|
|
Применение компьютерных систем
Компьютерные системы способствуют улучшению нашей жизни во многих отношениях. На следующих примерах вы увидите как инновационное использование компьютеров может расширить наши возможности обучения, ведения бизнеса и, наконец, удовольствие от жизни. Вначале исследования применения компьютерных систем подумайте о том, как вы можете использовать или развивать компьютерные технологии в интересующей вас области.
В образовании Обучение с помощью средств мультимедиа Мультимедиа определено в wikipedia как «одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере». Например, в одном объекте-контейнере (англ. container) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней. Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD — compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст. Приложения программного обеспечения, такие как Microsoft PowerPoint позволяют использовать на лекциях визуальные средства. Приложения программного обеспечения для обучения могут использоваться для улучшения обучения студентов, обеспечивая интерактивную, мультимедийную среду, которая является более привлекательной. Студенты, нажимая на кнопки на экране компьютера, могут обратиться к различным разделам учебного материала. Пример этого можно найти на Intel education site (требуется Flash Player). Компьютеры помогают студентами в получении опыта. Обучение на основе моделирования Компьютеры можно запрограммировать на генерацию изображений и анимацию, которые моделируют другие системы. Эти системы могут существовать как в мире, где мы живем (например, люди и объекты), так и находиться в нашем воображении (например, жизнь на луне или мифы). Например, программа Sim Theme Park позволяет пользователям проектировать их собственные американские горки и обеспечивает режим для выключения гравитации. Моделирование может также использоваться для создания сценариев, которые, могут быть слишком опасны для реальных людей. Пилоты часто используют моделирование, изучая новое оборудование. К тому же компьютеры могут использовать для моделирования элементы, которые трудны для наблюдения, например молекулярные структуры. Вы увидите на примерах как моделирование может помочь в обучении. Говорящая голова (внизу) демонстрирует, как это может использоваться в изучении языка. Говорящая голова реалистично моделирует голову человеческого существа с синтезированным компьютером голосом, который звучит подобно человеческому. 3-D изображения и звуковое моделирование может помочь в изучении языка способами, не достижимыми в реальном мире.
Рисунок1. Говорящая голова Courtesy of Dominic Asarco, Professor of Psychology, University of California- Santa Cruz Другие примеры обучения, основанного на моделировании, обсуждаются ниже — это медицинское обучение, молекулярное моделирование и военное обучение. Медицинское обучение В американской армии, программное обеспечение 3-D виртуальной реальности (VR) используется, чтобы помочь оценить и повысить эффективность медицинского обучения для поля боя. Программное обеспечение позволяет студентам практиковаться в оценке травм и лечении раненых солдат, используя компьютер. Так можно исключить необходимость отправлять стажеров в полевые условиял и ускорить учебный процесс. Детали учебного программного обеспечения можно найти в статье "3-D Training Software Helps Army Compare Medical Training Methodologies". Совместный исследовательский проект в хирургическом моделировании проводила исследовательская группа Haptics из Millers University и Penn State University’s College of Medicine. Проект был нацелен на разработку программного обеспечения, которое может использоваться для симуляции набора хирургических процедур. Используя виртуального хирургического имитатора, симулятор обеспечивает чувствительную сенсорную обратную связь с реалистичными 3D-образами (виртуальная действительность). Студенты медики и хирурги смогут практиковать и проверять свои навыки в хирургии. Это уменьшило бы потребность в реальных органах при обучении. Ниже показан студент медик, выполняющий деформацию органа с помощью ножниц при помощи системы моделирования деформации органов.
Рисунок 2. Студент использует средства моделирования Студент видит изображение снизу – с деформируемым желудком и ножницами, которые он использует для взаимодействия посредством визуального моделирования.
Рисунок 3Желудок деформированный с помощью виртуальных ножниц © Copyright 2002 Department of Computer Science, Millersville University • Молекулярное моделирование Исследователи из департамента биохимии и молекулярной биофизики (Department of Biochemistry and Molecular Biophysics) в Колумбийском Университете и Медицинского Института Говарда Хьюса используют программные средства визуализации GRASP (Graphical Representation and Analysis of Structural Properties), для создания 3-D моделей химических молекул и исследования их свойств. Ниже – скриншот DNA-моделирования.
Рисунок4 DNA моделирование © Copyright 2002 Barry Honig's group in the Department of Biochemistry and Molecular Biophysics of Columbia University and the Howard Hughes Medical Institute. Визуальные модели молекул также можно анимировать, чтобы показать, как они меняются со временем. Больше о визуальном моделировании при изучении химии можно узнать на страницк http://www.csc.fi/chem/gallery.phtml Межотраслевой прикладной исследовательский центр CRS4 (Center for Advanced Studies, Research and Development in Sardinia), развивает методы имитационного моделирования для создания визуальных моделей в различных областях, в том числе визуализации медицинских изображений, динамики жидкостей, моделирование среды и так далее. Смотри также CRS4’s Animation Gallery. • Военное обучение 3-D моделирование может использоваться для построения виртуальной среды заменяющей интерьер военных объектов для тренировки технических офицеров в оценке готовности материальных средств. Используя моделирование, в течение обучения не нужно использовать реальные объекты и множество людей могут быть обучены одновременно без ограничений. Кроме этого, можно обучать специалистов вне зависимости от их географического расположения. Вы можете узнать больше о достоинствах моделирования виртуальной реальности в обучении на страничке Education & Training Technology page от Research Triangle Institute (RTI). Ниже – скриншот виртуальной среды, построенный RTI (Research Triangle Institute), с использованием программного обеспечения 3-D-моделирования Sense8.
Рисунок 5. Виртуальное обучение для военнослужащих © Copyright 2001 Research Triangle Institute. Обучение на основе Машин искусственного интеллекта Компьютерные системы могут быть запрограммированы реагировать на поведение пользователя. Например, чтобы облегчить изучение иностранного языка, исследователи в Carnegie Mellon University разработали программное обеспечение автоматического обучения произношению на иностранном языке (Fluency: Automatic Foreign Language Pronunciation Training software), которое может интерпретировать произношение и обеспечить обратную связь между тем как мы произносим слово и как мы корректируем произношение.
Рисунок 6 Программа обучения языку © Copyright 2002 Language Technology Institute, Carnegie Mellon University Интерактивное обучение Композитор и изобретатель Тод Маховер в MIT Media Lab и Media Lab Europe учредил Toy Symphony, проект международных музыкальных достижений и учебный проект, цель которого — представить детям новые возможности в создания музыки. Проект включает в себя Music Toys (музыкальные игрушки) для участия детей в прослушивании, исполнении и создании композиций. Дети могут играть вместе со всемирно известными музыкантами, которые участвуют в этом проекте. Ниже — изображение одной из игрушек. Читайте здесь о том, что она делает
Рисунок 7. Музыкальная игрушка Beatbug © Copyright 2002-2003 MIT Media Lab В бизнесе Управление поставками Цель управления поставками — управлять и отслеживать поставку сырья и его использование в производственном процессе, а также поставки готовых изделий клиентам. Некоторые программные приложения управления поставками используют математические алгоритмы для увеличения объема поставок и минимизации затрат. Вы можете дополнительно прочитать об Управлении поставками. Управление проектами Должна быть сформирована информация о разработке продукта. Она включает в себя требования к продукту, график работ, стадии проекта, бюджет и дизайн продукта, и должна прослеживаться для контроля развития проекта. Программные приложения способны хранить записи базы данных продукта, график работ и бюджет проекта, чтобы помочь вам находить потенциальные барьеры перед своевременным завершением проекта. Вы можете видеть некоторые из Демо-версий систем программного обеспечения управления проектом, предоставленных Microsoft Управление связями с заказчиками Управление связями с заказчиками (CRM) — процесс сбора информации о базе клиентов, маркетинговой эффективности, и тенденциях рынка для того, чтобы узнать больше о поведении клиентов. Система программного обеспечения CRM может собирать сведения о клиентах, исследовать покупательную активность с целью прогнозирования нужд клиента и увеличения доходов. Система CRM может использовать, так называемого, "интеллектуального агента", который является программой, собирающей сведения о поведении пользователей и соответствующим образом настраивающей содержимое на веб-сайте компании. Например, когда вы заходите на Amazon.com, сайт может сгенерировать персональную страницу для вас, которая содержит рекламу продукции, возможно интересующую вас, основываясь на истории ваших покупок. Если вы купили роман из детской серии Гарри Поттера, то ваша страница Amazon может рекламировать другие тома этой же серии или другие книги о приключениях, которое вы еще не приобрели. Вы сможете узнать больше о CRM, прочитав CRM Case Studies. Продажи и маркетинг с использованием электронной коммерции Используя Интернет, торговля может проводиться интерактивно через World Wide Web. Чтобы производить электронные транзакции, компании нужно программное обеспечение для генерации заявок на поставку или запросов, обработки накладных, формирования маркетингового материала, механизмов ответов клиентам и обработки заказов и отслеживания поведения клиента-покупателя. Дополнительно, некоторые коммерческие веб-узлы позволяют настроить ваш продукт. Например, сайт Nike позволяет приобрести обувь, проектируемую близко по вашему дизайну. Вы можете выбрать различные цветные комбинации для ваших туфель. Вы можете даже выбрать персональный текст, который будет размещен на туфлях. Технологические исследования Инструменты компьютерного моделирования могут использоваться в проектировании продукции. Например, при исследовании автомобильной шины, инструменты моделирования могут использоваться для оценки тормозных путей шин при различных дорожных условиях и образцах протекторов шин. Исследователи из Pusan National University (J.R. Cho, H.W. Lee и W.S. Yoo) использовали компьютерное моделирование и опубликовали его результаты в статье под названием Узнать больше о программах для бизнеса: software applications for businesses. В развлекательной области Кино Специальные компьютерные эффекты сделали возможным создание таких фильмов, как «Звездные войны», «Парк Юрского Периода», «Люди в черном», «Форрест Гамп», «Совершенный шторм», «Аватар». В частности, Звездные Войны: Эпизод II был первым главным фильмом кинематографа, который был снят полностью на цифровых камерах. Производственная группа экономила время и деньги, обычно затрачиваемые на инвентарь и фотохимическую обработку, используя цифровые камеры. Традиционно кадры в фильме должны быть отсканированы и преобразованным в цифровые носители, чтобы добавить визуальные эффекты. Цифровые камеры облегчили процесс переноса изображений кинофильма на различных стадиях производства. Вы можете прочитать о том, как встраиваются киноэффекты на основе компьютерных технологий от компании Industrial Light & Magic, которая создала визуальные эффекты для первого фильма Звездных войн. Видеоигры Промышленность видеоигр очень продвинулась от простых черно-белых точечных изображений игровых видеосимволов в 70-х годах до словно живых 3-D моделей игровых видео-персонажей. Видеоигры — компьютерные системы со сложной технологией видеоизображений, которые воплощают мир фантазии в жизнь на компьютерном экране. Вы можете посмотреть примеры на сайте gamespot.com Музыка Распространение музыки в 20-м столетии эволюционировало от аналоговой к цифровой форме. Музыку можно загрузить с интернет-сайтов и сохранить в карманных MP3 плейерах. Это расширило объем видов музыки, которая может быть сохранена и проиграна. Вы можете прочитать о том, как работает MP3. Цифровая фотография Все больше людей используют цифровые камеры вместо обычных видео камер. Все цифровые камеры имеют встроенный компьютер, который записывает изображения в электронной форме. Изображения можно просмотреть сразу после того, как они зафиксированы и их можно загрузить в компьютер или в Интернет. Вы можете прочитаться о том, как работают цифровые камеры. Путешествия Исследователи в School of Computer Science, Университета Карнеги Меллона создали программное обеспечение, которое распознает Китайские символы и переводит их на английский, используя компьютер-наладонник, оборудованный маленькой камерой. Узнать больше о технологии перевода символов.
Рисунок 9. Устройство перевода символов © Copyright 2002 interACT, Carnegie Mellon University 2002 Миниатюрные компьютерные система Компьютерные системы также могут быть внедрены в более компактные устройства, такие как наручные часы или наушники. Например, GPS (Система Глобального позиционирования) может быть внедрена в ваши наручные часы, чтобы помочь вам найти путь в определенное место. Вы можете прочитать об устройствах, которые объединяют технологии, разрабатываемых в Carnegie Mellon University и технологии разработанной в MIT Media Lab. О дополнительных приложениях компьютерных систем, которые исследуются в текущий момент можно прочитать в материалах посвященных исследованиям Carnegie Mellon University и MIT Media Lab. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
