close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ОТЧЁТ ИОС

код для вставкиСкачать
 Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Факультет информационных технологий и управления
Кафедра информационных интеллектуальных технологий
Отчёт по лабораторной работе
по курсу "Интеллектуальные обучающие системы"
на тему "Разработка интеллектуальной обучающей системы по физике"
Выполнили: Якимчик С. В.
студенты гр. 921701 Калевич А. И.
Проверила: Давыденко И. Т.
Описание разрабатываемой системы
Интеллектуальная обучающая система по физике - это система по физике (область кинематика), направленная на школьников и людей, кто хотел бы освежить свои знания в данной области.
Требования, предъявляемые системе (с точки зрения разработчиков):
* Система должна обладать графическим пользовательским интерфейсом.
* Синтез речи (система должна уметь распознавать голос)
* Машинный перевод (система должна осуществлять возможность перевода теста как минимум на английский язык).
* Возможность решения задач по каждому подразделу, получения правильных ответов и хода решения
* Возможность прохождения тестов по теории по каждому подразделу, получения правильных ответов.
* Материал для изучения (представленный в тестовом или графическом виде).
Инструментарий для разработки системы
Для создания системы решено было использовать язык скриптовый язык программирования PHP и прототипно-ориентированный сценарный язык программирования JavaScript, а так же гипертекстовой разметки HTML5 и каскадную таблицу стилей CSS3.
Модуль Google Translate - для машинного перевода текстов. Использование данного компонента позволяет перевести тексты на более чем 50 языков мира.
Модуль Google voice search - для синтеза речи. Использование данного компонента позволяет воспринимать большинство известных языков, включая русский.
Проектирование разрабатываемой системы
Для проектирования архитектуры системы воспользуемся языком UML.
UML - является графическим языком для визуализации, описания параметров, конструирования и документирования различных систем (программ в частности). Диаграммы создаются с помощью специальных CASE средств, например Rational Rose (http://www-01.ibm.com/software/rational/) и Enterprise Architect (http://www.sparxsystems.com.au/). На основе технологии UML строится единая информационная модель. Приведенные выше CASE средства способны генерировать код на различных объектно-ориентированных языках, а так же обладают очень полезной функцией реверсивного инжиниринга. (Реверсивный инжиниринг позволяет создать графическую модель из имеющегося программного кода и комментариев к нему.)
Для визуализации модели построим следующие типы диаграмм:
* Диаграмма вариантов использования (use case diagram)
* Диаграмма классов (class diagram)
* Диаграмма состояний (statechart diagram)
* Диаграмма последовательности (sequence diagram)
* Диаграмма компонентов (component diagram)
* Диаграмма развертывания (deployment diagram)
Диаграмма вариантов использование (Use case)
Проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью, так называемых прецедентов. При этом актером (actor) или действующим лицом называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Другими словами, каждый вариант использования определяет некоторый набор действий, совершаемый системой при диалоге с актером. При этом ничего не говорится о том, каким образом будет реализовано взаимодействие актеров с системой.
Диаграмма состояний (statechart diagram)
Главное предназначение этой диаграммы - описать возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элемента модели в течение его жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий.
Диаграмма компонентов (component diagram)
Диаграмма компонентов, в отличие от ранее рассмотренных диаграмм, описывает особенности физического представления системы. Диаграмма компонентов позволяет определить архитектуру разрабатываемой системы, установив зависимости между программными компонентами, в роли которых может выступать исходный, бинарный и исполняемый код. Во многих средах разработки модуль или компонент соответствует файлу. Пунктирные стрелки, соединяющие модули, показывают отношения взаимозависимости, аналогичные тем, которые имеют место при компиляции исходных текстов программ. Основными графическими элементами диаграммы компонентов являются компоненты, интерфейсы и зависимости между ними.
Диаграмма развертывания (deployment diagram)
Диаграмма развертывания предназначена для визуализации элементов и компонентов программы, существующих лишь на этапе ее исполнения (runtime). При этом представляются только компоненты-экземпляры программы, являющиеся исполнимыми файлами или динамическими библиотеками. Те компоненты, которые не используются на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Диаграмма развертывания содержит графические изображения процессоров, устройств, процессов и связей между ними. В отличие от диаграмм логического представления, диаграмма развертывания является единой для системы в целом, поскольку должна всецело отражать особенности ее реализации. Эта диаграмма, по сути, завершает процесс ООАП для конкретной программной системы и ее разработка, как правило, является последним этапом спецификации модели.
Диаграмма последовательности (Sequence Diagram)
Для моделирования взаимодействия объектов в языке UML используются соответствующие диаграммы взаимодействия. Взаимодействия объектов можно рассматривать во времени, и тогда для представления временных особенностей передачи и приема сообщений между объектами используется диаграмма последовательности. Взаимодействующие объекты обмениваются между собой некоторой информацией. При этом информация принимает форму законченных сообщений. Другими словами, хотя сообщение и имеет информационное содержание, оно приобретает дополнительное свойство оказывать направленное влияние на своего получателя.
Диаграмма классов (class diagram)
Диаграмма классов служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру (поля, методы...) и типы отношений (наследование, реализация интерфейсов ... ). На данной диаграмме не указывается информация о временных аспектах функционирования системы. С этой точки зрения диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой системы. На этом этапе принципиально знание ООП подхода и паттернов проектирования.
Программная реализация разрабатываемой системы
Согласно спроектированной архитектуры системы на языке php и javascript была реализована данная система. Особенностью реализации в данной системе было использование сторонних средств.
Ряд плюсов, которые были выделены при работе с Google Translate:
* Высокая скорость перевода
* Низкая стоимость перевода
* Универсальность
* Систематическое обновление словарей.
Ряд минусов:
* Неточности перевода
* Онлайн перевод (отсутствие интернета не позволяет перевести тексты)
Ряд плюсов, которые были выделены при работе с Google Voice Speaker:
* Восприятие большого ряда языков
* Высокая скорость восприятия
Ряд минусов:
* Плохая степень распознания речи.
Руководство по использованию системы
Воспользоваться системой может любой желающий, независимо от операционной системы, установленной на его персональном компьютере. Для запуска приложение необходим лишь браузер (Firefox, Google Chrome, Opera, IE и др.).
Внешний вид системы:
Система обладает удобным пользовательским интерфейсом. Вверху расположены 4 пункта меню (главная, теория, задачи, тесты) и поле поиска.
Строка поиска обладает возможность голосового поиска, т.е. нажав на микрофон у пользователя появится следующая картинка:
После чего, произнесённая фраза пользователем, будет найдена или не найдена среди всей возможной истории по теме.
При обращении пользователя к разделу теории, он может наблюдать подразделы:
Перейдя, к примеру, к одному разделу теории, который отображается в текстовом виде, можно наблюдать следующий вид системы:
Сразу обратим внимание, как лишь при одном нажатии на кнопку RU или EN, можно перевести текст соответственно на русский и английский языки.
После изучения теории пользователю рекомендуется пройти тесты и решить задачи по пройденному материалу. Для этого ему необходимо перейти на вкладку Задачи и Тесты.
Каждый тест либо задача имеют свои отметки состояния, на которых показывается общее состояние выполненного теста ( зелёным цветом - количество правильных ответов, красным - количество не верных ответов).
Раздел задач представлен в следующем виде: описание задачи и поле для ввода ответа. Это сделано для того, чтобы пользователь не мог угадать правильный ответ, а лишь после тщательного решения вводил ответ.
Обратим внимание, что в конце теста пользователю сообщается сколько правильных и неправильных ответов он дал.
Раздел тестов представлен в виде вопроса и набора заранее подготовленных ответов.
По результатам прохождения теста пользователь также может видеть состояние каждого теста, на сколько правильно он его прошёл.
В общем, можно с уверенностью сказать, что пользоваться системой довольно просто. Поэтому любой школьник, севший за компьютер и открывший браузер, сможет с лёгкостью разобраться, как открыть соответствующий раздел теории, как после этого пройти контрольные тесты.
Руководство по установке системы
Для установки системы понадобится либо локальный, либо удалённый сервер. Для установки на локальный сервер, к примеру Denwer, файлы с исходным кодом, которые приложены архивом, необходимо поместить в папку сервера (к примеру c:\WebServers\home\). Обратите внимание, что при этом Denwer должен находится в выключенном состоянии. После того, как все файлы были скопированы на локальный сервер, нужно включить Denwer. После включения, открыв браузер и ввёв в адресную строку localhost:8080/ios/index.html, можно получить доступ к системе.
2
МИНСК 2013
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
28
Размер файла
988 Кб
Теги
отчет, ИОС
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа