinov V.A., Karpushkin S.V., Mokrozub V.G., Malygin Ye.N., Yegorov S.Ya., Krasnyanskiy M.N., Borisenko A.B., Nemtinova Yu.V. Prototip vir-tual'noy modeli uchebno-material'nykh resursov universiteta khimiko-
tekhnologicheskogo profilya: monografiya [The prototype of the virtual model of the educational material resources of the University of chemical and technological profile: monograph], Tambov: Izdatel'skiy dom TGU im. G. R. Derzhavina, 2012, 436 p. (In Russ., abstract in Eng.)
12. Borisenko A.B., Karpushkin S.V. [The hierarchy of tasks for the hardware design of technological systems of multi-assortment chemical production], Izvestiya Ros-siyskoy akademii nauk. Teoriya i sistemy upravleniya [Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Theory and control systems], 2014, no. 3, pp. 113-123, doi: 10.7868/S0002338814030044 (In Russ., abstract in Eng.)
13. Nemtinov V.A., Salushcheva A.V., Bubnov A.A. [Virtual modeling of objects of a water treatment system], Transactions of the Tambov State Technical University, 2011, vol. 17, no. 2, pp. 445-448. (In Russ., abstract in Eng.)
14. Mokrozub V.G., Malygin Ye.N., Karpushkin S.V. [Statement of the problem of developing mathematical and informational support for the design process of multi-assortment chemical productions], Transactions of the Tambov State Technical University, 2017, vol. 23, no. 2, pp. 252-264, doi: 10.17277/vestnik.2017.02.pp.252-264 (In Russ., abstract in Eng.)
15. Mokrozub V.G., Nemtinov V.A., Yegorov S.Ya. [Information-logical models of technical objects and their representation in information systems], Informatsionnyye tekhnologii v proyektirovanii i proizvodstve [Information technologies in design and production], 2010, no. 3, pp. 68-73. (In Russ., abstract in Eng.)
16. Mokrozub V.G., Malygin Ye.N., Karpushkin S.V. [A system analysis of decision-making processes during the development of technological equipment], Transactions of the Tambov State Technical University, 2017, vol. 23, no. 3, pp. 364-373, doi: 10.17277/vestnik.2017.03.pp.364-373 (In Russ., abstract in Eng.)
17. Nemtinov V.A., Nemtinova Yu.V. [Use of a system for modeling dynamic processes for the operational management of industrial production], Khimicheskaya promyshlennost' segodnya [Chemical industry today], 2007, no. 7, pp. 43-48. (In Russ., abstract in Eng.)
18. Nemtinov V.A., Manayenkov A.M., Morozov V.V., Yegorov Ye.S. [Using the Internet with information support for decision-making on managing an industrial enterprise], Prikladnaya informatika [Applied Informatics], 2010, no. 4 (28), pp. 8-12. (In Russ.)
19. Nemtinov V.A., Nemtinova Yu.V., Russkikh D.S. [Operational management of output using a system for modeling dynamic processes], Transactions of the Tambov State Technical University, 2007, vol. 13, no. 2, pp. 372-378. (In Russ., abstract in Eng.)
Virtuelle Prototypenentwicklung des technologischen Labors für das Studium der Produktionsprozesse von organischen Farbstoffen
Zusammenfassung: Es ist ein Ansatz zur Erstellung des Prototyps des virtuellen technologischen Labors zur Untersuchung der Produktionsprozesse von organischen Farbstoffen in der Softwareumgebung des vAcademia-Systems vorgeschlagen. Zur Erstellung der Laborelemente sind Werkzeuge verschiedener Systeme verwendet: zwei- und dreidimensionale Entwurfssysteme - SketchUp, AutoCAD, KOMPAS-3D; Grafik- und Video-Editoren - Adobe Photoshop, GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro; visuelles Simulationswerkzeug für dynamische Systeme SIMUL8; Software für die Arbeit mit den Tabellen und dem Text Microsoft Office. Das virtuelle Labor wurde geschaffen, um die reale
Laborumgebung und die darin erzeugenden Prozesse zu simulieren sowie die Lernumgebung zu modellieren, in der die Schüler ihr theoretisches Wissen in praktische Kenntnisse und Fähigkeiten experimentell umwandeln.
Elaboration d'un prototype de laboratoire technologique virtuel pour l'étude des processus de la production des colorants organiques
Résumé: Est proposée une approche pour la création d'un prototype de laboratoire technologique virtuel pour l'étude des processus de la production des colorants organiques dans l'environnement logiciel du système vAcademia. Pour créer des éléments de laboratoire sont utilisés les outils de différents systèmes: systèmes de conception de deux et de trois mesures - SketchUp, AutoCAD, kompas-3D; graphiques et vidéo-éditeurs - Adobe Photoshop, The GIMP, Photoscape, Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro, outil de modélisation de systèmes dynamiques SIMUL8; logiciel pour travailler avec des tables et un texte de Microsoft Office. Le laboratoire virtuel a été créé pour simuler un environnement de laboratoire réel et les processus qu'il produit, et pour modéliser un environnement d'apprentissage dans lequel les étudiants transforment leurs connaissances théoriques en connaissances pratiques et compétences expérimentales.
Авторы: Немтинов Владимир Алексеевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении», ФГБОУ ВО «ТГТУ»; Немтинова Юлия Владимировна - кандидат экономических наук, старший научный сотрудник кафедры «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении», ФГБОУ ВО «ТГТУ»; доцент кафедры менеджмента, маркетинга и рекламы, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина»; Манаенков Иван Михайлович - студент, ФГБОУ ВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия.
Рецензент: Мокрозуб Владимир Григорьевич - доктор технических наук, профессор, исполняющий обязанности заведующего кафедрой «Компьютерно-интегрированные системы в машиностроении», ФГБОУ ВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия.
