Мировое открытие

Виртуальный конструктор для топ-менеджера

В политехе создают <игрушки>, позволяющие увеличить эффективность бизнеса или производства в несколько раз

Светлана Черных

Представьте себе, что вы купили компьютерную игру, являющуюся виртуальной моделью окружающего нас мира. Садитесь перед компьютером, запускаете программу. Перед вами виртуальный магазин, точная копия того, что вы открыли год назад и в котором торговля идет ни шатко ни валко. И вы начинаете преобразования: расширяете торговый зал, добавляете места парковки, устанавливаете более производительное торговое оборудование, наводите порядок на складе, расставляете кассиров и продавцов. Торговля началась. Через 30-40 секунд компьютер выдает результат: за месяц работы в данных условиях вы получили прибыль 100 тысяч рублей. Вы меняете товары, делаете магазин самообслуживания и получаете прибыль 300 тысяч рублей. Второй сценарий нравится вам гораздо больше. Но ведь есть еще и другие возможности! И вы начинаете изменять виртуальную реальность снова и снова, добиваясь нужного вам результата.

Но это не игра, это универсальная моделирующая среда "Стратум", созданная специалистами лаборатории компьютерного моделирования регионального центра информатизации Пермского государственного технического университета.

Рассказывает заведующий лабораторией Олег Мухин:

- "Стратум" позволяет строить математические модели в различных предметных областях и визуально проектировать достаточно сложные системы. Причем без знания специальных языков для написания программ, в основном манипулируя мышкой. "Стратум" предназначен для обычных пользователей - людей, которые не являются программистами, но хотели бы решать с помощью компьютера какие-то свои профессиональные задачи, моделировать процессы любой сложности в бизнесе, промышленности, образовании, естественных и гуманитарных науках. Сейчас у многих есть собственный компьютер, но далеко не каждый имеет инструмент для решения нужных ему задач. Слишком трудно учесть вкусы и потребности каждого. На помощь приходят универсальные системы, в которых сам пользователь из понятных ему предметов прямо на экране создает свою уникальную модель, настраивает ее и решает свои задачи методом компьютерного эксперимента. Наиболее интересным для разработчиков стало решение с помощью "Стратума" задач, связанных с обучением, образованием. Учиться намного интереснее, если у школьника или студента появляется возможность самому управлять предметами, о которых рассказывает преподаватель. Знания сразу соединяются с тренажем, появляются практические навыки. Заметив интерес школ, университетов, заводских учебных центров к своим первым опытам, лаборатория стала создавать коллекции моделей, конструкторов по различным предметам.

Весь мир еще только играет в компьютерные игры. А в России, в Перми, уже запатентована и успешно применяется универсальная моделирующая и конструирующая среда

Так появились электронные учебные пособия для средней школы и абитуриентов вузов. Сегодня в коллекции лаборатории - виртуальные курсы, пособия и тренажеры, конструкторы по различным областям знания: естественным наукам, лингвистике, наукам о Земле и жизни, экономике, технологии. Компьютер становится универсальным инструментом учебного процесса, причем как для ученика, так и для учителя.

"Стратум" несколько лет успешно используется в школах и вузах Пермской области. Технологию "Стратум" применяют более 100 кафедр различных российских вузов в Москве, Ставрополе, Новосибирске, Краснодаре, в московских, челябинских, тюменских школах. По заказу Венского технического университета на основе "Стратума" создано 2 учебных курса по робототехнике и электрическим машинам. Используют "Стратум" как в системах традиционного образования, так и для самостоятельных занятий и дистанционного обучения.

"Стратумом" заинтересовались ведущие московские издательства, работающие на рынке программных продуктов. Региональный центр информатизации получил ряд дипломов на различных выставках, конференциях, премию Правительства РФ в области информатизации. В октябре 2002 года "Стратум" получил Золотую медаль Всероссийского выставочного центра на выставке "Современная образовательная среда".

В "Стратуме" объединены две основные идеи: идея модели и идея конструктора. Модели соединяются одна с другой, как детали в конструкторе "Лего". Из набора виртуальных деталей можно собрать банк или магазин, производственную линию или жилой дом. А сами модели, объединенные в систему, обладают поведением, прогнозируют свойства системы в целом.

Перспективы использования "Стратума" в экономике, бизнесе, промышленности просто потрясают. Интерактивные модели, конструкторы и тренажеры, став повседневной практикой, в несколько раз увеличивают эффективность бизнеса, оптимизируют процесс производства.

Методика объектного проектирования и моделирования в "Стратуме" успешно используется специалистами ПГТУ в научных разработках для "ЛУКОЙЛа", Камского ЦБК, Института атомной энергии им. Курчатова, ПНИТИ, Почтобанка. В виртуальной реальности работают технологические линии в виде трубопроводов и котлов, станков, роботов. Недавно была создана и апробирована модель линии отбелки целлюлозы, имитирующая аналогичную линию на Камском ЦБК. Выяснилось, что экономия за счет более точной настройки технологической линии может составлять до 87 миллионов рублей.

Для повышения квалификации и эффективности труда специалистов, работающих на производстве или в бизнесе, используются тренажеры. На экране компьютера проигрываются ситуации, которые могут произойти в реальности: авария, погодные условия и неправильные действия работников и т. д. С помощью тренажера отрабатывается механизм поведения в той или иной ситуации, оценивается правильность действий, быстрота реакции. Так были созданы виртуальные конструкторы и имитационные модели выработки пара, процесса гидродепарафинизации нефти для "ЛУКОЙЛа".

Центром информатизации созданы модель и конструктор для исследования процессов теплопроводности сложных геометрических конструкций в строительстве жилых зданий, набор моделей для расчета влияния опасных и вредных факторов на окружающую среду. Разработаны модели прогноза и расчета движения денежных средств среднего предприятия,, системы массового обслуживания (каналы, очереди, источники заявок) и модель оптимизации складского пространства магазина - всего более 20 интерактивных моделей и тренажеров.

Масштаб разработок лаборатории моделирования трудно недооценить. Весь мир еще только играет в компьютерные игры, кое-где создаются моделирующие программы по узким областям знания. А в России, в Перми, уже создана, более того, запатентована и несколько лет успешно применяется универсальная моделирующая и' конструирующая среда.

Олег Мухин считает, что перспективы работы лаборатории заключаются в освоении новых высот технологии:

- У компьютера столько разных пользователей: химики, физики, бизнесмены, производственники, что мы не можем дать каждому специальный инструмент. Давайте зададим себе вопрос: почему Билл Гейтс стал миллионером? Потому что он создал систему ХУтсюте, которая универсальна, понятна любому пользователю, применима к большинству из известных компьютеров. Мы тоже создали универсальную систему. У них только одно отличие: Билл Гейтс создал технологии первого уровня, "Стратум" - это технология второго уровня.

Уровень модели, не статичной, способной изменяться, -это новый виток развития технологии. Наша лаборатория продвинулась еще дальше, и 6 лет назад началась разработка технологии третьего уровня. Мы создали экспериментальную модель русского языка - систему, которая понимает естественный язык, усваивает сообщенные ей знания решает с их помощью задачи. Это еще интереснее - общаться с компьютером на человеческом языке, передавать машине знания, которые она будет усваивать. Пока интеллект такой системы - на уровне девятиклассника. Она решила все задачи из учебника по математике. Создав "думающую" систему, мы проникли на третий уровень "пирамиды" компьютерных технологий. На вершине пирамиды находится искусственный интеллект.

Но кто может знать, что завтра придумают школьники, воспитанные на "Стратуме"?

Из газеты DЕЛОВОЕ ПРИКАМЬЕ (областная газета для руководителей предприятий и предпринимателей ) № 4 (69)  11 февраля 2003