11.07.2015 Views

TECHNIKI KOMPUTEROWE - Instytut Maszyn Matematycznych

TECHNIKI KOMPUTEROWE - Instytut Maszyn Matematycznych

TECHNIKI KOMPUTEROWE - Instytut Maszyn Matematycznych

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

INSTYTUT MASZYN MATEMATYCZNYCH<strong>TECHNIKI</strong><strong>KOMPUTEROWE</strong>BIULETYN INFORMACYJNY12009Warszawa 2009


ACETAZOLAMIDEVoir aussi : alcalinisants urinaires+ CARBAMAZEPINEAugmentation des concentrations plasmatiques de carbamazépineavec signes de surdosage.ACIDE ACETOHYDROXAMIQUE+ FERDiminution de l'absorption digestive de ces deux médicaments parchélation du fer.2Précaution d'emploiSurveillance clinique et, si besoin, contrôle des concentrationsplasmatiques de carbamazépine et réduction éventuelle de saposologie.A prendre en compteACIDE ACETYLSALICYLIQUEVoir aussi : antiagrégants plaquettaires+ ANTAGONISTES DES RÉCEPTEURS DE L'ANGIOTENSINE II+ ANTICOAGULANTS ORAUXPour des doses anti-inflammatoires d'acide acétylsalicylique (>=1gpar prise et/ou >=3g par jour) ou pour des doses antalgiques ouantipyrétiques (>=500 mg par prise et/ou = 1gpar prise et/ou >= 3g par jour) ou pour des doses antalgiques ouantipyrétiques (>= 500 mg par prise et/ou < 3g par jour) :majoration du risque ulcérogène et hémorragique digestif.Pour des doses anti-inflammatoires d'acide acétylsalicylique (≥ 1gpar prise et/ou ≥ 3g par jour) ou pour des doses antalgiques ouantipyrétiques (≥ 500 mg par prise et/ou < 3g par jour) :Insuffisance rénale aiguë chez le malade déshydraté, pardiminution de la filtration glomérulaire secondaire à une diminutionde la synthèse des prostaglandines rénales. Par ailleurs, réductionde l'effet antihypertenseur.A prendre en compte avec :- des doses antiagrégantes (de 50 mg à 375 mg par jour)ASDEC - APECAssociation déconseillée avec :- des doses anti-inflammatoires d'acide acétylsalicylique (>=1g par priseet/ou >=3g par jour)- des doses antalgiques ou antipyrétiques (>=500 mg par prise et/ou


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong>, Biuletyn InformacyjnyRok XLIV, Nr 1, 2009Wydawca: <strong>Instytut</strong> <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>Zespó³ Redakcyjny:Marek Kacprzak, redaktor naczelnyAndrzej Kaczmarczyk, z-ca redaktora naczelnegoWojciech Nowakowski, cz³onekProjekt ok³adki: Jerzy KowalskiDTP: <strong>Instytut</strong> <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>Notka wydawcy:Ca³a zawartoœæ niniejszego wydania, wraz z rysunkami i zdjêciami jest w³asnoœci¹<strong>Instytut</strong>u <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong> oraz Autorów. Kopiowanie i reprodukowanianiniejszego biuletynu w ca³oœci lub czeœci jest bez zezwolenia Wydawcy zabronione.ISSN 0239-8044<strong>Instytut</strong> <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>02-078 Warszawa, ul. Krzywickiego 34www.imm.org.pl


Spis treœcie-Training in RISE / e-Trening w RISE (Robotics for RiskyInterventions and Environmental Surveillance) , Andrzej Kaczmarczyk,Marek Kacprzak, Andrzej Mas³owski, Janusz Bêdkowski, Piotr Kowalski,Pawe³ Musialik, Tomasz Pichlak, Jakub PiszczekAugmented reality approach for mobile multi-robotic systemdevelopment and integration / Zastosowanie rzeczywistoœci rozszerzonejw projektowaniu oraz integracji systemów wielorobotowych, JanuszBêdkowski, Andrzej Mas³owskiATRV Jr - mobile robot for Fire Fighter Services / ATRV Jr - robotmobilny w s³u¿bie stra¿y po¿arnej, Janusz Bêdkowski, Piotr Kowalski,Jakub Piszczek, Andrzej Mas³owskiAnaliza przydatnoœci metod e-learningowych i multimedialnych wcertyfikowanych szkoleniach ECDL / On usefulness of e-learning andmultimedial methods in certified ECDL courses, Andrzej AbramowiczLinie papilarne w dokumentach identyfikacyjnych - wybranezagadnienia / Fingerprints in identification documents - selected issues,Lech Naumowski715253557


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong> 1/2009Andrzej Kaczmarczyk 1 , Marek Kacprzak 1 , Andrzej Masłowski 1,2 , JanuszBędkowski 1,2 , Piotr Kowalski 2 , Paweł Musialik 2 ,Tomasz Pichlak 1 , JakubPiszczek 21 Institute of Mathematical Machines, Warsaw, Poland2 Warsaw University of Technology, Faculty of Mechatronics, Warsaw, Polande-Training in RISE (Robotics for Risky Interventionsand Environmental Surveillance) *e-Trening w RISE †AbstractThe need of training of RISE systems’ operators is discussed in the article, and the wayto satisfy this need by e-training is suggested. Experiences resulted from the projectdeveloped by the authors, with the aim to build computer platform enabling generationof trainers-simulators for e-training of operators of inspection-intervention mobilerobots are presented.StreszczenieW artykule omówiono potrzebę treningu operatorów systemów RISE i zaproponowanoe-trening jako sposób jego realizacji. Przedstawiono uzyskane przez autorów wynikiprojektu badawczego, mającego na celu zbudowanie komputerowej platformy dotworzenia trenażerów-symulatorów do e-treningu operatorów mobilnych robotówinspekcyjno-interwencyjnych.1. IntroductionContemporary robots used in RISE field are of rather narrow autonomy andneed to be driven by skilled operators. Furthermore, although RISE robots’ abilityto autonomous operation will increase as control technology advances, and yethuman operators have to interact with robots for covering tasks responding toaltering needs of a mission. Thus, training of RISE robots operators is a necessity.Taking into account that the demand for skilled operators will increase because ofincreasing both number of robots and their applications, requirement for efficientand suitable for mass-use training methods appears. E-training methods will turnout to be very helpful in this situation. E-training is understood here as anextension of e-learning: e-learning consists in computer-network-based obtainingof knowledge, e-training has in view obtaining of operation skills. Similarly as inthe case of e-learning, e-training systems will be able to serve large number ofgeographically dispersed learners, and self-paced courses accessed 24 hours a day,whenever they are needed, will be possible. As experiences of flight and driving* Tekst wystąpienia przygotowany na spotkanie robocze RISE 2010 (20-21 styczeń 2010,Sheffield). Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2007-2010 jakoprojekt rozwojowy nr OR 00004604.† RISE - Robotics for Risky Interventions and Environmental Surveillance (zastosowaniarobotyki w ryzykownych interwencjach i nadzorowaniu środowiska)


8A. Kaczmarczyk et al.schools show, the use of flight and driving simulators software, even installed onPCs, enables to cut costs of training even by half.Propaedeutics to e-training in RISE is given by the project under development,named “A platform for design of computer trainer-simulators for operators ofinspection-intervention mobile robots”, realized by the authors of the paper in theInstitute of Mathematical Machines, Warsaw, Poland. Development of suchcomputer platform, intended to enable designing trainers-simulators for training inoperation of different types of mobile robots - finding their application ininspection-intervention missions conducted in municipal or industrialenvironment, as well as in missions of military or police character - and creation ofsoftware for them, is the aim of this project. One can anticipate that diverse typesof robots, differing by kind of traction, load capacity, range, manipulation ability,equipment with sensors will be applied in these missions. A need to trainsignificant number of persons in operation of these robots, and obtaining highproficiency in operation, will come into being particularly in police and militaryforces for the sake of possible contact with explosives and toxic substancescreating dangers for operator, population, and environment. Training tasks requiremany hours of exercises with different types of robots. Conducting of such trainingwith use of real robots would be unprofitable, and probably unfeasible for thetechnical and organizational reasons – for difficulties of creation of all possiblesituations and coincidences with which an operator of robots has to cope. The useof trainers, simulating robots’ behavior in different situations and circumstances,will be a necessity. Such trainers, for different types and variants of robots, willhave to be designed, manufactured, delivered to users and serviced, so establishingof an innovative enterprise of adequate profile will be justified. Computer platformbeing a subject of the project under consideration will be the basic “manufacturingappliance” of such enterprise.2. Intelligent multi-level trainingThe first research task of the project under consideration it was drawing up amethodology of multi-level training with use of trainers of different grade ofperfection, taking advantages of technologies of virtual reality (VR) andaugmented reality (AR). Application of multi-level training, introductory one withuse of simplest and not so costly trainers, and at next levels more and morecomplex, closing to real robot operation, will enable reduction of training costsand facilitate training organization. For multi-level training the following types oftrainers are to be used [1]:● Trainers of the Level 1 – built with use of typical PCs. VR technology isapplied. Robot, its environment and control console are simulated.● Trainers of the Level 2 – built with use of PCs with real robot control consolesconnected. VR technology is applied. Robot and its environment are simulated.● Trainers of the Level 3 – trainers of the Level 1 or 2 with application of ARtechnology - real robot in the real environment with simulated elements added. Atrainee uses special helmet.In the case of use of trainers of the Level 1 and 2, realization of e-training ispossible. Trainers of the Level 2, having application for e-training, should beequipped with simplified control consoles, e.g. typical consoles for computer


e-Training in RISE 9games. Description of present solutions of e-training of operators of vehicles andappliances is presented in [2].Computer trainers enable to conduct intelligent training, it means such trainingin which obtaining and perfection of operation abilities is adjusted to individualcapabilities of trainees. Training with use of computer trainers consists inrealization by a trainee his/her individual program of training. Every program oftraining is a sequence of training tasks.An exemplary training task for mobile robots operators is lifting, with use ofthe robot’s gripper, of a certain object, and putting it in a certain container. At thebeginning of the training session the trainee is informed on the task to perform, aswell as on time limits, grading scale, and penalty points for causing wrong events(e.g. collisions of robot with objects in its environment). The trainee, using virtualor real control console, performs training tasks of the character of a computergame, and after finishing them is informed about the score obtained. Duringexecution of training tasks, the knowledge about trainee’s progress is gathered, andon this basis a choice of the next task, or decision on the end of training is made.3. Models of trainers-simulatorsGeneration of simulator’s software should be driven by robot’s models [3], butnew software: Environment Generator and Training Task Generator are necessaryfor precise definition of training tasks. This software creates files which describesa given environment and a required task. Robot’s model itself may be created intwo ways. If robot’s designer applies CAE (computer-aided engineering software),it is possible to create a robot’s model and to export the model in the formconsistent with accepted standards; the model may be afterwards modified withuse of Robot Model Modification Program. The second solution it is to build amodel from a set of standard building blocks, which are subsequently put togetherby appropriate constraints with use of Robot Model Generator.Robot’s model is composed of some sub-models: physical model, geometricmodel, sound model, models of sensors and models of actuators. If a real controlconsole is not applied in a simulator, then robot’s model should comprise a modelof a virtual control console which is created with use of Virtual ConsoleGenerator. If a real control console is applied in a simulator, then robot’s modelshould comprise a communication module which ensures two-way transfer of databetween a robot’s model and a real control console.As a result of the integration of files which describe a robot’s model withmodels of an environment and a training task, an executable program is created,which after installation on simulator’s hardware, operating under the supervisionof Training Program Executor allows performing a training task by an operator.As it was explained earlier, training program is composed of training tasks.Connections among tasks are of dynamic nature: the choice of a next task (or adecision to complete the training) depends on the evaluation of the level of skillsachieved by the trainee. Training programs are created by Training ProgramsGenerator.


10A. Kaczmarczyk et al.4. Functional requirements for trainers-simulators and the platformBecause of practical reasons simulators should be implemented on PC-classcomputers. Training tasks are to be performed in an interactive mode, in a realtime,with the 3-dimensional visualization of user’s activities in a period of timeno longer than 100 ms. This is a severe requirement, because a typical operator’sfault like a hit of a robot in an obstacle causes the following operation to beperformed: a collision detection, a computation of the consequence of the collisionfor a robot and an obstacle, rendering of the results on the screen. From authors’experience it follows that a computational power of contemporary PC-classcomputers, equipped with fast multi-core processors, and additionally the ability ofuse of a computational power of multi-core processors in graphics cards, issufficient to fulfill this time requirement. So, simulators may be implemented onPCs with sufficiently efficient graphics cards.Platform should be implemented on PCs not worst than PCs applied insimulators, as a system with distributed hardware architecture (computersconnected by a fast local area network). A fundamental requirement concerning aplatform it is to allow a design and a creation of software for simulators of theLevel 1 and the Level 2 for land mobile robots. Simulators’ software shallguarantee the ability to perform an intelligent multilevel training and model drivencreation of the software. Robot’s models shall be created by the modification ofrobot’s models generated by robot-oriented CAE programs or by Robot ModelGenerator which composes models from building blocks. Virtual ConsoleGenerator shall allow the use of buttons, switches, displays and joysticks.Environment Generator shall allow: modifications of environments (terrain shapeand objects), definitions of any objects (shape, dimensions, mass) and placementof them in environments as static objects, introductions of bad light conditions(fog, smoke, fire etc).Training Tasks Generator shall allow unlimited definitions of events (bothexpected and treated as operator’s faults) and any score designation linked with theevents. Training Programs Generator shall allow: definitions of task sequencegraphs with dependencies of some logical conditions which reflect levels of skillsof trained operators, registrations of obtained results resulting form performedtasks and definitions of final ocean criteria.Other requirements follow:– already existing system and application software shall be applied as intensivelyas possible,– simulator’s software shall be modular with well-defined standard export andimport capabilities,– the platform shall be open for modifications and enlargements.5. Prototypes of the platform and of an exemplary trainer-simulatorThe prototype of the platform was implemented on PCs under MS WindowsXP. Computers are connected by fast LAN with CORBA (TAO version)technology. The platform’s software is based on MS Visual Studio 2005/2008integrated programming environment, graphical libraries Open GL and GLUT,


e-Training in RISE 11NVIDIA CUDA libraries, tools for the XML standard, tools for the UMLlanguage. A general view of the platform is presented in Fig. 1.Fig. 1. The prototype of the platformSample screens generated by original software tools are presented in Figures 2 – 5.Fig. 2. A sample screen of Environment Generator


12A. Kaczmarczyk et al.Fig. 3. A sample screen of Robot Model GeneratorFig. 4. A sample screen of Virtual Console Generator


e-Training in RISE 13Fig. 5. A sample screen of Training Programs GeneratorWith the use of the platform the software for simulators of the Level 1 and theLevel 2 for the “Inspector” robot (made by Industrial Research Institute forAutomation and Measurements PIAP, Warsaw) was designed and generated. Workin progress concerns simulators’ software testing and elaborations of new trainingtasks and training programs.6. E-training for RISE operatorsThere are factors that make future e-training of RISE systems’ humanoperators specific, in some aspect different than discussed above e-training ofmobile robots operators. One can expect RISE robots development will leadtoward their growing intelligence and cognitive skills, so operation has to beconducted by humans at highest level of control. Human operators will interactwith robots not only in acting phase but in planning phase as well. Moreover,RISE operators will work in the complex system, so have to interact also withsuperior levels of the system hierarchy. Multi-robots teams, as well as groupsmade up of robots and humans can be a subject of supervision and command bysystem operators. Thus, there is a need to develop adequate methods and means ofe-training. Trainer-simulators, taking advantages of computer games technologyand e-learning, are the obvious solution. Experiences obtained so far, both in theproject discussed above and by other subjects - e.g. [4] - shows that it’s purposefuland possible to develop a platform dedicated to generation of such trainers forRISE. Taking up the work upon this platform in coming years one should considerapplication of promising technological innovations such as use of an evolutionarymechanism [5], chaotic behavior decision algorithms [6], or fuzzificationprocesses [7]. Especially interesting for e-training – however not yet practicallyavailable [8] – seems to be use of cloud computing, it means installation of


14A. Kaczmarczyk et al.trainers-games on a supercomputer, and streamed them in real time online todistant cloud computers being “thin-client devices”, even iPhones. This solutionwould enable e-training not only RISE operators, but also – in the adequate extent– common public which can be sometime a subject of risky interventions providedby the RISE; besides of such training the public first of all can be informed inattractive form about the RISE existence and function.Putting e-training for RISE operators into effect needs recognition of the RISEusers requirements in the respect of training: profiles and numbers of trainees,taking into account operational needs of different functions and interfaces of thesystem, as well as needs of certification of the system authorized operators. On thisbasis a concept of the training and certification should be prepared, and then anoffer related to this matter, in connection with RISE dissemination andexploitation, should be formulated.7. ConclusionFuture EU projects in the RISE area should include undertakings that ensurepreparation of well-trained operators of the RISE systems, and e-training methodsare very useful to this aim. As experiences of the project conducted by the authors,as well as experiences of other subjects show, a computer platform enabling designof trainers-simulators and generation of software for them is the convenientsolution to realize successfully such undertakings.References[1] Kaczmarczyk A., Kacprzak M., Masłowski A.: Muti-level simulationtraining of devices operators. An application to mobile robots operators(in Polish). Elektronika 11/2009.[2] Kaczmarczyk A., Kacprzak M., Masłowski A.: Extension of e-learning:e-trening of operators of vehicles and devices (in Polish). Elektronika12/2009.[3] Kacprzak M., Kaczmarczyk A., Masłowski A.: Designing of computersimulators for mobile devices operators (in Polish). Elektronika 12/2009.[4] America's Army Platform. Retrieved December 2009 fromhttp://info.americasarmy.com/home.php[5] Yannakakis G.N. et al.: An evolutionary approach for interactivecomputer games. Proceedings of the 2004 Congress on EvolutionaryComputation CEC 2004.[6] Feng Shu, Chaudhari, N.S.: A chaotic behavior decision algorithm basedon self-generating neural network for computer games. Proceedings of the3rd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications ICIEA2008.[7] Yun Ling et al.: A Fuzzy Ontology and Its Application to ComputerGames. Proceedings of the Fourth International Conference on FuzzySystems and Knowledge Discovery FSKD 2007.[8] Kushner D.: Game Developers See Promise in Cloud Computing, butSome Are Skeptical. The IEEE Spectrum March 2009


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong> 1/2009Janusz Będkowski, Andrzej MasłowskiInstitute of Mathematical Machines, Warsaw, PolandWarsaw University of Technology, Faculty of Mechatronics, Warsaw, PolandAugmented reality approach for mobile multi-roboticsystem development and integration *Zastosowanie rzeczywistości rozszerzonej w projektowaniuoraz integracji systemów wielorobotowychAbstractIn the following paper an idea for mobile multi-robotic system development andintegration based on augmented reality techniques (AR) is discussed. The concept of thecombination of real world and computer-generated data is shown; therefore, it can be usedfor multi robotic system design, where computer graphics objects are blended into the realenvironment in real time. A comprehensive toolkit to connect the physical and virtual worldwithin AR using NVIDIA PhysX simulation is introduced. The advantage of the approach isnot only live video images that are augmented by additional computer generated graphics,but also construction of the virtual environment based on real sensor data, that is used forvirtual robots simulation and feedback into real robot sensing. For this reason it is expectedthat real robots can interact with virtual one. The result is: the AR-system that combines realand virtual robots, therefore the cost and the time of integration is going to be decreased.The result demonstrates the AR-system combined by real autonomous mobile robotequipped with 3Dmap sensors and camera video and virtual teleoperated caterpillar robotwith 5DOF arm, which is simulated in the virtual environment built from real sensor data.The mobile robotic system is controlled from the real base station, from where all robots(real and virtual) are available to be controlled, and can interact each other.StreszczenieW artykule przedstawiono koncepcję budowy i integracji mobilnego systemuwielorobotowego, z wykorzystaniem technik rzeczywistości rozszerzonej ( AR -Augmented Reality). Pokazana została realizacja pomysłu połączenia świata rzeczywistegoz wirtualną rzeczywistością, dzięki czemu prototypowanie oraz integracja systemówwielorobotowych może stać się mniej złożonym problemem. Przedstawiono narzędzieprogramowe zaimplementowane z wykorzystaniem NVIDIA PhysX realizującejednocześnie zadanie symulacji oraz połączenia z rzeczywistymi danymi robota.Osiągnięciem jest nie tylko połączenie wirtualnej rzeczywistości z widokiem kamer zrobota, ale także budowa wirtualnego świata na bazie czujników robota, dzięki czemuwirtualne roboty mogą wchodzić w interakcję z rzeczywistymi. Rezultatem jest AR-system,który składa się części wirtualnej oraz rzeczywistej w efekcie mogący zmniejszyć kosztyoraz czas niezbędne na integrację podobnych systemów. Rezultatem jest demonstrator ARsystemuopartego o rzeczywistego robota mobilnego wyposażonego w laserowy systempomiarowy 3D oraz w wirtualnego robota inspekcyjnego. System robotów mobilnych jest* Tekst wystąpienia przygotowany na spotkanie robocze RISE 2010 (20-21 styczeń 2010,Sheffield).


16J. Będkowski, A. Masłowskisterowany ze stacji bazowej, w której wszystkie interakcje części rzeczywistej i wirtualnejsą odpowiednio wizualizowane.1. IntroductionThe mobile robotic system development and integration tasks need a lot ofeffort because of its complexity. The problem appears when robotic system isbeing designed and developed by international consortium. The difficulty isdetermined by the need of transportation each part of the system to the place of theintegration. For this reason we propose new approach that combines virtual robotswith real robotic system. In our opinion it can improve the process of multi roboticsystem development and integration. Due to the framework for AR mobile multiroboticsystem design is a new concept we developed some necessary componentsto build such system. We designed the communication layer based on CORBATAO which allows communication with robot based on Player/Stage. The 3D mapbuilding procedure is adapted to build 3D virtual environment for virtual robotwith sensors simulation. New 3D obstacle avoidance system based on IFM PMDcameras is used for local mobile robot navigation. The simulation componentbased on NVIDIA PhysX is integrated with AR system. In our expectation ARapproach should improve mobile multi-robotic system development andintegration.Our proposed system has two objectives: to develop multi robotic systemstarting form design using simulation tools, afterwards the real components areintegrated with simulation using AR techniques, in the final all virtual componentsshould be replaced by real one, therefore final system should be created. Secondobjective is to deliver methodology for multi robotic system integration andevaluation using AR techniques. For this reason we introduce AR approachcombining real base station, real autonomous mobile robot equipped with 3D mapbuilding system, and virtual teleoperated robot simulated in NVIDIA PhysXengine. All needed information from robots is available in the base station, also theinteraction between real and virtual components is modelled.2. Related worksAugmented Reality approach applied for mobile robotics is a combination ofreal and virtual world. The representative developments where described in [1], [2]with overviews of tracking, overlays and applications. The AR applications aretypically related with augmented human robot collaboration to evaluate robot planby usage of combination video from robot with graphical models that representadditional information for robot operator. Various techniques for the registration ofreal and virtual content were proposed in [1]. The motivation for Photorealisticrendering versus Non-Photorealistic rendering in Augmented Reality applicationswas discussed in [3]. Numerous of AR approaches related to the interaction withmobile platforms are described in [4]. The development and experimentation ofhumanoid robot using AR approach was discussed in [5], where the recentadvances in speed and accuracy of optical motion capture to localize the robot,track environment objects, and extract extrinsic parameters for moving cameras inreal-time was described. The system enables safe, decoupled testing of componentalgorithms for vision, motion planning and control. The results of successful


Augmented reality approach for mobile multi-robotic system development… 17online applications in the development of an autonomous humanoid robot are alsodescribed in [5].Development of the multi robotic systems is challenging task and requires a lotof effort concerning robot design and system integration. The programdevelopment environment for multiple robot-multiple application system wasintroduced in [6]. Due to the field of distributed mobile robotics has growndramatically, several papers are focused on the topics of multi-robot systems [7],[8], [9], [10]. Additional open research issues in distributed mobile robotic systemswere described in [11]. Numerous multi-robot frameworks [12], [13] are availablefor multi-robot system development ([14], [15], [16]).In this paper the new idea of combination of Augmented Reality approach withmobile multi-robotic system development is introduced, also new research issuesare described. We believe that our results can improve the robotic systemdevelopment and testing.3. The AR - system overviewThe proposed AR system is multi agent system composed by AR-agents andreal R-agents that interact each other. The NVIDIA PhysX engine is used toperform AR-agents simulation. The fundamental assumption is that the position ofeach agent is known, therefore data fusion from real sensors and simulated ispossible. For the real robot localization purpose the SLAM algorithm [17], [18]based on LMS SICK 200 and odometry data is used. The position of AR-agent isgiven by the simulation. To simulate laser range finder the environment 3D modelbuild from 3D data acquisition system has to be transferred into simulation engine.Fig. 1 shows general idea of proposed AR approach.Fig. 1: Scheme of AR approach. 1 – real robot equipped with laser range finder, 2– real obstacles, 3 – virtual robot, 4 – virtual robot equipped with simulated laserrange finder, 5 – virtual 3D model of the real obstacles obtained by real robot, 6 –augmented real laser range finder measurement with additional virtualmeasurement of virtual robot chassis (1+3).


18J. Będkowski, A. Masłowski4. Real robotFor the experiment purpose, we equipped ATRVJr robot with several devicessuch as 3D PMD cameras, laser range finder LMS SICK 200 for localization andLMS LD 1000 for 3D map reconstruction (Fig.2). For the 3D local navigationpurpose, we built 3D PMD sensor system compound from four PMD cameras(Fig.3). Each camera has 64x48 pixel array – in which each pixel represents a“time of flight (TOF) measurement” defines the field of view for the sensor. Theadvantage of this approach is that the 3D local map situated in front of mobileplatform is available each 100 ms. The local map is represented by 4 x 64 x 48pixels array that project 12288 points of reference, capturing the entire image inthree dimensions.Fig.2: Autonomous mobile robot equipped with 3D sensors for local navigationand 3D map building.


Augmented reality approach for mobile multi-robotic system development… 19Fig.3: 3D local navigation sensor system based on four 3D PMD sensors.5. Environment modelThe 3D map is built based on the data delivered by SICK LD1000 lasermounted vertically on the robot chassis. The 3D map is constructed during robotmotion. The accuracy of the map is strongly determined by SLAM algorithm,which delivers robot global position. Fig. 4 shows the visualization of the mobilerobot and 3D environment.Fig. 4: Visualization of the mobile robot and 3D environment. Redpoints correspond to PMD 3D camera measurement, greentriangles – local 3D map, gray triangles – saved model of theenvironment.6. Virtual robotThe virtual model of robot INSPECTOR is compound from rigid bodiesconnected via joints with angular and linear motors. Therefore, it is possible tomanipulate all DOFs using control panel. The caterpillars are modelled bynumerous wheel shapes in NVIDIA PhysX, therefore the behaviour of robot


20J. Będkowski, A. Masłowskimotion is similar to real one. Fig. 5 shows visualization of geometrical model ofdescribed robot that is used for HMI (Human Machine Interface) purposes.Fig. 5: Geometrical model of robot Inspector used in HMI.7. Virtual laser range finderFig. 6 shows simulation of laser range finder that computes distance betweenlaser range finder position and virtual objects such as reconstructed 3D map andvirtual robots. To give information about the real robot chassis into the simulationthe additional rigid body has to be associated with it. The laser range findersimulation uses ray intersection mechanism to compute distances and additionalnoise to model physical parameters of real device.Fig. 6: Simulation of virtual laser range finder LMS SICK 200 inreconstructed 3D environment.


Augmented reality approach for mobile multi-robotic system development… 218. Augmented reality systemThe augmented reality system dedicated to multi robotic system developmentand integration is composed by real autonomous mobile robot ATRVJr equippedwith 3D map sensors, real base station with robot Inspector console, andsimulation of “teleported” robot Inspector with simulation of laser range finder.The system for composition of real video feedback from robot ATRVJr withsimulation is developed using ARToolkit [19] (for camera calibration andpositioning purposes). Fig. 7 shows control base station where operator can controleach robot, real and virtual one. It is important to emphasize that virtual robot isvisible in autonomous robot main camera view. Another advantage of proposedapproach is the possibility of summarizing all system components in the mainHMI program that visualizes robots position and sensor data.Fig. 7: The augmented reality system.


22J. Będkowski, A. Masłowski9. DiscussionIt is reasonable to use the simulation techniques for multi robotic systemdevelopment. In the other hand the integration process should be done in realenvironment for better performance and validation. It is obvious that simulation isnot able to replace experiments in real environment. For this reason, the multirobotic system augmented by simulated components is an alternative way and canpotentially improve the process of testing and integration. AR techniques can beused as the middle layer between simulation and reality for multi mobile roboticsystem development and integration. Therefore, more complex and sophisticatedsystems can be designed using low cost resources.10. ConclusionThis paper introduced new AR approach for mobile multi-robotics systemdevelopment and integration. The mobile robot ATRVJr equipped with 3Dperception is shown, also the result of 3D map building and transfer to simulatedenvironment is presented. The model of virtual teleoperated robot is shown. Thegeneral idea of AR system is introduced, also interaction between reality andvirtual simulation is emphasized. The final experiment of AR system composed byreal mobile robot, real base station, virtual teleoperated robot and simulation ofrobot perception based on 3D real data acquisition is presented. It is important toemphasize that such system can be used not only for robotic system developmentbut also for advanced low cost training. Future work will be related to improvecamera calibration, multi robot localization, 3D map building and reconstruction,robot navigation. We believe that introduced AR system can be used for severalexisting robotic systems development, testing and operator training.References[1] Green, S. A., M. Billinghurst, et al. (2007). Human-Robot Collaboration:An Augmented Reality Approach; A Literature Review and Analysis,Proceedings of 3 rd International Conference on Mechatronics andEmbedded Systems and Applications (MESA 07), September 4-7, LasVegas Nevada[2] Giesler, B., T. Salb, et al. (2004). Using augmented reality to interact withan autonomous mobile platform, Proceedings- 2004 IEEE InternationalConference on Robotics and Automation, Apr 26-May 1, New Orleans,LA, United States, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.,Piscataway, United States[3] Jung Shin, Raphaël Grasset, Hartmut Seichter, Mark Billinghurst, AMixedReality Rendering Framework for Photorealistic andNonPhotorealistic Rendering, Technical Report TR200801 April 2008[4] Milgram, P., S. Zhai, et al. (1993). Applications of Augmented Reality forHuman-Robot Communication, In Proceedings of IROS 93: InternationalConference on Intelligent Robots and Systems, Yokohama, Japan[5] M. Stilman, P. Michel, J. Chestnutt: Augmented Reality for RobotDevelopment and Experimentation, tech. report CMU-RI-TR-05-55,Robotics Institute, Carnegie Mellon University, November, 2005


Augmented reality approach for mobile multi-robotic system development… 23[6] K. Tsukasa, A. Yasumichi: Program Development Environment forMultiple Robot-Multiple Application System, Journal of Robotics andMechatronics Vol.18 No.5, 2006[7] A. Yamashita, M. Fukuchi, J. Ota, T. Arai, and H. Asama. Motionplanning for cooperative transportation of a large object by multiplemobile robots in a 3D environment. In Proceedings of IEEE InternationalConference on Robotics and Automation, pages 3144–3151, 2000.[8] A. Yamashita, M. Fukuchi, J. Ota, T. Arai, and H. Asama. Motionplanning for cooperative transportation of a large object by multiplemobile robots in a 3D environment. In Proceedings of IEEE InternationalConference on Robotics and Automation, pages 3144–3151, 2000.[9] P. Molnar and J. Starke. Communication fault tolerance in distributedrobotic systems. In Proceedings of Fifth International Symposium onDistributed Autonomous Robotic Systems (DARS 2000), pages 99–108,2000.[10] I. Rekleitis, G. Dudek, and E. Milios. Graph-based exploration usingmultiple robots. In Proceedings of the Fifth International Symposium onDistributed Autonomous Robotic Systems (DARS 2000), pages 241–250,2000.[11] Tamio Arai, Enrico Pagello, Lynne E. Parker: Editorial: Advances inMulti-Robot Systems, IEEE Transactions on Robotics and Automation,VOL. 18, NO. 5, October 2002: 655-661.[12] Pui Wo Tsui and Huosheng Hu: A Framework for Multi-robot Foragingover the Internet, IEEE International Conference on IndustrialTechnology, Bangkok, Thailand, 11-14 December 2002[13] L. Iochhi, K. Konolige, and M. Bayracharya. A framework andarchitecture for multi-robot coordination. In Proc. Seventh Int.Symposium on Experimental Robotics (ISER), Honolulu, Hawaii, Dec.2000.[14] B. Gerkey, R. Vaughan, A. Howard.: The Player/Stage project: Tools formulti-robot and distributed sensor systems. In Proceedings of the 11thinternational conference on advanced robotics (pp. 317–323). Coimbra,Portugal, 2003.[15] L. Peterson, D. Austin, H. Christensen.: DCA: A Distributed ControlArchitecture for Robotics, IROS 2001 – IEEE International Conferenceon Intelligent Robots and Systems, Hawai, USA, 29 Oct. – 3 Nov., 2001.[16] Rafael Fierro, Aveek Das John Spletzer, Joel Esposito Vijay, KumarJames, P. Ostrowski, George Pappas Camillo, J. Taylor, Yerang HurRajeev, Alur Insup, Lee Greg, Grudic Ben Southall: A Framework andArchitecture for Multi-Robot Coordination, The International Journal ofRobotics Research Vol. 21, No. 10–11, October-November 2002, pp.977-995, ©2002 Sage Publications[17] A. Howard.: Multi-Robot Mapping using Manifold Representations,IEEE International Conference on Robotics and Automation, pages 4198--4203, New Orleans, Louisiana, Apr, 2004.


24J. Będkowski, A. Masłowski[18] A. Howard.: Simple mapping utilities (pmap), http://wwwrobotics.usc.edu/~ahoward/pmap/index.html(available 2009).[19] M. Billinghurst, H. Kato. Collaborative Augmented Reality.Communications of the ACM, July 2002, Vol. 45, No. 7, pp. 64-70.


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong> 1/2009Janusz Będkowski 1,2 , Piotr Kowalski 2 , Jakub Piszczek 2 , Andrzej Masłowski 1, 21 Institute of Mathematical Machines, Warsaw, Poland2 Warsaw University of Technology, Faculty of Mechatronics Warsaw, PolandATRV Jr – mobile robot for Fire Fighter Services *ATRV Jr – robot mobilny w służbie straży pożarnejAbstractFollowing paper shows the result of the development mobile robot ATRV Jr for FireFighter Services dedicated to the risky intervention tasks. The concept of the hybridsoftware architecture based on Player (system of servers and drivers for devices) andCORBA (middleware for object communication) is shown. The basic functionalities such asSLAM – Simultaneous Localization And Mapping, autonomous navigation and 3D mapbuilding are described. The HMI (Human Machine Interface) comprised 3D visualizationmodule is demonstrated. The experiment of ATRV Jr assistance during Fire Fighters demoaction is described.StreszczenieW niniejszym artykule przedstawiono rezultaty rozbudowy robota mobilnego ATRV Jrdla celów ryzykownych interwencji w akcjach straży pożarnej. Omówiona zostałakoncepcja hybrydowej architektury systemu w oparciu o komponenty Player (systemserwerów i sterowników do urządzeń) oraz CORBA (wzorzec komunikacji obiektówrozproszonych). Typowe zagadnienia, takie jak jednoczesna lokalizacja oraz mapowanie(SLAM), autonomiczna nawigacja oraz budowanie mapy środowiska 3D zostały opisane.Na zakończenie zaprezentowano eksperyment, w którym wykorzystano robota w akcjidemonstracyjnej straży pożarnej.1. IntroductionView-Finder, which stands for "Vision and Chemiresistor Equipped WebconnectedFinding Robots", is one of projects funded by the EuropeanCommission's Sixth Framework Programme. Objectives for this project can bysummarized as follows: inspection of fire or crisis grounds and chemicals andtoxin detection; map building and scene reconstruction, interfacing and fusinglocal command information and external information sources; Human Interface,integrating information search and robot control, autonomous robot navigation andmulti robot cooperation; Human-Robot cooperation and interaction.The software architecture is improved for ViewFinder Application [1], [2]. Theimprovement is based on the investigation of the State of the Art hardware driversfor ATRV Jr functionality and its implementation. The need of research ismotivated by the incompatibility between ATRV Jr Mobility software andViewFinder System components.The main goal of increased performance is achieved by combining State of theArt Player/Stage driver for the RFLEX–ATRV Jr on-board real time controllerwith ViewFinder system based on CORBA/CoRoBa/Mailman [3], [4]* Tekst wystąpienia przygotowany na spotkanie robocze RISE 2010 (20-21 styczeń 2010,Sheffield).


26J. Będkowski et al.communication technologies. The usage of player’s driver determinesindependence of the ViewFinder System from indoor autonomous mobileplatform. It means the robot is seen by the ViewFinder System as a set offunctionalities, therefore another robot with similar functionalities can be used.2. Robotic platform - developed ATVRJrFor purposes of the ViewFinder project ATRV–Jr (Fig. 1) has been adapted tohost several devices from the partners. The modifications of the construction wereneeded, because on the top of the robot there was no space for additionalequipment.Fig. 1: ATRV–Jr robot.The special chassis was designed and built to create desired space. It consistsof several aluminum profiles, connected with T screw joints. Due to the flexibilityof chassis components, it is possible to configure several equipmentconfigurations.Fig. 2: Design of the new ATRV Jr chassis with additional devices.


ATRV Jr – mobile robot for Fire Fighter Services 27In green, there are marked basic devices, which have been added for theimprovement robot functionality. These devices are: Sony pan/tilt camera (1),Wi-Fi router (2), Digital Video System (3), aluminum chassis (4), wirelesscommunication device (5) with antenna (6), PCU (7), chemical sensor (8), 3Dlaser range finder. The construction of the chassis is very flexible and it can bemodified in order to provide desired space for other devices or relocate existingequipment.Fig. 3: ATRV Jr equipped with 3D sensors.3. Software architectureThe main advantage is the compatibility between several communicationtechniques such as CORBA/CoRoBa, Player/Stage, and Mailman. It was done byusage of CORBA middleware as the core of the architecture. The main advantageof proposed approach is that the architecture provides several communicationmodels such as client – server (peer to peer), producer – consumer, mixed:client/server – server/client. For this reason, it is possible to implement complexcontrol software with flexible communication scheme.The comparison between Player, CORBA and Mailman was performed duringseveral robot trials with different software configurations. It is important toemphasize, that the architecture of the system allows defining differentconfigurations that can be switched on the fly.3.1. Player characteristicThe Player provides almost full set of needed hardware drivers, therefore it isvery useful software that supports mobile robot development. The limitation isdetermined by client-server communication between components. For this reasonwe are forced to request the server each time we would like to have newinformation. Therefore, the local LAN of mobile robot can be potentiallyoverloaded by the amount of data exchange between components. Anotherdisadvantage is related to the video acquisition, compression and sending viawireless network. We observed that Player was not robust enough to send video insatisfied time (10 fps), even sometimes the communication was lost with no clearreason.


28J. Będkowski et al.3.2. CORBA CharacteristicThe CORBA provides several communication models (client – server,producer – consumer, mixed: client/server – server/client) that can be useful indevelopment the flexible software architecture of the mobile robot. The maindifference between client - server and producer - consumer is related to theseparation between consumer and producer done by event channel. This solves theproblem with handling the exceptions during data exchange. It is important torealize that event (producer - consumer) is more robust than request (client -server) in real – time applications, essentially because of the prioritization.3.3. Mailman characteristicThe Mailman was designed for data exchange between two subnets, viawireless communication with low bandwidth. The prioritization mechanism allowsdesigning real time application. The concept is based on the usage of UDPprotocol. Additional software mechanisms solve the problem of acknowledgementof the requests. Because Mailman is only communication channel, it is needed todevelop the hardware drivers using other communication techniques.3.4. Results of trialsSeveral experiments where performed for Player/CORBA/Mailmancomparison. The important observation is that Player provides robust hardwaredrivers of on the shelf ATRV Jr mobile robot. Unfortunately, the system basedonly on Player cannot fulfill V-F requirements. The video from existing hardwarecannot be sent in real time. The additional components based on CORBA such asVideoCorbaServer and HighLevelController improved the software architecture,therefore it satisfies the V-F requirements. The VideoCorbaServer with built incompression method provides video stream, that can be visualized (real time) inCorbaClient installed on the PC located in Base Station. The HighLevelControllerreceives the control data from Base Station and executes it via Player components.The architecture based on the Player/CORBA components fully satisfy the V-Frequirement, where additional CORBA components solve the problems related tothe well-known Player disadvantages. The improvement based on the replacementCORBA wireless communication by Mailman communication should boost theperformance of data exchange, because of the two reasons: usage of UDP protocoland prioritization. The main advantage of the usage of the Mailman is thepossibility of the fast robotic system reboot (the service discovery method inMailman is faster in the comparison to service discovery method in CORBA). Themain achievement is the knowledge how to combine the existing techniques toimprove the robotic system with the reduction of the effort needed to reinventexisting solutions.4. Robot functionalities4.1. Robot navigationRobot navigation needs its ability to determine its own position in its frame ofreference and then to plan a path towards some goal location. In order to navigate,the mobile robot requires representation of its environment i.e. a map of theenvironment and the ability to interpret that representation. The art of navigationconsists of particular robot competences like:


ATRV Jr – mobile robot for Fire Fighter Services 29− ability to self-localizing in the environment, which requires− map-building and map-interpretation;− ability to path planing, and− local obstacle avoidance.Localization denotes the robot's ability to establish its own position andorientation within the frame of reference. Path planning is effectively an extensionof localization, in that it requires the determination of the robot's current positionand a position of a goal location, both within the same frame of reference orcoordinates. Map building can be in the shape of a metric map or any notationdescribing locations in the robot frame of reference. In this study we will presentthe most popular approaches to global path planning using A* and Dijkstra’salgorithms and two approaches to local obstacle avoidance using VFH (VectorField Histogram) and Fuzzy ARTMAP.It is worth to mention main advantages of two algorithms to global pathplanning. A* algorithm is preferred when searching the shortest path from theposition point of the robot to the target point. It is experimentally proved to get theshortest path in reasonably short time using this algorithm. On the other hand,Dijkstra’s algorithm is preferred when the robot needs to search shortest paths tomany targets and choose one on this basis.4.2. Simultaneous Localization And Mapping (SLAM)The experiment was performed using adapted and integrated SoA SLAM [5]algorithm in the building of „MECA” Royal Military Academy, Brussels,Belgium. The new system was configured to use several devices such as motordrives of ATRV Jr, laser measurement system SICK LMS 200, ring of front sonarsand video camera. To this experiment, SLAM based on the particle filter was used.Because of the bounded memory of the robot’s on-board computer the maximumnumber of particles was set to 250. The generated map was of the size 50 [m] x 50[m] with resolution of 10 [cm]. The SLAM algorithm performs online and itsresults are presented in the following figures.Chosen SLAM algorithm working online satisfies the needs for localization ofthe robot and 2D map building.4.3. 3D Map BuildingThe ATRV Jr is equipped with sensors for building 2D and 3D maps. The 2Dmap is delivered to the HigLevelController as occupancy grid map where obstaclesare denoted as +1, free space 0, unknown -1. The idea of summarizing the maps(laser/obstacle, temperature, chemical concentration) was introduced. The newconcept is related to adding the projection of the 3D map onto 2D sum of maps.Therefore, additional information concerning 3D obstacle can be used fornavigation purpose.


30J. Będkowski et al.Fig. 4: Left - 2D map view and sensors visualization of the robot.Right – camera view.The main achievement is the method of high accurate 3D model acquisitionand reconstruction that can help Fire Fighter services during risky intervention.Following figures shows the results of performed experiments:Fig. 5: Visualization of the 3D reconstruction of aircraft.


ATRV Jr – mobile robot for Fire Fighter Services 31Fig. 6: Model 3D – reconstructed aircraft.Fig. 7: Model 3D – reconstructed vehicle.4.4. Human Machine Interface (HMI)HMI was tried in autonomous robot action. Fig.8 shows the ATRV Jr robottaken near the AIR-SHED SHxx (hangar nr SHxx) around 250 m from the locationof the base station.Fig. 8: Robot ATRV Jr near the AIR-SHED SHxx.Subsequently ATRV Jr. performed autonomous action of gatheringmeasurements inside the AIR-SHED on the distance of 20 meters (Fig.9).


32J. Będkowski et al.Fig. 9: Sample 3D measurement of the robot ATRV Jr takenremotely from the distance of 20 meters in the base station. Themeasurement was performed inside the AIR-SHED SHxx.On the basis of collected data, base station rendered the 3D model of the AIR-SHED which was visible to the head of the fire fighters team and is presented inthe Fig. 10.Fig. 10: 3D Model of the environment inside the AIR-SHED SHxxrendered on the base station display.5. ConclusionThe development of the autonomous mobile robot ATRV Jr has been discussedin the paper. The robot is equipped with sensor dedicated to support Fire FighterServices during hazardous tasks such as inspection of crisis area. The concept ofthe hybrid software architecture based on Player and CORBA is shown. The newarchitecture allows to combine several devices from different vendors without higheffort of integration. The basic functionalities of the system such as SLAM,autonomous navigation, 3D map building and visualization in the HMI has been


ATRV Jr – mobile robot for Fire Fighter Services 33demonstrated. It is important to emphasize that the software is scalable, so it ispossible to build multi robotic system based on the ATRV Jr – nodes thatcommunicate each other to acquire more information from the environment.References[1] Y.Baudoin, D.Doroftei, G.De Cubber, S.A..Berrabah, C.Pinzon,J.Penders, A.Maslowski, J.Bedkowski: VIEW-FINDER: RoboticsAssistance to fire-Fighting services, International Workshop On Roboticsfor risky interventions and Environmental Surveillance RISE’2009,Brussels, 12-14 January, 2009.[2] J. Będkowski, J. Piszczek, P. Kowalski, A. Masłowski.: Improvement ofthe robotic system for disaster and hazardous threat management, 14thIFAC International Conference on Methods and Models in Automationand Robotics 19-21, August, 2009.[3] E. Colon.: Installation and configuration of CoRoBa (includingMoRoS3D), Technical report, Royal Military Academy, 2006.[4] B. Gerkey, R. Vaughan, A. Howard.: The Player/Stage project: Tools formulti-robot and distributed sensor systems. In Proceedings of the 11thinternational conference on advanced robotics (pp. 317–323). Coimbra,Portugal, 2003.[5] A. Howard.: Multi-Robot Mapping using Manifold Representations,IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 4198-4203, New Orleans, Louisiana, Apr, 2004.


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong> 1/2009Andrzej Abramowicz<strong>Instytut</strong> <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>Analiza przydatnościmetod e-learningowych i multimedialnychw certyfikowanych szkoleniach ECDLOn usefulness of e-learning and multimedial methodsin certified ECDL coursesStreszczenieW artykule przedstawiono analizę przydatności narzędzi IT w szkoleniachprowadzących do uzyskania zdobywającego coraz większą popularność certyfikatu ECDL.Na podstawie reprezentatywnych przykładów sformułowano wymagania w stosunku dooprogramowania edukacyjnego, aby było ono w maksymalnym stopniu użyteczne. Ogólnewnioski dotyczące przydatności stosowania narzędzi IT w przypadku tytułowych szkoleńzostały sformułowane przy założeniu, że szkolenie spełnia przedstawione wcześniejpostulaty.AbstractThe article discusses the usefulness of the IT methods in courses leading to worldpopular ECDL certificate. On the basis of representative examples of education software,the set of conditions was stated for such a type of programs to be most useful andeducationally effective. Assuming fulfilling these conditions, general conclusionsconcerning usefulness of IT methods were formulated.1. WstępW okresie dynamicznego rozwoju e-learningu i rynku multimediów,a jednocześnie ogromnego i rosnącego zainteresowania (nie tylko ludzi młodych)zdobywaniem wiedzy, uzyskiwaniem różnego rodzaju dyplomów i certyfikatówmających pomóc w karierze zawodowej, warto spróbować odpowiedzieć na kilkapytań dotyczących przydatności współczesnych rodzajów kształcenia –wykorzystujących przekaz multimedialny i Internet – w konkretnych dziedzinachwiedzy.Literatura dotycząca stosowania technik informatycznych w procesienauczania jest już bardzo bogata i wielowątkowa. Istnieje wiele pozycji ogólnieomawiających m.in. rolę Internetu w procesie nauczania i samokształcenia orazspołeczno-pedagogiczną użyteczność technologii informacyjnych [7].Wielu autorów pisze o edukacyjnych aspektach multimediów, wpływiepostępu technologicznego w IT na postrzeganie roli multimediów, specyficeprzekazu multimedialnego w praktyce edukacyjnej [5].Autorzy zastanawiając się nad wpływem technik informatycznych na poziomkształcenia abstrahują zazwyczaj od konkretnych rozwiązań, bądź teżprzedstawiają wybrane przykłady podkreślając zalety konkretnych szkoleń [9].


36 A. AbramowiczCiekawe są rozważania dotyczące przyszłości: kierunków rozwoju platformedukacyjnych [4], strategii testowania (inteligentne testy) [8], zastosowaniatechnologii VirtualLab [4], [6].Wciąż jednak zdaje się dominować w publikacjach pewien rodzaj fascynacjinowymi możliwościami w edukacji związanymi z zastosowaniem IT. Jedynymiopiniami krytycznymi związanymi ze wspomaganym komputerowo nauczaniem sąte znane i powtarzane od dawna, które wskazują na:• niebezpieczeństwo alienacji uczestników szkoleń,• znacznie ograniczony kontakt werbalny z prowadzącym szkolenie i innymiuczestnikami (w przypadku szkoleń na platformie e-learningowej,w przypadku kursu na płycie CD nie ma w ogóle o tym mowy),• niebezpieczeństwa związane z możliwością wykształcenia wśród uczestnikówpostaw roszczeniowych („wszystko powinno być podane na tacy”), postawbiernych (poprawne odpowiedzi często w zasięgu ręki), a z drugiej stronyobawy związane z nadopiekuńczością twórców i organizatorów szkoleńe-learningowych,• niebezpieczeństwa związane z masowością szkoleń (w przypadku szkoleń naplatformach); rodzi to obawy o ich jakość,• aspekt ekonomiczno-czasowy związany z tworzeniem e-kursu: chodzi o to, żetworzenie takich kursów jest bardzo czasochłonne, często kursy zawierająogromne ilości jednostek szkoleniowych (dodajmy od siebie: w związku z tymistnieje niebezpieczeństwo utraty „drogowskazu metodycznego”, przerostuformy nad treścią, itp.),a nade wszystko brak dobrych rozwiązań i brak literatury z zakresu metodykikształcenia wykorzystującego platformy edukacyjne, zwłaszcza kształceniamieszanego [3].Trudno natrafić natomiast na opracowania krytyczne – przynajmniejw kontekście stosowania narzędzi IT – dotyczące chociażby wpływu „cywilizacjiobrazkowej” na jakość kształcenia oraz zdolność logicznego i abstrakcyjnegomyślenia. Trudno też o analizy związane z ograniczeniami stosowania technikinformatycznych w nauczaniu pewnych dyscyplin (w połączeniu ze skutecznymweryfikowaniem postępów w nauce), o porównania (w kontekście skuteczności)typu podręcznik – multimedia, nie licząc dość banalnych stwierdzeń o wyższościoddziaływania multisensorycznego. Charakterystyczne jest również to, żew literaturze abstrahuje się całkowicie od adresata szkoleń: jego doświadczeń,predyspozycji, potrzeb, oczekiwań (wątek ten pojawia się jedynie w wąskimkontekście adaptowalności szkoleń). Zakłada się po prostu, że jest to „typowy”student lub uczeń.Niniejszy artykuł nie wypełni tych luk. To pole dla szczegółowych,wielowątkowych interdyscyplinarnych badań. Naszym celem jest zwrócenie uwagina pewne aspekty kształcenia z wykorzystaniem narzędzi IT oraz wnioskidotyczące przydatności tych narzędzi sformułowane na podstawie m.in. analizywybranych szkoleń związanych z konkretną dziedziną wiedzy. To właśnie tegotypu próby analizy poparte analizą ekonomiczną i obserwacją rynku powinnyodpowiedzieć na pytanie o optymalny model szkolenia.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…37Szkolenia prowadzące do uzyskania coraz popularniejszego certyfikatu ECDL(European Computer Driving Licence) są – z jednej strony – ciekawymmateriałem do analizy, z drugiej jednak strony, wnioski z tej analizy zawsze będąobarczone pewnym brzemieniem subiektywizmu, chociażby ze względu na brakdanych dotyczących zależności efektywności nauczania od zastosowanych technikprzekazu. Najczęściej ośrodki dydaktyczne koncentrują się na samym szkoleniu,ośrodki egzaminacyjne zaś – na egzaminowaniu, trudno więc np. o zestawieniatypu: procent zdanych egzaminów wśród osób szkolonych w sposób tradycyjnyi z wykorzystaniem narzędzi IT. Warto jednak podjąć taką próbę analizy mającnadzieję, że wnioski zostaną wzięte pod uwagę przez twórców kursówe-learningowych i dydaktyków. Warto podkreślić, że wnioski i opinie będąformułowane m.in. na podstawie prawie dwudziestoletniej działalnościdydaktycznej <strong>Instytut</strong>u <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>. W tym czasie kursykomputerowe na wszystkich poziomach zaawansowania ukończyło kilkanaścietysięcy osób. IMM rozwija od lat technologię e-learningową TeleEdu, która jestw istocie czymś więcej niż „zwykłą” e-learningową platformą edukacyjną. Gwoliścisłości należy dodać, że szkolenia prowadzące do uzyskania certyfikatu ECDLbyły prowadzone metodą tradycyjną: stacjonarną, w odpowiednio wyposażonychlaboratoriach komputerowych.Przyjmiemy następujący sposób postępowania: po ustaleniu terminologiii podaniu podstawowych informacji dotyczących projektu ECDL zwrócimy uwagęna te aspekty analizy, które powinny być brane pod uwagę oraz na pewneniezbędne ograniczenia. Następnie przedstawimy wybrane przykłady stanowiącepodstawę analizy. Wskażemy pewne problemy techniczne, które pojawiają siępodczas użytkowania tego typu oprogramowania, po czym sformułujemywymagania, które powinno spełniać oprogramowanie, aby było w maksymalnymstopniu użyteczne. Ostatnie punkty to ogólne wnioski dotyczące przydatnościnarzędzi IT w przypadku tytułowych szkoleń oraz krótkie podsumowanie.2. TerminologiaPrzyjmujemy szeroką definicję e-learningu: pod tym pojęciem będziemyrozumieli każdy rodzaj nauczania wykorzystujący narzędzia IT. W ten sposóbpojęcie e-learningu obejmuje wszystkie interesujące nas rodzaje szkoleń:• szkolenia e-learningowe wykorzystujące platformy edukacyjne,• szkolenia e-learningowe monitorowane: bezplatformowe, dystrybuowane nanośnikach (ale z możliwością przesłania raportu z przebiegu kursu dowyznaczonej osoby i uzyskania odpowiedzi na ewentualne pytania),• autonomiczne szkolenia dystrybuowane na płytach typu „ – kursmultimedialny”.Oczywiście nie będziemy omawiali ogólnych cech wymienionych rodzajówszkoleń, są one powszechnie znane. Skupimy się na konkretnym obszarzezastosowań, na aspektach praktycznych wynikających z analizy funkcjonującychna rynku rozwiązań, zasygnalizujemy również pewne możliwości modyfikacjiwpływających na skuteczność szkoleń.W [3] zwrócono uwagę na pewne niekonsekwencje terminologicznew literaturze. Wykorzystywanie narzędzi IT nie jest metodą nauczania. Jest


38 A. Abramowiczjedynie techniką wspomagającą wybraną metodę nauczania (taką jak np.nauczanie problemowe, programowane, itd.). Mówimy więc nie o metodach, aleo technikach e-learningowych. Z tego samego powodu wspomaganie tradycyjnegonauczania narzędziami IT będziemy określali terminem „nauczanie hybrydowe”(hybrid learning), a nie „nauczanie mieszane” (blended learning).Stosując się do powyższych definicji i uwag, tytuł niniejszego tekstu powinienwięc brzmieć: „Analiza przydatności technik e-learningowych w certyfikowanychszkoleniach ECDL”. Pozostawiamy go jednak w niezmienionej postaci mającświadomość funkcjonujących przyzwyczajeń 1 .3. ECDLEuropejski Certyfikat Umiejętności Komputerowych ECDL jestmiędzynarodowym certyfikatem zaświadczającym, że jego posiadacz opanowałpodstawowe umiejętności obsługi komputerów osobistych i potrafi jewykorzystywać w codziennej pracy. Certyfikat – ważny bezterminowo – wydajeStowarzyszenie Europejskich Profesjonalnych Towarzystw InformatycznychCEPIS (Council of European Professional Informatics Societies), reprezentowanew Polsce przez Polskie Towarzystwo Informatyczne (PTI). Wymaganiai procedury uzyskania ECDL są takie same we wszystkich krajach.Warunkiem uzyskania ECDL jest zdanie siedmiu egzaminów, po jednymegzaminie z siedmiu następujących przedmiotów zwanych modułami ECDL:• Moduł 1. Podstawy technik informatycznych (M1)• Moduł 2. Użytkowanie komputerów (M2)• Moduł 3. Przetwarzanie tekstów (M3)• Moduł 4. Arkusze kalkulacyjne (M4)• Moduł 5. Bazy danych (M5)• Moduł 6. Grafika menedżerska i prezentacyjna (M6)• Moduł 7. Usługi w sieciach informatycznych (M7)Moduł 1 jest jedynym modułem teoretycznym. Jego zakres tematycznyobejmuje wprowadzenie do problematyki technik informatycznych, podstawowepojęcia i definicje. Dokładniej: sprzęt i oprogramowanie (w tym oprogramowaniesystemowe i użytkowe oraz obszary zastosowań komputerów), technikiinformatyczne i społeczeństwo (w tym m. in. regulacje prawne, zagadnieniabezpieczeństwa, ergonomię) oraz sieci komputerowe.Zakres tematyczny pozostałych modułów obejmuje zagadnienia czystopraktyczne.Tematy egzaminacyjne nie są publikowane. Egzaminatorzy ECDL podpisującstosowną umowę (w Polsce z PTI) zobowiązują się do ich nieujawniania.Publikowane są natomiast i okresowo modyfikowane sylabusy zawierające listyzagadnień, których znajomość wymagana jest na egzaminie.Jest rzeczą istotną, że od osoby zdającej egzamin nie wymaga się znajomościkonkretnego programu użytkowego. Na przykład zdając egzamin z przetwarzaniatekstów, osoba zdająca nie musi umieć posługiwać się zdecydowanie1W literaturze panuje pewien chaos terminologiczny wynikający w dużej mierzez interdyscyplinarności e-learningu.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…najpopularniejszym obecnie edytorem MS Word. Oczywistym jest jednakwarunek, aby procesor tekstu, którego znajomość taka osoba deklaruje, miałmożliwości funkcjonalne pozwalające na wykonanie zadań wynikającychz sylabusa.Egzaminy przeprowadzają akredytowani egzaminatorzy, w Polsce posiadającyakredytację PTI. Zdawać je można w dowolnej kolejności i w dowolnych krajach.Po zdaniu pierwszego egzaminu kandydat uzyskuje wpis do założonej dla niegoEuropejskiej Karty Umiejętności Komputerowych (EKUK lub ECSC: EuropeanComputer Skills Card), w której są odnotowywane kolejne zdane egzaminy.Oprócz omówionego powyżej, historycznie pierwszego i – naszym zdaniem –jedynego istotnego i celowego, funkcjonują również inne, z oczywistych powodówmniej popularne, typy certyfikatów:• ECDL Advanced. Zakres tematyczny – Moduły 3, 4, 5, 6 na poziomiezaawansowanym.• ECDL CAD. Zakres tematyczny – wykorzystanie narzędzi CAD do tworzeniarysunków dwuwymiarowych.• ECDL e-Citizen. Zakres tematyczny – podstawy korzystania z Internetu;program specjalnie opracowanym dla ludzi z ograniczoną wiedzą z zakresuinformatyki.• ECDL WebStarter. Zakres tematyczny – wykorzystanie narzędzi językaHTML do tworzenia stron internetowych.W rozważaniach dotyczących przydatności narzędzi IT skoncentrujemy się nacertyfikacie omówionym na wstępie, „klasycznym”. Powody są dwa:• jest zdecydowanie najpopularniejszy,• cechuje się szerokim wachlarzem tematycznym zagadnień: od teoretycznychdo b. praktycznych, wymagających znajomości konkretnych funkcjioprogramowania użytkowego (w mniejszym stopniu również systemowego).O pewnych specyficznych cechach można mówić w przypadku ECDLWebStartera. Wchodzą tu w grę dodatkowo elementy nauczania programowania,ale nas interesuje przede wszystkim najpopularniejszy certyfikat.O popularności certyfikatu świadczą, zaczerpnięte ze źródeł PTI, następującedane dotyczące ECDL/ICDL 2 :• projekt obejmuje 148 krajów (38 języków),• zarejestrowanych jest ponad 45 tys. egzaminatorów,• przeprowadzono ponad 24 mln. egzaminów,• certyfikat posiada ponad 1% ludności UE.12.02.2009 w Brukseli, podczas uroczystości poświęconej sukcesowiprogramu ECDL, przewodniczący Komisji Europejskiej José Manuel Barrosootrzymał 9-milionową kartę EKUK (obiecał przy okazji starać się o zdobyciecertyfikatu, co dowodzi, że chociaż ważny, nie jest warunkiem koniecznym dopiastowania najwyższych stanowisk w UE).2ICDL: International CDL – poza Europą.39


40 A. AbramowiczLiczba wydanych certyfikatów w Polsce: 40 608, przy liczbie 429 464przeprowadzonych egzaminów ze wszystkich modułów łącznie (stan na dzień 10stycznia 2009).Ciekawa jest przedstawiona poniżej statystyka zdawalności egzaminów.Moduł Proc. niezdanych Proc. prób1 7% 15%2 13% 16%3 16% 16%4 14% 14%5 14% 12%6 13% 13%7 16% 14%Razem: 13% 100%Tab. 1. Statystyka zdawalności egzaminów (wg PTI)4. Aspekty analizyPodejmując próbę analizy przydatności e-learningowych technik nauczanianależy wziąć pod uwagę trzy czynniki:• specyfikę przedmiotu szkolenia (przede wszystkim),• adresata szkolenia,• konkretną technikę.Warto podkreślić, że mamy do czynienia z problemem dużo bardziej złożonymniż analiza przydatności tytułowych technik nauczania w sytuacji, gdy np.przedmiotem szkolenia jest procesor tekstu czy arkusz kalkulacyjny, adresatem zaśstudent lub uczeń liceum. W takim przypadku problem sprowadzałby się dopytania, czy techniki e-learningowe nadają się do szkolenia w posługiwaniu siękonkretnym programem użytkowym, czy szerzej – jakimkolwiekoprogramowaniem. W naszym przypadku będzie to zaledwie jedno z pytańpojawiających się „w tle”.Poniżej przedstawiamy szczegółową listę czynników, które można byłoby braćpod uwagę w procesie bardzo szczegółowej analizy przydatności e-learningowychtechnik nauczania:• Specyfika ECDL:− istnienie modułu teoretycznego,− istnienie sześciu modułów praktycznych,− pełna dowolność w kolejności zdawanych egzaminów,− fakt, że uczestnicy szkolenia mają w perspektywie weryfikację zdobytejwiedzy w postaci egzaminu o ściśle określonej formie.• Wiek uczestników szkoleń:− młodzież,


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…41− ludzie w wieku – umownie – produkcyjnym,− osoby w starszym wieku.• Status społeczny osób szkolących się:− osoby uczące się bądź pracujące,− pozostałe osoby.• Wstępny poziom wiedzy uczestników szkoleń (przed przystąpieniem donauki):− poziom niski lub zgoła b. niski 3 ,− średni,− zaawansowany (b. umownie) 4 .• Typ szkolenia:− szkolenie na platformie,− szkolenie bezplatformowe monitorowane,− autonomiczny kurs na nośniku.Łatwo zauważyć, że jeśli specyfika ECDL ogranicza się jedynie do dwóchwymienionych na początku cech, to teoretyczna liczba kombinacji do rozważeniawynosi 108.W praktyce oczywiście pewne kombinacje trzeba byłoby wykluczyć, możnasię również głębiej zastanawiać nad powyższą kategoryzacją, ale i tak liczbateoretycznych kombinacji do ewentualnego rozważenia jest spora. Proces ustalaniakategorii grup uczestników szkoleń można zresztą dalej komplikować, możnadodatkowo uwzględniać specyfikę każdego z przedmiotów praktycznych (Moduły2 – 7), rozważać problemy specyfiki nauczania w przypadku, gdy odbiorcami sąosoby niepełnosprawne. Szczegółowa kategoryzacja adresatów szkoleń i dobórodpowiednich metod i technik warte są – być może – szerszej analizy. W naszychrozważaniach – ze względu na cel, jaki sobie postawiliśmy – dokonamy jednakdaleko idących uproszczeń. Wikłając się w szczegóły, łatwo stracić z polawidzenia to, co w takiej analizie jest najważniejsze.Reasumując, będziemy brali pod uwagę jako aspekty pierwszoplanowe:• specyfikę ECDL: moduł teoretyczny i sześć modułów praktycznych,• poziom wiedzy uczestników przed przystąpieniem do nauki: całkowity brakdoświadczenia, znajomość obsługi komputera na poziomie podstawowym(umiejętność gospodarki plikami i folderami, podstawowe funkcjekonfiguracyjne, GUI, podstawy popularnych aplikacji biurowych, podstawypracy w sieci),• typ szkolenia: szkolenie na platformie, autonomiczny kurs na nośniku,nie tracąc z pola widzenia dodatkowych elementów wszędzie tam, gdzie będąmiały istotne znaczenie.3Zakładamy jednak, że wszyscy uczestnicy szkoleń dysponują wiedzą pozwalającą nakorzystanie z metod elektronicznych.4Tu pojawia się problem weryfikacji poziomu. Poleganie na deklaracjach osóbzainteresowanych szkoleniem b. często okazuje się błędem [1].


42 A. AbramowiczRedukcja typów szkolenia do dwóch wynika z tego, że ze względu na tytułowąprzydatność, model bezplatformowy monitorowany, w zależności od przyjętegorozwiązania, bardzo niewiele różni się od szkolenia z wykorzystaniem platformybądź kursu autonomicznego.Analizując przydatność technik nauczania będziemy odwoływali się doprzykładów konkretnych rozwiązań. Przeglądając je natrafiamy czasem na dośćżenujące błędy merytoryczne. Wymaga to oczywiście natychmiastowej korekty.Każde z tych rozwiązań-kursów ma jednak dodatkowo mniejsze lub większe wadymetodyczne. Chodzi m.in. o nieuwzględnienie pewnych informacji niezbędnychz punktu widzenia wymagań egzaminacyjnych, przy jednocześnie nadmiernymwyeksponowaniu zagadnień nieistotnych i niepotrzebnych zarówno z punktuwidzenia egzaminu, jak i zdrowego rozsądku (dotyczy to przede wszystkimmateriału Modułu 1). Można się również spotkać z brakiem istotnych informacjidotyczących zagadnień, które co prawda nie mają explicite odzwierciedleniaw pytaniach egzaminacyjnych 5 , ale ze względów metodycznych, erudycyjnych,czy wreszcie „zdroworozsądkowych” powinny się znaleźć w treści szkoleniowej.Przykład: pojęcie programu czy opis działania komputera (oczywiście, z naturyrzeczy „na wysokim poziomie abstrakcji”), wiążący w całość opisywane nierazz nadmierną szczegółowością detale (znowu Moduł 1). Naszym zadaniem nie jestpunktowanie tego typu usterek. Analiza dotyczy jedynie przydatności użytychtechnik szkoleniowych.5. Charakterystyka przykładowych szkoleńW wyniku wstępnej selekcji wybraliśmy do szczegółowej analizy kilkareprezentatywnych rozwiązań, w których skupiają się charakterystyczne dla tegotypu oprogramowania zalety i wady. Wybór uwzględnia również kryteriumgeograficzne (Polska, W. Brytania, USA). Do przykładów będziemy sięodwoływać podając przyporządkowane im numery.1. ECDL. Dystrybutor: Bit Media. Kurs pełny. Wersja autonomiczna na płycie.Szkolenie rekomendowane przez PTI. Uruchamiane z płyty, nie wymagainstalacji.2. MS Office 2007. Dystrybutor: Dziennik Gazeta Prawna. Kurs pełny. Wersjaautonomiczna na płytach. Wymaga instalacji.3. ECDL. Dystrybutor: CustomGuide, Minneapolis, MN, USA. Wersja Demo.Kurs na platformie.4. Elementy MS Office (podstawy). Dystrybutor: CZN (Centrum ZdalnegoNauczania) UJ. Kurs na platformie.5. ECDL. Dystrybutor: KCE ECDL (Krakowskie Centrum Egzaminacyjne). Kursw trakcie realizacji. Kurs na platformie.6. ECDL. Dystrybutor: Third Force, Londyn. Wersja Demo. Kurs na platformie.7. ECDL. Dystrybutor: Wiedzanet, lic. Thomson NETg. Wersja Demo, ale pełnewersje wybranych modułów. Kurs na platformie.5Oczywiście można sobie zadać pytanie dlaczego, ale problem zawartości sylabusówi doboru pytań egzaminacyjnych, to temat sam w sobie.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…438. ECDL. Dystrybutor: WSiP. Pełne wersje wybranych modułów. Kurs naplatformie.Oprogramowanie testowane było na komputerach stacjonarnych i laptopachwyposażonych w systemy operacyjne Windows XP i Vista oraz przeglądarkiInternet Explorer i Mozilla Firefox, zarówno z wykorzystaniemszerokopasmowych łączy stałych (szybkość transmisji do 25 Mb/s) jak i w terenie(Bieszczady, bezprzewodowy dostęp do Internetu, technologia blueconnect).Warto odnotować pewne problemy natury technicznej dotyczące niektórychspośród wyżej wymienionych narzędzi oraz innych podobnych programów(niektórych programów demonstracyjnych w ogóle nie udało się uruchomić). Otoone:• długi czas ładowania (do kilku minut), długie oczekiwanie na pojawieniesię treści kolejnego rozdziału (dotyczy to niektórych szkoleń na platformach),• konieczność tworzenia nowego profilu dla przeglądarki,• konieczność dokonania pewnych zmian konfiguracyjnych przeglądarek,• kłopoty pojawiające się w sytuacji, gdy oprogramowanie użytkownikajest nowsze niż używane przez twórców (systemy operacyjne, przeglądarki),• szybkość transmisji w przypadku dostępu bezprzewodowego (technologiablueconnect) uniemożliwia korzystanie ze szkoleń na platformach.Charakterystyka szkoleń dystrybuowanych na płytach – moduły praktyczneSzkolenia dystrybuowane na płytach funkcjonują według podobnych zasad.W przypadku modułów praktycznych, głównym składnikiem elementarnejjednostki szkoleniowej jest symulowane okno aplikacji, na którym przedewszystkim skupia uwagę użytkownik. Jego rola – w najbardziej skomplikowanymprzypadku; stopień wymaganej aktywności bywa różny – polega na czytaniu opisui/lub słuchaniu komentarza-instrukcji, śledzeniu animowanego wskaźnika orazwykonywaniu wymaganych operacji z użyciem myszy. Elementarne jednostkiszkoleniowe są z reguły tak skonstruowane, że ich treść jest wyświetlana w całościna ekranie; użytkownik nie jest zatem zmuszany do przewijania. Nieuniknionąkonsekwencją jest więc znaczna oszczędność komentarza słownegowyświetlanego na ekranie i czytanego przez lektora podczas prezentacjiwykonywania operacji (musi się przecież zmieścić na ekranie, którego centralnymobiektem jest symulowane okno aplikacji). Rodzaj nawigacji związany zestudiowaniem takich jednostek szkoleniowych będziemy określali jako nawigacjętypu od ekranu do ekranu.Rys. 1 przedstawia przykład typowego ekranu dla Modułu 5.Testy – w najprostszym przypadku – polegają na wybieraniu poprawnychodpowiedzi (pytania typu prawda-fałsz, jednokrotnego wyboru, drag&drop).Bardziej skomplikowane zadania wymagają wykonywania sekwencji operacjiz użyciem myszy prowadzących do uzyskania określonego efektu. Oczywiścieosoba testowana musi postępować ściśle według założonego algorytmu: np. próbawykonania operacji w inny niż założony sposób (nawet jeśli jest to sposób bardziejefektywny) kończy się komunikatem o błędzie. Operacje wykonywane są nasymulowanych obiektach.


44 A. AbramowiczRys. 1. Przykład elementarnej jednostki szkoleniowej: kurs nr 1Zrzut ekranu na rys. 2 jest charakterystycznym przykładem fragmentu testu(Moduł 3).Rys. 2. Przykład ekranu testowego (ćwiczenie podsumowujące temat Wcięcia):kurs nr 1


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…45Charakterystyka szkoleń na platformach – moduły praktyczneWiększość szkoleń na platformach działa podobnie do tych na płytach.Elementarne jednostki szkoleniowe to najczęściej ekrany (nawigacja od ekranu doekranu) prezentujące symulowane okno aplikacji. Od użytkownika wymagana jestwiększa lub mniejsza aktywność.Poniższy rysunek prezentuje ekran będący fragmentem starannieopracowanego szkolenia wymagającego od użytkownika sporej aktywności.Rys. 3. Przykład elementarnej jednostki szkoleniowej: kurs nr 3Zdarzają się jednak wyjątki. Kurs nr 4 ma charakter książki. Elementarnymijednostkami szkoleniowymi są strony, często wymagające przewijania. Repertuarmateriałów edukacyjnych tego kursu jest bardzo bogaty i rozłożony naposzczególnych stronach z zachowaniem odpowiednich proporcji. Materiałyedukacyjne obejmują:• tekst zawierający rysunki i zrzuty ekranu,• filmy instruktażowe,• kilka rodzajów interaktywnych apletów.Charakterystyczny fragment jednostki szkoleniowej kursu nr 4 przedstawiazrzut ekranu na rys. 4.


46 A. AbramowiczRys. 4. Przykłady materiałów edukacyjnych: kurs nr 4Poniższy rysunek przedstawia kadr z filmu instruktażowego.Rys. 5. Kadr z filmu instruktażowego: kurs nr 4Ćwiczenia i testy różnią się od tych umieszczonych na płytach. W bardziejdopracowanych rozwiązaniach użytkownik często proszony jest o pobranie plikui wykonania na nim operacji będących treścią zadania.W przypadku Modułu 1, teoretycznego, osią szkolenia jest oczywiście narracjailustrowana grafiką. Rys. 6 przedstawia jedną z elementarnych jednostekszkoleniowych.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…47Rys. 6. Przykład elementarnej jednostki szkoleniowej M1: kurs nr 1Testy zaś składają się przeważnie z pytań jednokrotnego wyboru i pytań typuprawda-fałsz. Rzadziej stosuje się pytania wielokrotnego wyboru, drag&drop, fillin-blank,pytania polegające na łączeniu elementów (typu łączenie terminówz syntetycznymi opisami). Właśnie ten ostatni typ pytania przedstawiony jest narys. 7.Rys. 7. Fragmentu testu M1: kurs nr 1Na podstawie przedstawionego zestawu programów można sformułować kilkapostulatów dotyczących istotnych cech kursu, aby szkolenie było w maksymalnymstopniu użyteczne.


48 A. AbramowiczOd strony technicznej ważne jest, aby oprogramowanie było wolne odzasygnalizowanych wcześniej wad. Wśród wymienionych przykładów sąrealizacje, które nie wymagają żadnych zmian konfiguracyjnych w przeglądarce,startują szybko i czas oczekiwania na pojawienie się jednostek szkoleniowychusytuowanych w różnych miejscach na drzewie kursu jest b. krótki. W dalszejczęści przedstawimy postulaty dotyczące poszczególnych cech modelowegoszkolenia.6. Postulaty dotyczące modelowego szkoleniaModuły praktyczne – jednostki szkoleniowe• Aktywność użytkownika. Użytkownik powinien być zmuszany doaktywności. Pożądany jest wysoki stopień interaktywności apletów. Biernesłuchanie (czytanie) komentarza i ew. śledzenie animacji nie jest dobrymrozwiązaniem; równie dobrze można posługiwać się tradycyjną książką.• Narracja. Jeśli nawigacja następuje od ekranu do ekranu, powinna byćzarówno tekstowa jak i dźwiękowa (tekst czytany niezbyt szybko,z możliwością łatwego ponownego odtworzenia). Komunikaty i opisy musząbyć krótkie, użytkownik powinien koncentrować się na zadaniu, które musiwykonać: zlokalizować obiekt, wykonać operację. W przypadku gdyprzestudiowanie elementarnej jednostki szkoleniowej wiąże sięz koniecznością przewijania, narracja słowna jest wręcz niepożądana.• Projekt graficzny. W tego typu szkoleniach trudny do przecenienia. Jeśliliczba ekranów w module szkoleniowym zbliża się do tysiąca, to w przypadkuźle dobranych kolorów i elementów graficznych kurs staje się wyjątkowonieprzyjazny i męczący.• Animacje. Atrakcyjne wizualnie, wyraziste animacje to jeden z ważniejszychwalorów kursu. Wybrane przykłady dowodzą, jak ważna jest przy tymszybkość animacji, dobór kolorów, synchronizacja narracji dźwiękowejz animacją.• Nawigacja. Powinna być przede wszystkim intuicyjna, umożliwiać łatweporuszanie się do przodu i do tyłu, jak również zmianę tematu (ścieżkiedukacyjnej). Użytkownik w każdej chwili powinien orientować sięw dokładnym położeniu obserwowanej treści szkoleniowej w strukturze (nadrzewie) kursu. Jeśli elementarnymi jednostkami szkoleniowymi są ekrany,powinna być wyświetlona i odpowiednio wyeksponowana informacja, któryekran aktualnie przeglądanej jednostki szkoleniowej (tematu) jestprezentowany i ile ekranów liczy bieżący temat.• Treść jednostki szkoleniowej. Kurs powinien być poprzedzonywyczerpującym poradnikiem metodycznym. Poradnik taki powinien zawierać:cele szkolenia, krótki opis kursu, szacunkowy czas trwania, opis budowyjednostki szkoleniowej, zastosowane konwencje i techniki, sposób realizacjikursu (ew. możliwości wyboru ścieżki edukacyjnej). Przed każdą jednostkąszkoleniową powinna być zwięzła informacja o zawartości jednostkiszkoleniowej i celu. Jeśli elementarnymi jednostkami szkoleniowymi sąekrany, a treścią ekranu jest symulowane okno aplikacji ze zwięzłym opisemoperacji, która za chwilę będzie wykonana, warto czasami wspomnieć o innych


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…49metodach prowadzących do tego samego celu. Warto zwracać uwagę nadokładność symulacji, zwłaszcza w przypadku odwzorowywania operacjiz użyciem myszy, takich jak np. ciągnięcie i upuszczanie. Chodzi o to, abysymulacja jak najwierniej odwzorowywała operacje na oryginalnychdokumentach. Po wyczerpaniu tematu powinno pojawić się podsumowanie.Ogólny schemat postulowanej elementarnej jednostki szkoleniowej (JS)powinien wyglądać jak na rys. 8.SłownikTreśćJSInformacjauzupełniającatypu 1Informacjauzupełniającatypu 2Rys. 8. Ogólny schemat jednostki szkoleniowejUzupełnienia typu 1 to informacje istotne z punktu widzenia wymagańegzaminacyjnych, których automatyczne wyświetlenie na ekraniespowodowałoby chaos związany z nadmiarem informacji (jeśli w ogólemożliwe byłoby ich wyświetlenie na jednym ekranie). Uzupełnienia takiemogą być wyświetlane np. po wskazaniu myszą odpowiedniego obiektu.Uzupełnienia typu 2 dostępne są w podobny sposób i zawierają informacje,których znajomość nie jest wymagana na egzaminie, a które są na tyle istotne,że warto je przekazać (wspomnieliśmy już o tym opisując aspekty analizy).Oczywiście warto zadbać o odpowiednią oprawę graficzną, różną dla obutypów informacji.• Uzupełnienia. Przydatne są (oferowane w niektórych przypadkachw analizowanych kursach) możliwości wydruku całych rozdziałów, jednostekszkoleniowych, bądź też pewnych informacji typu lista funkcji, opisy paskównarzędziowych, skróty klawiaturowe, itp. (doskonały pod względemmerytorycznym i graficznym Quick Reference Manual – kurs nr 3). Bardzoużyteczne są również słowniki pojęć.Moduły praktyczne – testy• Test wstępny. Jego rola (w przypadku tego typu szkoleń) jest zredukowana dominimum. Rolą testu wstępnego jest skierowanie użytkownika na odpowiedniąścieżkę edukacyjną. Specyfika tematyki czyni jednak to narzędzie mało


50 A. Abramowiczużytecznym. Testowi wstępnemu poddają się zazwyczaj osoby mające jakieśdoświadczenia w posługiwaniu się aplikacją i mające określoneprzyzwyczajenia, a często podczas testu wymaga się, aby użytkownikrozwiązywał zadania w ściśle określony sposób, w dodatku niekoniecznienajbardziej efektywny, w przeciwnym wypadku sygnalizowane są błędy.Osoby zainteresowane testami mogą omijać jednostki szkoleniowei przystępować do rekomendowanych przez nas testów podsumowującychtematy i/lub testu końcowego.• Pozostałe testy. Z powodów dydaktycznych zdecydowanie wskazane są testypodsumowujące tematy (rozdziały); chodzi o testy „cząstkowe”. Ważne abyich stopień trudności był co najmniej równy stopniowi trudności testówegzaminacyjnych. Wskazane są testy podczas których użytkownik operuje naprzykładowych plikach – tu zdecydowanie uwydatnia się przewaga kursów naplatformach. Należy przy tym docenić rolę prostych pytań dodatkowych typuprawda-fałsz, pytań jednokrotnego lub wielokrotnego wyboru. Takieumiejętnie dobrane pytania są często bardzo dobrym uzupełnieniem dłuższychzadań; pozwalają np. dostrzec szerszy kontekst zagadnienia lub zastanowić sięnad działaniem pewnych mechanizmów. Uwaga dotycząca stopnia trudnościdotyczy też oczywiście testu podsumowującego moduł, który powinienprzypominać egzamin. Istotną rzeczą jest umożliwienie powtórzenia tegosamego testu. W przypadku testu podsumowującego moduł ważne jest podaniepunktacji i pomiar czasu. Użytkownik musi pamiętać, że egzamin trwa 45 min.i warunkiem jego zdania jest udzielenie co najmniej 75% poprawnychodpowiedzi. Test przeprowadzony pod presją czasu jest ważną próbą przedegzaminem.Moduł teoretyczny – jednostki szkolenioweAktualne pozostają uwagi dotyczące narracji, projektu graficznego, nawigacjii (w dużej mierze) treści jednostki szkoleniowej. Aktywność użytkownika –z natury rzeczy – dotyczy w głównej mierze testów. Trudno również znaleźćuzasadnienie dla wyrafinowanych animacji (wyjątkiem może być np. sekwencyjnewyświetlanie kolejnych elementów wypunktowanych lub numerowanych list).Moduł teoretyczny – testyW przypadku modułu teoretycznego, egzamin składa się z 36 pytańjednokrotnego wyboru (jedna odpowiedź poprawna z czterech); czas trwaniai próg zaliczenia – podobnie jak w przypadku modułów praktycznych.Dołączanie testu wstępnego nie znajduje praktycznego uzasadnienia. Głębokisens ma natomiast istnienie testów podsumowujących tematy (rozdziały). Zewzględów dydaktycznych wskazane jest, aby stosować różne typy i formy pytańtestowych: pytania jednokrotnego wyboru, pytania wielokrotnego wyboru z wieluopcji, drag&drop, fill-in-blank, pytania polegające na łączeniu elementów, pytaniaz negacją 6 . Warto wprowadzić podział na pytania standardowe, trudnei czasochłonne oraz generować pytania losowo z każdej z tych grup. Chodzi o to,aby poziom testów był porównywalny.6Przykładem pytania z negacją może być pytanie: „Które z wymienionych urządzeń nie jesturządzeniem wejścia”.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…51Test końcowy powinien mieć formę zbliżoną do egzaminu ECDL. W tymprzypadku szczególnie istotne jest losowanie pytań ze wstępnie ustalonych gruptematycznych, pomiar czasu i punktacja.7. Wnioski1. Wśród zalet komputerowych technik nauczania należy wymienić oczywiściepowszechnie znane korzyści wynikające z samych założeń e-learningu. Jeślichodzi o korzyści wynikające ze specyfiki interesującej nas tematyki nauczania, tointeraktywne aplety – zwłaszcza te wymagające aktywności użytkownika – i filmyinstruktażowe umożliwiają przede wszystkim wzrokowe opanowanierozmieszczenia elementów różnych typów okien. Jest to tylko pozornie małoistotna zaleta. Lata doświadczeń z kursów stacjonarnych wskazują, że ciużytkownicy, którzy korzystają z komputera w ograniczonym zakresie, mają z tymduże trudności i brak umiejętności sprawnego korzystania z interfejsu graficznegoznacznie spowalnia zajęcia. Sporo czasu zajmuje zapoznanie się z rodzajamiokien, specyfiką wielozakładkowych okien dialogowych, itp. Symulacje i filmypozwalają zdobyć istotne umiejętności w bezstresowych warunkach. Każdyuczestnik szkolenia może poświęcić na to tyle czasu, ile uzna za konieczne. Jest tozdecydowanie efektywniejsze rozwiązanie niż nauka z wykorzystaniemtradycyjnego podręcznika.2. Problem: szkolenie na platformie, czy kurs na płycie, jest trudny dorozstrzygnięcia. Z pewnością należy wziąć pod uwagę czynniki ekonomiczne orazfakt, że wyboru dokonuje się spośród dostępnych rozwiązań, mimo wszystkoniezbyt licznych, i mających, oprócz zalet, nierzadko bardzo istotne wady.Z czysto dydaktycznego punktu widzenia, gdyby nauka miała ograniczać sięjedynie do technik e-learningowych, oprócz ew. wstępnego szkolenia mającego nacelu naukę posługiwania się oprogramowaniem edukacyjnym,rekomendowalibyśmy szkolenie na platformie. Dotyczy to modułów praktycznychi wiąże się z bardzo dużym znaczeniem ćwiczeń polegających na rozwiązywaniuzadań wymagających pracy z „prawdziwymi” dokumentami, możliwościąkompetentnej i obiektywnej oceny ćwiczeń i testów przez opiekunów szkoleń orazmożliwością udzielania przez nich wskazówek metodycznych i konsultacji. Pracaz płytą wnosi – pod tym względem – znaczne ograniczenia.3. Biorąc pod uwagę tematykę szkoleń, wybór platformy edukacyjnej niestwarza problemów w tym sensie, że platforma nie musi cechować się szczególniewyrafinowanymi właściwościami.W szczególności, implementacja funkcjonalności związanych z popularnymiobecnie ideami konstruktywistycznymi, e-learningiem 2.0 i technologią Web 2.0nie jest warunkiem realizacji wartościowego szkolenia e-learningowegoprowadzącego do uzyskania certyfikatu ECDL. Wynika to wprost ze specyfikimodułów tematycznych, wymagań i procedur ECDL. Rola w procesie (tego typu)szkolenia funkcjonalności platformy związanych ze współpracą i aktywnościąuczestników grup szkoleniowych jest mało istotna.Nieliczne narzędzia tworzenia kursów i platformy e-learningowe oferująmożliwość tworzenia szkoleń adaptowalnych (funkcjonują też określeniaadaptacyjnych, adaptatywnych). Adaptowalność polega na możliwości tworzenia


52 A. Abramowiczkursów elektronicznych w taki sposób, aby student miał do dyspozycji więcej niżjedną ścieżkę edukacyjną, na którą może być skierowany automatycznie, np.w wyniku przeprowadzonych na pewnym etapie kursu testów. W bardziejzaawansowanym wariancie oznacza możliwość tworzenia dynamicznychscenariuszy edukacyjnych, opisujących często bardzo złożone algorytmynauczania. Dynamiczny scenariusz polega na prezentacji treści edukacyjnejw zależności od dotychczasowego przebiegu kursu, w tym jego parametrówglobalnych [2, 8].W przypadku szkoleń ECDL ta cecha platformy nie ma praktycznie znaczenia.Jest rzeczą oczywistą danie użytkownikowi możliwości wyboru ścieżkiedukacyjnej, powtarzania modułów szkoleniowych, itp., ale tzw. mechanizm„wirtualnego nauczyciela” nie znajduje tu raczej zastosowania. Oczywiście,można sobie wyobrazić szkolenie adaptowalne i to w przypadku każdego modułuECDL. Nakład pracy autorów szkolenia byłby jednak zdecydowanieniewspółmierny do efektów dydaktycznych.4. W przypadku osób, które przystępując do szkolenia ECDL nie mają żadnegodoświadczenia w posługiwaniu się komputerem (bywają tacy i to wcale nierzadko), niezbędne jest przygotowanie do korzystania z narzędzi IT w trybietradycyjnym, laboratoryjnym, stacjonarnym. Zakres szkolenia w takim przypadkunie jest łatwy do określenia. Biegłe i świadome korzystanie z możliwościwspółczesnych narzędzi szkoleniowych (programy na nośnikach, korzystaniez platform e-learningowych) wymaga jednak rozumienia pewnych procesów,pewnej erudycji i kultury informatycznej. Nie można ograniczyć się jedynie doinformacji pozwalających włączyć komputer, uruchomić program i korzystaćw mechaniczny sposób z dostępnego interfejsu. Nawet najprostsza nawigacjawymaga pewnego doświadczenia, zwłaszcza gdy istnieje konieczność otwarciai przełączania się między kilkoma otwartymi jednocześnie oknami. W takimprzypadku każdy błąd powodujący zejście z utartej ścieżki, konsekwencjeprzypadkowego kliknięcia, urastają do problemu nie do przezwyciężenia.W przypadku osób bez jakiegokolwiek doświadczenia, rozsądnym – zewzględów merytorycznych i praktycznych – wydaje się przeprowadzenieszkolenia w zakresie dwóch pierwszych modułów w trybie stacjonarnym,laboratoryjnym. Moduł 1 – dla przypomnienia – jest modułem teoretycznymo zakresie tematycznym obejmującym wprowadzenie do problematyki technikinformatycznych, zaś Moduł 2 obejmuje m.in. środowisko graficzne systemuoperacyjnego, zagadnienia związane z ustawieniami parametrów konfiguracyjnychoraz zarządzanie plikami i folderami.Decydując się – w przypadku osób początkujących – na szkoleniee-learningowe należy wziąć pod uwagę, że wstępne szkolenie stacjonarne,obejmujące niezbędne minimum potrzebne do samodzielnej pracy potrwa 12 – 14godzin lekcyjnych. Ponadto po okresie szkolenia e-learningowego warto byłobyzorganizować dodatkową sesję stacjonarną. Istotny jest aspekt ekonomiczny, którynie może być oczywiście traktowany w oderwaniu od konkretnych warunków(ogólna strategia szkolenia, ilość osób, koszty szkolenia stacjonarnegoi elektronicznego, itp.).Jeśli przeszkolona ma być grupa (grupy) osób mających już pewnedoświadczenia w pracy z komputerem, to najczęściej należy zorganizować


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…53wstępne szkolenie stacjonarne, o zakresie i czasie trwania wynikającym zespecyfiki (kurs na platformie, płyta) i stopnia trudności technicznej kursu, stopniaprzygotowania do samodzielnej pracy, czy nawet statusu społecznegouczestników. Zdarzają się szkolenia o tak mało intuicyjnej i nieprzyjaznejnawigacji, że nawet zaawansowani użytkownicy komputerów mają z tym kłopoty.5. W przypadku modułu teoretycznego (M1) przydatność technikwykorzystujących IT nie budzi wątpliwości. Przekazywana wiedza jest wiedzątypu – w dużej mierze – encyklopedycznego i jeśli tylko zawartość tematycznawyczerpuje wymagania sylabusa, obejmuje pewne wcześniej zasygnalizowanezagadnienia uzupełniające oraz spełnia sformułowane powyżej postulaty toz pewnością e-learning jest tu dobrym rozwiązaniem. Tezę tę potwierdzają autorzy[3], informując o wzroście efektywności kształcenia przy zastosowaniu platformydo nauczania wstępu do informatyki, co potwierdzają przeprowadzone testy.6. Główną cechą charakterystyczną jednostek szkoleniowych kursówe-learningowych – mowa o modułach praktycznych – jest nauka wykonywaniaoperacji na symulowanych oknach zadań i dokumentów. Ma to pewne, opisanewcześniej zalety, ale i pewną istotną wadę. W przypadku bardziej skomplikowanejoperacji niż proste kliknięcie, daje o sobie znać (skądinąd zrozumiała)niedokładność symulacji. W rezultacie bazując tylko na szkoleniu e-learningowymtrudno nauczyć się tak prostych czynności jak zaznaczanie fragmentu tekstu,komórki, itp. Dla użytkowników bardziej doświadczonych ale nie znającychspecyfiki symulacji, próba wykonania doskonale opanowanych operacji kończy sięczęsto z tych samych powodów niepowodzeniem.7. Jednostki szkoleniowe kursów e-learningowych prezentują na ogół jedenwybrany (z kilku możliwych) sposób wykonania zadania, nie mówiąc już o brakumożliwości jakiegokolwiek eksperymentowania. W przypadku ćwiczeń jest to dozaakceptowania w sytuacji, gdy użytkownik instruowany jest dokładnieo oczekiwanym sposobie wykonania zadania. Gorzej jest jednak, gdy takiejinformacji nie ma, a próba wykonania operacji w inny sposób powodujewyświetlenie informacji o błędzie. Jest to dość stresujące i denerwujące w sytuacji,gdy użytkownik ma pewną wprawę w posługiwaniu się aplikacją i omija jednostkęszkoleniową przystępując od razu do testu.8. Dużym minusem, kwestionującym przydatność kursów e-learningowych jestich obszerność liczona w jednostkach szkoleniowych, wymuszona przez samątechnikę przekazu, przy czym dotyczy to przede wszystkim modułówpraktycznych. Dla ustalenia uwagi skoncentrujmy się na przetwarzaniu tekstu. Naprzykład materiał szkoleniowy do M3 w przypadku kursu nr 7 liczy 890 ekranów,nie licząc ćwiczeń. Podobnie jest w przypadku kursu nr 1: 831 ekranów, wliczającw to proste ćwiczenia, ale bez testu końcowego. Podkreślmy: chodzi o jedenmoduł z siedmiu. Już sam ten fakt może ostudzić zapał edukacyjny użytkownika.Oczywiście ma to znaczenie w dużej mierze psychologiczne, ale inaczej odbieranajest informacja: „25-godzinny kurs stacjonarny” (to szacunkowa ilość godzinprzeznaczonych na M3 na takim kursie), a inaczej „kurs e-learningowy liczącyblisko tysiąc ekranów”. Wspomniane kursy (nr 1 i 7) są typowymi kursamiz nawigacją typu ekran po ekranie z bardzo lakonicznymi informacjami na tematprezentowanych operacji. Znacznie bogatszy jest materiał kursu nr 4, działający na


54 A. Abramowiczplatformie zbudowanej na bazie technologii Moodle. Zawiera m.in. informacjepozwalające na nieco szersze spojrzenie na problematykę przetwarzania tekstów,informacje niezbędne każdemu, kto pragnie redagować teksty w sposóbświadomy, ze znajomością pewnych podstawowych zasad (elementy typografii).Przede wszystkim te właśnie walory wyróżniają go spośród pozostałych, któreuczą jedynie technicznej biegłości w posługiwaniu się licznymi funkcjami (cozresztą wystarczy do zdania egzaminu). Pod względem treści i różnorodnościmateriałów szkoleniowych jest to szkolenie najbardziej zbliżone do modelowego.Gdyby jeszcze większość filmów instruktażowych zastąpić zmuszającymiużytkownika do aktywności interaktywnymi apletami, efekt szkoleniowy byłyzapewne jeszcze lepszy. Ceną jest obszerność kursu, większa niż w przypadkuszkoleń nr 1 i 7, ale trudna do dokładnego porównania ze względu na typelementarnej jednostki szkoleniowej. Przypomnijmy, nie jest to ekran, ale –najczęściej wymagająca przewijania strona. Należy zwrócić dodatkowo uwagę nato, że jest to kurs o charakterze podstawowym, o zakresie tematycznymskromniejszym niż wymagania ECDL. Gdyby spełniał te wymagania byłbyznacznie obszerniejszy.9. Wiele wskazuje na to, że przekazanie wiedzy w przypadku szkoleniastacjonarnego wymaga jednak mniej czasu poświęconego na naukę niż naukaz wykorzystaniem technik IT. Trudno jest wyjaśnić ten fakt. Nawet jeśli weźmiesię pod uwagę, że podczas kursu stacjonarnego zakłada się aktywność uczącej sięosoby również poza laboratorium szkoleniowym, w domu 7 , i sumaryczny czasprzeznaczony na naukę jest tym samym odpowiednio dłuższy. Być możeinstrukcje przekazywane przez prowadzącego zajęcia i ich realizacja przezkursanta skupionego na ekranie prezentującym okna ściśle związane z będącąprzedmiotem nauki aplikacją czynią szkolenie efektywniejszym, niż w przypadku,gdy użytkownik szkolenia e-learningowego atakowany jest wieloma bodźcami:instrukcja dźwiękowa, tekstowa, wyświetlające się informacje o dostępnychkomentarzach, elementach pomocy, itp.10. Z całą pewnością w przypadku szkolenia stacjonarnego osoba prowadzącazajęcia może dynamicznie dostosowywać sposób przekazu do oczekiwań i potrzebsłuchaczy, a ponadto na bieżąco odpowiadać na pytania. Nawet jeśli na pytanie„czy możliwe jest uzyskanie konkretnego efektu”, lakoniczna – z braku czasu –odpowiedź brzmi „tak, należy w tym celu użyć funkcji ...”, z informacji korzystająnatychmiast wszyscy słuchacze.11. Podczas szkolenia stacjonarnego prowadzący zajęcia może natychmiastreagować na popełniane błędy. W przypadku kursu elektronicznego, próbawykonania innej funkcji niż przewidziana w scenariuszu skutkuje jedyniekomunikatem: „zły wybór, spróbuj ponownie”, bez żadnych innych konsekwencji.Podczas pracy z prawdziwą, a nie symulowaną aplikacją, sytuacja wyglądainaczej: np. następuje określona zmiana w dokumencie, czy konfiguracjiprogramu. Wskazanie na bieżąco źródła błędu, zwrócenie uwagi na skuteki sposób poprawienia błędu ma ogromne znaczenie dydaktyczne, zwłaszcza jeślijest to błąd często popełniany i uwagi adresowane są do całej grupy. Podobne7Jeśli nie jest możliwe skorzystanie z komputera, zaleca się sięgnięcie do notateki materiałów szkoleniowych.


Analiza przydatności metod e-learningowych i multimedialnych…55walory dydaktyczne ma komentowanie, w obecności całej grupy uczestnikówszkolenia, typowych błędów popełnionych podczas realizacji ćwiczenia lub testukontrolnego.12. Szkolenie stacjonarne ma pewien dodatkowy walor. Chodzi o pewneniuanse związane z tematyką szkoleń i czekającymi uczestników szkoleńegzaminami, na które znacznie łatwiej zwrócić uwagę w bezpośrednim przekazie.Można specjalnie uczulić uczestników kursu na liczne wśród pytańegzaminacyjnych pytania z negacją, zwrócić uwagę na istnienie pytań(nadmiernie) szczegółowych, np. o oznaczenia kodowe norm dotyczącychmonitorów, czy o nazwę (skrót) syndromu medycznego związanegoz przeciążeniem nadgarstków (Moduł 1), itp. Umieszczenie po prostuodpowiednich pytań w testach kontrolnych kursu e-learningowego, bezstosownego komentarza, nie gwarantuje należytego zwrócenia na nie uwagi i możespowodować po prostu ich zlekceważenie.W przypadku zajęć stacjonarnych znacznie łatwiej jest zwrócić również uwagęna problemy efektywności w posługiwaniu się programem [1] i tematy mniejistotne (czy zgoła nieważne) z punktu widzenia wymagań egzaminacyjnych, alejednak użyteczne w codziennej pracy, jak np. podstawy typografii (Moduł 3).Podczas zajęć stacjonarnych można zwrócić na to uwagę niejako „przy okazji”,nie wprowadzając dodatkowych tematów do i tak rozbudowanego programu.W przypadku szkolenia elektronicznego wymaga to istotnej rozbudowy treściszkoleniowej.8. PodsumowanieTrudno oczekiwać, aby podobne rozważania kończyły się konkluzjąokreślającą precyzyjnie stopień przydatności nawet przy dość ścisłym określeniuzasad i kryteriów przeprowadzenia analizy. Chodziło nam raczej o zwrócenieuwagi na pewne aspekty zagadnienia nie dość wyeksponowane w literaturze,postawienie pewnych pytań, nawet gdyby miałyby pozostać otwarte.Wady i zalety technik szkoleniowych dyskutowane były przy założeniu, żeszkolenie e-learningowe wolne jest od mankamentów technicznych oraz spełniasformułowane wcześniej liczne postulaty. W praktyce dokonuje się wyboruspośród istniejących rozwiązań, ze wspomnianymi konsekwencjami. Trudnojednak oczekiwać, aby tego typu szkolenia, coraz nowsze i doskonalsze,powstawały w tempie odpowiadającym rosnącej popularności ECDL. Należypamiętać, że tworzenie takich kursów jest niezwykle czasochłonne i drogie, a pozatym – ma to związek ze stosunkowo częstym pojawianiem się na rynku coraznowszych wersji oprogramowania będącego przedmiotem nauki – szybko siędezaktualizują. Dezaktualizacja wynika też częściowo z okresowych zmianwymagań egzaminacyjnych.Z dydaktycznego punktu widzenia, biorąc pod uwagę wszystkie sformułowanepowyżej wnioski, najlepsze rezultaty można osiągnąć stosując szkoleniehybrydowe. Ten rodzaj szkolenia ma dodatkowo tę zaletę, że umiejętnie wdrożonypozwala ograniczyć wadę szkoleń stacjonarnych, jaką jest stres doświadczanypodczas zajęć laboratoryjnych przez mniej zdolnych lub po prostu mniejzaawansowanych od innych uczestników kursu. Oczywiście oszacowanie


56 A. Abramowiczproporcji między e-learningiem a szkoleniem stacjonarnym w oderwaniu odkonkretnej sytuacji jest niemożliwe. W praktyce należy wziąć pod uwagę wielez tych właśnie czynników, które z wyjaśnionych wcześniej powodów pominęliśmyoraz dodatkowo czynniki ekonomiczno-logistyczne.W przypadku M1 – oczywiście pod warunkiem odpowiedniego stopniazaawansowania uczestników – zajęcia stacjonarne można ograniczyć do minimumlub w przypadku kursu wyczerpującego pod względem merytorycznymi spełniającego nasze postulaty – całkowicie je wyeliminować. W przypadkumodułów M2 – M7 można sformułować wniosek: im więcej treści praktycznychw module, tym więcej czasu należy poświęcić na ćwiczenia związane z pracąz rzeczywistymi programami i dokumentami (przewaga kursów na platformach).Charakterystycznym przykładem jest M7, a w szczególności tematy związanez usługami sieciowymi. W przypadku szkoleń hybrydowych może to oznaczaćzwiększenie czasu poświęconego na szkolenie stacjonarne.Bibliografia[1] Abramowicz A. (2008). Przetwarzanie tekstu – analiza potrzeb słuchaczyna podstawie doświadczeń szkoleniowych <strong>Instytut</strong>u <strong>Maszyn</strong><strong>Matematycznych</strong>. Techniki Komputerowe. Biuletyn Informacyjny,Warszawa, Nr 1 2008.[2] Abramowicz A. (2008). Porównanie platform utworzonych na bazie modeliSCORM i IMS QTI w aspekcie realizacji adaptowalnych e-kursów: MoodleCMS vs. TeleEdu LMS. Elektronika, Warszawa, Nr 12/2008.[3] Gocłowska B., Łojewski Z. (2008). Platformy edukacyjne.Administrowanie i zarządzanie. Wydawnictwo UMCS, Lublin 2008[4] Gocłowska B., Łojewski Z. (ed.) (2009). Computer Science Applied inEducation. Maria Curie-Skłodowska University Press, Lublin 2009[5] Furmanek W., Piecuch A. (red.) (2008). Dydaktyka informatyki.Multimedia w teorii i praktyce szkolnej. Wydawnictwo UniwersytetuRzeszowskiego, Rzeszów 2008[6] http://www.discoverlab.com/References/Ertugrul.pdf[7] Lis F.J. (red. nauk.) (2007). Społeczno-pedagogiczna użytecznośćtechnologii informatycznych. Tom I. Lubelskie Towarzystwo Naukowe,Lublin 2007[8] Przyłuski W. (2008). Inteligentne szkolenia i testy w środowiskue-learningowym TeleEdu TM . Monografia <strong>Instytut</strong>u <strong>Maszyn</strong><strong>Matematycznych</strong>, Warszawa 2008[9] Suchecka J., Domański Cz. (red. nauk.) (2002). Nauczanie technikteleinformatycznych w dobie globalizacji. Nauczanie informatykii statystyki w procesie globalizacji. Seria: Konferencje Dydaktyczne,Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2002


<strong>TECHNIKI</strong> <strong>KOMPUTEROWE</strong> 1/2009Lech Naumowski<strong>Instytut</strong> <strong>Maszyn</strong> <strong>Matematycznych</strong>Linie papilarne w dokumentach identyfikacyjnych –wybrane zagadnieniaFingerprints in identification documents – selected issuesStreszczenieOd początku XXI wieku następuje burzliwy rozwój zastosowań elektronicznych,biometrycznych dokumentów identyfikacyjnych w tym paszportów, które zostaływprowadzone w USA, Unii Europejskiej (Rozporządzenia Rady WE nr 2252/2004 z dnia13.12.2004 r.) w tym w Polsce i w wielu innych krajach. W artykule przedstawiono niektórezagadnienia dotyczące stosowanych w systemach ewidencji osób czytników liniipapilarnych oraz oprogramowania sterującego procesem pobierania, przetwarzaniemi oceną jakości uzyskanych obrazów. Syntetycznie przedstawiono dokonania IMM na tympolu.AbstractSince the beginning of XXI century we observe strong growth in electronic biometricauthentication documents usage. Electronic passports were introduced in USA, EU (CouncilRegulation (EC) 2252/2004 of 13 December 2004), Poland and many other countries. Thisarticle covers selected issues regarding fingerprint readers and biometric data acquisition,processing and image quality evaluating software used with register of individuals systems.In this paper we also summarize IMM achievements in this field.1. Dokumenty biometryczneW pierwszej dekadzie XXI wieku nastąpił bardzo szybki rozwój zastosowańbiometrycznych, elektronicznych dokumentów uwierzytelniających takich jakpaszporty, dowody osobiste, karty ubezpieczeniowe, prawa jazdy i inne.Zagrożenie zamachami terrorystycznymi spowodowało zintensyfikowanie działańzmierzających do podniesienia poziomu bezpieczeństwa dokumentów podróży,między innymi przez umieszczenie w nich danych biometrycznych. W stanachZjednoczonych, gdzie po zamachach z 11 września 2001 r. gwałtownie zaczętoposzukiwania rozwiązań dających wysoki poziom bezpieczeństwa wprowadzonobiometryczne paszporty dla własnych obywateli, a także sformułowanowymaganie posiadania takich paszportów dla obcokrajowców przyjeżdżających doUSA. W pierwszej kolejności dotyczyło to obywateli wszystkich państwposiadających umowy o ruchu bez wizowym, w tym większość państw UniiEuropejskiej. Równolegle w Unii Europejskiej były prowadzone działania, któredoprowadziły do opracowania i przyjęcia Rozporządzenia Rady WspólnotyEuropejskiej nr 2252/2004 z dnia 13 grudnia 2004 r. w sprawie standardówzabezpieczeń i danych biometrycznych w paszportach oraz dokumentach


58 L. Naumowskipodróży wydawanych przez Państwa Członkowskie. Zgodnie z tymrozporządzeniem Polska wprowadziła paszporty biometryczne dla swoichobywateli od dnia 28 sierpnia 2006 r. zawierające jako dane biometrycznewizerunek twarzy posiadacza zapisany w formie elektronicznej. Od 22 czerwca2009 r. wypełniając wcześniej podjęte zobowiązania wprowadzono także zapisodcisków dwóch palców, przez co uzyskano istotne podniesienie poziomubezpieczeństwa paszportu przez wzmocnienie związku dokumentu z jegoposiadaczem oraz radykalne utrudnienie przestępczości związanej z kradzieżątożsamości i fałszerstwami oraz dostosowano polski paszport do wymagań USA.Obecnie polski paszport jest dokumentem przystosowanym do maszynowegoodczytu, biometrycznymi elektronicznym, zawierającym umieszczony w okładce chip mikroprocesorowyz pamięcią i anteną. Elementy elektroniczne paszportu umożliwiają odczyt z małejodległości zgromadzonych w pamięci danych przez uprawnione urządzeniaczytające. Chip zbliżeniowy umieszczony w paszporcie jest zgodny ze standardemISO/IEC 14443 a struktura danych w dokumencie i sposób ich zapisu/odczytuokreśla norma ICAO Doc. 9303 zapewniająca bardzo wysoki stopień ochronydostępu do danych. W wielu krajach wprowadzane są również biometryczne,elektroniczne dokumenty tożsamości (dowody osobiste), jednak umieszczaniew pamięci tych dokumentów obrazów linii papilarnych w niektórych krajachnapotyka na poważne trudności związane z nie do końca unormowanymproblemem ochrony danych osobowych.2. Czytniki linii papilarnychObrazy odcisków palców od dawna są wykorzystywane do identyfikacji osób.Linie papilarne znalazły zastosowanie w identyfikacji i weryfikacji osób odpierwszych etapów rozwoju elektronicznych technik biometrycznych. Do chwiliobecnej notowany jest w tej dziedzinie stały i szybki postęp polegający na ciągłejpoprawie parametrów i obniżce cen. Na rynku biometrycznym technikirozpoznawania linii papilarnych zajmują stale pierwsze miejsce. Jest to możliwedzięki niepowtarzalności linii papilarnych u ludzi, łatwości pozyskiwania ichobrazów, postępowi w dziedzinie eliminacji możliwości oszukiwania urządzeńczytających, istnieniu stosunkowo prostych i wydajnych metod porównywanialinii papilarnych oraz dzięki opracowaniu i wdrożeniu do produkcji stosunkowoprostych, tanich i szybko działających urządzeń.Urządzenia odczytujące linie papilarne (czytniki) można podzielić na czteryzasadnicze grupy w pewien sposób powiązane z zastosowaniami.Do pierwszej grupy można zaliczyć najprostsze, o najmniejszej rozdzielczości(rzędu 250 ppi) i najtańsze sensory linii papilarnych przeznaczone do stosowaniaw sprzęcie powszechnego użytku takim jak np. palmtopy, telefony komórkowe itp.W tej grupie znajdują się niewielkie i tanie czytniki oraz sensory linii papilarnychwykorzystujące różne techniki odczytu, głównie pojemnościowe z płaskąpowierzchnią skanującą, a także liniowe (najmniejsze i najtańsze) o niewielkichwymiarach wystarczających do pobrania odcisku 1 palca.Do drugiej grupy należą względnie proste sensory i czytniki linii papilarnycho średniej rozdzielczości (250 – 300 ppi) z płaską powierzchnią skanującąo niewielkich wymiarach wystarczających do pobrania odcisku 1 palca (np. 15mm x 15 mm czy 20 mm x 20 mm) W tej klasie znajdują się m. in. sensory takich


Linie papilarne w dokumentach identyfikacyjnych – wybrane zagadnienia59firm jak Identics czy AuthenTec. Czytniki te, podobnie jak urządzenia z pierwszejgrupy, w większości przetwarzają uzyskane obrazy linii papilarnych do postaci takzwanych wzorców, których wielkość liczona w bajtach (rzędu 300 - 400 bajtów)jest nieduża w porównaniu z wielkościami plików zawierających obrazy odciskóww formie bezstratnych map bitowych czy nawet obrazy skompresowane (np. jpg,png). Przesyłanie i dalsze przetwarzanie wzorców jest szybkie i proste, coumożliwia konstruowanie prostych i tanich mikroprocesorowych urządzeńbiometrycznych przeznaczonych do działania w bardzo wielu dziedzinach.Czytniki te znajdują głównie zastosowanie w kontroli dostępu do budynków,pomieszczeń i urządzeń (np. komputerów), rejestracji czasu pracy, w bankowości,handlu, służbie zdrowia itp.Trzecią grupę tworzą czytniki skonstruowane specjalnie na potrzebypolicyjnych systemów automatycznej identyfikacji typu AFIS. Wymienić tunależy systemy takie jak FBI IAFIS w USA czy tworzony system informacjio osobach SIS II dla obszaru Schengen. Czytniki z tej grupy cechują się bardzowysokimi parametrami uzyskiwanych obrazów odcisków palców a ich rozwójrozpoczął się stosunkowo dawno.Czwartą grupę tworzą czytniki przeznaczone dla potrzeb związanychz dokumentami biometrycznymi takimi jak dokumenty podróży (paszporty, wizy)czy inne dokumenty identyfikacyjne spotykane w obszarze zastosowań cywilnych.W tej dziedzinie mieszczą się urządzenia zdejmujące obrazy linii papilarnych dlapotrzeb takich systemów jak VIS w obszarze Schengen, US-VISIT w StanachZjednoczonych oraz dla potrzeb innych cywilnych systemów operującychbiometrycznymi dokumentami uwierzytelniającymi. Urządzenia z tej grupy majądużo cech wspólnych z czytnikami stosowanymi w dziedzinie AFIS i są obecniemocno rozwijane.W trzeciej i czwartej klasie czytników linii papilarnych znajdują się urządzeniaspecjalnie projektowane dla uzyskania bardzo wysokiej jakości obrazów odciskówpalców, dzięki zastosowaniu wyrafinowanych technik skanowania optycznegooraz specjalnych rodzajów szkła i pokryć okna skanującego. Stosowane sąspecjalne rozwiązania sprzętowe i technologie oraz rozwiązania programowew firmware, dzięki którym możliwa jest eliminacja śladów odcisków palcówi obrazów podobnych do linii papilarnych, eliminacja wilgotnego hallo wokółpalców oraz eliminacja efektów związanych z ślizganiem się palców podczaspobierania obrazu. Rozwiązania te umożliwiają uzyskiwanie wysokiej jakościobrazów linii papilarnych z suchych, wilgotnych i uszkodzonych palców. Czytnikiz tych grup umożliwiają pobieranie czarno białych obrazów linii papilarnychw 256 stopniach szarości o rozdzielczości 500 dpi i zapamiętywanie ich w postacimap bitowych (formaty plików raw, bmp, tiff) bez strat informacji orazw formatach wsq, jp2 i innych. W tej grupie znajdują się urządzenia stacjonarnejak i przenośne, umożliwiające pobieranie obrazu jednego palca (rozmiar oknarzędu 25 mm x 16 mm), dwóch palców (rozmiar okna rzędu 40 mm x 40 mm)i czterech palców (rozmiar okna rzędu 81 mm x 76 mm). Większość czytnikówjest w stanie przekazywać obrazy na bieżąco (livescan). Urządzenia tego typu sąprzede wszystkim stosowane w dziedzinach, gdzie zapamiętywane i elektronicznieprzetwarzane są rzeczywiste obrazy linii papilarnych. Ze względu naprzeznaczenie czytniki z omawianych tu grup posiadają certyfikaty FBI IAFISAppendix F, CE, WHQL, FCC, EMV, UL, oraz BSI TR-PDÜ i SG (dot.


60 L. NaumowskiDermalog). Do obsługi omawianej tu klasy czytników ze względu na duże ilościdanych i skomplikowane oprogramowanie sterujące i przetwarzające dane niewystarczą proste systemy mikroprocesorowe, konieczne są komputery klasy PC.Czytniki z tej grupy wytwarzają firmy od dawna istniejące na rynku i posiadającewiedzę i doświadczenie wymagane przy produkcji urządzeń najwyższej klasy. Sąto firmy takie jak Cross Match Technologies wytwarzająca rodziny czytnikówGuardian (4 palce) i L SCAN (1 palec), L-1 Identity Solutions produkującarodziny czytników Agile TP, TouchPrint 4100 (4 palce) i DFR (1 i 2 palce),GreenBit z czytnikami DactyScan84 (4 palce) i Dermalog wytwarzający czytnik1Z1 (1 palec). Jest także rosyjska firma PAPILLON Systems produkująca wysokiejjakości czytniki rodziny Papillon DS dla potrzeb instytucji podległychministerstwom spraw wewnętrznych krajów tworzących Federację NiepodległychPaństw, jednak dotarcie do głębszej wiedzy na temat tych czytników czyuzyskanie wsparcia technicznego odbywa się na zupełnie innych zasadach niż dlafirm z obszaru USA, Wspólnoty Europejskiej czy Azji południowo wschodniej.Firmy zachodnie z reguły udostępniają pełną dokumentację, oprogramowanieSDK i pomoc techniczną.Oprogramowanie SDK (Software Development Kit) dostarczane przezproducentów czytników zawiera zastawy procedur umożliwiających sterowanieczytnikiem i przetwarzanie uzyskanych obrazów. Dzięki SDK możliwe jesttworzenie oprogramowania działającego na komputerach klasy PC pod systemamioperacyjnymi Windows lub Linux dla potrzeb dowolnych systemówwykorzystujących biometrię, w tym systemów AFIS, ewidencji, paszportowych,wizowych i innych z zastosowaniem dokumentów biometrycznych. Zestawy SDKzawierają dokumentację, narzędzia i biblioteki funkcji niezbędnych do sterowaniaczytnikiem, przetwarzania obrazów i tworzenia aplikacji. Najważniejszei standardowo obecne w SDK funkcje są następujące:- wspomaganie funkcji pobierania odcisków zgodnie z wymaganiamizastosowań policyjnych i cywilnych,- wspomaganie funkcji automatycznego pobierania sekwencji obrazówodcisków (np. 4 palce lewej dłoni, 4 palce prawej dłoni, 2 kciuki),- wspomaganie funkcji pobierania odcisków rolowanych,- sprawdzanie właściwego położenia palców,- funkcja przekazywania na bieżąco obrazów odcisków palców (livescan),- automatyczne wybierania najlepszego obrazu odcisków palców (auto capture),- segmentacja obrazów odcisków palców (czytniki dla 2 i 4 palców),- ocena jakości obrazów odcisków palców (ocena liniowa oraz zwykorzystaniem standardów NFIQ),- zapamiętywanie obrazów linii papilarnych w różnych formatach: mapy bitoweraw, bmp, tiff, skompresowane wsq, jpeg, jpeg2000, gif (wg wymagańANSI/NIST-ITL-1-2007).Czytniki z omawianych tu grup wraz z tworzonym dla nich na baziedostarczanych przez producentów SDK oprogramowaniem umożliwiają masowei szybkie pobieranie obrazów odcisków palców możliwie najwyższej jakości.Szczególnie szybkie pobieranie skanów można uzyskać za pomocą czytników dla4 palców takich jak np. Lscan Guardian, TP 4100 czy DactyScan84. Funkcjaprzekazywania na bieżąco obrazów odcisków palców w połączeniu z procedurą


Linie papilarne w dokumentach identyfikacyjnych – wybrane zagadnienia61oceny jakości skanów zaimplementowaną w aplikacjach obsługujących czytnikiumożliwia natychmiastowe wyłapanie błędów przykładania palców do oknaskanującego i ich skorygowanie. Dzięki funkcji oceny jakości obrazów możliwejest też wyselekcjonowanie palców, które mają najlepszej jakości linie papilarnedla danej osoby. Daje to możliwość zapamiętania w dokumentachbiometrycznych, w których wymagana jest obecność np. dwóch skanów, tylkonajlepszych z punktu widzenia daktyloskopii obrazów odcisków palcówposiadacza dokumentu.3. Miejsce IMM w obszarze biometriiIMM w dziedzinie zastosowań czytników linii papilarnych należących doomawianych powyżej klas ma duże doświadczenie będąc niejednokrotniepionierem w opracowywaniu i wdrażaniu urządzeń i systemów zwłaszczaw dziedzinie kontroli dostępu i rejestracji czasu pracy z wykorzystaniem biometrii,w tym linii papilarnych. W IMM były i są prowadzone studialne i projektoweprace dotyczące oprogramowania i sprzętu z wykorzystaniem optycznychczytników linii papilarnych służących do pobierania wysokiej jakości obrazówodcisków palców dla potrzeb dokumentów elektronicznych. IMM był jednymz projektantów Systemu Produkcji Dokumentów Elektronicznych – PERSONspełniającego wymagania projektowanych polskich systemów wydawaniadokumentów biometrycznych, w tym dowodów osobistych i paszportów.Prowadzono też prace z dziedziny przetwarzania (m. in. segmentacja obrazówi przetwarzanie formatów plików) i oceny jakości obrazów odcisków palcówpochodzących z czytników różnych typów z wykorzystaniem składników SDKproducentów czytników. W oprogramowaniu tworzonym w IMM do ocenyporównawczej obrazów linii papilarnych uzyskanych z różnych czytnikówwykorzystywano też „Biometric Matching System - BMSSC1-CD30 – BMS-VISUser Software Kit” firmy Sagem Sécurité. To oprogramowanie BMS zawieraskładniki umożliwiające ocenę pobranych obrazów odcisków palców dla potrzebsystemów wizowych, paszportowych i ewidencji ludności oraz spełnia wymaganiamiędzynarodowe odnośnie oceny jakości skanów linii papilarnych i jestzaakceptowane przez właściwe organa Komisji Europejskiej. W skład zestawuoprogramowania BMS wchodzą składniki umożliwiające: segmentację skanówdłoni, kontrolę unikalności skanów, ocenę jakości skanów oraz ocenę jakościi unikalności kompletów skanów 10 palców.Doświadczenie IMM w dziedzinie sprzętu i oprogramowania może byćwykorzystane do budowy systemów akwizycji cech biometrycznych osób dlapotrzeb dokumentów biometrycznych. IMM jest także gotowy doprzeprowadzenia porównawczych badań jakości obrazów odcisków palcówuzyskiwanych od reprezentatywnej grupy osób pobieranych za pomocą czytnikówróżnych typów i producentów oraz do badań statystycznych jakości skanów liniipapilarnych dla różnych grup osób w zależności np. od wieku, płci, zawodu, stanuzdrowia, cech charakterystycznych, uszkodzeń i zmian chorobowych dłoni orazw zależności innych parametrów ważnych w obszarach działalności związanychz biometrycznymi dokumentami uwierzytelniającymi.


62 L. NaumowskiLiteratura[1] Rozporządzenia Rady Wspólnoty Europejskiej nr 2252/2004 z dnia 13grudnia 2004 r. w sprawie standardów zabezpieczeń i danychbiometrycznych w paszportach oraz dokumentach podróży wydawanychprzez Państwa Członkowskie.[2] Ustawa z dnia 13 lipca 2006 r. o dokumentach paszportowych wrazz Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia24 sierpnia 2006 r. w sprawie dokumentów paszportowychi Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia15 lutego 2010 r. w sprawie ewidencji paszportowych i centralnejewidencji.[3] Standard ISO/IEC 14443 Identification cards - Contactless integratedcircuit(s) cards - Proximity cards.[4] ICAO Document 9303 Machine Readable Travel Documents(http://www.icao.org).[5] Rudd M. Bolle, Jonathan H. Connel, Sharath Pankanti, Nalini K. Ratha,Andrew W. Senior tłum. Mirosław Korzeniowski Biometria WNT 2008.[6] Mirosława Plucińska, Jan Ryżko „Nowe technologie i zastosowania wbiometrii” Techniki komputerowe Biuletyn IMM 2005.[7] Materiały firm: Cross Match Technologies (http://www.crossmatch.com),L-1 Identity Solutions (http://www.l1id.com), GreenBit(http://www.greenbit.com), Dermalog(http://www.dermalog.de/english/1/Home.html), Papillon Systems(http://www.papillon.ru/eng/).[8] Dokumentacja: Cross Match Technologies live scanner devices L SCANEssentials Software Development Kit (SDK), L SCAN Essentials APIDocumentation.[9] Dokumentacja L1 Identity Solutions TouchPrint Live Scan Multi-UseSoftware Development Kit Programmer’s Manual.[10] Dokumentacja Dermalog ZF1 SDK 2.2.0 User Guide.[11] Dokumentacja Sagem Sécurité Biometric Matching System - BMSSC1-CD30_BMS-VIS User Software Kits User Guide_v01 00 00.


W NUMERZE:e-Training in RISE / e-Trening w RISE (Robotics for Risky Interventions andEnvironmental Surveillance) , Andrzej Kaczmarczyk, Marek Kacprzak, AndrzejMas³owski, Janusz Bêdkowski, Piotr Kowalski, Pawe³ Musialik, Tomasz Pichlak,Jakub PiszczekAugmented reality approach for mobile multi-robotic system developmentand integration / Zastosowanie rzeczywistoœci rozszerzonej w projektowaniuoraz integracji systemów wielorobotowych, Janusz Bêdkowski, AndrzejMas³owskiATRV Jr - mobile robot for Fire Fighter Services / ATRV Jr - robot mobilnyw s³u¿bie stra¿y po¿arnej, Janusz Bêdkowski, Piotr Kowalski, Jakub Piszczek,Andrzej Mas³owskiAnaliza przydatnoœci metod e-learningowych i multimedialnych wcertyfikowanych szkoleniach ECDL / On usefulness of e-learning andmultimedial methods in certified ECDL courses, Andrzej AbramowiczLinie papilarne w dokumentach identyfikacyjnych - wybrane zagadnienia /Fingerprints in identification documents - selected issues, Lech NaumowskiISSN 0239-8044

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!