Разработка системы визуализации для применения в образовательном процессе Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015 ISSN 2410-700Х_________

нии экстрактов в сочетании с порошковыми препаратами. Так, применение экстрактов в сочетании с порошковыми препаратами уменьшает количество хмелевой дробины и, следовательно, потери горьких веществ. Пиво, изготовленное с применением хмелевых экстрактов, содержит меньше хмелевых дубильных веществ, чем полученное с применением натурального хмеля или хмелевого порошка.

Список использованной литературы:

1. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. - СПб.: Профессия, 2003. - 276 с.

2. О, Рурк Т. Хмель и хмелепродукты // Спутник пивовара. 2000. № 8. - С. 18-20.

3. Хоконова М.Б. Совершенствование способов переработки хмеля в пивоваренном производстве. Наука и образование XXI в.: сборник статей международной научно-практической конференции. Ч.4. -Уфа: РИЦ БашГУ, 2013. - С. 123-127.

© М.Б. Хоконова, 2015

УДК 681.3 (075)

Шаталова Юлия Г еоргиевна

к.т.н., доцент СевГУ, г. Севастополь, РФ E-mail: [email protected]

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ

ПРОЦЕССЕ

Аннотация

Рассматривается система визуализации алгоритмов, рассчитанная на применение в учебном процессе для изучения дисциплин: информатика, алгоритмизация, программирование, компьютерная логика и т.д.

Ключевые слова

Визуализатор, алгоритм, логика визуализатора, визуальное представление.

Роль зрительного восприятия человека трудно переоценить. Зрительная память человека - одна из самых эффективных. Зрительная система человека способна быстро обрабатывать визуальные сигналы, а возникающие ассоциации позволяют лучше усваивать полученную информацию. Кроме того, при визуальном восприятии человек способен к более глубокому анализу, поскольку увиденные образы стимулируют работу долговременной памяти и позволяют привлекать глубинные познания к решению текущей задачи.

Особенно эффективным является применение визуализации в процессе обучения. Кроме уже рассмотренных созидательных особенностей визуализации, она несет в себе частично игровой момент, который сглаживает рутинность обучения и генерирует новые ассоциации у обучающегося.

Применение визуальных образов в обучении не является новым, но всегда есть возможность модифицировать, углублять этот прием, применять все новые формы, использовать современные достижения техники, т. е. делать обучение более инновационным.

Применение визуализации информации в статическом виде: таблицы, графики, иллюстрации и т. д. -является традиционным и широко используется. Однако, есть дисциплины, обучение которым связано с анализом больших объемов информации, с исследованием поведения объекта в динамике или на различных наборах входных данных, для них недостаточно ограничится просто картинкой или графиком, а необходимо иметь более мощные средства визуализации.

Современные информационные технологии превратили компьютер в мощное средство управления цифровой информацией и эффективным средством визуализации информации.

56

_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015 ISSN 2410-700Х______________________

В данной работе представляется система визуализации, которая позволяет визуализировать алгоритмы. Эта система может быть использована в учебном процессе при изучении таких дисциплин как информатика, программирование, компьютерная логика и т. д.

Система визуализации представляет собой программу или набор библиотек, позволяющие создавать и исполнять визуализаторы [1].

Системы визуализации алгоритмов предназначены для визуализации программ и алгоритмов. Для этого в них предусмотрены специальные средства, например, набор элементов для построения блок-схем алгоритмов или набор шаблонов операторов для построения алгоритмов в виде псевдокода.

Системы визуализации алгоритмов можно классифицировать по типу получаемых с их помощью визуализаторов [1]:

• визуализаторы программ,

• визуализаторы данных,

• смешанные визуализаторы.

Визуализаторы программ отображают ход выполнения визуализируемого алгоритма и действия, выполняемые при этом.

Визуализаторы данных отображают изменения в структурах данных, происходящие при выполнении визуализируемого алгоритма. При таком подходе визуализация действий, не связанных с изменением данных, не поддерживается и требует дополнительной доработки. Кроме того при данном подходе невозможно отображать комментарии к осуществляемым действиям.

Смешанные визуализаторы алгоритмов объединяют положительные стороны визуализаторов программ и данных. При этом одновременно может отображаться как выполнение программы, так и изменения соответствующих структур данных [2].

В силу сказанного, для построения визуализатора алгоритмов для учебного процесса был выбран смешанный визуализатор.

Логика визуализатора — часть визуализатора, осуществляющая передвижение по алгоритму и предоставляющая данные другим частям визуализатора для отображения их пользователю.

На этапе построения логики визуализатора предполагается выявление «интересных» состояний алгоритма, т.е. состояний, которые представляют интерес с точки зрения отображения их выполнения пользователю.

При выявлении «интересных» состояний в представляемой системе мы придерживались следующих принципов:

1. «Интересные» состояния связываются с точками разветвления алгоритма.

2. При использовании циклов, отображаются точки входа в цикл и точки выхода из цикла, все шаги цикла не отображаются.

3. Если алгоритм включает несколько семантически законченных подзадач, то они отображаются целиком, без детализации. Например, поиск максимального элемента в массиве, вычисление значения функции, замена подстроки и т. д.

4. Отображается изменение структур данных.

5. Отображается ввод и вывод результатов.

В системе с каждым выбранным блоком связывается подпрограмма визуального представления. Если очередной блок не связан с «интересным» состоянием, его выполнение не визуализируется. Если блок соответствует выбранным состояниям, то он при выполнении подцвечивается, и в отдельном окне выводятся промежуточные данные.

Элементы управления предназначены для создания схемы алгоритма. Они представляют собой «кирпичики» из которых можно создавать алгоритмы любой сложности. В предлагаемой системе в качестве представления алгоритмов выбраны блок-схемы. Выбор обоснован удобством представления, простотой и традиционностью. Панель элементов управления представлена на рисунке 1. Обучающийся составляет из заготовок блок-схему алгоритма, причем линии, связывающие блоки появляются автоматически.

57

ISSN 2410-700Х

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015

Рисунок 1 - Панель элементов управления

Для создания качественной системы был проведен анализ существующих систем визуализации алгоритмов и на его основании были выбраны следующие функции, выполняемые системой визуализации:

1) Предусмотрено составление из блоков схемы алгоритма;

2) Предусмотрен ввод входных данных;

3) Запуск проверки работоспособности алгоритма;

4) Текущее значение переменных и промежуточные результаты выводятся в соответствующее

окно;

5) Выполняемые блоки выделяются цветом;

6) Предусмотрена возможность остановить выполнение;

7) Можно вернуться на несколько шагов назад;

8) Предусмотрены пошаговый режим и режим быстрого выполнения алгоритма;

9) Предусмотрен вывод сообщения в случае ошибки;

10) Предусмотрено прерывание и сообщение об ошибке в случае бесконечного цикла. Интерфейс системы представлен на рисунке 2.

СВ га

Coin I W*6r*WOMtl>> | галуе* Стол | H«vu ] |

| >ГК**onv >ф!ИММ

• Ullk*

Рисунок 2 - Интерфейс системы визуализации

В дальнейшей работе предполагается доработать систему, добавив возможность выбирать представления алгоритмов. Пользователь сможет выбрать представление в виде блок-схемы или псевдокода. Кроме того, будет доработан интерфейс системы: будет добавлена возможность выводить комментарии к выполняемым действиям и просматривать историю выполнения алгоритма.

Список использованной литературы:

1. Казаков М. А., Шалыто А. А. Реализация анимации при построении визуализаторов алгоритмов на основе автоматного подхода // Информационно-управляющие системы. -2005. -№ 4, с. 51-60.

2. Дробушевич, Л. Ф. Использование визуальных технологий в процессе обучения программированию. / Л. Ф. Дробушевич, В. В. Конах // Информатизация образования - 2010. Материалы междунар. науч. конф. Минск, 2010. - с.43-48.

© Ю. Г. Шаталова, 2015

58

международный научный журнал «символ науки»

№7/2015

ISSN 2410-700Х

УДК 631.321

Шекихачев Юрий Ахметханович

доктор техн. наук, профессор КБГАУ им. В.М. Кокова,

Хажметов Лиуан Мухажевич доктор техн. наук, профессор КБГАУ им. В.М. Кокова, Хажметова Залина Лиуановна студентка 4 курса КБГАУ им. В.М. Кокова, г. Нальчик, РФ, Е-mail: [email protected]

РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ОБМОЛОТА ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ В

ОБЕРТКЕ

Аннотация

В статье на основании анализа существующих кукурузных молотилок предлагается принципиально новая конструкция кукурузной молотилки, позволяющая обмолачивать початки кукурузы в обертке.

Ключевые слова

Кукуруза, травмирование, обертка, обмолот, молотилка.

В настоящее время экспериментальными исследованиями доказано о негативном влиянии механических повреждений зерен на всхожесть, силу роста и урожайность кукурузы [1, 2].

Сравнительный анализ различных конструкций молотильных устройств показала, что их молотильные рабочие органы не обеспечивают необходимого качества обмолота кукурузы. Общим недостатком современных кукурузных молотилок является то, что в процессе обмолота, с одной стороны, початок удерживается декой, а с другой - увлекается ребристой частью барабана, в результате чего зерна отделяются от стержня. Однако при затягивании початков в рабочее пространство между барабаном и декой происходит сжатие частей зерен, что приводит к их повреждению. Кроме этого, эти молотилки не пригодны для обмолота початков в обертке.

В связи с этим предлагается принципиально новая конструктивно-технологическая схема молотилки для обмолота початков кукурузы.

Сущность предлагаемой молотилки для обмолота початков кукурузы в обертке (рис. 1) заключается в следующем [3].

Предлагаемая конструкция включает в себя молотильный барабан, выполненный в виде П-ого металлического диска, в верхней части которого по параболическим линиям, по четырем сечениям установлены металлические зубья высотой 15 мм с шагом 15 мм, при этом в центральной части молотильного барабана вертикально установлен металлический стержень, а на поверхности цилиндрического барабана

прорезаны два горизонтальных паз нижней части паза установлены зуб барабана под углом 450 с шагом направленные вниз под углом 450 ]

Малогаборитная молотилка для обмолота початкоВ кукурузы В обертке

руга, причем с левой сти цилиндрического ны такие же зубья,

а.

20

19

<Т С

21

■ ■ '•

325

15

б.

Рисунок 1 - Конструктивно-технологическая схема молотилки для обмолота початков кукурузы в обертке