Сценарные структуры ситуационных тренажеров
Saved in:
| Published in: | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/26525 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сценарные структуры ситуационных тренажеров / В.Д. Самойлов, О.П. Нетлюх // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 52. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860244750671544320 |
|---|---|
| author | Самойлов, В.Д. Нетлюх, О.П. |
| author_facet | Самойлов, В.Д. Нетлюх, О.П. |
| citation_txt | Сценарные структуры ситуационных тренажеров / В.Д. Самойлов, О.П. Нетлюх // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 52. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
| first_indexed | 2025-12-07T18:34:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.039.56
В.Д. Самойлов, О.П. Нетлюх
СЦЕНАРНЫЕ СТРУКТУРЫ СИТУАЦИОННЫХ
ТРЕНАЖЕРОВ
Многие информационные системы, ориентированные на взаимодействие
с пользователем, организованы в виде сценария. Сценарий предполагает
заранее запланированную реакцию на действия пользователя. Сценарий -
это некоторая структура из узлов сценария (УСц) и переходов между ними.
Узел сценария будем определять состоянием диалога пользователь-
приложение с фиксированным фоновым рисунком кадра, заданным набором
элементов ввода воздействий пользователя и набором элементов вывода, в
общем случае управляемых имитационной или алгоритмической моделью
функционирования узла.
Рис. 1
Будем рассматривать только ситуационные приложения.
Характерной чертой таких приложений является автоматная реакция
на воздействие пользователя. Т.е. каждое воздействие приводит или к смене
кадра (переход к другому УСц) или изменению элементов вывода данного
УСц.
Между воздействиями пользователя никаких изменений не
происходит. Такое определение ситуационной структуры несколько
упрощено. Так, использование внутримодельных задержек моментов
событий воздействий может привести к эффекту последействия. Кроме того
затраты времени на обработку воздействия на элемент ввода, расчет модели,
реализацию вывода требует определенного времени. Это приводит к
незапланированным сценарным запаздываниям. Требование работы
приложения в комфортном для пользователя темпе времени
(психологически допустимая скорость реакции приложения на воздействие)
заставляет разработчика прилагать усилия для сокращения времени реакции.
Сценарное представление приложений.
Сценарий приложения можно задать в виде связанного набора
подсценариев и узлов сценария [моно]. Сценарий начинается с узла
(состояния) Начало. На рис.2 стрелки означают «содержит».
Рис.2. Состав сценария.
Возможности создания структур сценарных приложений в AW довольно
разнообразны, что создает определенные проблемы при выборе наиболее
удобных структур с точки зрения их наглядности для пользователя. Далее
будем рассматривать структуры по возможности однородные и требующие
минимума компонент для реализации узлов и единого подхода при
соединении этих компонент в структуру.
Для создания ситуационных тренажеров в среде AW желательно
учитывать следующие требования:
сценарий формируется из узлов сценария;
в качестве узла сценария используется настраиваемый типовой узел
сценария;
каждому узлу сценария может соответствовать одна модель
функционирования;
модели по возможности соответствует графическая ПС
спецификация (в стиле модельного программирования [2]);
распределенную модель узла желательно не использовать, так как в
ней возможно повторение одинаковых фрагментов кода и
затруднительна ее графическая спецификация;
сложные модели реализуются в виде настраиваемых типовых
моделей (на основе Knowlige Object или DLL );
элементы вывода, отображающие состояния переменных УСц,
графически располагаются около этого узла;
необходимо предусмотреть компоненты для начальной (входной)
настройки УСц;
в структуре узла предусматривается возможность перехода в другие
узлы как «вперед» («новые» узлы), так и «назад», то есть в ранее
выполнявшиеся узлы;
сценарий может включать подсценарии, то есть некоторые его части,
которые решают частные задачи приложения или выполняются
многократно из различных мест основного сценария;
кроме имитационных моделей узлов, возможны общие модели,
выполняемые в различных узлах сценария (располагаются в
начальном узле подсценария).
Структура сценария.
Структуру сценария можно задать в графическом виде. Здесь узлы
структуры – узлы сценария, а стрелки отображают переходы между узлами.
На рис. 3 представлен пример структуры сценария ОператПерек. В таблицах
1,2,3 этот же сценарий представлен в табличной форме.
Рис.3
Таблица 1 Подсценарий ОператПерек
.№
УСц
Название
УСц
Действия или Условия На
УСц
Комментарий
.
На УСц ПСц.
0 Начало кн. Пуск (1)
1 Мнемосхем
а
(См. подсценарий
Мнемосхема)
(2)
(Начало)
2 Аварии (См. подсценарий
Аварии)
(Начало)
.
Таблица 2 Подсценарий Мнемосхема
№
УСц
Название УСц
Действия или
Условия
На
УСц
Комментарий.
На ПС.
0 Мнемосхема
п\с
Наж. Вихід
Наж. Выключатель
Зона Раз без ЗН
Зона Раз+ЗН(1)
(0)
(1) (2)
(Начало)
Переключение
.
Пересчет.
1 роз'єднувач
без ЗН
(Подменю)
Наж. Вихід
Усл. Авария2
Наж. кноп. перекл.
(0)
(1)
(Начало)
Авария.0
Переключение
Пересчет.
2 роз'єднувач та
ЗН(1)
(Подменю)
кн_Вихід
Усл. Авария2
Усл. Авария1
Наж. кноп. перекл.
(0)
(2)
(Начало)
Авария.0
Авария.1
Переключение
Пересчет.
Таблица 3 Подсценарий Аварии.
№
УСц
Название УСц
Действия или
Условия
На
УСц
Комментарий.
На ПС.
0 Кадр Авария2 Усл. 10 сек (Начало)
1 Кадр Авария1 Усл. 10 сек (Начало)
Структура сценария в AW.
Граф структуры сценария определяет навигационную структуру
приложения в AW. Из возможных способов организации навигации в AW
желательно выбрать один наиболее наглядный. Этот способ должен
обеспечивать любые требуемые переходы между уздами сценария (УСц).
В качестве базового метода навигации целесообразно использовать
метод на основе иконы FW, т.к. в AW предусмотрена возможность переходов
из любого места сценария на страницы, включенные в состав FW. Для таких
переходов используется икона навигации с различными режимами
переходов.
Если разместить узлы сценария в отдельных страницах FW-структуры,
можно обеспечить любые переходы между страницами с помощью иконы
навигации. Использовать средства языка AWS для организации переходов не
нужно.
Такое представление структуры сценария средствами AW повышает
наглядность графической спецификации приложения. На рис. 4 представлена
графическая спецификация средствами AW структуры сценария на основе
FW в виде набора подсценариев на вертикальной направляющей.
Для сложных приложений реализация всего сценария на одной FW-
структуре уменьшает наглядность спецификации. Поэтому желательно
разбивать сценарии на подсценарии с реализацией их на отдельных FW-
структурах. Подсценарии связаны между собой навигационными
переходами. Каждый подсценарий имеет название (имя его базовой иконы
FW).
В принципе возможны два варианта структур на основе FW –
иерархические и линейные.
Иерархическая структура предполагает возможность размещения
внутри страницы FW верхнего уровня структуры FW нижнего уровня.
Исследование таких структур показывают недостаточную их надежность
при увеличении глубины иерархии. Поэтому в качестве базовой принято
линейное размещение подсценариев на основе иконы FW вдоль
вертикальной направляющей (левое верхнее окно рис.4).
Для дополнительной декомпозиции сценария некоторые наборы
подсценариев можно располагать внутри икон Блок (Map) и раскрывать их
при необходимости.
Рис.4
К сожалению, графические средства спецификации AW не позволяют
наглядно отобразить переходы между УСц внутри подсценария и между
подсценариями (штриховые стрелки между УСц).
Узел сценария ситуационного тренажера в среде Authorware.
Узел сценария это одно из состояний сценария с переходами из него по
внешним действиям или внутренним условиям (действия-условия ДУ)
модели в другие состояния или в данное текущее состояние, т.е. с
сохранением его (рис.5)
Сценарий
Ввод Модель Вывод
Кадр
Действие
Условие
Выход Возврат
Вход
УСц
Рис 5. Состав узла сценария.
Некоторые ДУ сохраняя текущее состояние узла необходимы для
выполнения его имитационной модели. Имитационная модель узла
обеспечивает организацию динамического поведения кадра УСц, при этом
его базовая «картинка» (фон кадра) может изменяться и дополняться в
зависимости от состояния модели узла. Модель узла диалога может быть
распределена по ДУ1 - ДУn, то есть каждое ДУ выполняет требуемую часть
модели и организует управляемый этой частью вывод, не изменяющий
данное состояние.
Узел включается в структуру сценария по его входу и выходам. При
переходе в узел необходимо подготовить и вывести отображение (фон),
определяющее это состояние, и активировать элементы ввода, связанные с
ним.
Простейший компьютерный ситуационный тренажер может выглядеть
как один кадр (фоновый рисунок) на дисплее, на котором размещены внешне
похожие на элементы управления имитируемого объекта элементы ввода.
Функционирование приложения обеспечивается моделью объекта, которая
управляет элементами вывода на кадре, имитируя работу с объектом.
Назовем такое приложение однокадровым и подберем эффективную
структуру из элементов AW для его реализации. AW предоставляет
возможность выбора различных вариантов реализации УСц.
Критерии оценки эффективности УСц определяются
степенью наглядности графической спецификации УСц;
стремлением к минимизации времени реакции на воздействие.
Степень наглядности - не формализуемое понятие и оценивается
субъективно. Так как нет общепринятых способов графического
представления УСц, будем использовать спецификации, принятые в AW.
Компоненты, из которых формируется УСц следующие (Рис 5):
фоновая картинка («Кадр»);
элементы ввода(«Ввод»);
модель функционирования УСц («Модель»);
элементы вывода («Вывод»);
переходы в другие УСц ( «Выход» и «Возврат»).
В AW базовой иконкой для организации взаимодействия с
пользователем приложения является Interactive (IA). Эта икона требует
определенного обрамления из других иконок, направляющих и маршрутов
перехода.
В правом верхнем окне рис.4 представлена структура узла на основе IA.
Названия составляющих (рис.6) несколько отличаются от принятых у
Гультяева [3].
Рис.6
Термины оригинальные (англоязычные), Гультяева и предложенные
приведены в таблице.
Английский
(Help AW7)
Гультяев [] Наш вариант Сокращения
icon кадр икона
interactive кадр взаимодействия икона
узла сценария
IA
Вертикальная
направляющая.
Горизонтальная
направляющая. Маршруты
перехода.
Result icon кадр реакции икона реакции
Response type тип взаимодействия тип элемента
ввода
Result path маршрут перехода маршрут перехода
flow направляющая направляющая
( вертикальная,
горизонтальная)
display кадр
map блок
navigation переход Na
framework структура FW
page страница
Для вывода фоновой картинки используется одна или несколько
иконок Display.
Кадр иконки Interactive.
Элементы ввода реализуются с помощью иконки Interactive (IA) и
набора размещенных на горизонтальной направляющей элементов ввода
разных типов (по терминологии [1] это типы взаимодействия).
Некоторым типам элементов ввода на кадре вывода IA соответствуют
отображаемые элементы – кнопки, горячие зоны и т.д. Некоторые типы не
отображаются (условие).
К каждому типу элемента ввода подключены иконы реакции. Они
обеспечивают возможность размещения блоков распределенной модели
вычислений, переходов в другие узлы с возвратом и без возврата, переходов
по условию.
Ради повышения наглядности и уменьшения многообразия вариантов
структуры узла зададим набор рекомендуемых вариантов икон реакции и
маршрутов переходов с учетом использования одной имитационной модели
узла, т.е. откажемся от трудно специфицируемой распределенной модели.
Модель УСц создается в виде функции, обращение к которой осуществляется
из блока вычислений внутри IA. Этот блок вычислений в 7 версии AW может
быть реализован на одном из двух языков AW Script (AWS) или Java Script
(JS).
В AWS запуск модели УСц выполняется с помощью функции
CallScriptIcon(Icon@<имя модели>), а модель на языке JS запускается из
него же <имя модели>( ), а из AWS evalJS(“<имя модели>( )”). Таким
образом, при каждом входе (возврате) в икону IA будет выполняться запуск
модели УСц. Поэтому, к элементам ввода, требующим пересчета модели
УСц, в качестве иконы реакции подключается пустой блок (map), а маршрут
перехода устанавливается типа Try Again (пытаться снова).
Навигация в УСц.
Можно рассматривать два варианта навигации, т.е. переходов из одного
УСц в другой:
с возвращением обратно;
без возвращения обратно.
Для первого варианта используется икона Navigation (Na) с маршрутом
перехода Try Again. Выбор адреса перехода (имя адресуемого УСц)
выполняется средствами AW. Для этого адресуемые УСц должны
размещаться как страницы в структуре FW поэтому структура FW
используется для размещения подсценария.
Второй вариант также реализуется на иконе Na, но с маршрутом
перехода Exit Interactive (покинуть IA).
Размещение элементов вывода.
В качестве элементов вывода используются иконы D, DM, Кадр
(Display), Цифр. Кино (Digital Movie), Звук ( ).
Числовые и текстовые сообщения могут выводиться непосредственно на
фоновую картинку или кадр IA с использованием фигурных скобок {} (см.
[3]).
Обращение к иконам вывода выполняется с помощью их имен. Эти
имена не должны повторяться. Иконы вывода УСц включаются в состав
блока (map) и этот блок необходимо разместить так, чтобы на него нельзя
было попасть по направляющей. В УСц есть три места для размещения блока
– на вертикальной направляющей над иконой IA, под этой иконой, под
горизонтальной направляющей (в качестве иконы реакции).
Размещение над IA недопустимо, т.к. без специальных ухищрений при
переходе в данный УСц все элементы вывода будут выполнены.
При размещении под IA необходимо следить за тем, чтобы выход из
УСц был только с помощью Nv, а не маршрута перехода Exit (?), что создает
для разработчика определенные неудобства.
По нашему мнению, наиболее удобное место для размещения блока
элементов вывода – это в виде иконы реакции под элементом ввода типа
Условие (), причем условием является имя блока вывода в кавычках. Т.к.
такое условие никогда в УСц не реализуется, то исключается возможность
попадания в этот блок по горизонтальной направляющей.
Размещение модели.
Реализацию и размещение распределенной модели УСц мы уже
рассматривали. Единая модель УСц может располагаться так же как и
элементы вывода под IA, под IA, под горизонтальной направляющей.
Размещение модели УСц под IA допустимо для AWS модели, заданной в
виде функции, т.к. достижение такой иконы по направляющей не приводит к
её запуску (только по имени).
Однако JS модель требует инициализации перед её первым вызовом,
поэтому её место над IA. Проблема инициализации не позволяет разместить
модель JS в виде иконы реакции, т.е. под горизонтальной направляющей.
Поэтому для единообразия место для размещения моделей УСц на
направляющей над IA в виде функций в JS и в AWS.
На рисунке 4 справа приведены варианты типовой структуры УСц.
Литература
1. Дэвид Флэнаган. Java Script. Подробное руководство – Пер. с анг. – СПб: Символ
– Плюс, 2006. -960 с., ил. SSBN 5-93286 – 055 – 3.
2. Самойлов В.Д. Модельное конструирование приложений. Киев. НВП «Вид.
Наукова думка НАН України. 2007. 198 с.
3. Гультяев А.К. Macromedia Authorware 6.0. Разработка мультимедийных учебных
курсов. – СПб.; Учитель и ученик: КОРОНА принт, 2002. – 400с., ил.
Сведения об авторах:
Самойлов Виктор Дмитриевич, доктор технических наук, профессор,
главный научный сотрудник Института проблем моделирования в энергетике
им. Г.Е. Пухова НАН Украины. Лауреат премии им. Г.Ф. Проскуры НАН
Украины. Специалист по информационным технологиям и имитационному
моделированию в энергетике.
г.Киев, ИПМЭ НАН Украины.
Тел.: (8-044)-424-10-63
E-mail: samoylov.vd@gmail.com
Нетлюх Ольга Петровна, аспирант Института проблем моделирования в
энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины.
г.Киев, ИПМЭ НАН Украины.
E-mail: yurchak_o@inbox.ru
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-26525 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0067 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:34:58Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Самойлов, В.Д. Нетлюх, О.П. 2011-09-04T20:57:55Z 2011-09-04T20:57:55Z 2009 Сценарные структуры ситуационных тренажеров / В.Д. Самойлов, О.П. Нетлюх // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 52. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. XXXX-0067 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/26525 621.039.56 ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України Сценарные структуры ситуационных тренажеров Article published earlier |
| spellingShingle | Сценарные структуры ситуационных тренажеров Самойлов, В.Д. Нетлюх, О.П. |
| title | Сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| title_full | Сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| title_fullStr | Сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| title_full_unstemmed | Сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| title_short | Сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| title_sort | сценарные структуры ситуационных тренажеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/26525 |
| work_keys_str_mv | AT samoilovvd scenarnyestrukturysituacionnyhtrenažerov AT netlûhop scenarnyestrukturysituacionnyhtrenažerov |