Сценарная онтология учебного симулятора

В статье предлагается формальное определение и описание сценарной онтологии учебного симулятора. Области возможного применения включают симуляторы вождения, авиационные тренажеры, тренажеры промышленной, железнодорожной и сельскохозяйственной техники, медицинские тренажеры. Современный тренажер рассматривается как сложное техническое изделие, которое необходимо адаптировать для применения в учебном процессе и реализовать специализированные методики обучения, направленные на эффективное использование возможностей имитационного моделирования. Кроме этого, образовательные технологии могут различаться в разных учебных заведениях, что часто связано с разнообразием опыта и традиций. Для решения этой проблемы необходимо предоставить возможность конфигурирования и настройки учебных тренажеров с учетом специфики и индивидуальных требований конкретных вузов. В статье предлагается решение, основанное на формировании базы знаний учебного симулятора, отделенного от его собственной реализации, и предоставлении возможностей специалистам университетов по расширению и дополнению этой базы знаний, что может потребоваться для адаптации и внедрения тренажеров в учебный процесс. Для моделирования текущего состояния реального мира предлагается представить некоторую сцену, которая содержит объекты и субъекты взаимодействия. Каждый объект сцены обладает физическим и логическим представлением. Физическое представление моделирует собственное поведение объекта (изменение его пространственной конфигурации в результате непрерывного воздействия на него внешних сил). Логическое представление моделирует специфичную реакцию объекта на различные события, происходящие в процессе моделирования (столкновение с субъектами, деформация и т.п.). Переход между состояниями сцены осуществляется при возникновении событий - внешних (сигнализирующих о действиях пользователя) и внутренних (возникающие в процессе моделирования). В статье рассмотрена проблема построения онтологий для симуляционного обучения, предложено формальное описание онтологии и технология синтеза сценариев, рассмотрены некоторые свойства. Предложенная модель сценарной онтологии учебного симулятора позволяет сократить временные затраты и трудоемкость создания новых тренажеров, а также адаптации существующих симуляционных решений при их внедрении и практическом использовании в системе высшего образования.