Введение. 
Приложение для мобильной операционной системы

приложение информационный технический операционный Лабораторные практикумы являются важной составляющей прикладных дисциплин. В курсе «Электротехника» компания National Instruments предлагает готовый инструментарий для проведения практических работ. Сопутствующее программное обеспечения для стенда NI ELVIS позволяет отслеживать выполнение поставленных задач, но может быть не всегда очевидно студентам на первых этапах. Разрабатываемая информационная система поможет учащимся во время практикумов.

Актуальность выбранной темы заключается в быстром темпе развитии технологии дополненной реальности, особенно в сфере образования [1]. Применение подобной технологии при обучении положительно сказывается на показателях успеваемости учащихся [2], поэтому такая платформа может стать отличным помощником при выполнении практических работ по электротехнике.

Основной функцией приложений, которые используют дополненную реальность, является дополнение реальной окружающей среды различными элементами. Это может быть текст или трехмерные объекты, которые привязаны к определенному реальному предмету.

Целью текущей научно-исследовательской работы являлась разработка информационной системы для выполнения лабораторных работ по переходным процессам, представленные в базовом курсе «Электротехника». Разрабатываемое приложение предназначено для рабочей станции NI ELVIS II с использованием платы INT-EE от фирмы National Instruments. Данный стенд служит учебным практикумом по основам электротехники. Специально разработанная плата включает электронные компоненты и контакты измерительных приборов. Следуя инструкциям, студенты должны выполнить ряд действий, последовательно соединяя провода. Разрабатываемое программное обеспечение служит в роли интерактивного методического пособия, которое предотвратить ошибки при сборе схемы.

Для решения обозначенной цели необходимо выполнить следующие задачи:

• 1. провести обзор и анализ аналогов;
• 2. исследовать методы и алгоритмы решения поставленных задач;
• 3. разработать программное обеспечение для выполнение лабораторной работы с применением дополненной реальности;
• 4. провести эксперимент.

Объектом исследования являются системы, основанные на дополненной реальности в сфере образования, поэтому при разработке приложения одной из основных задач является проведение обзора и анализа существующих аналогичных решений. Ниже отображен ряд недостатков, которые исправлены в разрабатываемом приложении. Основными проблемами в подобных разработках являются точность определения маркеров и правильное отображение вспомогательной информации при взаимодействии пользователя с реальным объектом.

При создании информационной системы важной задачей является выбор подходящего метода создания дополненной реальности, а также алгоритм использования этого метода. В данном случае наилучшим методом реализации дополненной реальности является маркерный, так как используя его можно более точно взаимодействовать со стендом, в отличии от метода, использующего GPS.

На основании выбранного маркерного метода необходимо определить принцип распознавания маркеров. Feature detection и генетические алгоритмы являются основными алгоритмами, решающими поставленную задачу. Перспективным способом решения определения маркеров является feature detection, который создает шаблон изображения по ключевым точкам, позволяя не создавать большую базу данных маркеров, как пришлось бы это делать в случае с генетическим методом.

Разработка велась под операционную систему Android. Такой выбор объясняется распространённостью данной ОС среди населения планеты [3], а также открытость платформы.

Новизна разрабатываемой системы заключается во взаимодействии электронного стенда по электротехнике с приложением, анализирующего его компоненты.

Практическая значимость исследования заключается в том, что пользователь может без помощи преподавателя разобраться в сборке схемы, что является проблематичной задачей для многих студентов. Также это ускорит выполнение студентами лабораторной работы, не ожидая преподавателя, которому приходится уделять много времени на каждого учащегося.

Таким образом, для создания информационной системы для выполнения лабораторных работ по электротехнике следует разработать приложение для мобильных устройств на ОС Android. Для этого нужно провести обзор существующих приложений, выбрать программное обеспечения для разработки, описать сценарий работы и сформулировать требования к новому программному образовательному продукту с использованием AR.