- •6.050202 “Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології” денної та заочної форм навчання
- •Протокол №6
- •Київ нухт 2011
- •Загальні положення.
- •Цілі застосування продуктів, створених в мультимедіа-технологіях
- •3. Науково-дослідні цілі
- •Тема №1 Основні носії мультимедіа.
- •Тема№2 Звук.
- •Тема №4 Формати стиснення потокового відео.
- •Тема №5 Методи відео стиснення.
- •Поєднання атомарних об'єктів Dexter. Включення компонентів - список «покажчиків» ("pointers") чи віртуальний список компонентів, що сформований за запитом.
- •Література
Цілі застосування продуктів, створених в мультимедіа-технологіях
Основними цілями застосування продуктів, створених в мультимедіа технологіях є:
Популяризаторська і розважальна (CD використовуються у якості домашньої бібліотеки).
Науково-просвітницька або освітня (використовуються у якості навчально-методичних та наочно-практичних посібників).
Використання мультимедіа продуктів з цією метою відбувається у двох напрямах:
Відбір шляхом надзвичайно суворого аналізу з ринкових продуктів, що вже є і які можуть бути використані в рамках відповідних курсів. Лише незначна кількість готових продуктів можуть відповідати тематиці курсів, що викладаються і тим високим вимогам до достовірності, репрезентативності і повноти матеріалу, які, як правило, пред'являються викладачами. Це пов'язано з тим, що у створенні комерційних продуктів часто не приймають участь «фахівці-предметники», що володіють необхідними знаннями в області, яка представляється. А та незначна кількість авторів, які намагаються працювати спільно з технічним персоналом над створенням подібних мультимедійних продуктів, погано знають специфіку і психологію сприйняття інформації, представлення мультимедіа;
Розробка мультимедійного продукту фахівцями відповідно до цілей і задач учбових курсів і дисциплін.
3. Науково-дослідні цілі
В задачах наукового пошуку досить стримко розвивається методика когнітивного(тобто того, що сприяє пізнанню) моделювання, де мультимедіа приймає участь в організації сбору та логічному впорядкуванні інформації про дослідження об'єктних технологій.
Вельми перспективними виглядають роботи по впровадженню елементів штучного інтелекту в системі мультимедіа. Вони володіють здатністю "відчувати" середовище спілкування, пристосуватися до нього і оптимізувати процес спілкування з користувачем; такі додатки підстроюються під читачів, аналізують коло їх інтересів, пам'ятають питання, що викликають ускладнення, і можуть самі запропонувати додаткову або роз'яснюючу інформацію. Системи, що розуміють природну мову ще більш розширюють діапазон взаємодії з комп'ютером. В якості тринажерів набувають швидкого розвитку системи віртуальної або альтернативної реальності, а також близькі до них за метою застосування системи "телеприсутності".
Розвиток електронних засобів мультимедіа відкриває для сфери навчання принципово нові дидактичні можливості. Так, системи інтерактивної графіки та анімації дозволяють в процесі аналізу зображень керувати їх змістом, формою, розмірами, кольором та іншими параметрами елементу графіки для досягнення найбільшої наглядності. Ці та ряд інших можливостей слабо ще усвідомлені педагогами, в тому числі і розробниками електронних технологій навчання, що не дозволяє в повній мірі використати учбовий потенціал мультимедіа. Справа в тому, що застосування мультимедіа в електронному навчанні не тільки збільшує швидкість передачі інформації слухачам та підвищує рівень її розуміння, але також сприяє розвитку таких важливих для фахівців будь-якої галузі якостей, як інтуїція, професійне "чуття", образне мислення.
Вплив інтерактивної комп'ютерної графіки на інтуїтивне, образне мислення призвів до виникнення нового напряму в проблематиці штучного інтелекту, названого пізнійше когнітивною комп'ютерною графикою [1,2]. Причому, відмінності між ілюстративною та когнітивною функціями мультимедіа досить умовні. Нерідко звичайна графічна ілюстрація, анімація або відеофрагмент може наштовхнути слухачів на нову думку або дозволить побачити деякі елементи знання, які не "вкладалися" викладачем-розробником учбової комп'ютерної системи декларативного типу. Таким чином ілюстративна за задумом функція мультимедіа об'єкта перетворюється на функцію когнітивну. З іншого боку, когнітивна функція комп'ютерного відображення може перетворюватися на функцію ілюстративну для вже "відкритої" і, отже, вже не нової властивості об'єкта, що вивчається.
Очевидна, також і область застосування мультимедіа продуктів у якості електронних архівів і бібліотек, для документування колекцій джерел і експонатів, їх каталогізації та наукового опису, для створення "страхових описів", автоматизації пошуку і зберігання, для зберігання даних про місцезнаходження джерел, зберігання довідкової інформації, забезпечення доступу до позамузейних баз даних. Тут слід зазначити, що діяльність з розробки і здійснення цих напрямів архівно-музейної наукової роботи координується Міжнародним комітетом із документації (CIDOC) при Міжнародній раді музеїв, музейною комп'ютерною мережею при Комітеті по комп'ютерному обміну музейною інформацією (CIMI), а також Міжнародною програмою Гетті в області історії мистецтва (AHIP). Крім цього, названі організації займаються розробкою єдиних міжнародних стандартів документування і каталогізації музейних і архівних цінностей, здійсненням можливостей обміну інформаційними компонентами дослідницьких систем (технологічний трансфер).
Задачі, що вирішуються за допомогою мультимедіа охоплюють всі області інтелектуальної діяльності: науку і техніку, освіту, культуру, бізнес, а також застосовуються в середовищі обслуговування при створенні електронних супровідників із зануренням у реальне середовище, у мультитеках, відеоенциклопедіях, інтерактивних путівниках, тренажерах[3], ситуаційно-рольових іграх та ін..
Дуже великі перспективи перед мультимедіа в медицині[4-7]: бази знань, методики операцій, каталоги ліків і т.ін. В сфері бізнесу, фірми по продажу нерухомості вже використовують технологію мультимедіа для створення каталогів будинків, що продаються - покупець може побачити на екрані будинок в різних ракурсах, здійснити інтерактивну відеопрогулянку по всіх приміщеннях, ознайомитися з планами і кресленнями. Технологічні сультимедіа користуються великою увагою військових. Так, Пентагон реалізовує програму перенесення на інтерактивні відеодиски всієї технічної, експлуатаційної і учбової документації по всіх системах озброєнь, створення і масового використання тренажерів на основі таких дисків. Швидко виникають фірми, що спеціалізуються на виробництві видань гіпермедіа-книжок, енциклопедій, путівників.
Дуже цікаве застосування мультимедіа технологій звуку для розпізнавання голосових команд, для запису текстових повідомлень чи захисту від несанкціонованого доступу [8].
До інших досягнень мультимедіа відноситься розвиток систем електронної пошти.
Існує відома загальна думка дослідників ринку, що такою областю, яка має найбільші шанси для застосування мультимедіа, є освіта і підвищення квалифікації, одержання післядипломної освіти з використанням комп'ютерних технологій (CBT - Computer Based Training), а також використання мультимедіа в рекламі і інформаційних технологіях POS (Point of Sale - пункт продажу)/POI (Point of Information – пункт информації).
Ширкого росповсюдження набувають:
навчання з використанням комп'ютерних технологій (CBT) та веб-технологій (Web-based Training -WBT)). Застосування мультимедіа в освіті і навчанні (Computer Based Training - CBT) передбачається як для особистого використання, так і для групового бізнес-трейненгу. До цього часу навчання з використанням комп'ютерів застосовувалося переважно в сфері виробництва для навчання персоналу і підвищення кваліфікації. У фірмі Opel підтримується новий спосіб колективного навчання співробітників, які повинні, використовуючи зображення і анімацію, підготувати програму своєї майбутньої виробничої діяльності(www.esg.de). Фірма IBM також застосовує навчання з використанням комп'ютерів для демонстрації роботи локальных мереж (http://www.ibm.com/developerworks/, www.cbtplanet.com/). Відомий виробник медичних препаратів, фірма Bayer, вже багато років успішно застосовує системи CBT (http://www.newgency.com.au/) для навчання співробітників зовнішніх і внутрішніх служб. Ключом такого успіху є той факт, що мультимедіа технології дозволяють засвоїти до 75% представленої інформації, а придбані знання зберігаються в пам'яті значно довше окремих носіїв інформації.
Фірмові презентації і реклама продукції. Область витринной реклами (POS = point оf Sale = пункт продажу) є класичним прикладом для застосування мультимедіа. За допомогою таких витрин клієнти мають можливість самостійно отримувати цікавлячу їх інформацію (запитати необхідну інформацію і отримати її на екрані). Наприклад, це можуть бути зали на виставках і ярмарках, зали автосалонів, бюро подорожей, аеропорти, залізничні вокзали і т.ін. Такою довідковою системою можна користуватися і в неробочі години, свята чи за інших обставин відсутності консультантів. Можна, наприклад, гортати каталог, а також поглянути на зображення бажаного виробу або області інформації і, зрозуміло, можна замовити товари по їх товарній специфікації або номеру.
Окрім названих, розвиток мультимедіа безперечно прогнозується для:
Області телекомунікацій. Де перевага стосується швидкого поширення мережі VCDMA, а також появи якісних цифрових відеосистем, які б мали доступну ціну і не поступлися за якістю локальним відеосистемам.
Моделювання на комп'ютері і кібернетичний простір (Cyberspace). Піонерами у використанні подібних систем стали військові. Таке застосування вигідно і в фінансовому плані, якщо подумати про величезні витрати на один час реального (по природі) навчання (матеріали, персонал, витратні матеріали, пальне, а також відшкодування збитку за не бажані результати). Система моделювання для використання в цивільних умовах виникла як "супутній продукт" (наприклад, в компаніях цивільного повітряного повідомлення). Тут так само можна програвати ситуації (випадки, кон'юнктуру), близькі до реального життя, знаходити помилки і проводити тренування. Область, в якій виникає взаємодія людини і комп'ютера, яка виявляється в створенні віртуальної (уявної) реальності - звана також CYBERSPACE (кібернетичний простір). Такі віртуальні світи створюються, як правило, на базі трьохвимірних моделей мультимедіа.
Мультимедіа в установах. Тенденція, що вимальовується на даний момент в області додатків мультимедіа пов'язана не тільки з областю автоматизації, але і з поліпшенням умов для користувача, підвищенням комфортності в його роботі. Початок був покладений впровадженням тепер вже відомих систем введення тексту (в графічному вигляді чи за допомогою сканера) і розпізнаванням образів (текстів). Зумовлена постійним поліпшенням систем автоматичного розпізнавання тексту і образів, нарівні із звичайною кореспонденцією, довідками посилюється тенденція до оперативного введення в персональний комп'ютер технічних малюнків і документів для подальшої обробки або документування. На сьогоднішній день задачу розпізнавання мови можна вважати вирішеною. Ідентифікацією говорячого по його голосу сьогодні вже нікого не здивуєш. Мета застосування мультимедіа технологій – як можна більше, при спілкуванні людини з комп'ютером виходити на рівень природної мови, розширити коло користувачів одним засобом за необхідної кількості команд.
Система орієнтування. Останнім часом розробляється все більше могутніх програм, які можуть інтерактивно використати картографічний матеріал на основі банків даних. Зараз програма GPS-навігації (Global Positioning System — глобальна система позиціонування) здатна обчислити маршрут поїздки або альтернативні відрізки дороги - у разі пробки (затору) на дорозі, - з такими параметрами, як загальна довжина маршруту, кілометраж окремих відрізків, відгалудження, пункти зупинки і т.ін. При бажанні ви можете отримати точний план вулиць по маршруту слідування в кінцеву точку. При використанні систем в туристичному обслуговуванні інформація про маршрут подорожі може супроводжуватися відповідними довідками. Інтерактивно така мовна інформація може виглядати таким чином: "Ви знаходитеся в двох кілометрах від Жмеренки. Дотримуйтеся тепер правого ряду; приблизно через дві хвилини ви побачите дорожній знак: "Київ". Згортайте по цьому знаку. Найближча зміна напряму через 12,5 км. Якщо пробка на кілометрі Х залишиться, я своєчасно запропоную вам відповідний маршрут об'їзду".
Довідники. Зрозуміло, що довідники по апаратних і програмних засобах можуть бути відображені на екрані за допомогою інтерактивної програми. Фірма Microsoft починаючи з версії 3.0 Windows пропонує на компакт-диску грунтовну довідкову систему HyperGuide (Довідка Windows). Докладна інформація про графічну оболонку користувача Windows і розширення мультимедіа, що представлені в керівництві користувача. Система, що базується на гіпертексті (Hypertext), має дуже швидкий доступ до будь-якої потрібної інформації. З 10000 ключових слів, 6000 зображень і понад 20000 перехресних посилань HyperGuide являє собою довідкову систему з істотно більшим об'ємом і більш зручною візуальною орієнтацією, чим пояснюється контекстна довідка (стандартна довідка із мультимедіа Windows містить біля 100 сторінок тексту).
Обслуговування та ремонт. Кожний з нас стикається під час ремонту технічних або механічних приладів з проблемою незавершеного (неповного) керівництва з обслуговування. Певні операції набагато простіше пояснити за допомогою зображення і звуку, чим довгими описами і малюнками в керівництві користувача. Відповідне керівництво по догляду, обслуговуванню, ремонту використовується для супроводження нових технологій та продуктів. Для невеликих віддалених майстерень та філій система з такими інструкціями могла б бути розумною і прибутковою. У виробничих умовах в окремих випадках така система застосовується щодня. Тут буде вельми доречним приклад з автомобільним бізнесом, який має ідеальні передумови для впровадження системи мультимедіа (http://old.uti.edu/). Якщо з'явилися які небудь технічні зміни, то вони спричиняють за собою зміну в технічному обслуговуванні. Кожна майстерня повинна бути проінформована про ці зміни. І зробити це за допомогою мультимедіа буде набагато швидше, ефективніше і дешевше в порівнянні з незліченними описами, малюнками, фотографіями.
Виробництво і виробничий контроль. Для оптимізації промислового процесу виробництва з технічної і економічної точок зору на початку 80-х років були розроблені різні програми, які отримали скорочену назву CIM (Computer Integrated Manufacturing - інтегроване виробництво під управлінням комп'ютера). Ця концепція або область застосування тягнеться від обробки договору через контроль якості до виписки рахунків і планування виробництва. Істотним недоліком цієї комп'ютерізованої можливості управління, принаймні, для дуже диференційованих процесів виготовлення - є відсутність у апаратних і програмних засобів здібності до оптимізаці і компенсації (оперативної зміни завдання). Це система, що просто закам'яніла. За даних обставинах здатність систем мультимедіа передавати зображення і звук і їх оцінювати могла б надати допомогу у якості підсистеми підтримки прийняття рішень. Область керування різними виробничими процесами та їх контроль - це обширне поле для застосування мультимедіа.
Автоматне програмування. Починаючи з 80-х років широкого розповсюдження набуває напрямок об'єктно-орієнтованного програмування [9], яке мало основою принцип кінцевих автоматів. Такі контрукції мови програмування дозволяють прискорити створення складних програмних додатків, мінімізувати синтаксичні помилки програмування. Таким чином, виникає метод «автоматного» програмування. Метод автоматного програмування одержав свою назву завдяки методиці проектування програми, яка грунтується на алгоритмах у вигляді кінцевого автомата тобто діаграми станів, або таблиці послідовних переходів і виходів [10,11]. Діаграми станів (як основа автоматного підходу до реалізації різних задач, що розв’язуються програмним шляхом), стали невідємною частиною принципів об’єктно-орієнтованого програмування [12,13].
Передумовою для європейського або світового розповсюдження систем мультимедіа є загальновизнані світові стандарти, що забезпечують всебічну відкритість цих систем.
Взаєморозуміння між двома системами різних виробників можливе на базі Open Systems Interconection (OSI).
Стандарти розповсюдження мультимедіа в телефонії представляються компетентною організацією CCITT (Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique - Міжнародний консультативний комітет з телеграфії та телефонії).
Єдина структура документів визначається через ODA (Office Document Architecture) і ODIF (Offict Document Interchange Format).
Створена EDIFACT (Electronic Data Interchange for Administration, Commerce and Transport) являє собою зразок стандартізованної інформаційної електронної системи з обслуговування бізнесу (замовлення, розрахунки, накладні, митні документи та інш.).
Створені стандарти визначають формат, структуру вмісту, а також окремі елементи даних і повинні гарантувати обмін документами без перешкод, незалежно від виробника. Користувачі, що застосовують ці стандарти, можуть за їх допомогою обмінюватися електронними бізнес-даними незалежно від типу системи, країни, відділення або підприємства.
