К настоящему времени накоплен огромный опыт в области теории и практики применения нейрокомпьютерных систем, разработаны различные математические модели, программно-алгоритмические и схемотехнические решения, направленные на решение различных задач. При этом наблюдается явная нехватка информации источников по нейросетевой тематике на русском языке, не говоря уже об учебниках для вузов.

Сегодня ситуация начинает выправляться и наряду с печатными изданиями все большее распространение получают информационные порталы, задача которых — оптимально и эффективно использовать возможности Web-технологий для организации научных исследований и образовательного процесса.

Сегодня широкое распространение в ИТ-индустрии получило направление, связанное с созданием электронных информационных систем, электронных учебников и систем дистанционного образования, примером которого может быть портал «Новости с Российского рынка нейрокомпьютеров» (neurnews.iu4.bmstu.ru), в работе которого принимают участие специалисты из Москвы, Красноярска и других городов России и Украины.

Все начиналось в 1995 году, когда при построении системы автоматизированного управления проектированием и производством мы решили использовать Internet-технологии. Кроме основных задач автоматизации, пришлось заниматься и вопросами обработки сигналов для реализации систем активного управления волновыми полями (акустика, вибрации, магнитные поля и т.п.). Для обеспечения возможности работы пространственной системы активного управления волновым полем потребовалось распараллеливание вычислений, а для этого необходимо было использовать методы нейровычислений.

Столкнувшись с необходимостью использования нейросистем, мы начали искать информацию о них, однако, найдя массу ссылок по нейроинформатике в зарубежной части Сети, мы почти ничего не обнаружили в ее российском сегменте. Со временем, в ходе работы над проектом нейроадаптивной системы активного гашения шума, мы накопили достаточно обширный материал по использованию нейросетей и решили, создав в своей сети Web-сервер, разместить на нем имеющуюся информацию.

Так появился открытый для всеобщего обозрения сайт по использованию нейросетевых алгоритмов. Содержание сервера постоянно пополнялось, появлялись и другие сайты по нейросетевой тематике; сейчас их уже около пятидесяти. С течением времени в сотрудничестве с ведущими учеными в области нейроинформационных технологий удалось сформировать набор материалов, составляющий настольную «книгу» любого разработчика нейросистем.

Сегодня в проекте участвуют более десяти человек из различных уголков страны. Использование распределенной архитектуры и зеркальных серверов позволяет обеспечивать надежный и оперативный доступ к информации.

Настоящей целью нейропортала является создание научно-обоснованных методик применения разработанных программно-технических решений для реализации информационно-обучающей системы по нейрокомпьютерам, включающей постоянно обновляемую базу данных по нейрокомпьютерам и нейроинформатике, подсистему поиска, подсистему телеконференций и материалы по программе «Internet-образование в области нейроинформатики».

При попытке функционально объединить информационную и обучающую системы потребовалось решить целый комплекс проблем:

  • как построить учебный курс для дистанционного образования;
  • как переработать учебный курс для его компьютеризации;
  • как и какими средствами осуществлять контроль знаний, оценивать уровень закрепления навыков и умений;
  • какие информационные средства применять для решения поставленных задач обучения.

Кроме этого, необходимо оценить не только методическую, но и экономическую сторону внедрения и эксплуатации информационно-обучающих компьютерных систем. Основными проблемами при развитии систем дистанционного образования являются сегодня сложности развития российских компьютерных сетей, дороговизна подключения к Internet, недостаточная актуальность многих обучающих программ и т.п. Конечно, с модернизацией отечественных сетей связи в недалеком будущем новые образовательные технологии займут достойное место в общем ряду средств и методов обучения. Однако и тогда ни преподаватель, ни книга не будут исключены из процесса обучения: просто оно будет осуществляться на новом технологическом уровне, который определяется информационным развитием общества.

Проанализируем конкретные методологические подходы к основным принципам организации, структуре и свойствам применения Internet-технологий при построении информационно-обучающей системы по нейроинформатике в рамках нашего портала.

Одним из инструментов популяризации своей продукции и результатов разработок, а также решения задач по подготовке специалистов в конкретной предметной области является Internet. Как и любая информационная система по конкретной предметной области, портал по нейроинформатике и нейрокомпьютерам тесно связан с характером и особенностями предметной области и уже в своей информационной структуре должен отражать приоритетные направления развития конкретного научного направления.

Самая трудная методологическая задача, стоящая перед разработчиками такой системы, — создание комплексной методики проведения дистанционного обучения, учитывающей все многообразие возможных вариантов взаимодействия пользователя и системы, начиная с функций обучения и кончая предоставлением необходимых справочных данных, литературы, конференций и т.п. Обобщенная структура нашего портала включает в себя: путеводитель, применение нейрокомпьютеров, нейроматематику, нейропрограммы, аппаратное обеспечение нейровычислителей, журналы и издания по нейросетевой тематике, конференции, нейросетевой виртуальный университет, обзор диссертаций по нейросетевой тематике, виртуальную библиотеку, контактную информацию.

Основные ресурсы портала направлены на подготовку специалистов в области нейроинформатики, однако они будут полезны профессионалам и начинающим специалистам. В планах стоит создание виртуальной библиотеки и активной контрольно-обучающей системы по нейрокомпьютерным системам на базе Java-технологий, а также разработать комплекс лабораторных работ в виде активных Java-апплетов. На следующей стадии реализации проекта предполагается организовать при участии ведущих кафедр российских вузов виртуальный университет.

Текущая реализация нейропортала включает: раздел по нейроматематике, виртуальный музей нейрокомпьютеров, разделы по аппаратному и программному обеспечению нейрокомпьютеров и нейроимуляторов, подсистему «Internet-образование в области нейроинформатики», виртуальную библиотеку, телеконференцию «Нейрокомпьютеры и нейроинформационные технологии», а также систему формирования рейтинга российских нейросайтов и глоссарий.

Здесь можно найти материалы вводного курса нейроинформатики и нейросетевых технологий, материалы книг А.Н. Горбань и др. «Нейроинформатика» и «Нейроинформатика и ее приложения», познакомиться с монографией Э.М. Куссуль «Ассоциативные нейроподобные структуры», а также загрузить оценочные версии разнообразного ПО, например, экспертно-справочной системы по нейрокомпьютерам и нейроинформатике, аппаратно-программного комплекса автоматизированного проектирования адаптивных и нейросетевых систем активного управления волновыми полями и т.п. В рамках работы секций планируется организовать обмены мнениями, дискуссии, тематические диспуты, семинары, телеконференции.

Андрей Власов (vlasov@iu4.bmstu.ru) — доцент кафедры ИУ4 МГТУ им. Н. Э. Баумана

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями