Компьютерные симуляции в образовании что это

Обновлено: 04.07.2024

С развитием информационных технологий мир довольно успешно покоряет теория симуляции. Сама идея того, что наш мир кто-то создал, знакома нам из религиозных учений. Сотворён ли наш мир Богом, либо некоей сверхмогущественной цивилизацией - по существу значения не имеет. Более подробно по этой теме я высказался в статье « Если завтра учёные докажут, что наш мир - симуляция, потеряем ли мы смысл в жизни? ».

Но когда человечество достигнет такого уровня технологического развития, что мы сами сможем создать симуляцию собственной виртуальной вселенной?

На самом деле, это дело не совсем далёкого будущего. Начало будет положено в тот момент, когда обработка огромных массивов данных будет возложена на квантовые вычислительные мощности (квантовые суперкомпьютеры), после чего мощности на основе классических процессоров будут конкретизировать данные и выдавать конечный результат.

В нашей вселенной квантовые параметры изначально являются неопределёнными, поэтому точно рассчитать те или иные модели квантовый компьютер не способен. Однако он способен выдать вероятность развития событий, а этого уже достаточно для того, чтобы классический компьютер, мощностью в миллионы раз меньше, смог конкретизировать (уточнить) полученную информацию.

Точность искусственно созданного мира, его детализация и проработка будут зависеть от количества энергии, затраченной на единицу объёма в компьютерной системе. И тут нас ждёт первое ограничение по максимальной мощности процессоров, а, следовательно, и детализации виртуального мира.

Количество энергии, которым можно оперировать на единицу объёма пространства, определяется радиусом Шварцшильда. И если в конкретном объёме эквивалент Массы-Энергии будет превышен, то вся система коллапсирует в чёрную дыру.

Помните околонаучную шутку о том, что при делении на ноль вселенная коллапсирует? Так вот, в рамках данного примера эта шутка обретает смысл. Количество энергии для расчёта результата будет расти в геометрической прогрессии, что способно вызвать коллапс всей системы, если не будут предусмотрены механизмы защиты. Помните околонаучную шутку о том, что при делении на ноль вселенная коллапсирует? Так вот, в рамках данного примера эта шутка обретает смысл. Количество энергии для расчёта результата будет расти в геометрической прогрессии, что способно вызвать коллапс всей системы, если не будут предусмотрены механизмы защиты.

Второе ограничение – это скорость распространения информации во вселенной, которая ограничена скоростью света. Даже частицы при квантовой телепортации или квантовой запутанности, хоть и изменяют свои состояния мгновенно (даже несмотря на расстояние), но считать эти изменения быстрее скорости света всё равно невозможно.

Всё это накладывает довольно жесткие ограничения на будущую компьютерную симуляцию.

То есть каких бы высот технологического прогресса ни достигла наша цивилизация, в нашей вселенной мы упрёмся в физический порог вычислительной мощности на единицу объёма пространства, за которой последуют либо коллапс всей системы, либо слишком сильные искажения и задержки.

Так, например, при расчётах квантовых эффектов используется метод Монте-Карло, и только одни гравитационные аномалии уже представляют собой слишком сложный феномен для расчёта даже на квантовых компьютерах запредельных мощностей. Исследователи, проводившие эти эксперименты, убеждены, что столь сложную систему не удастся вычислить на компьютере любой мощности даже за триллион лет.

Ещё одно ограничение - это оперативная память. Квантовые процессы настолько сложны в расчётах, что для хранения данных всего 20 спинов (квантовых состояний) элементарных частиц требуется 1 терабайт ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, оно же "RAM" ). Причём количество требуемого ОЗУ вырастает не линейно, а в геометрической прогрессии, и для хранения 1000 квантовых состояний элементарных частиц уже понадобится использовать всю известную материю во вселенной для ОЗУ (все атомы, электроны, прочие элементарные частицы и всю энергию Вселенной).

В теоретической физике существует такое явление как Kugelblitz (Кугельблиц) - образование чёрной дыры не из коллапса массы, а из концентрации энергии в единице объёма пространства. В теоретической физике существует такое явление как Kugelblitz (Кугельблиц) - образование чёрной дыры не из коллапса массы, а из концентрации энергии в единице объёма пространства.

Так что симулировать нашу вселенную на квантовом уровне - это задача, решение которой стоит за пределом физических свойств нашей же вселенной.

Другое дело - симулировать вселенную до разрешения атомных кристаллических решёток. Это уже вполне теоретически реализуемая концепция, но всё же очень отдалённая по времени.

Количество энергии, необходимое для создания такой симуляции, будет находиться на пределе коллапса системы. Для квантового компьютера – это эквивалент энергии массы в 800 миллионов тонн на объём, занимаемый протоном.

Кажется, что это астрономическое количество энергии, но такая энергия достигается при коллапсе сверхмассивных звёзд, итогом которого является рождение чёрной дыры.

Чёрная дыра размером с протон будет образована при достижении плотности эквивалента энергии в 846 миллионов тонн. Следовательно, это и есть энергетический предел квантовых компьютеров, после которого их джёт коллапсирование в чёрную дыру.

Остаётся только один вопрос: а как всё это запитать необходимой энергией?

Даже будучи сверхразвитой цивилизацией, мы сможем симулировать вселенную с детализацией лишь до размеров атома, более высокое разрешение - недостижимо. Симуляция на уровне известных квантовых эффектов требует в сотни раз больше материи и энергии, чем существует в нашей вселенной.

Пример подобной симуляции - это голопалуба в сериале "Звёздный путь". Голодек способен симулировать мир вплоть до атомов, но в крайне ограниченном объёме. Пример подобной симуляции - это голопалуба в сериале "Звёздный путь". Голодек способен симулировать мир вплоть до атомов, но в крайне ограниченном объёме.

Если ограничиться просто реалистичной картиной мира с разрешением на уровне сетчатки человеческого глаза, то тут всё гораздо проще. Особенно если округлить физические константы нашего мира. Допустим, рассчитывать число «ПИ» с достаточным округлением.

Например, для расчёта радиуса Земли, с погрешностью в 10 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса, понадобится 15 знаков после запятой, а для расчёта точного радиуса вселенной (46 млрд световых лет), с погрешностью в один атом водорода, – 40 знаков.

На данный момент вычислено 31,4 триллиона знаков после запятой числа «ПИ».

Симуляция с высоким разрешением (до уровня человеческого зрения), то есть без излишеств, возможна в ближайшие 50 лет. Прогресс будет определяться развитием квантовых вычислительных мощностей, которые на сегодня находятся в экспериментально зачаточном состоянии.

Пример подобной симуляции мира показан в фильме "Первому игроку приготовиться". Пример подобной симуляции мира показан в фильме "Первому игроку приготовиться".

Невозможность симулировать квантовые процессы нашей вселенной совершенно не означают, что наше собственная вселенная не является симуляцией. Если наша вселенная - это симуляция (даже компьютерная), то те, кто её создал, живут во вселенной с более сложными физическими законами, которые физически позволяют симулировать наш мир с подобном разрешением.

В следующей статье поговорим о симуляции разумных существ.

Если Вам нравится контент и тематика канала, вы всегда можете отблагодарить меня, нажав кнопку "палец вверх" (нравится) и оставив комментарий. Так вы помогаете продвижению канала. Спасибо, друзья!

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Юсупова Феруза Эркиновна, Солижонова Махсума Обиджон Кизи

Статья о методах, целесообразности внедрения в обучение тренажеров-симуляторов, а также их типах. Тренировочный симулятор представляет собой виртуальную среду, при помощи которой могут быть приобретены различные навыки. Такие симуляторы могут быть применены в различных сферах.

Текст научной работы на тему «Симуляторы в образовательном процессе»

Обучение по ряду дисциплин предполагает выполнение обучаемым цикла лабораторных работ и заданий на курсовое и дипломное проектирование. Значительную часть работ, заданий и экспериментов можно выполнять с помощью программ моделирования или на основе дистанционного доступа к реальному оборудованию. В этом случае клиентский компьютер дополнительно должен быть оснащен программами моделирования, выполнения необходимых расчетов, дистанционного управления исследуемыми объектами.

1. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: «Филинъ», 2003.

2. Норенков И.П., Зимин А.М. Информационные технологии в образовании. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.

3. Информатизация образования: направления, средства, повышение квалификации / Под ред. С.И. Маслова. М.: Изд-во МЭИ, 2004.

5. Норенков И.П. Концепция модульного учебника // Информационные технологии, 1996, № 2.

6. И. Г. Захарова. Информационные технологии в образовании. / И. Г. Захарова. М.: Академия, 2003. 192 с.

СИМУЛЯТОРЫ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

1 2 Юсупова Ф.Э. , Солижонова М.О.

1Юсупова Феруза Эркиновна - ассистент; 2Солижонова Махсума Обиджон кизи - студент, направление: менеджмент в сельском хозяйстве, кафедра информационно-коммуникационных технологий, Ташкентский государственный аграрный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан

Аннотация: статья о методах, целесообразности внедрения в обучение тренажеров-симуляторов, а также их типах. Тренировочный симулятор представляет собой виртуальную среду, при помощи которой могут быть приобретены различные навыки. Такие симуляторы могут быть применены в различных сферах.

Ключевые слова: симулятор, модель, программы PhET, виртуальные лаборатории.

В настоящее время, почти все симуляторы компьютеризированы, и включают многоступенчатые алгоритмы, которые оценивают эффективность действий на основании принятых решений. Большинство симуляторов основаны на реальных процессах в промышленности, и, следовательно, они используют реальные данные, чтобы быть как можно более точными и предоставить реалистичный опыт.

Использование моделей в учебном процессе не считается новым методом. Модели используются издавна. Симуляторы используются во всех отраслях учебного процесса, начиная с начальных классов до высших образовательных учреждений. В последнее время симуляторы используются и в медицине тоже. Ещё одним преимуществом симуляторов является то, что они являются дешёвой альтернативой реальных объектов. Симуляторы дают возможность без каких-либо инструментов

моделировать физические процессы и виртуально проводить виртуальные лабораторные занятия. Это само собой не только экономит финансы, но и даёт возможность обойтись без них. Преимущество симуляторов не требующее финансовых затрат, даёт возможность проводить студентами некоторые исследования стократно. Ещё одна преимущественная сторона симуляторов, это то что они безопасны в использовании. Проведение некоторых исследований грозит человеку летальными исходами. Например, изучение происшествий связанных с ядерной физикой. Этого вида исследования не только требуют больших финансовых затрат, но и создают опасность для человеческой жизни.

С помощью симуляторов студенты, хоть и виртуально, имеют возможность воплотить в жизнь изученные на уроках знания. В ходе проведения этих исследований студенты укрепляют теоритические знания и вносят свою пользу в развитие внедрения их в жизнь. Кроме того вносят свой вклад в развитие и прогрессирование самих симуляторов, поднятию уровня симуляторов до того уровня, когда они будут давать результаты одинаковые с реальными исследованиями. Впоследствии студенты не остаются «слушателями», а становятся участниками научно-исследовательских работ. А это в свою очередь увеличивает интерес студентов учиться и проводить научные исследования.

Лауреат Нобелевской премии 2001 года, доктор естественных наук К.Виман создал сайт «Physics Education Technology» (PhET). На сайте PhET сущетвуют модели разных тем. Они созданы с помощью программ Java и Macromedia flash.

Модели предоставленные в программе PhET, являются Open Sourse. То есть любой пользователь может пользоваться ими бесплатно. В программе PhET насчитывается более 100 моделей, которые относятся к таким наукам, как физика, математика, химия, информатикаи другие. Они дают возможность проводить наглядные опыты, организовывать работы виртуальной лаборатории и моделировать их.

Модели программы PhET можно широко использовать на уроках физики, математики, химии и биологии, в целях организации виртуальных лабораторных занятий.

Работа с симуляторами Crocodile Clips Ltd.

Своими программами Crocodile Clips Ltd позволяет учителям и ученикам (студентам) пользоватья в домашних условиях (home licence).

О программе Crocodile ICT.

Программа Crocodile ICT даёт хороший эффект в обучении информатики. С помощью этой программы доступнее объяснить студентам программирование, точнее отдел алгоритмов.

Помимо этого, в ходе работы блок схем, есть возможность давать задание персонажам выполнять разные виды движений (бросать сальто, хлопать в ладоши, двигаться налево или направо, эмоциоальные выражения, говорить определённые слова и т.д.). Такая возможность предотвращает монотонность работы студентов.

Эта программа улучшается со стороны Crocodile Clips Ltd с 1994 года. Программу можно широко использовать в решении примеров, проведении виртуальных лабораторных работ и организации демонстрационных опытов.

Современные студенты большую часть свободного времени «живут» в виртуальном мире, им это интересно. При использовании компьютера на учебном занятии исчезает необходимость мотивации их на учебную цель, они с удовольствием

включаются в выполнение работы, самостоятельно, пытаются понять предложенное задание, все его особенности и добираются до самой сути.

Применение компьютерных симуляций и моделирования естественнонаучных процессов ведет к повышению активности обучающихся, к расширению границ их кругозора и лучшей усваиваемости материала.

1. Панина Т.С. Современные способы активизации обучения: учеб. пособие для студентов. высш. учеб заведений / Т.С. Панина, Л.Н. Вавилова; под ред. Т.С. Паниной. М.: Академия, 2008. 176 с.

2. Панфилова А.П. Инновационные педагогические технологии: Активное обучение: учеб. пособие для студ. высш. учеб заведений /А.П.Панфилова. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. 192 с.

3. Ступина С.Б. Технологии интерактивного обучения в высшей школе : уч. метод. пособ. / С.П. Ступина. Саратов: Издательский центр «Наука», 2009. 52 с.

РАЗВИТИЕ САМООЦЕНКИ ДЕТЕЙ СТАРШЕГО ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ПОСРЕДСТВОМ ЗАНЯТИЙ

ТХЭКВОНДО Агилера А.Г.В.

Агилера Амайа Гладис Вера - магистр, Балтийский федеральный университет им. И. Канта, г. Калининград

Аннотация: началом осознания ребенком самого себя по праву называют старший дошкольный возраст. В этот период закладывается основа для формирования элементов самосознания, в том числе, самооценки. И, конечно же, если ставится задача формирования ее адекватного уровня, то следует особое внимание уделить тем инструментам, которые имеют непосредственное влияние на эту личностную категорию. Одним из них можно назвать спорт, и поэтому предметом нашего исследования стали занятия тхэквондо как средство развития самооценки старших дошкольников.

Ключевые слова: самооценка, дошкольный возраст, занятия, влияние, диагностика, анализ, тхэквондо.

Формирование динамической самооценки в дошкольном возрасте происходит посредством таких видов деятельности, в которых есть установка на четкий результат. Итог такой деятельности должен выступать в доступной форме, чтобы ребенок самостоятельно мог его оценить. У юных спортсменов, ввиду их возрастных особенностей, эмоциональная сторона чаще всего преобладает над рациональной. Это значительно усложняет процесс определения правильной самооценки. Однако крайне важно для спортсменов любого вида спорта уметь критически оценивать свои возможности. Это позволяет ставить перед собой необходимые цели для достижения более высоких результатов. Отсюда следует, что самооценка - это ключевой элемент самосознания личности, и ее значимость для спортивной результативности крайне важна. Если брать во внимание, что спорт является мощным инструментом влияния на формирование личностных качеств, то возникает необходимость использовать этот

Что такое симулятор? Каковы преимущества применения симуляторов и требования к ним? Каковы особенности симуляторов для операторов технических систем?

Симуляторы для обучения – это интерактивные модели, имитаторы управления процессом, оборудованием, механизмом, а также имитаторы ситуации. Главная цель – обучение через действие. Чаще всего симуляторы, которые используются в наши дни, представлены механическими и компьютерными (виртуальными) версиями.

При этом особенно распространены технические, медицинские и бизнес-симуляторы. Но есть также симуляторы для естественнонаучных и гуманитарных сфер.

Симуляторы управления транспортными средствами : автомобилем, самолетом, электровозом. Помогают отточить навыки управление автомобилем, закрепить их с помощью специальных упражнений.
Симуляторы электронных схем. Воспроизведение реальных электронных устройств или схем. Программное обеспечение для моделирования позволяет моделировать работу схемы. Примеры: Qucs – симулятор для обучения разработки и расчету электронных контуров и цепей, в том числе, возможно разворачивание подсхем, и Multisim – имитатор для конструирования разных видов электросхем.
Симуляторы диагностики и ремонта . Например, симулятор на платформе Electude позволяет отточить управление двигателем, процессы диагностики электропривода.
Бизнес-симуляторы . Воссоздание в виртуальном пространстве бизнес-среды. Оттачивание управленческих решений. Тенденция развития современных бизнес-ситуаций – акцент не только на ситуации, но и причины развития сценариев. Один из наиболее известных виртуальных симуляторов в мире - Second Life, разработанный компанией Linden Lab, расположенной в Сан-Франциско. Посредством этого бизнес-симулятора удаётся прототипировать организации и предприятия, экспериментировать с разными бизнес-схемами. В российских вузах отличная практика использования бизнес-симуляторов есть в РАНХиГС, Финансовом университете при Правительстве РФ, Высшей школе менеджмента СПбГУ.
Симуляторы для обучения естественным наукам. Например, датская компания Labster создаёт симуляторы, которые позволяют имитировать физические аналоги объектов, к которым трудно «подступиться» вживую. Такие симуляторы позволяют «влиять» даже на орбиты.
Медицинские симуляторы. Активно используются для подготовки врачей. Позволяют отточить сложные технологии и минимизировать риски врачебных ошибок. Популярны как классические механические тренажёры, имитирующие анатомические структуры, известные также как part-task simulato и манипуляционные тренажеры. Достоинство последних – возможность выполнять конкретные действия – делать укол, пункцию, ставить катетер.
Гуманитарные симулятор. Всемирный экономический форум в Давосе хорошо познакомил мир с симулятором A Day in the Life of a Refugee, направленный на получение иммерсионного опыта, связанного с ситуациями массового переселения беженцев.

Отдельно стоит отметить симуляторы, направленные на отработку регламента действий. Такие симуляторы могут быть в самых разных сферах: и на том же транспорте, и в медицине. Тренажёры помогают буквально «вживить» в себя инструкции (изучить их не формально, а на уровне автоматизма), быстро научиться выстраивать связи между разными действиями. В той же транспортной сфере это помогает избежать поломки агрегатов, в медицине – избежать человеческих жертв, в бизнес- среде – уменьшить финансовые потери.

Преимущества применения симуляторов

Скорость . Симуляционное обучение позволяет быстрей всего научить тем или иным практическим навыкам новичков.
Актуальность. Технологии в современном мире меняются очень быстро. Угнаться за этой динамикой в теории ещё возможно, а на практике – гораздо сложней. Но если под рукой есть толковые актуализирующиеся симуляторы (а обновление ПО это отлично позволяет сделать), то учащимся, персоналу, которые используют такие имитаторы удается достойно соответствовать реальным требованиям.
Точность и контроль . Возможность фиксировать процесс обучения, наблюдать и корректировать действия.
Вовлечённость и увлеченность в процесс обучения. Усиление эффекта интерактивности и геймификации (а с ними - и увеличение уровня мотивации). Эмоциональное вовлечение в процесс обучение благоприятно влияет на уровень усвоения материала, продуктивность. Но это возможно именно когда симулятор – именно толковый имитатор реальности, а не просто игра. В последнем случае процесс вовлечения тоже будет, но разрыв с реальностью может скорей сформировать игровую зависимость, а не сконцентрированность на реальном объекте изучения. Поэтому прежде чем внедрять симулятор в обучение ВУЗа, колледжа, учебного центра, компании, нужно максимально ответственно отнестись к самому симулятору, платформе, на котором он реализован. Здесь не нужна «развлекаловка”, здесь нужен помощник, который из сферы игрового помогает быстро перейти в область реального действия.

Требования к симуляторам

При разработке решения важно чётко:

Определиться с задачами, которые тренажёр должен решать. Это может быть сугубо обучение (трансляция знаний, тренировка навыков, умений), а может быть контроль за знаниями.
Определиться ради чего обучать. Например, если речь идёт о бизнес-симуляторах, задача может быть одна – обучить увеличению продаж, и даже предмет обучения один – сами продажи, но фокус – разный: для тех, кто управляет специалистами по продажам, и тех, кто непосредственно продаёт.
Алгоритмизировать все процессы: технологические, интеллектуальные и даже эмоциональные (в чрезвычайных ситуациях это особенно важно).
Учитывать реальные параметры, пропорции. Интерфейс должен быть не игровым, а приближенным к реальному оборудованию.
Обеспечить платформонезависимость и запуск на разных устройствах (сейчас только ленивый не слышал об адаптивных сайтах, это из этой же области).

Cимуляторы все более широко используются в профессиональном образовании и корпоративном обучении.

Тренажёры позволяют получить отличный опыт ещё до доступа к реальному технологическому, производственному процессу. Они выводят эффективность обучения на новый уровень, отлично поддерживают концепт «Я сделал – я понял!»

Симуляционное обучение – одна из наиболее прогрессивных форм обучения с элементами интерактивности и геймификации.

Симуляционное обучение позволяет быстро внедрять в компаниях новые регламенты и технологии в компаниях, а во время обучения идти в ногу с инновациями.

Симуляторы – отличная возможность оптимизировать бюджет учебного центра, колледжа, университета при оснащении материально-технической базы. Симуляторы – это всегда дешевле, чем их реальные аналоги.

Одни из главных сфер внедрения решений – техника, медицина, бизнес.Симуляторы для операторов технических систем
Точные копии. Например, копии управления силовой остановки, копия кабины трактора. Главная особенность – полная функциональность. Копируются все компоненты, включая панели управления и идентификаторов. Ответы между оператором техникой по скорости – точно такие же, как в реальности. Главный плюс – при переходе с таких копий на реальную технику практически не нужно адаптироваться.Всё максимально реалистично.
Копии, позволяющие изменять скорость. Функционал точно такой же, как у «настоящего» оборудования, но процессы можно замедлять. Идеальный вариант для обучающих целей. Очень хорошее подспорье, если технологический процесс требует оттачивания ряда сложных навыков.
Дженерики. Компактные тренажеры. Точное воспроизведение функционала, но с меньшей мощностью. Отличный вариант как тренажёр обучения работе на электростанции. Операции полностью идентичные тому, что в реальности, но нет ни выработки больших объёмов энергии, ни затрат на них.

Имитаторы основных задач. На таких тренажёрах возможно только оттачивание главных функций. Самый большой плюс – цена. Для образовательного заведения может быть очень накладна покупка точной копии, а имитатор основных задач – хороший компромисс. Эффективность работы с такими имитаторами гораздо выше, чем просто при работе со стендами (так как оттачиваются именно действия в ситуациях, приближенным к реальным).

Симуляторы на основе виртуальной реальности (VR) или дополненной реальности (AR). Посредством платформ с дополненной или виртуальной реальностью во многих стран мира активно обучают операторов котлов, электрогенераторов, турбин, операторов оборудования на металлургических комбинатах, АЗС, производствах перерабатывающей промышленности. Новички на тренажёрах активно отрабатывают стандартные операции, а персонал вне зависимости от того, кто это «новобранцы» или «старожилы» - последовательность шагов в чрезвычайной ситуации. Хорошо известна и практика применения таких симуляторов в транспортной отрасли. У компании Ford возле Детройта есть целый центр, где персонал отрабатывает рабочие процедуры на сборочных линиях, и важно это не только для обучения, но и оптимизации процессов до внедрения новшеств на конвейере. Если во время экспериментов на симуляторе что-то пойдет не так, то в дальнейшем на технологический процесс может быть наложен запрет. Также на некоторых предприятиях решения с дополненной реальностью используются в целях удаленного консультирования специалистов при выходе из строя сложного оборудования.

Симуляторы SENSYS Engineering

SENSYS Engineering для развития специалистов в транспортной сфере использует Engine Management Simulator. Он реализован на базе платформы ELECTUDE. Cимулятор полезен как для профессиональной подготовки учащихся, студентов, так и персонала на СТО, в автоцентрах, предприятиях.

Посредством Engine Management Simulator можно оттачивать навыки автодиагноста (автомехатроника), автомеханика, автоэлектрика.

Обучение посредством симулятора - многоуровневое. Учащийся, специалист продвигается от простого к сложному.

Так, на начальном уровне Simulator позволяет попрактиковаться в диагностике и выполнении базовых ремонтных операций. Работа построена так, что сразу есть заказ-наряд. Это делает вовлечение в процесс максимально реалистичным и эффективным.

Более сложные симуляции - диагностика неисправностей на основе жалоб клиента. Расширяется не только сложность задач (нужно ещё понять проблемы клиента), но и спектр инструментов. Оттачивается работа со сканером, осциллографом.

А на одном из самых сложных этапов предлагается решить проблему, связанную с поломкой, без применения сканера. Не самая стандартная задача для крупного СТО, но очень важный навык для тех, кто попал в сложную ситуацию на дороге, и сканера рядом. Без него не обойтись, например, во время обучения навыкам диагностики и ремонту транспорта дальнобойщиков, которые часто должны быть и водителями, и диагностами, и ремонтниками.Выводы

Об экспертах: Петр Тутаев, руководитель команды разработчиков компьютерных симуляторов Simulizator; Дара Мельник, руководитель исследовательской группы в Центре трансформации образования Московской школы управления СКОЛКОВО.

Принятие решений при дефиците информации, противоречиях в вопросах прагматики, этики и интересов различных игроков можно и нужно тренировать. Безопаснее и эффективнее это делать в искусственном игровом пространстве — в идеале регулярно, как ходить в спортзал.

Симуляции — достаточно древняя форма обучения. Они произошли от инициаций, то есть обрядов посвящения новых участников в общество. Современные образовательные симуляторы связаны с трендом на геймификацию. Образование может быть построено как испытание, а испытание — как игра: например, линейный сотрудник банка получает в виртуальном пространстве возможность управлять всеми его активами.

Кто еще может тренироваться виртуально через действия:

Специалисты естественнонаучных и технических областей

Им больше всего подходит формат виртуальных лабораторий вроде тех, которые предлагает датская компания Labster. Они позволяют работать с реагентами и оборудованием, имитирующими физические аналоги.

Так можно проводить эксперименты в реальной жизни — невозможные, недопустимые или опасные: влиять на орбиты планет или менять геном человека.

Здесь вместо физического мира нужно работать с социальной реальностью — управлять людьми, конкурировать и кооперироваться. Задачу управленческих «лабораторий» могут выполнять образовательные симуляторы.

Рынок программного обеспечения по симуляциям, моделированию и виртуальной реальности для военных предприятий в 2018 году оценивался в $10,25 млрд и продолжает расти.

В России существует около ста центров симуляционной медицины для подготовки врачей, и их количество и у нас, и в мире будет расти в связи с изменением статуса пациента и высокой стоимостью врачебной ошибки.

Какие бывают симуляторы

Их можно грубо разделить на симуляции для формирования навыков — например, авиационные тренажеры для подготовки летчиков — и симуляции ситуаций.

Одна из наиболее нашумевших за последние годы — «День в жизни беженца» (A Day in the Life of a Refugee), которая использовалась в рамках Всемирного экономического форума в Давосе. Участникам нужно было представить себя беженцами и 75 часов действовать в условиях принудительного переселения, нехватки ресурсов для базовых потребностей и предельной уязвимости. Это иммерсивный опыт в реальном мире, но опыт в виртуальном пространстве может быть настолько же сильным.

Нарастающий тренд в бизнесе и университетах

Виртуальные симуляторы, обычно в комбинации с последующим «разбором полета», активно используются в топовых образовательных учреждениях по всему миру: в Уортонской бизнес-школе Пенсильванского университета и Школе менеджмента Слоуна при MIT в США, французской INSEAD и многих других. В Школе лидерства и управления имени Фрэнка Бэттэна в Университете Вирджинии есть центр по разработке виртуальных симуляторов и игр для управленцев.

Некоторые российские университеты тоже активно внедряют формат. Среди них — РАНХиГС, ВШЭ, Финансовый университет при Правительстве РФ, УрФУ. Симуляторы используются при обучении управленцев в Московской школе управления СКОЛКОВО и Высшей школе менеджмента СПбГУ.

Большинство существующих симуляторов направлены на формирование одной конкретной компетенции или иллюстрации одной идеи или принципа. Так, в использующейся в Стэнфорде игре Venture Capital Game («Игра венчурного капитала») участники делятся на предпринимателей и венчурных инвесторов. Симуляция сконцентрирована на экономическом эффекте от вложений.

В известной игре Tragedy of the Tuna («Трагедия тунца») команды участников представляют страны с рыболовными флотами, которым нужно не допустить критического сокращения популяции тунца, балансируя доход и устойчивость. Здесь разворачивается идея «трагедии общих ресурсов» — конфликта между интересами индивидов и общим благом.

Какими должны быть симуляторы для управленцев

Сейчас растет спрос на моделирование комплексных социальных систем: города, региона или университета. Так, в российском симуляторе «Universities World Rankings», моделирующем развитие вуза, за последние три года приняло участие около двух тысяч университетских управленцев.

Рост популярности подобных игр связан с несколькими факторами.

Сложные объекты управления чаще всего представляются «черным ящиком». Даже самый вдумчивый ректор университета иногда не знает, как конкретно связаны процессы образования и исследований, как переплетаются интересы студентов и преподавателей, и почему все организовано именно таким образом.
Высокая динамика современного мира создает необходимость в таких же динамичных, даже «остросюжетных» формах обучения.
Обучение через действие — стандарт для большинства разработчиков современных образовательных программ.

Аналогично с запросом на коллективное обучение: в комплексных тренажерах участники обычно работают в командах с людьми на разных позициях. Командная игра позволяет сформировать общую картину объекта «с высоты».

Как устроены такие симуляторы

Они ощущаются как погружение в реальность и отражают ее противоречия. В них не может быть единственно правильного решения, потому что у любого решения есть цена и негативные последствия. Для каждого из игроков «лучшее» решение будет своим, и нужно учиться находить компромисс.

Если мы говорим о симуляторе регионального развития, то у бизнеса, НКО, власти и рядового жителя будут совсем разные интересы. При этом управленцу нужно учитывать и их, и свой личный этический кодекс. Например, может стоять задача превратить моногород в город мирового класса или стартап в глобальную технологическую компанию. Такие тренажеры ставят управленцев в ситуации, в которых невозможно действовать по привычным шаблонам, и направлены на развитие того, чем управляешь, а не просто на поддержание функционирования.

Тренду на повышение динамики противостоит контртренд на медленную и обстоятельную рефлексию. Управленческие симуляторы не должны состоять из непрерывного потока решений и действий. Значимая часть таких игр обычно отведена на обсуждение мотиваций, оснований и результатов действий. В таком случае у участников остаются не только воспоминания о драйве, но и выводы.

В будущем управленческие симуляторы могут быть улучшены снятием показаний психоэмоционального состояния — например, частоты сердечных сокращений. Важно не только качество отдельного решения, но и состояние, в котором оно принимается. Действия, предпринятые в состоянии раздражения или паники, не могут быть систематически эффективными. Тренажеры должны, в том числе, обучать работе над реакцией.

Управленческие тренажеры имеют и свои ограничения. Дизайн игры строится на основании реальных кейсов, при этом необходим не столько набор ситуаций, сколько понимание причин, стоящих за тем или иным сценарием развития событий. Не каждый менеджер может выделить в своей практике общие принципы, которые послужат материалом для обучения других. Несмотря на шторм цифровой революции, как и много лет назад, управление — это, в первую очередь, обучение от людей к людям.

Больше информации и новостей о трендах образования в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.