Материал: Интеллектуальные информационные системы. труды международной научно-практической конференции. И73

ческой средой историко-культурной памяти. Преимущество этой формы определяется, в том числе, и возможностью, как индивидуального, так и группового прохождения (решения) квеста, что стимулирует развитие коммуникационных навыков и более интенсивный обмен информацией в процессе познания или освоения нового академического материала [2].

В данной работе при изучении исторических процессов памятных мест Тамбовского края, связанных с пребыванием в них известных деятелей России, авторами предлагается технология электронного обучения, базирующаяся на программной среде для разработки виртуальных туров 3D Vista Virtual Tour. Её разработчики в 2020 году оптимизировали рабочий процесс и функции для всего, что связано с электронным обучением: карты викторины, результаты, геймификация и автоматическая интеграция с LMS, в том числе с одной из самых используемых - системой Moodle. Это позволяет использовать 360º виртуальные туры в качестве основы для более захватывающего, интерактивного и реалистичного обучения.

Реализация виртуального тура выполнена на примере усадьбы Сатиных и Рахманиновых в деревне «Ивановка» Тамбовской области (Россия). При этом выполнена визуализация двух временных периодов. Первый период охватывает настоящее время "Музея-заповедника С.В. Рахманинова" (1873-1943) - русского композитора пианиста, дирижёра, которому удалось соединить направления в музыкальном искусстве России и Западной Европы, создав на этой основе свой оригинальный музыкально-композиторский стиль. Второй период (начало XX века) связан с пребыванием С.В. Рахманинова в этой усадьбе. Переход между временными периодами осуществляется по специальным ссылкам расположенным в разных местах виртуального тура. На рис. 1 приведена визуализация фрагмента сферической панорамы общего вида виртуальной модели усадьбы Сатиных.

Реализация виртуального пространства в виде виртуального музея авторами осуществлялась с помощью программной платформы с открытым кодом OpenSimulator 0.9.0, представляющей из себя серверную платформу для 3D виртуальных миров. Визуализация музея доступна всем пользователям сети Интернет [3 - 5].

Таким образом, создана тематическая информационная среда, которая способна обеспечить доступ к актуальной информации, и способствует росту интереса молодежи к проблемам национальной культуры, истории, а также социальной (гражданской) культуры жизнедеятельности.

85

Рис. 1. Визуализация фрагмента сферической панорамы общего вида виртуальной модели усадьбы Сатиных

Для создания обучающего квеста в программе 3D Vista Virtual Tour на вкладке «опубликовать» необходимо активировать раздел e-learning [6]. Затем с помощью встроенных инструментов электронного обучения – e-learning – можно настроить все необходимые элементы квеста. На рис. 2 показан пример визуализации одного из вопросов квеста по модели усадьбы Сатиных.

В конце прохождения квеста пользователь может увидеть его результаты. Он может загрузить данные своих результатов прохождения тренинга в виде файла .cvs или сразу же отправить его в систему LMS, в частности систему Moodle. На рис. 3 приведена визуализация промежуточных результатов прохождения квеста.

86

Рис. 2. Визуализация одного из вопросов квеста по модели усадьбы Сатиных

Рис. 3. Визуализация промежуточных результатов похождения квеста

Виртуальное пространство созданной образовательной среды, безусловно, предоставляет возможность для существования различных форм образовательной коммуникации, исходя из возможностей современных средств обучения и современных информационно-коммуникационных технологий, позволяет обеспечить условия для повышения качества образования, обмена мнениями, взаимного консультирования.

87

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 19-18- 00044) - «Анализ исторических процессов памятных мест Тамбовского края, связанных с пребыванием в них известных деятелей России, с использованием технологии виртуального моделирования».

Литература

1. Kontogianni, G. Utilising 3D Realistic Models in Serious Games for Cultural Heritage // International Journal of Computational Methods in Heritage Science. 2017. № 2(1), P. 21–46.

2.Tsarapkina Y.M., Yakubova E.Y. Web-quest technology usage in professional self-determination // RUDN Journal of Informatization in Education. 2018. № 4 (15), P. 373–381.

3.Nemtinov, V.A. Visualization of a virtual space and time model of an urban development territory / B.A. Nemtinov, A.A. Gorelov, Y.V. Nemtinova, A.B. Borisenko // Scientific Visualization. 2016. № 1, P. 120–132.

4.Nemtinov, V.A. Implementation of technology for creating virtual

spatialtemporal models of urban development history / V.A. Nemtinov, A.A. Gorelov, Y.V. Nemtinova, A.B. Borisenko // Scientific Visualization 2018. № 3, P. 99–107.

5.Viazinkin, A.Y. Formation of a “Memorial Place”:CommemorativeMaterials and Virtual Reconstruction (On the Example of the Memorial Place “Ivanovka”) / A.Y. Viazinkin, I.V. Dvuhzhilova, A.A. Gorelov // Advances in Economics, Business and Management Research. 2020. Vol. 114, P. 570 - 573.

6.Virtual Tours in E-Learning, Training & Quizzing электронный[ ресурс] URL: https://blog.3dvista.com/2020/04/27/virtual-tours-in-e-learning-training- quizzing/ Дата обращения 24.02.2020.

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

УДК 519.63

В. М. Сморякова

О ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СТРАТЕГИЙ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ, ОСНОВАННЫХ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОНЕЧНО-РАЗНОСТНОЙ ФОРМУЛ

При тестировании алгоритма, построенного на основе некоторой формальной модели вычислений необходимо иметь в наличии программное средство, позволяющее устанавливать свойства построенного алгоритма. В работе описывается программная система, предназначенная для анализа применимости

88

различных стратегий алгоритма численного интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравнений, построенных на основе работ [1-5].

Программная система разработана с использованием технологии Microsoft .Net Framework 4.7 и выполняется под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 и выше. Программная система управляется параметрами командной строки ине имеет графического пользовательского интерфейса.

При создании системы учитывались следующие требования:

1.Система должна позволять оператору описывать множество вычислительных экспериментов.

2.Для каждого вычислительного эксперимента должна собираться информация о ключевых событиях, произошедших в ходе эксперимента, например, уникальное вычисление правых частей системы обыкновенных дифференциальных уравнений, переход к новому подотрезку длины z , вычисление Якобиана при решении модельной системы методом Ньютона.

3.Система должна позволять визуализировать полученные решения в растровом и векторном формате.

4.Оператор должен иметь возможность указать интересующие его параметры для сравнения различных стратегий интегрирования, которые будут сохранены в табличный файл.

5.Система должна предоставлять оператору возможность описывать произвольные стратегии интегрирования и задачи Коши.

6.Система должна предоставлять оператору возможность описывать дополнительные способы анализа полученных данных.

7.Система должна использовать возможности параллельного выполнения. При разработке системы использовались некоторые ключевые принципы

объектно-ориентированного проектирования и функционального программирования, позволяющие естественным образом удовлетворить ряд поставленных требований. Так, например, применение принципов единственной ответственности, принципа открытости-закрытости и принципа инверсии зависимостей, см. [6], позволило поддержать модульность системы и возможность задания произвольных схем интегрирования и исходных задач Коши путём реализации их в виде отдельно подключаемых библиотечных модулей (dll). Повсеместное применение чистых функций и объектов с неизменяемым состоянием [7], позволило применить встроенные средства Microsoft .Net Framework для организации выполнения многопоточного кода без необходимости ручного управления выполнением потоков. Наиболее важные части системы покрыты модульными тестами.

Работа программной системы построена по принципу конвейера: результаты работы предыдущего этапа являются входом следующих.

Первый этап состоит в подготовке множества вычислительных экспериментов. Вычислительный эксперимент представляет собой произвольный метод численного интегрирования и задачу Коши. На этом этапе происходит загрузка указанных оператором библиотек и выполнение реализованных в них генерато-

89