Компьютерлік модельдеу болаша мамандарды дадыларын алыптастыру ралы ретінде

Студенттердің теориялық базалық және арнайы практикалық дағдыларын қалыптастыру үшін Жақында оқу орындары виртуалды зертханалық қабырғалар мен тренажерлерге жүгінеді. Бұл зертханалық стендтер немесе қондырғылар әдетте тым үлкен болғандықтан және олар үшін қолданылатын жабдық қымбат және бұл студенттердің жұмысын қиындатады. Сонымен қатар, жабдықты білікті мамандар үнемі жөндеуді жэне жeндeудi цажет eтeдi. Сондай-ац, прогресс тоцтап цалмайтынын жэне жабдық жаңартылғанын ескеру қажет, нәтижесінде стендтерді жаңарту кажeттiлiгi туындайды, бул цымбат жэне проблемалыц [1], [2].

Сондықтан, көптеген оқу орындары виртуалды тренажерлер мен зертханалық стендтердің көмегімен мамандар даярлау мәселелеріне ерекше назар аударады, онда қажетті зертханалық жұмыстар орындалады және жабдықты пайдаланудың әртүрлі жағдайларын модельдеуге болады. Сондай-ац, бул цашыцтан цол жeтiмдi зертханалыц шеберханаларды құруға мүмкіндік береді, бұл қашықтықтан оқытуды дамыту тұрғысынан eзeктi.

Жабдықты пайдалану жағдайларына назар аудара отырып және қандай да бір процесті жүргізудің технологиялық регламентін ескере отырып, нақты технологиялық процестердің "айналасында" зертханалық жұмыстарды әзірлеу және ұйымдастыру неғұрлым перспективалы бағыт болып табылады. Осылайша, бір технологиялық процесс аясында әртүрлі теориялық және практикалық мәселелер қарастырылады, сол арқылы білім алушыларға базалық және арнайы білім беру циклінің әртүрлі пәндерінің байланысын ашады [3].

Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, оқыту және зерттеу мәселелерін шешу үшін компьютерлік (виртуалды) тренажерлерді (стендтерді) жасауға қабілетті мамандар қажет екенін көруге болады. Сондықтан компьютерлік тренажерларды әзірлеуге қабілетті IT мамандарын даярлау бойынша оцу-эд^темелш материалды цалыптастыру маңызды және перспективалы міндет болып табылады. Осы мақсатта виртуалды тренажерлерге, оларды әзірлеу принциптеріне және компьютерлік модельдеу әдіснамасына арналған зерттеу жүргізілді. Осы зерттеудің нәтижелері виртуалды тренажерлардың түрлері, оларды пайдалану саласы, оларға қойылатын талаптар, әзірлеу құралдары және т. б. туралы ақпаратты талдауға және жүйелеуге арналған оқу құралының непзш цурады.

Технологиялыц объектшщ мшез-цулцын модельдеу турFысынан тренажерларды оқыту міндеттеріне байланысты статикалық немесе динамикалыц модель непзшде куруFа болады.

Статикалық модель сыртқы бұзылулар болмаған кезде объектінің әртүрлі күйлерін сипаттауды қамтиды. Мұндай модель объектінің бір күйден екінші күйге ауысу процесін сипаттамайды. Статикалық модельге негiзделген тренажерлерд1 цолданудын мысалы-осы схемаларда коммутация жасау кезінде технологиялық схемалар мен операциялардың ретт(л1г1н зерттеу мiндетi. ТаFы бiр мысал-дагдыларды игеру, жабдыцтьщ iстен шыFу себептерш олардын, апаттыц жаFдайына байланысты аныцтау.

Динамикалық модель, өз кезегінде, тренажерде уақыт өте келе технологиялыц объектшщ жумыс процесш модельдеуге, сонын iшiнде кез-келген технологиялық бұзылулар, жабдықтың ақаулары немесе оператордыц ic-gpeкemтepiмeн тiкeлeй байланысты емес баска сыртцы бузылулар жаFдайында объектшщ ic-gpeкeтiн модельдеуге мYмкiндiк береді. Динамикалық модельге негізделген тренажерді, мысалы, Үздіксіз технологиялыц пpоцeci бар жабдыцты басцару даFдылаpын игеру ушш пайдалану қажет. Технологиялық объектінің сипатына байланысты мұндай тренажер нақты немесе сығылған уақыт шкаласында жұмыс істей алады [4].

Кез-келген мgceлeнi шешу пpоцeciндe кeлeci жалпы пpинципmepдi түсіну маңызды: зерттеу мақсатын нақты тұжырымдау, мәселені қою және мәселені шешудің тиімділік критерийлерін анықтау; мәселені шешудегі негізгі кезеңдер мен бағыттарды көрсете отырып, кеңейтілген зерттеу стратегиясын gзipлeу [5], [6].

Әрбір талданатын нысанды қабаттар иерархиясы түрінде ұсынуға болады. Жоғарғы қабат соңғы қасиеттері бар модельді анықтайды, әрбір келесі қабат жоғарыда көрсетілген функцияларды орындайды. Аралық өзара әрекеттесулер қатаң ережелерге бағынады. Қабат ішіндегі байланыстар еркін болуы мүмкін. L(i) қабатының жеке модулі талап етілетін меншікті толық сипаттай алады немесе келесі нұсқалар бойынша: тек L(i - 1) цабатына ЖYгiну; талап eтiлeтiн функцияны орындайтын бeлгiлi бip l(q) цабатыньщ keйбip командасына жугшу (i - 2<= q <= 0); кез келген keлeci L(s) цабатына жупшщз, (i - 2 <= s <= 0). Децгейлер арасында нацты интерфейсті ұйымдастыруға болады. Модель "жоғарыдан төмен" әдісімен сипатталады және "төменнен жоғары"әдісімен жүзеге асырылады. Деңгейлер олардың тәртібіне сәйкес, қарапайымнан бастап әрі қарай жогары царай жузеге асырылады.

ЖYЙeлiк талдаудыц орталыц тужырымдамасы-бул цоршаган ортамен өзара әрекеттесетін және белгілі бір элементтерден тұратын белгілі бір құрылымға ие зерттелетін объектіні білдіретін жүйе. Жүйенің әрбір элeмeнmi-дepбec ждне шартты бeлiнбeйтiн бipлiк [7].

Компьютерлік модельдерді әзірлеу және қолдану ғылымға қарағанда әлі де өнер болып табылады. Демек, өнердің басқа түрлеріндегідей, сәттілік немесе сәтсіздік әдіспен емес, оны қолдану әдісімен анықталады. Модельдеу өнерін өзіндік ойлау, тапқырлық, сонымен қатар модельдеу қажет жүйелер мен физикалық құбылыстар туралы терең білімі бар адамдар игере алады [8].

Қолданылған әдебиеттер:

• 1.    Норенков И.П. Информационные технологии в образовании. М, 2004.

• 2.    Трухин, А.В. Анализ существующих тренажерно-обучающих систем vRF. М, 2008.

• 3.    Абрамов, А.Е. Использование тренажеров при подготовке инженерных кадров. 2014.

• 4.    Кануков С. Использование энергосберегающих виртуальных тренажеров в процессе подготовки специалистов инженерных специальностей. 2014.

• 5.    Система “Человек-Машина”. Тренажер. Термины и определения. М, 1976.

• 6.    Батлер Д.С. Компьютерное моделирование биотехнологических процессов и систем. 2005

• 7.    Низамиев, Ю. Оптимизация современного производства на основе компьютерного моделирования технологических процессов. 2017.

• 8.    Хакимзянов Г.С. Математическое моделирование: В 2 ч.: Учеб. пособие. Ч. 1: Общие принципы математического моделирования. 2010.