Ключевое слово: «компьютерное моделирование»

Компьютерное моделирование является эффективным средством организации учебной деятельности студентов, расширяющим возможности активного обучения. В статье рассматриваются возможности применения трехмерной компьютерной графики в процессе геометрической подготовки будущих бакалавров педагогического образования.

Обучение и развитие школьников тесно связано с чтением, поэтому повышение эффективности чтения текста – одна из проблем, интенсивно исследуемая различными учеными в области дидактики, психологии и лингвистики. Чтение предполагает извлечение информации из текста, что требует декодирования фонетических связей между буквами и звуками, а также понимания смысла. Результат чтения зависит от параметров чтеца и читаемого им текста. Цели работы: 1) используя информационно-кибернетический подход, создать имитационную модель деятельности чтеца (ученика), учитывающую психологические закономерности восприятия, запоминания и забывания информации, которая позволила бы исследовать основные закономерности чтения текстов; 2) исследовать поведение этой модели при различных параметрах чтеца и текста, объяснить получающиеся результаты. Применяется системно-кибернетический подход, а также методы качественного, математического и компьютерного моделирования. В предлагаемой имитационной модели память человека моделируется тремя массивами, в которых «запоминаются» слоги, слова и предложения. Элементами массивов являются числа из интервалов [0; 1], которые равны вероятностям правильного воспроизведения этих составляющих текста. Распознавание слогов моделируется как случайный процесс с вероятностью 0,05 – 1. Когда ученик правильно прочитал все слоги, он понимает читаемое слово, и соответствующему элементу массива присваивается 1. После прочтения предложения ученик пытается понять его смысл; результат зависит от степени понимания и запоминания слов, составляющих это предложение. Модель учитывает: 1) многоуровневую структуру памяти чтеца; 2) вероятностный характер прочтения слогов, понимания слов и предложений; 3) экспоненциальный закон забывания неосмысленной информации (слогов); 4) логистический закон забывания осмысленной информации (слов, предложений); 5) влияние обратных связей на повторное чтение слов и предложений в случае их непонимания; 6) уменьшение скорости забывания информации при повторном прочтении. В результате имитационного моделирования деятельности ученика, читающего текст, получены графики зависимостей уровня понимания всего текста и отдельных предложений от времени, а также показано, что время прочтения текста сильно зависит от характеристик «чтеца» и параметров текста. Рассмотрены ситуации, когда чтец (ученик) плохо читает слоги, медленно понимает и быстро забывает прочитанное. Используемая компьютерная программа написана в среде Free Pascal и состоит из вложенных циклов, соответствующих чтению слогов, слов и предложений. Новизна заключается в том, что создана имитационная модель чтеца, с помощью которой изучены зависимость количества знаний ученика от времени, зависимость времени работы ученика с текстом от скорости чтения, зависимость степени понимания различных предложений от их порядкового номера при различных параметрах текста.

Компьютерные модели могут быть эффективным способом оптимизации процесса обучения решению алгоритмически сложных задач. Использование компьютерных моделей не требует специальных компетенций у обучаемых и доступно даже школьникам. Освоение метода моделирования, полезное для учеников любой формы обучения и любой специальности, возможно одновременно с обучением решению моделируемых задач. Системы визуального программирования и электронные таблицы дают возможность быстрой разработки компьютерных моделей, реализующих выбранную преподавателем методику обучения.

В данной статье рассматривается влияние магнитного поля на организм человека: особое внимание уделяется его дефициту, ведущим последствиям и необходимости коррекции. Приведены результаты исследований возможности виртуальной микроволновой диагностики отека головного мозга. Компьютерные исследования проводились с использованием программного компонента CST MS 2013 на компьютерном фантоме головы человека с физически точными электродинамическими параметрами биологических тканей. Показана эффективность микроволновой диагностики, в том числе на ранних стадиях заболевания. Рассмотрена возможность локальной гипертермии новообразований в головном мозге с помощью сфокусированного электромагнитного поля. В качестве фокусирующей системы использовалась композиция кольцевых антенных решеток с общим геометрическим фокальным центром. Представлены результаты компьютерного моделирования с использованием электродинамической модели головы человека, подтверждающая эффективность метода на начальных стадиях раковых заболеваний. С помощью программы «FEKO» проведен электродинамический расчет распределения поля в зоне городской застройки, представленной трехмерной компьютерной моделью. Показана возможность оценки электромагнитной обстановки для выявления участков с уровнями поля превышающими санитарно-допустимые нормы.