К.т.н Пеньков А.П., к.ф-м.н Григор’єв В.М., Підкоритов С.О.

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Загальна методологія оптимізації дослідження застосування програмних емуляторів при проектуванні комп’ютерних мереж

В рамках дисципліни «Комп’ютерні мережі» студенти повинні виконати ряд лабораторних робіт, які охоплюють в достатній мірі питання по основним мережевим протоколам та технологіям й використовуються в підготовці інженерів з комп’ютерних систем. В роботі було розглянуто програми-емулятори, які є багатофункціональними рішеннями при проектуванні мереж. Для ефективності вивчення основ роботи з мережевими технологіями та враховуючи різні вимоги та вподобання користувачів є актуальним створення методичних вказівок щодо роботи з альтернативними програмними засобами. В роботі вирішено використовувати аспекти програмного середовища Packet Tracer. Тому виникає проблема знаходження оптимальних умов в процесі навчальної праці, задача пошуку забезпечення й «охорони праці».

Проаналізуємо структуру завдання у вигляді назви дипломної роботи «Дослідження можливостей застосування програмних емуляторів при проектуванні комп’ютерних мереж».

Очевидно, що передбачується розробка складного людинно-машинного комплексу - навчально-методичного робочого місця.

Взаємодія людини і техніки в системі виробництва (система людина – машина - навчальне середовище) повинно розглядатися при проектуванні і створенні безпечних умов праці, при рішенні задач оптимізації праці, з урахуванням вимог ергономіки. У нашому випадку «людина» – «студент/викладач», «машина» – «ЕОМ», «виробниче середовище» – «навчальне середовище». Для уточнення структури робочого місця використаємо його системне представлення, запропоноване на схемі (

рис. 1), де КФ – керуюча функція, ЗП – засіб праці, ПП – предмет праці.

Рис. 1. Схема системного представлення функціонального робочого місця

ПП – відповідає на питання «що обробляти?», ЗП - відповідає на питання «чим обробляти ПП?», КФ - відповідає на питання «як взаємодіють ПП і ЗП?». КФ також повинна слідкувати за виконанням вимог. Управління зобов’язане видати кінцевий результат, який відповідає постановці задачі. Навчальне «оточуюче середовище» визначає умови роботи системи.

Елементи системи праці (рис.1) варто ототожнювати з загальним формулюванням розроблюваної системи праці (Sпр.), згідно теми дипломної роботи. Так предметом праці буде проектування комп’ютерних систем. Програмна реалізація вказаного ПП повинна виконуватися (згідно завданню) з використанням обраного програмного емулятора, який, таким чином, виконує роль ЗП. Управляюча функція представлена у вигляді формалізмів взаємодії програмних засобів з особливостями мережевих функцій та протоколів в алгоритмічній послідовності навчального процесу.

Проведений аналіз формулювання завдання дозволив уточнити «технічний аспект» «навчальної системи», в якій у якості ЗТ виступає «навчаємий», яким у нашому випадку являється студентом. В такому разі повна Sпр по темі роботи повинна мати наступний вигляд

Рис. 2. Система навчальної праці по темі роботи.

Даною моделлю остаточно визначено функціональне робоче місце за темою завдання, його елементи, що необхідно розглянути в процесі навчально-методичного проектування, вирішення задач оптимізації с врахуванням конкретних вимог ергономіки. Процес дослідження «можливостей використання програмних емуляторів» можна представити як окрему систему праці (рис.3):

Рис. 3. Система праці по формалізації знань

«з проектування комп’ютерних мереж»

Систему охорони праці представимо у вигляді, зображеному на рис.4 .

Рис. 4. Система охорони праці.

Для реалізації системи (рис.4) маємо визначити конкретні вимоги ергономіки [1,4] у системі «людина-машина-навчальне середовище» (Sл-Sм)-Sв.с. Розглянемо основні вимоги ергономіки та критерії їх оцінювання.

1. З «економічних вимог» обираємо «виключення зайвих витрат робочого часу» (воно обмежено у нашому випадку часом одного робочого дня – 8 годин, з обов’язковими перервами 10 хвилин щогодини та годиною обідньої перерви) та «раціональна організація робочого місця». В якості критеріїв виступають завдання «підвищення ефективності» та «оптимізації».

2. Серед психофізичних вимог найважливішими є «скорочення інформаційних навантажень», «скорочення фізичних навантажень».

3. Серед психологічних вимог слід взяти до уваги «встановлення залежності між даними, які аналізуємо, та кінцевим результатом», адже оператор має контролювати вихідні данні, бо він несе відповідальність за правильність проведення дослідження.

4. Антропометричні вимоги повністю визначаються «параметрами робочої зони, в якій знаходиться людина» у штатному робочому місці «людина - ЕОМ».

5. До гігієнічних вимог відносять «параметри мікроклімату». Особливістю їх використання у розроблюваній системі людина-машина полягає в тому, що необхідно їх приймати до уваги на виробничих площах під час проведення досліджень.

6. З естетичних вимог важливими є «наочність» отримуваного результату, «зручність до сприймання», «стислість інформації».

7. Соціальні вимоги можна віднести до другорядних, через можливість проводити процедуру аналізу матеріалу індивідуально.

Через взаємодію з невідповідним до вимог ергономіки робочим місцем людина потрапляє під вплив таких негативних факторів як монотонність (що викликає напругу через одноманітність дій), гіподинамія, психічне виснаження, психоемоціональну напруженість.

Варто звернути увагу на зв'язок УФ (рис.1) з Sкер. (рис.4) Згідно [3], існують наступні функції керування «працеохоронної» системи: облік, аналіз, контроль, оперативне керування, прогноз, планування. У відношенні до теми дипломної роботи найвищий пріоритет можна віддати процесу «контролю».

У викладеному матеріалі розглянуті основні аспекти «працеохоронної» методології дослідження можливостей застосування програмних емуляторів при проектуванні комп’ютерних мереж.

Література

1. Мардахаев А.А. Охрана труда. История, теория, практика. – Львов. Вища школа, узд-во Льв. ун-та, 1984. – 140с.

2. Эргономические проблемы охраны труда. Межвузовский сборник научных рудов/Отв.редактор В.В.Романов. – Тверь, 1990.