Современные технологии подготовки кадров

[Admin]

Современные технологии подготовки кадров

Н.Н. СУХОРУКОВА, начальник управления информатизации РГУПС
В.В. ДЕРГАЧЕВ, начальник отдела информационно-вычислительных сетей
И.А. ГРЕЧУК, заместитель начальника отдела новых информационных технологий

В современном мире к системам передачи информации предъявляются все более жесткие требования. В первую очередь это скорость (оперативность) и качество (отсутствие помех и искажений) связи. Существует множество факторов, которые приходится учитывать при создании и эксплуатации сетей связи: проводные каналы имеют ограниченную пропускную способность, коммутационное оборудование ограничено по емкости и быстродействию, радиоэфир не гарантирует устойчивого соединения подвижных объектов и др. Транспортные информационные системы не являются исключением -несвоевременная передача сообщения чревата не только финансовыми убытками, но и угрозой жизни и здоровью людей, крупными повреждениями технических средств и перебоями в работе систем безопасности. Поэтому транспортная отрасль предъявляет особые, повышенные требования к подготовке специалистов, проектирующих и эксплуатирующих такие системы. В Ростовском государственном университете путей сообщения при обучении студентов старших курсов уделяется особое внимание этим проблемам.

Классическая система подготовки кадров РГУПСа предусматривает практическое обучение персонала с использованием тренажеров. При этом вырабатываются навыки управления тем или иным объектом в зависимости от специальности обучаемого. В РГУПСе к этой проблеме подошли более широко - во взаимодействии профессорско-преподавательского состава и студентов факультетов АТС, УПП, электромеханического и энергетического, а также специалистов дорог был создан целый лабораторно-тренажерный комплекс "Виртуальная железная дорога" (ВЖД). Его задача -моделирование условий для коллективной работы будущих специалистов железнодорожного транспорта в качестве участников перевозочного процесса, действующих в единой согласованной команде.

В процессе тренинга студенты учатся принимать управленческие решения во взаимодействии друг с другом, но каждый в своей сфере деятельности. Ведь от их умения впоследствии во многом будет зависеть безопасность движения поездов в целом. В устоявшейся системе подготовки кадров это умение вырабатывается на этапе адаптации сотрудника в условиях рабочего места. С использованием тренажерных комплексов появляется возможность развить навыки пользования связью еще на этапе обучения, тем самым сокращая адаптационный период и повышая качество подготовки специалистов.

Для эффективной работы важно создать устойчивую среду обмена речевыми сообщениями между лицами, принимающими решения, и операторами на местах. Ввиду объективных технических факторов эта возможность в реальной системе связи ограничена. К примеру, абонент системы технологической связи может получить отказ связи с другим абонентом вследствие ее ограничений, а не сбоя системы, поэтому он должен максимально эффективно, не перегружая каналы, участвовать в переговорах. Кроме того, абонент должен быть подготовлен к действиям в нестандартных ситуациях и корректировать свою деятельность так, чтобы минимизировать последствия возможного отказа связи. Следует отметить, что экспериментальная система предоставляет возможность протоколирования переговоров.

В таких условиях приобретает особую важность задача обеспечения соответствия моделируемой и реальной систем связи по правилам коммутации проводных каналов, условиям прохождения радиосигналов, поведению системы при отказах различных ее блоков.

Система тренажерного комплекса может изменять как свои характеристики, так и алгоритм работы в зависимости от состояния виртуального объекта в схеме тренажера. Например, имея карту покрытия зоны приема виртуального мира для мобильного передатчика, она способна имитировать такие характеристики связи, как чувствительность, частота, вносимые помехи и др. Особенно хорошо эта система зарекомендовала себя при обучении персонала работе в условиях нештатных ситуаций. Гибкость конфигурирования позволяет использовать ее в системе распределенных тренажерных комплексов.

Важно отметить, что написанием дополнительных модулей, настройками при подключении новых лабораторий и тренажеров под руководством преподавателей занимаются студенты факультета АТС. Это дает им возможность применить получаемые знания на практике и получить опыт по внедрению своих разработок. Кроме того, они сопровождают работу системы во время занятий студентов других специальностей на тренажере, причем преподаватель имеет возможность ставить задачу как для работы в нормальном режиме, так и создавая различные нештатные ситуации (к примеру, повреждения в устройствах СЦБ).

Студенты кафедры "Автоматика и телемеханика" во время тренинга отвечают за исправность устройств СЦБ и в случае возникновения отказов устраняют их в обстановке, максимально приближенной к реальной.

Программный комплекс связи "Контур-1", разработанный специально для работы в рамках тренажерного комплекса, обеспечивает участников тренировки голосовой связью. В его состав входят:

блок управления, организующий работу системы с конечными персональными компьютерами (ПК) по локальной и глобальной вычислительной сети и содержащий минимальный набор функций и процедур для их программирования;

службы установки и создания соединения;

блок инициализации состояния системы, настраивающий ее перед началом работы;

алгоритмический блок управления, реализующий управление процессом связи.

Функциональная структура программного комплекса приведена на рисунке.

Такая блочная архитектура системы имеет два основных аспекта: наличие вспомогательного программного обеспечения (ВПО), которое выполняет отдельные внутренние функции, и работа в режиме удаленного доступа по сети Интернет.

Использование протокола НТТР не требует дополнительного программного обеспечения (ПО) на серверной машине, поскольку необходимое ПО входит в состав системы. На машине клиента должен быть установлен браузер версии Internet Explorer 3.0 и выше. Основное достоинство этого подхода - переносимость: написанный текст без каких бы то ни было изменений работает на разных платформах и позволяет просматривать HTML-страницы как с помощью Internet Explorer, так и с помощью Netscape Communicator. Недостаток такого решения - ограниченное количество одновременно работающих с ним пользователей (не более 50).

Протокол TCP/IP применяется для отслеживания состояния и передачи управляющей информации по системе связи. Он обеспечивает проверку наличия ошибок и обмен подтверждающими сообщениями, в результате данные достигают места назначения заведомо без искажений. Как наиболее важный фактор при принятии решения о выборе протокола использовалась надежность доставки правил функционирования системы.

Для передачи видео/аудио информации используется протокол UDP/IP. «Ненадежный» протокол UDP не гарантирует, что дейтаграммы будут приходить в том порядке, в котором были посланы, и того, что они придут вообще. Для передачи видео/аудио информации также используется многоадресная IP-передача. Она идеально подходит для тех случаев, когда необходимо направлять информацию из одного или нескольких источников многим адресатам; трафик, исходящий из одного источника, будет тиражироваться по мере его прохождения по сети, причем каждый адресат получит свою собственную копию потока данных. Используя ресурсы сети и сервера, можно доставлять данные одновременно многим получателям так же эффективно, как и одному.

С целью управления и контроля систем, расположенных на компьютерах конечных пользователей, была разработана подсистема контроля и управления пользователями (ПКУП). Она выполняет запросы о состоянии таких компонент, как драйверы системы связи и сети, службы взаимодействия с сервером. ПКУП имеет визуальный интерфейс и позволяет задавать новые или изменять существующие правила на удаленном компьютере и иметь целостное представление о состоянии систем на удаленных ПК. Также имеется возможность централизованно обновлять ПО на удаленных ПК и посылать уведомления конкретному пользователю.

Для взаимодействия с сетевыми протоколами специалистами Управления информатизации РГУПС разработан и написан драйвер для ОС Windows NT/2000/XP. Поскольку операционная система Windows NT/2000 запрещает непосредственную работу прикладных программ с портами ввода-вывода процессора, был создан драйвер ядра «DrvFltlp.sys», являющийся переработанной версией стандартного драйвера, поставляемого в составе «Microsoft® Windows ® Driver Development Kit». Он написан на языке программирования Си и реализует функции доступа к портам ввода-вывода процессора и некоторые более сложные операции ввода-вывода.

В систему связи также может быть дополнительно включен модуль распознавания речи. Это становится важным фактором при использовании системы в составе распределенного тренажерного комплекса.

Однако основным недостатком систем, позволяющих распознавать речь, является невозможность выделения речи определенного диктора из группы говорящих. Эту проблему удается решить путем ввода специальных правил фильтрации в систему связи, которые разделяют переговоры на потоки данных. Такие разделенные потоки доставляют речь в направление слушателя, при этом данные потоки могут дополнительно маршрутизироваться на специально выделенную сетевую станцию распознавания речи. станция распознавания в зависимости от того, кому принадлежит поток данных, может их соотносить с конкретным пользователем.

Другой проблемой в системах распознавания речи является дикторонезависимость. Дикторонезависимые системы могут использоваться без их предварительного обучения эталонным моделям диктора и его произношению. Одним из примеров такой системы распознавания речи является продукт SpeechPearl. Это набор программных модулей, библиотек и утилит для разработки систем распознавания речи для телефонных приложений, включающий поддержку русского языка на основе русских фонем.

Мониторинг качества обучения является одним из основных факторов эффективности учебно-воспитательного процесса. В условиях обеспечения индивидуального подхода к каждому ученику очень важно корректно провести качественный и количественный анализ их знаний и умений. Такой анализ является сложной многофакторной зависимостью с большим числом переменных. Проведение подобного анализа часто требует больших затрат сил и времени на проведение статистических расчетов.

Мониторинг с использованием компьютерных технологий значительно сокращает время и трудозатраты анализа и при этом значительно повышается информативность результатов. Результаты анализа могут быть представлены в виде таблиц и графиков.

Применение разработанной уникальной технологии позволяет включить комплекс в систему дистанционного образования. Это значительно расширяет круг обучающихся и сокращает расходы на обучение, обеспечивая при этом его высокое качество. Программное обеспечение прошло успешную апробацию в составе распределенного тренажерного комплекса ВЖД. Для проверки работоспособности комплекса через сеть передачи данных ОАО "РЖД" на базе Самарской государственной академии путей сообщения были установлены рабочие места участников тренировки на тренажерном комплексе "Виртуальная железная дорога". Они находились в едином информационном пространстве с рабочими местами коллег в РГУПС, откуда осуществлялось руководство процессом тренинга.

Такая тренировка была продемонстрирована в ходе проведения совещания первых проректоров железнодорожных вузов, в котором приняли участие также проректоры по учебной работе, ведущие специалисты отрасли, специалисты по подготовке кадров и представители руководства отраслевых департаментов. На нем методика обучения студентов и повышения квалификации кадровых работников железнодорожных предприятий путем проведения деловых игр с использованием комплекса тренажеров типа "Виртуальная железная дорога" получила высокую оценку. Была отмечена ее уникальность, позволяющая обучать студентов приемам работы в практических реальных условиях.

Возможность использования комплекса в целях обучения и повышения квалификации неоднократно демонстрировалась на различных выставках и совещаниях и неизменно получала высокую оценку руководства отрасли.

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin