Правительство Российской Федерации
Нижегородский филиал
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»
Факультет информатики, математики и компьютерных наук
Программа подготовки бакалавров по направлению
38.03.05 Бизнес-информатика
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему «Разработка концепции и создание программно-аппаратного прототипа
интерактивной визуальной среды факультета
(Design of the Concept and a Hardware-Software Prototype of an Interactive Visual
Environment for a Faculty) »
Студент второго курса
Группы 19БИ-3
Чесноков Артём Андреевич
Научный руководитель
PhD: INSA de Rouen, проф.
____________________
Бабкин Эдуард Александрович
Нижний Новгород, 2021
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 3
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОЦИАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ И СПОСОБЫ ИХ
МОНИТОРИНГА ..................................................................................................... 7
1. Эмоциональный фон ................................................................................... 8
2. Поддержание заинтересованности ........................................................... 9
НЕЙРОННЫЕ СЕТИ И ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ (ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЛОБАЛЬНОГО СЦЕНАРИЯ) ................................................................................ 11
ЛОКАЛЬНЫЙ СЦЕНАРИЙ РАБОТЫ ВСФ (ПОДДЕРЖАНИЕ
ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТИ СТУДЕНТОВ) ................................................................ 15
МЕНЕДЖМЕНТ ДВУХ СЦЕНАРИЕВ В КОНТЕКСТЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ
СИСТЕМЫ ............................................................................................................ 18
ФИНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ КОНЦЕПТА РАБОТЫ ПРОГРАММНОЙ ВИЗУАЛЬНОЙ
СРЕДЫ ФАКУЛЬТЕТА ........................................................................................... 19
ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................................................... 21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................... 22
3
ГЛАВА 1: ВВЕДЕНИЕ
В эпоху расцвета информационных технологий и массовых коммуникаций
произошли коренные изменения в схеме работы многих гражданских и
государственных структур. За последние 20 лет окружающая нас среда
преобразовалась таким образом, что ныне её невозможно представить без
наличия программных элементов. Не остались в стороне и высшие
образовательные учреждения, где на всех уровнях работы стали
необходимыми различные формы информационно-коммуникационных
технологий (в дальнейшем, ИКТ). Роль ИКТ в контексте ВУЗа достаточно
широка. Говоря об образовательной части процесса, исполняемой высшим
учебным заведением, очень большая её часть ныне возлагается на, так
называемую, информационно-образовательную среду [1].
Этот вариант использования информационных технологий обеспечивает
студенту
быстрый
и
повсеместный
доступ
ко
всем
материалам
образовательного учреждения, а так же интерактивную и соответствующую
меркам времени модель изучения материала. Реализуется, как правило, в
виде интернет-ресурса, иногда сопряжённого с соответствующим мобильным
приложением. На просторах факультета, являющегося основным и наиболее
самостоятельным сегментом в иерархической структуре института [2],
данное решение выглядит максимально выгодным и рациональным, как
форма связи преподавателя со студентом, так и как проводник к
образовательным ресурсам по любому из предметов выбранного направления
подготовки. На примере национального исследовательского университета
«Высшая
Школа
Экономики»
данная
среда
с
соответствующим
функционалом реализована в виде интернет портала LMS (Learning
Management System) и веб-сервиса Online HSE.
4
Анализируя LMS и сайт Online HSE можно сказать, что эти ресурсы
предоставляют весь требуемый функционал как преподавателям, так и
студентам. Преподаватель может размещать на них материалы со своих
занятий, давать своим студентам задания с конкретным сроком сдачи,
присылать сообщения с новостями, касающимися его предмета. Студент,
соответственно, может пользоваться выложенным материалом, загружать
свои работы для проверки дистанционно, что значительно облегчает работу
обеим сторонам образовательного процесса.
Из приведённой выше информации можно сделать вывод, что вопрос
обеспечения членов структуры вуза современным образовательным ресурсом
на данный момент является закрытым. По сему, цель построения
интерактивной визуальной среды факультета (в дальнейшем, ИВФ) имеет
под собой иные цели и задачи, описанные далее.
Образовательный
аспект
работы
вуза,
несомненно,
является
основополагающим. Высшие учебные заведения именуются учебными, так
как по итогу своей работы они обязаны выпускать образованных и
квалифицированных специалистов с солидным багажом знаний в различных
сферах. Тем не менее, ВУЗ, как и любое другое образовательное учреждение,
подразумевает также мощную социальную составляющую. Студент и
преподаватель, как основные фрагменты человеческой структуры в высшем
учебном заведении являются, прежде всего, биосоциальными существами.
Поведение
конкретно
взятого
индивида
характеризуется
большим
количеством разнообразных метрик, таких как мимика, тон и манера
разговора, жестикуляция, и.т.д. Считывая эти метрики и составляя из них
определённую картину, становится возможным принятие решения по
созданию модели взаимодействия с данным человеком. Корректировка
эмоционального состояния даёт возможность коренным образом влиять не
5
только
на
сам
образовательный
процесс,
но
и
на
обстановку
в
образовательном учреждении в целом.
Образовательные информационные ресурсы реализованы многими вузами на
территории российской федерации, однако, централизованного механизма
внутри
факультета,
взаимодействующего
с
психосоциальным
фоном
человека до сих пор не реализовано ни в одной образовательной структуре
даже в виде концепта. Таким образом, идею создания централизованного
визуального средства взаимодействия студентов и преподавателей с
интерактивной средой безусловно можно назвать инновационной на данный
момент.
Говоря об актуальности данной идеи, одной из основных проблем, решаемых
с помощью разрабатываемого комплекса является социализация студента в
среде вуза.
Университетская среда, для вновь прибывшего абитуриента, может иметь
давящее воздействие. Данное явление вполне логично, так как до момента
поступления на получение высшего образования, он находился в абсолютно
иной социальной обстановке
достаточно долгий период времени.
Претерпевая определённый стресс, рассматриваемый студент находится в
постоянном поиске себя в новой, открывшейся ему среде. Таким образом, у
усреднённого индивида на уровне психики вопрос социализации часто
начинает выходить на первый план, так как стресс, испытываемый от её
отсутствия перекрывает ему возможность размеренно изучать новый
материал. Что не менее удивительно, до сих пор до конца не сформирована
глобальная и применимая в реальности концепция социализации студента
высшего учебного заведения [3].
Помимо этого, при помощи разрабатываемой среды решается проблема
корректировки эмоционального фона преподавателей и обучающихся.
Социально-психологический климат – это фактор, коренным образом
6
влияющий на работоспособность не только посетителей вуза, но и любого
человека на рабочем месте, как в принципе [4]. Заимев возможность
контролировать психосоциальную обстановку в среде вуза, появляется опция
без побочных явлений позитивно влиять на продуктивность работы как
преподавателей, так и студентов.
Третьим фактором актуальности является поддержание заинтересованности
студентов в изучаемой ими области. Основным «якорем», удерживающим
студента на выбранном факультете является убеждённость в том, что
изучаемая отрасль востребована, интересна людям, работодателям и, что
самое важное, самому студенту.
Итак, среди целей разрабатываемой системы можно выделить следующие:
1. Повышение продуктивности сотрудников и студентов;
2. Повышение заинтересованности студентов в обучении;
3. Позитивное влияние на эмоциональный фон посетителей вуза;
4. Помощь в социализации вновь прибывшим и уже обучающимся
студентам.
Помимо прочего, стоит оговориться, что проект представляет из себя лишь
разработку концепта и примерного прототипа на уровне схемы, без
программной и аппаратной реализации. Чёткая привязка к существующим
техническим средствам и написание кода здесь не предполагаются, так как
это невозможно без исследований в области сценариев работы среды.
Привязка к конкретным решениям и разработка непосредственного ПО могут
стать основной целью следующей курсовой работы.
7
ГЛАВА 2: ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОЦИАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ
И СПОСОБЫ ИХ МОНИТОРИНГА
Говоря об внутрифакультетных социальных проблемах, можно сказать, что
они, как правило, тесно связаны с успехами студента в учёбе. Данный
процесс подразумевает выработку новых, принципиально отличающихся от
школьных методик обучения, отвечающих как специфике среды вуза, так и
восприятию ума в юношеском возрасте. В студенческую пору у человека
развивается
познавательная
самостоятельность,
склонность
к
самореализации и, что немаловажно, сильная потребность в общении со
сверстниками. Общение – один из ключевых элементов жизни отдельно
взятого студента, так как студенчество – это, прежде всего, социальная
группа[5]. Поэтому, особенно важным в эту пору становится общественная
адаптация.
Среди мер, предпринимаемых самим вузом и студенческими активами по
общественной адаптации вновь прибывших студентов можно выделить:
1. Организация «Дней первокурсников»
2. Наличие курса «Проектный семинар» или «Введение в специальность»
3. Обеспечение культурного досуга студентов в виде концертов,
спектаклей, и.т.д.
До 1990 года задачи общественной адаптации первокурсников выполнялись
институтами кураторства. Однако, после его расформирования, эти
обязанности были возложены, в основном, на студенческие активы.
Предусматривая непостоянность студенческой натуры и приняв во внимание
человеческий фактор, можно сказать, что форма студенческой адаптации,
если не нуждается в коренных изменениях, то точно
Имеет право на определённые улучшения при помощи ИКТ.
8
1. Эмоциональный фон
Влияние эмоционального фона на эффективность работы предприятия в
настоящее время является актуальным вопросом во многих сферах жизни, в
том числе и в среде вуза. Вопросом влияния на эмоциональный фон
студентов до нынешнего момента не интересовались углублённо, однако,
ныне существуют некоторые пути влияния на психосоциальную обстановку.
Одним из путей воздействия на социально-психологический климат является
БОС (метод биологической обратной связи).
Суть метода заключается в предоставлении человеку аппаратных и
программных средств (в частности, микропроцессорных), позволяющих
проводить мониторинг изменений в физиологии человека, замеры некоторых
биологических показателей (таких, как пульс, степень чувствительности
нервных окончаний, и.т.д.) и на основе этого делать выводы об
эмоциональном состоянии[7]. Данный метод предполагает работу с отдельно
взятым индивидом. Одной из основных сфер применения БОС
вне
медицины является педагогический процесс. Изучение эмоционального фона
позволяет сформировать картину мыслей и психологический портрет
человека, с которым далее предполагается взаимодействие. У студентов
данная методика позволяет многократно повысить продуктивность работы,
оптимизировать физическую и умственную деятельность. В случае же
педагогов, БОС позволяет в целом гармонизировать эмоциональное
состояние.
В США данные методики уже нашли своё место в образовательных
структурах и реализованы в школах штата Дакота. В университете Клемсон,
что находится в Южной Каролине, идёт разработка в той же сфере,
нацеленная на измерение вовлечённости студентов в учебный процесс при
помощи замеров и изменения гальванического сопротивления кожи.
9
Помимо этого, немаловажное значение в вопросах психо-эмоционального
фона имеет визуальное и звуковое восприятие. Цвета и звуки влияют на
пульс, темп мозговой активности, ритм дыхания, скорость реакции. Нетрудно
догадаться, что подобные метаморфозы не могут не отразиться на работе
студентов и преподавателей[9]. Уже сейчас во многих вузах страны
выбирается визуальное оформление помещений в соответствующей цветовой
гамме,
чтобы
задать
настроение,
соответствующее
повышению
продуктивности.
Разрабатываемый комплекс предполагает опцию работы с большими
скоплениями людей в реальный момент времени, по сему, метод БОС, в
данном случае, не будет подходящим решением, так как практически он, в
большей степени, ориентирован на работу с одним человеком. В ВСФ же
анализ эмоционального состояния человека будет выполняться по мимике
людей.
В настоящее время наиболее подходящим способом для отслеживания
эмоционального фона человека посредством считывания мимики является
взаимодействие с нейронными сетями, обучающимися на изображениях,
полученных с камер. Именно этот способ мониторинга я и собираюсь
задействовать в разрабатываемом комплексе, о котором будет рассказано
далее.
2. Поддержание заинтересованности
В настоящее время как никогда остро стоит вопрос заинтересованности
студента в изучаемых областях. Данное явление происходит, отчасти из-за
обилия примеров уже взрослых людей, получивших образование совершенно
отдельное от их основного рода деятельности. Вследствие чего, формируется
мнение, что информация, получаемая студентом на занятиях в высшем
учебном заведении носит необязательный характер и не имеет практического
применения. Данное заблуждение можно легко развенчать, предоставляя,
10
например, сведения о новых достижениях в изучаемой сфере, а так же
связанные актуальные рабочие вакансии. Второе может быть достаточно
легко реализовано за счёт широкой распространённости сервисов по подбору
работы (Head hunter, YouDo, и.т.д.), из которых можно делать регулярно
делать актуальную выборку и предлагать студенту. Вполне логично, что
данная информация должна приводиться локально, например, одной группе
студентов, в данный момент занимающихся изучением одной определённой
области.
Итак, на основе вышеприведённой информации можно заключить, что
разрабатываемый прототип системы должен предусматривать в себе два
сценария работы: сценарий, считывающий, при помощи камеры мимику и
эмоциональный фон, а также сценарий, повышающий заинтересованность.
При этом модель их действия будет принципиально отличаться, так как
первый сценарий работы предусматривает работу с широким кругом людей
(глобальный), а второй, напротив – с более узкой, внутри группы студентов
(локальный).
11
ГЛАВА 3: НЕЙРОННЫЕ СЕТИ И ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
(ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЛОБАЛЬНОГО СЦЕНАРИЯ)
В этой главе подробнее рассмотрим методику распознавания лиц при
помощи нейронной сети. В первую очередь стоит оговориться, что данный
механизм будет задействоваться при выполнении глобального сценария
работы системы, то есть считывается мимика множества лиц, составляется их
эмоциональный портрет, а затем множество составленных портретов
компилируется в единую картину, в связи с которой, в свою очередь, можно
выносить решение по взаимодействию. В большинстве своём, в настоящее
время для распознавания мимики используют, так называемые, свёрточные
нейронные сети. Данный метод предполагает разбиение изображения на 3
типа слоёв: два слоя для сбора признаков в полученном на вход изображении
(слой свёртывания и слой пулинга) и один слой, классифицирующий
полученные в результате анализа признаки (полносвязный слой)[16]. При
этом, количество каждого из слоёв определяется уже в зависимости от
самого изображения и может варьироваться. Стоит оговорить, что перед
началом
обучения
нейронной
сети
изображение
должно
быть
нормализовано[15]. Это означает, что все поступающие в систему стопкадры имеют фиксированный размер (в разных моделях он задаётся поразному) и разрешение.
Помимо этого, сам метод обучения основан на выделении ключевых точек из
изображения, а также расстояний между ними. Следовательно, наилучших
результатов можно достичь лишь когда индивид расположен подобающим
образом в объективе. Отсюда рождается необходимость выделять из общего
потока входящего изображения лица, пригодные для распознавания эмоций.
Исходя из выше описанного, в систему необходима интеграция алгоритма
распознавания лиц. Опознанные на видео лица передаются в участок
программы,
осуществляющий
обрезку
и
нормализацию
полученных
12
изображений, а затем, передаёт для распознавания спектра эмоций и
составления эмоционального портрета.
В решении задач машинного обучения (в частности, для распознавания лиц и
имитации человеческого зрения) давно себя показала библиотека Intel
OpenVINO. Рассматривая аналоги в
вопросах работы со свёрточными
сетями, таких как, например, Caffe, нельзя не отметить её достаточно
широкий функционал, и хорошие возможности по оптимизации[17]. Её и
будем использовать в качестве основного программного средства для
распознавания лиц. Данная библиотека предоставляет достаточно широкий
функционал разработчикам в рассматриваемых вопросах. Однако, прежде
чем использовать данную библиотеку, целесообразно форматировать
видеопоток. Логично, что непрерывно определять лица в реальном времени
из видеопотока камеры не представляется возможным, алгоритмов подобной
мощности, до настоящего времени, просто не существует. Поэтому,
видеопоток будет разбиваться на отрезки длиной порядка 5 мин, хранящиеся
в буфере обмена. Из них алгоритм и будет выделять изображения с
определённым лицом и сохранять уже в другой буфер памяти, где
содержатся готовые скриншоты для последующей передачи на процесс
нормализации и обрезки.
Алгоритм распознавания эмоций таков: из видеопотока камеры выделяются
изображения с лицами, делается скриншот. Далее полученные скриншоты
нормализуются, обрезаются и передаются в свёрточную сеть. Там
определяются классы эмоций, изображение разбивается на 3 типа слоёв и
происходит
непосредственное
обучение
нейросети.
Эмоциональные
портреты сохраняются в виде набора метрик, к которым нейросеть отнесла
полученное изображение. Полученные портреты собираются и раз в
некоторый промежуток времени компилируются в общую картину для
составления глобального эмоционального портрета.
13
Финальной частью данного процесса является, непосредственно, влияние на
эмоциональный фон. Данную функцию, как говорилось ранее, можно
осуществлять множеством путей. На эмоциональный фон оказывает влияние
цвет, звук, состояние погоды в данный день. Наиболее подходящим для
реализации является создание ambient-среды. Ambient-среда представляет
собой
совокупную
работу
света,
визуальных
и
звуковых
образов,
направленную на изменение эмоционального фона в нужную сторону.
Данный сценарий представляется возможным для реализации при помощи
экранов, динамиков и управляемых источников света, установленных в
проходимых коридорах института.
Для работы ambient-среды необходимо передать ей некоторую информацию,
выбрать необходимый сценарий. Для этого и служит собранная ранее
глобальная картина психо-эмоционального фона. Из собранной картины
вычленяются классы доминирующих эмоций и, в соответствии с этим,
выбирается подходящий вариант работы ambient-среды.
Для глобального сценария была составлена диаграмма компонентов,
отражающая работу программных компонентов для описанных выше
процессов. Она приведена на следующей странице:
14
Рис. 1 Диаграмма программно-аппаратных компонентов глобального
сценария работы ВСФ
15
ГЛАВА 4: ЛОКАЛЬНЫЙ СЦЕНАРИЙ РАБОТЫ ВСФ
(ПОДДЕРЖАНИЕ ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТИ СТУДЕНТОВ)
Сценарий поддержания заинтересованности, также направлен на оказание
социальной помощи. Однако, в отличие от сценария психологической
поддержки, локальный сценарий, как нетрудно догадаться из названия,
распространяет своё воздействие лишь на узкую группу лиц. В частности,
для ВСФ основным объектом воздействия этого сценария являются студенты
одной взятой группы. Для данного сценария система взаимодействует со
специальной базой данных, содержащей сведения о расписании студентов в
данной аудитории, факультете, предмете, занятие по которому в данный
момент времени планируется провести в аудитории, и теме которая сейчас
проходится на занятиях. Исходя из набора вышеописанной информации ,
среда предлагает студентам данной группы предлагаются актуальные
достижения и новости в изучаемой области, размещённые в сети Ethernet, а
так же возможные вакансии, связанные с изучаемой на предмете областью.
Данное действие планируется осуществлять при помощи экрана,
установленного при входе в аудиторию.
Помимо этого, данный сценарий также задействует методику распознавания
эмоций. Система способна так же провести анализ эмоционального
состояния, однако в данном случае масштаб этого процесса намного меньше,
чем в глобальном сценарии. Данные собираются лишь об одной группе
студентов, так же составляется общий психологический портрет группы. В
соответствии с данным портретом так же может оказываться поддержка,
однако уже не при помощи ambient-среды, а при помощи экрана,
упомянутого выше. Студентам могут приводиться прогнозы успеваемости, а
так же предложения о некоторых дополнительных интернет-курсах по
изучаемой сфере, если система определила, например, неуверенность и
сильную взволнованность (смятение) в процессе составления портрета.
16
Алгоритм работы следующий. До прихода студентов система находится в
простое. Как только камера распознала скопление людей возле аудитории,
делается запрос в базу данных о занятиях в аудитории в данный момент
времени. Если занятий нет, а скопление людей возле аудитории произвольно,
система не начинает своей работы. Если же удалось получить
положительные сведения о наличии в данное время занятий в указанной
аудитории, система начинает процесс анализа эмоций. Эмоциональный
портрет каждого распознанного на видео индивида заносится в память.
Каждый новый портрет система сопоставляет с уже имеющимися в буфере во
избежание повторений. Как только все портреты собраны, они
компилируются в общую картину. По результатам этого процесса система
определяет доминирующий у данной группы спектр эмоций (3 ключевых) и
выносит на экран соответствующую информацию для поддержки,
соотносящуюся с изучаемой областью. Выводящаяся информация
формируется из результатов запросов по ключевым словам изучаемой темы.
Например, если у данной группы в данной аудитории в 14:00 проводятся
занятия по эконометрике, а конкретнее, изучение команд в Stata, система
делает выдержку с сайта head hunter с вакансиями, требующими умений в
Stata и определённых познаний в области эконометрики. Данная информация
может модерироваться, так же, за счёт человеческих ресурсов, нанимаемый
модератор отслеживает корректность подачи выносящейся информации в
реальном времени.
17
На следующей странице приведена диаграмма программных компонентов
локального сценария работы ВСФ:
Рис. 2 Диаграмма программных и аппаратных компонентов
локального сценария
18
ГЛАВА 5: МЕНЕДЖМЕНТ ДВУХ СЦЕНАРИЕВ В КОНТЕКСТЕ
РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ СИСТЕМЫ
Имея представление о концепции программной реализации двух сценариев
системы, возникает необходимость обозначить модель их
администрирования. В первую очередь, оба сценария работы начинают своё
функционирование лишь когда в помещении вуза присутствуют люди и
проводятся занятия, то есть окружающая среда активна. Для этого система
обращается к базе данных с расписаниями занятий, чтобы режим работы
поддерживался корректно. Апдейт расписаний занятий в базе данных
реализуется пользователем.
Оба сценария предоставляют интерфейс с собранными психологическими
портретами, которые затем запасаются в специальном облачном хранилище,
сохраняясь там до срока в один месяц. Данная информация может быть
бесценна в вопросах дальнейшего изучения психологических аспектов
институтской учёбы.
Помимо этого, каждые сутки, в ночное время (когда занятий в ВУЗе не
проводится и система находится в простое) ВСФ удаляет информацию из
буферов памяти обоих сценариев.
19
ГЛАВА 6: ФИНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ КОНЦЕПТА РАБОТЫ
ПРОГРАММНОЙ ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЫ ФАКУЛЬТЕТА
Визуальная среда факультета (далее – ВСФ) – это программно-аппаратный
комплекс, собирающий разнородные данные и выполняющий комплексный
анализ эмоционального
состояния групп
людей. В соответствии с
имеющимися данными и алгоритмами, ВСФ определённым образом
положительно влияет на эмоциональное состояние людей, повышая их
активность, заинтересованность в обучении. Система устанавливается в
проходимых местах (коридорах, залах) НИУ ВШЭ.
Стейкхолдерами данного проекта, естественно, являются руководство ВУЗа,
студенты, преподаватели. Помимо этого, стейкхолдерами могут выступать
всевозможные арендаторы помещений вуза для личных целей. Как вариант,
объединения, занимающиеся исследованиями в области психологии.
Стейкхолдеры ожидают увидеть систему как глобальный проработанный
комплекс,
корректно
оказывающий
позитивное
влияние
на
работу,
действующий ненавязчиво и неосознанно повышающий продуктивность. Для
другой стороны стейкхолдеров важен сбор и хранение информации о психоэмоциональном фоне людей для последующего изучения полученных
данных.
У ВСФ есть 2 сценария работы – глобальный и локальный.
Глобальный режим (сценарий психологической поддержки) представляет из
себя сбор данных о большом скоплении
людей. Система считывает
обезличенный психоэмоциональный фон каждого из них, создавая некий
портрет. Множество созданных портретов компилируются и вместе дают
психологическую картину исследуемой группы людей. В соответствии с
созданной
психологической
картиной
производится
эмоциональное
воздействие на скопление людей, резонирующее с определённым прежде
психоэмоциональным фоном. В помещении, где установлена система,
20
эмоциональное
воздействие
оказывает
Ambient-среда
совмещённая
с
соответствующими звуковыми и экранными образами.
Локальный сценарий работы (сценарий повышения заинтересованности) в
качестве объекта работы использует узкую группу лиц, имеющих отношение
к одному роду деятельности (студенты одной группы). В ВСФ уже имеются
загруженные
данные о расписании, номерах аудиторий, курсах и
факультетах студентов в том или ином корпусе, вплоть до темы, которую
группа проходит в данный момент времени по предмету в этой аудитории.
Разрабатываемая среда создаёт психоэмоциональный портрет каждого
отдельного индивида, сохраняя данные. В соответствии с имеющимися и
собранными данными исследуемой группе лиц на экране приводится
интересующая их информация о достижениях в области изучаемого
предмета, интересные факты по теме, оказывается психологическая
поддержка в трудных ситуациях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При написании работы была разработана концепция интерактивной
визуальной среды факультета. Разработанный концепт отвечает требованиям
стейкхолдеров, обладает необходимым функционалом для хранения и
обработки информации. На данный момент представляется возможным
начало работ по программно-аппаратной реализации, что, возможно, может
стать основой следующей курсовой работы.
21
ПРИЛОЖЕНИЕ
Здесь приведена общая диаграмма компонентов работы системы в высоком
разрешении.
22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
[1] Козловских Лидия Александровна Информационные и
коммуникационные технологии в информационно-образовательной среде
вуза // Вестник РУДН. Серия: Информатизация образования. 2007. №2-3.
[2] Исаев А. П., Вьюхин А. В., Казакова М. А., Клюев А. В., Козубский А. М.,
Фомин Н. И., Шибина Ю. Л., Черепанова Е. В. Концептуальный подход к
инновационному развитию университета через призму факультета //
Экономика образования. 2012. №3.
[3] Виноградов Р. С. К вопросу о социализации студентов вузов // Наука и
современность. 2011. №12-2. (стр. 25)
[4] Иванова Ю.Д. К вопросу о влиянии социально-психологического климата
на работоспособность сотрудников многофункциональных центров //
Инновационная наука. 2020. №8.
[5] Елгина Лариса Сергеевна Социальная адаптация студентов в вузе //
Вестник БГУ. Образование. Личность. Общество. 2010. №5.
[6] Ткачева Г.В. Научно-дидактические условия учебной адаптации
студентов на начальном этапе обучения. Современное образование:
преемственность и непрерывность образовательной системы «школа – вуз». –
М.: Прогресс, 2003. –240 с.
[7] Абабкова М. Ю., Леонтьева В. Л. Исследование эмоционального
состояния студентов на основе метода биологической обратной связи //
Образование и наука. 2017, Т. 19. № 7. С. 60–76. DOI: 10.17853/1994-56392017-7-60-76
[8] Парыгин Б.Д. Социально – психологический климат коллектива. / Под
ред. В.А. Ядова. Ленинград: Наука., 1981. – 191 с.
23
[9] Черкасенко О. С. Влияние настроения и цветовой гаммы на процесс
обучения // Сборник работ 67 научной конференции студентов и аспирантов
Белорусского государственного университета. 17-20 мая 2010 г., Минск. В
3ч. Ч.2. - Минск, 2011. - С. 182-185.
[10] Захарова Е.А. ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СТУДЕНТОВ В
ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР ОБУЧЕНИЯ // Международный студенческий научный
вестник. – 2019. – № 3
[11] .Экспресс методика по изучению социально-психологического климата в
первичном подразделении организации [Электронный ресурс] (О.С.Михалюк
и О.Ю.Шалыто)// http://psylist.net/praktikum/00056.htm
[12] Крылова Мария Николаевна Способы мотивации учебной деятельности
студентов вуза // ПНиО. 2013. №3.
[13] Шульгина Т. А, Кетова Н. А., Холодова К. А., Северинов Д. А. О
мотивации студентов к участию в организации мероприятий
профессиональной направленности // Образование и наука. 2018. Т. 20, № 1.
С. 96–115. DOI: 10.17853/1994-5639-2018-1-96-115
[14] Ахметшин Р.И., Кирпичников А.П., Шлеймович М.П. Распознавание
эмоций человека на изображениях // Вестник Казанского технологического
университета. 2015. №11.
[15] Астахов Д.А., Катаев А.В. Использование современных алгоритмов
машинного обучения для задачи распознавания эмоций // Cloud of science.
2018. №4.
[16] Тимофеева Ольга Павловна, Неимущев Сергей Андреевич, Неимущева
Любовь Ивановна, Тихонов Иван Александрович Распознавание эмоций по
изображению лица на основе глубоких нейронных сетей // Труды НГТУ им.
Р. Е. Алексеева. 2020. №1 (128).
[17] Червяков Николай Иванович, Ляхов Павел Алексеевич, Нагорнов
Николай Николаевич, Валуева Мария Васильевна, Валуев Георгий
24
Вячеславович Аппаратная реализация свёрточной нейронной сети с
использованием вычислений в системе остаточных классов // КО. 2019. №5.