2.5. Компьютерлік жүйелерді қолдану

Білім беруде

- Мультимедиалық құралдардың көмегімен оқыту

- Модельдеу негізінде оқыту

- Интеллектуалды машиналарға негізделген оқыту

- Интерактивті оқыту

Бизнесте

- Жеткізуді басқару

- Жобаны басқару

- Тапсырыс берушілермен байланысты басқару

- Электрондық коммерцияны қолдану арқылы сату және маркетинг

- Технологиялық зерттеулер

Ойын-сауық саласында

- Кино

- Бейне ойындар

- Музыка

- Сандық фотосурет

- Саяхат

- Миниатюралық компьютерлік жүйелер

Компьютерлік жүйелер біздің өмірімізді көптеген жолдармен жақсартуға ықпал етеді. Төмендегі мысалдарда компьютерлерді инновациялық пайдалану біздің оқу, бизнес жүргізу және өмірден ләззат алу мүмкіндіктерін қалай кеңейтетінін көре аламыз.

Білім беруде

Мультимедиалық құралдар арқылы оқыту. Мультимедиа Wikipedia-да «Ақпаратты ұсынудың және оны бір контейнер объектісінде өңдеудің әртүрлі формаларын бір уақытта пайдалану» ретінде анықталған.

Мысалы, бір нысанда – контейнерде (ағылш. container) мәтіндік, аудио, графикалық және бейне ақпараттарды, сондай-ақ онымен интерактивті өзара әрекеттесу әдісін қамтуы мүмкін.

Мультимедиа термині көбінесе деректердің едәуір көлемін сақтауға және оларға тез қол жеткізуге мүмкіндік беретін ақпарат тасымалдаушыларына сілтеме жасау үшін қолданылады (осы типтегі алғашқы медиа CD – compact disk болды). Бұл жағдайда медиа термині компьютердің осындай медианы қолдана алатындығын және пайдаланушыға мәтін сияқты ақпарат берудің дәстүрлі тәсілдерінен басқа аудио, видео, анимация, сурет және басқалары сияқты барлық мүмкін деректер түрлері арқылы ақпарат бере алатындығын білдіреді. Microsoft PowerPoint сияқты бағдарламалық қамтамасыздандыру қосымшалары дәрістерде визуалды құралдарды қолдануға мүмкіндік береді. Оқу бағдарламалық құралының қолданбалары тартымды интерактивті, мультимедиалық ортаны қамтамасыз ету арқылы студенттердің оқуын жақсарту үшін пайдаланылуы мүмкін. Білім алушылар компьютер экранындағы түймелерді басу арқылы оқу материалының әртүрлі бөлімдеріне жүгіне алады. Мұның мысалын Intel education site сайтынан табуға болады. Компьютерлер білім алушыларға тәжірибе жинауға көмектеседі.

Модельдеу негізінде оқыту. Компьютерлерді басқа жүйелер модельдейтін кескіндер мен анимацияларға бағдарламалауға болады. Бұл жүйелер біз өмір сүретін әлемде де болуы мүмкін (мысалы, адамдар мен заттар) және біздің қиялымызда болуы мүмкін (мысалы, айдағы өмір немесе мифтер). Мысалы, Sim Theme Park бағдарламасы пайдаланушыларға өздерінің роликтерін жобалауға мүмкіндік береді және ауырлық күшін өшіру режимін ұсынады. Модельдеуді нақты адамдар үшін тым қауіпті сценарийлер жасау үшін де қолдануға болады. Ұшқыштар жаңа жабдықты үйрену кезінде модельдеуді жиі қолданады. Сонымен қатар, компьютерлер бақылау қиын элементтерді модельдеу үшін пайдалана алады, мысалы, молекулалық құрылымдар.

Сөйлейтін бас (төменде) оның тіл үйренуде қалай қолданылатынын көрсетеді. Сөйлейтін бас адамның басын синтезделген компьютермен адамға ұқсас дауыспен шынайы түрде модельдейді. 3D кескіндер мен дыбыстық модельдеу тілді нақты әлемде қол жетімді емес тәсілдермен үйренуге көмектеседі (сурет 2.18).

                                                             suret_2.18.png

                                                                    Сурет 2.18 Сөйлейтін бас

Санта-Круздағы Калифорния университетінің психология профессоры Доминик Асарконың ұсынылуы

Модельдеуге негізделген оқытудың басқа мысалдары төменде талқыланады – медициналық оқыту, молекулалық модельдеу және әскери оқыту.

Медициналық оқыту. АҚШ армиясында 3D виртуалды шындық (VR) бағдарламалық жасақтамасы шайқас алаңында медициналық дайындықтың тиімділігін бағалауға және жақсартуға көмектеседі.. Бағдарламалық жасақтама білім алушыларға жарақат алған сарбаздарды компьютер арқылы бағалауға және емдеуге машықтануға мүмкіндік береді. Осылайша, тағылымдамадан өтушілерді далаға жіберу және оқу процесін жеделдету қажеттілігін жоққа шығаруға болады. Оқу бағдарламасының егжей-тегжейін «3D Training software Helps Army Compare Medical Training Methodologies» мақаласынан табуға болады.

Хирургиялық модельдеудегі бірлескен зерттеу жобасын Миллерс университеті мен Пенн мемлекеттік университетінің медицина колледжі Haptics зерттеу тобы жүргізді. Жоба хирургиялық процедуралар жиынтығын модельдеу үшін қолдануға болатын бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуге бағытталған. Виртуалды хирургиялық тренажерді қолдана отырып, тренажер нақты 3D кескіндерімен (виртуалды шындық) сезімтал сенсорлық кері байланысты қамтамасыз етеді.

Медицина білім алушылары мен хирургтар хирургияда өз дағдыларын жаттықтырып, тексере алады. Бұл оқыту кезінде нақты органдарға деген қажеттілікті азайтады.

Төменде органның деформациясын модельдеу жүйесінің көмегімен қайшының көмегімен органның деформациясын орындайтын медициналық блім алушы көрсетілген (сурет 2.19)

                                                   .suret_2.19.png

                                              Сурет 2.19 Білім алушы модельдеу құралдарын қолданады

Молекулалық модельдеу. Колумбия университеті мен Ховард Хьюс медициналық институтының биохимия және молекулалық биофизика департаментінің (Биохимия және молекулалық биофизика бөлімі) зерттеушілері бейнелеу бағдарламалық құралын пайдаланады.

GRASS (Graphical Representation and Analysis of Structural Properties) химиялық молекулалардың 3D модельдерін жасауға және олардың қасиеттерін зерттеуге арналған.

Төменде DNA модельдеу скриншоты берілген (сурет 2.20).

                                                     suret_2.20.png

                                                                     Сурет 2.20 DNA модельдеу

Молекулалардың визуалды модельдерін уақыт өте келе қалай өзгеретінін көрсету үшін анимациялауға болады. Химияны үйрену кезінде визуалды модельдеу туралы көбірек білуге болады http://www.csc.fi/chem/gallery.phtml.

CRS4 салааралық қолданбалы зерттеу орталығы (Center for Advanced Studies, Research and Development in Sardinia) әртүрлі салаларда визуалды модельдер жасау үшін имитациялық модельдеу әдістерін дамытады, соның ішінде медициналық кескіндерді бейнелеу, сұйықтық динамикасы, қоршаған ортаны модельдеу және т.б.. Сондай-ақ CRS4 анимациялық галереясы.

Әскери дайындық. 3D модельдеуді техникалық офицерлерді материалдың дайындығын бағалауға үйрету үшін әскери қондырғылардың интерьерін алмастыратын виртуалды орта құру үшін пайдалануға болады. Модельдеуді қолдана отырып, оқу барысында объектілерді пайдаланудың қажеті жоқ және көптеген адамдар бір уақытта нақты шектеусіз оқытылуы мүмкін. Сонымен қатар, мамандарды географиялық орналасуына қарамастан оқытуға болады. Оқытудағы виртуалды шындықты модельдеудің артықшылықтары туралы толығырақ Research Triangle Institute (RTI) Education & Training technology page бетінен білуге болады.

Төменде виртуалды ортаның скриншоты берілген (сурет 2.21), RTI (Research Triangle Institute) құрастырған, sense8 3D модельдеу бағдарламалық жасақтамасын қолдана отырып.

Жасанды интеллект машиналарына негізделген оқыту

 Компьютерлік жүйелер пайдаланушының мінез-құлқына жауап беру үшін бағдарламалануы мүмкін. Мысалы, шет тілін үйренуді жеңілдету үшін Carnegie Mellon University зерттеушілері айтылымды түсіндіре алатын және сөзді қалай айтатынымыз бен айтылымды қалай түзететініміз арасындағы кері байланысты қамтамасыз ететін шет тілінде айтылымды автоматты түрде оқыту бағдарламалық құралын (Fluency: Automatic Foreign Language Pronunciation Training software) әзірледі (сурет 2.22).

                                               suret_2.21.png

                                              Сурет 2.21 Әскери қызметшілерге арналған виртуалды оқыту

                                               suret_2.22.png

                                                                    Сурет 2.22 Тілді оқыту бағдарламасы

Интерактивті оқыту. Композитор және өнертапқыш Тод Маховер MIT Media Lab және Media Lab Europe-де toy Symphony, халықаралық музыкалық жетістіктер жобасы және музыка жасаудың жаңа мүмкіндіктерін ұсынуға бағытталған оқу жобасын құрды. Жоба балаларды тыңдауға, орындауға және композициялар жасауға қатысуға арналған Music Toys-ті (музыкалық ойыншықтар) қамтиды. Балалар осы жобаға қатысатын әлемге әйгілі музыканттармен бірге ойнай алады.

Ойыншықтардың бірінің суреті (сурет 2.23).

                                                      suret_2.23.png

                                                                Сурет 2.23  Beatbug музыкалық ойыншығы

Бизнес

Жеткізуді басқару. Жеткізуді басқарудың мақсаты – шикізаттың жеткізілуін және оның өндіріс процесінде қолданылуын, сондай-ақ дайын өнімді тұтынушыларға жеткізуді басқару және қадағалау. Жеткізуді басқарудың кейбір бағдарламалық жасақтамалары жеткізілім көлемін ұлғайту және шығындарды азайту үшін математикалық алгоритмдерді қолданады.

Жобаларды басқару. Өнімді әзірлеу туралы ақпарат қалыптастырылуы керек. Ол өнімге қойылатын талаптарды, жұмыс кестесін, жоба кезеңдерін, бюджетті және өнім дизайнын қамтиды және жобаның дамуын бақылау үшін қадағалануы керек. Бағдарламалық жасақтама қолданбалары жобаны уақытылы аяқтамас бұрын ықтимал кедергілерді табуға көмектесу үшін өнім дерекқорының жазбаларын, жұмыс кестесін және жоба бюджетін сақтай алады.

Тұтынушылармен байланысты басқару. Тұтынушылармен байланысты басқару (CRM) – тұтынушылардың мінез-құлқы туралы көбірек білу үшін тұтынушылар базасы, маркетинг тиімділігі және нарықтық тенденциялар туралы ақпарат жинау процесі. CRM бағдарламалық қамтамасыз ету жүйесі тұтынушы туралы мәліметтерді жинай алады, тұтынушының қажеттіліктерін болжау және кірісті арттыру мақсатында сатып алу белсенділігін зерттей алады.

CRM жүйесі «интеллектуалды агент» деп аталатын нәрсені қолдана алады, ол пайдаланушылардың мінез-құлқы туралы мәліметтерді жинайтын және компанияның веб-сайтындағы мазмұнды сәйкесінше реттейтін бағдарлама. Мысалы, Amazon.com. сайтта сатып алу тарихына сүйене отырып, қызықтыратын өнімдердің жарнамасын қамтитын жеке бетті жасай алады. Егер Гарри Поттердің балалар сериясынан роман сатып алатын болсақ, Amazon парағымыз сол серияның басқа томдарын немесе әлі сатып алмаған шытырман оқиғалар туралы басқа кітаптарды жарнамалауы мүмкін.

Электрондық коммерцияны қолдана отырып сату және маркетинг Интернетті қолдана отырып, сауданы World Wide Web арқылы интерактивті түрде жүргізуге болады. Электрондық транзакциялар жасау үшін компанияға жеткізілімге немесе сұраныстарға өтінімдер жасау, шот-фактураларды өңдеу, маркетингтік материалды қалыптастыру, тұтынушыларға жауап беру механизмдері және тапсырыстарды өңдеу және тұтынушы – сатып алушының мінез-құлқын бақылау үшін бағдарламалық жасақтама қажет. Сонымен қатар, кейбір коммерциялық веб-түйіндер сіздің өніміңізді баптауға мүмкіндік береді. Мысалы, Nike веб-сайты дизайнға жақын жасалған аяқ киімді сатып алуға мүмкіндік береді. Аяқ киімге әртүрлі түсті комбинацияларды таңдауға болады. Тіпті аяқ киімге орналастырылатын жеке мәтінді таңдап алуға болады.

Технологиялық зерттеулер. Компьютерлік модельдеу құралдарын өнімді жобалауда қолдануға болады. Мысалы, автомобиль шинасын зерттеу кезінде модельдеу құралдарын әртүрлі жол жағдайлары мен шина протекторларының үлгілері кезінде шиналардың тежеу жолдарын бағалау үшін пайдалануға болады. Пусан ұлттық университетінің зерттеушілері (J.R. Cho, H.W. Lee и W.S. Yoo)  компьютерлік модельдеуді қолданды және оның нәтижелерін International Journal for Numerical Methods in Engineering журналында А wet-road braking distance estimate utilizing the hydroplaning analysis of patterned tire (ылғалды жолдағы тежеу жолын бағалауда шина протекторының үлгілерін гидропландық талдауды пайдалану) атты мақалада жариялады. 69 Том, 7 шығарылым.

 Ойын-сауық аймағы

Кино. Арнайы компьютерлік эффектілер «Жұлдызды соғыстар», «Юра паркі», «Қара киімді адамдар», «Форрест Гамп», «Мінсіз дауыл», «Аватар» сияқты фильмдер түсіруге мүмкіндік берді.

Атап айтқанда, «Жұлдызды соғыстар: II серия» толығымен цифрлық камераларда түсірілген кинематографияның алғашқы басты фильмі болды. Өндіріс тобы сандық камераларды қолдана отырып, түгендеу мен фотохимиялық өңдеуге жұмсалатын уақыт пен ақшаны үнемдеді. Дәстүр бойынша, фильмдегі кадрлар сканерленіп, визуалды эффектілерді қосу үшін сандық медиаға айналуы керек. Сандық камералар фильмнің кескіндерін өндірістің әртүрлі кезеңдерінде тасымалдау процесін жеңілдетті.

Алдымен Жұлдызды соғыстар фильміне визуалды эффекттер жасаған Industrial Light&Magic компаниясының компьютерлік технологияға негізделген кино эффектілері туралы мәліметтер берілген.

Бейне ойындар. Бейне ойын индустриясы 70-ші жылдардағы бейне ойын кейіпкерлерінің қарапайым қара-ақ нүктелі кескіндерінен бейне ойын кейіпкерлерінің өмірге ұқсас 3D үлгілеріне дейін айтарлықтай дамыды. Бейне ойындар – бұл компьютер экранында қиял әлемін өмірге әкелетін күрделі бейне кескіндеу технологиясы бар компьютерлік жүйелер. Gamespot.com веб-сайтынан мысалдарын көруге болады.

Музыка. ХХ ғасырда музыканың таралуы аналогтан цифрлық түрге дейін дамыды. Музыканы интернет сайттарынан жүктеп алып, қалталы MP3 ойнатқыштарында сақтауға болады. Бұл сақтауға және ойнатуға болатын музыка түрлерін кеңейтті.

Сандық фотосурет. Кәдімгі бейнекамералардың орнына сандық камераларды пайдаланатындар көбейіп келеді. Барлық сандық камераларда кескіндерді электронды түрде жазатын кірістірілген компьютер бар. Суреттерді түсіргеннен кейін бірден көруге болады және оларды компьютерге немесе Интернетке жүктеп алуға болады. Сандық камералардың қалай жұмыс істейтіні туралы оқуға болады.

Саяхат. Карнеги Меллон университетінің компьютерлік ғылымдар мектебінің зерттеушілері қытайлық таңбаларды танитын және оларды ағылшын тіліне аударатын бағдарламалық жасақтама жасады, бұл шағын камерамен жабдықталған реттегіш компьютер (сурет 2.24).

                                                           suret_2.24.png

                                                           Сурет 2.24 Таңбаларды аудару құрылғысы