Мультимедиа в образовании: контекст информатизации (стр. 5 )

Если перечисленные возможности компьютера рассматривать с точки зрения образования, то это пять новых педагогических инструментов.

Действительно, интерактив позволяет, например, организовать самоаттестацию, т. е. проверить свои знания без участия преподавателя. В истории образования такая возможность появилась впервые.

Коммуникативность решает многие вопросы доставки информации в кратчайшие сроки, позволяет дистанционно управлять учебным процессом, обеспечивает консультации с квалифицированными педагогами, где бы они не находились. Это также совершенно новые возможности.

Рост производительности труда пользователя компьютера исчисляется в ряде случаев порядками. Достаточно сравнить огромные возможности баз данных, электронных энциклопедий, поисковых машин в Internet со старыми технологиями поиска справочной информации, необходимых книг, статей, и переход количества в качество становится очевидным.

Концептуально новые возможности дает сочетание интерактива, мультимедиа и моделинга. Интеграция этих инструментов порождает новое качество в представлении и познании мира. Постараемся разобраться – что концептуально нового принес компьютер.

Наши знания об окружающем мире, представление реальности можно разделить на три основных множества: объекты, процессы, абстракции. Качество знаний напрямую связано с уровнем адекватности представления элементов этих множеств.

На первый взгляд, самым простым для понимания является множество объектов. Их наглядное представление родилось много тысяч лет назад в наскальных рисунках. Следующий, более высокий уровень адекватности – живопись – развилась уже в нашу эру. Очередной скачок в приближении к реальности – фотография, затем – голографические трехмерные изображения объектов появились порядка столетия назад. Это уже практически современность.

Фиксировать, сохранять запись и демонстрировать процессы научились тоже сравнительно недавно. Звукозапись (аналоговый фонограф и магнитофон, цифровой компакт-диск и соответствующие устройства воспроизведения) практически достигла в наше время предела совершенства – стереозвук предельно высокого для человеческого уха качества совсем не редкость. Современные кино и видео довольно точно отображают динамику в видеоряде. В последние годы делаются попытки донести до широкой публики и объемный (стерео) видеоряд.

Абстракция непосредственно связана с человеческим мышлением. Математика и философия, экономика и политика, науки о материи и Вселенной в значительной части опираются на абстрактное мышление. Распространение в обществе элементов этого множества напрямую связано с книгоизданием, причем, похоже, книга еще долго будет основным носителем абстракций.

Итак, адекватность отображения объектов и процессов реального мира росла с развитием цивилизации и в настоящее время находится, по меньшей мере, на пороге совершенства. Чего же не хватает для полной адекватности представления – уровня, который можно назвать виртуальной реальностью? Нужно, чтобы объекты и процессы «ожили» – объектами можно было бы манипулировать, а в процессы вмешиваться, например, с целью изучения. Именно эти возможности отличают для человека реальный мир от его отражения в зрительно-слуховых образах. Переводя сказанное в термины информатики, требуется взаимодействие с объектами и процессами, т. е. интерактив. Ответные реакции объектов и процессов обеспечит моделинг, а внешне адекватное их отражение во всех возможных формах – мультимедиа.

Получается, что с помощью компьютера человечество делает качественный скачок в представлении окружающего мира. Впервые с помощью интерактива, мультимедиа и моделинга мы получаем не описание реальности в символьных абстракциях (книга), не аудио/видео отражение объектов и процессов, а принципиально полную модель окружающего мира, которую можно характеризовать как адекватное представление и, при совершенстве компонентов, использовать термин «виртуальная реальность».

Конечно, реальность, «данная нам в ощущениях» включает еще запах, вкус, ощущение теплого и холодного, мягкого и твердого, реакции на элементарные механические воздействия и пр. Однако реагировать на движения пользователя компьютер с помощью датчиков уже может, а включение в сферу восприятия виртуальной реальности обоняния и осязания – дело обозримого будущего, эксперименты уже идут.

Очевидно, что новые возможности представления реальности вместе с технологическим прорывом в области телекоммуникаций и повышения производительности пользователя окажут огромное влияние на образование. Именно поэтому интерактив, мультимедиа, моделинг, коммуникативность и производительность мы рассматриваем как новые педагогические инструменты.

Оглавление

1.4. Компоненты мультимедиа

Если препарировать электронное издание/ресурс, то формально этот продукт состоит из программ и данных. Программы обеспечивают взаимодействие с пользователем на уровне клавиатуры, «мыши», а также путем предъявления данных, включенных в ЭИР или генерируемых в процессе моделирования. Основную, управляющую программу мультимедиа продукта называют программой-реализатором (иногда – плеером, термин в данном случае неудачен – «проигрыватель» не интерактивен). Объем программ, в зависимости от сложности решаемых задач, колеблется от сотен Кбайт до десятков Мбайт.

Данные в ЭИР это, в основном, контент – то, что мы видим и слышим. Соответственно, контент подразделяется на визуальный и звуковой ряды. Текст, строго говоря, нужно относить к визуальному ряду, но возможности описания абстракций и некоторые особенности хранения и воспроизведения символьной информации выделяют ее в отдельный компонент.

Визуальный ряд (ВР) подразделяется на реалистический (отражающий реальный мир) и синтезированный (созданный человеком, попросту – рисованный). Реалистический ВР включает статику (фото) и динамику (кино), синтезированный ВР, соответственно, рисунок и анимацию (в просторечии – «мультик»).

Звукоряд на компьютере может быть реалистическим («живая» музыка, речь) и синтезированным (MIDI-музыка). Ясно, что звук – это всегда динамический процесс.

Таким образом, мультимедиа контент можно структуризировать в следующем виде:

 

Информационный объем составляющих контента сильно различается. Так, для хранения одной страницы текста требуется порядка 2 Кбайт памяти, статического ВР – от десятков Кбайт до десятков Мбайт в зависимости от размеров и качества картинки.

Динамические компоненты контента можно измерять только в соотношении со временем просмотра или звучания. Тогда мы приходим к понятию потока цифровой информации – количеству информации в единицу времени. Цифровой поток принято измерять в битах за секунду. Например, воспроизведение динамического ВР требует потока от сотен Кбит/с. до десятков Мбит/с., в зависимости от размера экрана и качества изображения. Для воспроизведения реалистического звукоряда нужно обеспечить поток от десятков до сотен Кбит/с., опять-таки в зависимости от заданного качества звука.

Что значит обеспечить цифровой поток? В этом нужно разобраться подробнее. Пусть у нас имеется видеоинформация, качество которой определяется потоком 800 Кбит/с. Пусть длина «ролика» 5 секунд. Тогда хранение этой информации потребует 4000 Кбит, или 500 Кбайт памяти. Воспроизведение этого ролика с заданным качеством требует, чтобы все устройства компьютера или компьютерной сети на пути от места хранения до экрана позволяли пропускать поток цифровой информации в объеме 800 Кбит в секунду. Если на пути потока будет «узкое место», изображение на экране начнет дергаться, «застывать» на каких-то кадрах или, например, станет крупнозернистым, с плохой передачей контуров и цветов.

Воспроизведение статических компонентов несколько менее критично к потоку. Например, страницу текста человек читает около двух мин. Тогда для подачи текста на экран в темпе потребления достаточно потока 16 Кбит/120 с. » 137 бит/с. Это такая небольшая величина, что подача текста построчно не практикуется. А вот фотографию частями никак не просмотришь, поэтому иногда при выполнении запроса вывода фото на экран время ожидания ощутимо.

То же самое можно сказать и о программах. Программные модули работоспособны только целиком, поэтому часто в сети «перекачка» программы с компьютера, на котором она хранится, на компьютер, где будет действовать, требует определенного времени.

Объемы хранения, поток цифровой информации, статические и динамические компоненты контента – все это взаимоувязано на уровне простой аналогии. Представим себе два сосуда, один очень большой, второй много меньше, с прозрачными стенками. Сосуды соединены прозрачной трубкой. В большом хранятся цифровые массивы (память компьютера), второй сосуд вместе с соединительной трубкой – аналог экрана компьютера. Статические компоненты контента мы рассматриваем в сосуде, динамические – в трубке. Если объем статической картинки велик, а трубка узкая – мы подождем, пока «нальется», но картинку все же увидим. А вот динамический видеоряд мы наблюдаем в трубке, и, если она узкая (поток мал), кино разрушается.

Итак, аудиовизуальная информация в цифровом коде доставляет достаточно много хлопот – для хранения на локальном компьютере нужен большой объем памяти, для передачи по сети требуются широкополосные (с высокой пропускной способностью) каналы связи. Поэтому в исходном виде такую информацию практически никогда не хранят и не передают. Аудиовизуальную цифровую информацию сразу при создании подвергают компрессии (сжатию). Эта процедура чаще всего проходит с потерей качества, весь вопрос заключается только в том, насколько потери заметны глазу или уху. Например, телевизионная картинка вещательного качества содержит довольно большое количество строк, а также расширенную цветовую гамму. Всем известный видеомагнитофон учитывает значительно меньшее количество строк и цветов, но качество видеофильма вполне устраивает зрителя. То же можно сказать и о звуке, где самый низкий по качеству стандарт – телефонная связь обычно не вызывает раздражения (если, конечно, работает).