CC BY
53
Саморазвиваемость и самоорганизованность основана на идеи автоматического развития искусственных, когнитивных структур модели и знаний по результатам взаимодействия программных средств (агентов) с экспертами и испытуемы.
(«эксперт» и «обучаемый»), так и «усредненных» агентов и интегрированных
« »,
единое когнитивное поле [3].
В состав системы входит особый агент - интерфейс, который ведет учет, координацию и наставничество, знакомит обучаемых с их индивидуальны траекториями обучения (см. рис.1).
4. Заключение. Для создания интеллектуальн ых систем диагностики качества знаний и понимания, необходимо решить проблемы следующих видов:
1).
« ».
2). Необходимо реализовать идею «субъект-субъектного» подхода к процессу
.
3). : , , -
, , , .
4). Решить проблему наполнения системы и содержания ее в актуальном состоянии длительное время.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Евгенев Г.Б. Принципы построения мультиагентных систем автоматизации проектирования и управления. В кн. Интеллектуальное управление: новые интеллектуальные технологии. 1999.
2. Зенкин А.А. Когнитивная компьютерная графика. М.: Наука, 1991.
3. . .
знаний и понимания/ Сб. «Информационные технологии и управление»/ ЮРГТУ (НПИ), Новочеркасск, 2001.
УДК 681.31
О.В. Кошкин, ИХ. Сидоркина
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
.
быстрого анализа разделяемой информации (РЛ8М1) [Корнеев и др., 2000], что определяет ее как аналитическую. Назначение систем аналитической обработки информации: работа с данными, распределенными в глобальных вычислительных сетях, извлечение и обработка слабоструктурированной информации, знаний.
Эффективность применения САПР для решения когнитивных задач в распределенной среде зависит от многих факторов. В первую очередь следует отметить существование категорий пользователей, которые могут обращаться к автоматизированной системе для интерактивного проектирования распределенного ин-. : -го описания дисциплинарного курса и задание его отдельных параметров таких,
, , - -
ла; позволяет получить информацию о параметрах проектируемого информационного объекта и состоянии процесса его создания; выбрать стратегию реализации технологического маршрута обучения с учетом характера решаемой задачи; применить интерактивные средства оценки свойств и обеспечить визуализацию отдельных показателей состояния процесса, демонстрирующих применимость варианта проектного решения. Использование сервисных редактирующих и проектных процедур для интерактивной доработки проекта и визуальный контроль обеспечивают управление ходом процесса автоматизированного проектирования объекта
( ).
Основными целями использования интеллектуальных обучающих технологий в САПР являются: расширение сферы действия известных алгоритмических моделей проектирования [Римский, 1994], [Сигал, 1999] для качественно нового объекта или иной среды их применения; оказание системой квалифицированной помощи проектировщику курса в процессе его создания при снижении психической и физической нагрузки на него; повышение удобства создания веб-курса; устранение высоких требований к уровню подготовки пользователя по созданию образова-, -тирование информационного объекта.
Характерными особенностями автоматизированных систем, построенных на основе интеллектуальных технологий [Попов и др.,1996], [Филатова, 1996], [Элти Дж и др. 1987], являются следующие: наличие собственной внутренней модели , , -стоятельность в оценке текущей ситуации, возможность семантической и прагматической интерпретации событий; способность накапливать и уточнять знания системы, адаптироваться к изменениям внешних условий; способность создавать информацию, которая в явном виде не содержится в системе, что позволяет воспроизводить информационную структуру с новой прагматической и семантической направленностью; умение системы оперировать в ситуациях, связанных с различными аспектами неточности в тех областях, где отсутствует формализованная тео-, , « » естественного языка или его профессионального диалекта; возможность проводить дедуктивные рассуждения на наборе фактов, описывающих ситуацию (по проведе), -ходимость определенных действий или вероятность реализуемых гипотез; способность оценивать последствия гипотетических действий и разрабатывать альтернативные планы достижения поставленных целей; реализацию процесса обучения.
Главная особенность построения интеллектуальной САПР для проектирования информационного объекта заключается в необходимости синхронизации процесса автоматической обработки проектной информации и процесса логического вывода, т.е. организации параллельных вычислений по обоим каналам в режиме .
1. Описание объекта проектирования. Наполнение обуч ающего курса информационными компонентами осуществляется с использованием методов размещения в непрерывном пространстве, с учетом меры связности информационных компонентов в плане или подплане и, как следствие, в конспекте. Кроме того, при создании курса используется метод последовательного конструирования и анализа на базе инвариантного ядра САПР и классических алгоритмов синтеза, исполь-
зующих квадратичную задачу о назначении и задачу коммивояжера в качестве моделей. Как известно [Римский, 1994], [Сигал, 1999], [Известия АН. Техническая кибернетика, 1988], перечисленные задачи являются NP - полными.
Целью использования интеллектуальных технологий в среде образовательного приложения является использование знаний об области изучения, студенте и о , -ние и обучение. Основные технологии [Brusilovsky и др., 1996] такие, как упорядочение материала (curriculum sequencing), интеллектуальный анализ решений задач (intelligent analysis of student's solutions), поддержка интерактивного решения задач (interactive problem solving support) были подробно описаны ранее. В последнее время добавились технологии поддержки решений, основанные на примерах (example-based problem solving support), « ».
,
проектирования, должна включать сведения:
- , свойствах и ограничениях на структуру;
-
;
- ;
-
;
- об индивидуальных моделях пользователя или схемах предпочтения (при).
Основным концептуальным принципом САПР, на основе которого осуществляется разработка моделей ОИТ, является принцип иерархической декомпозиции. Поэтому процесс проектирования объекта подвергается декомпозиции на логически завершенные подпроцессы.
Концептуальная модель предметной области, ориентированная на знания, включает множество фактов, эвристик, правил, процедур, стратегий и закономер-.
, -
рования для обеспечения:
-
структурами данных и знаний;
- ;
- .
Поиск адекватных формальных описаний для представления интеллектуальных технологий в САПР проектирования информационного объекта [Фила-
това, 1996] является ключевой идеей при разработке системы проектирования средств открытого образования. В зависимости от того, какие из этих понятий полнее отображают существенные детали действительности, получаются соответ-, .
2. Реализация маршрутов обучения на базе интеллектуальных технологий. Трассировка линий рассуждений системы осуществляется в результате использования совокупности ответов или идентификаторов понятий по темам в задачах логического вывода и оценки достоверности результатов.
Процесс пояснения линии рассуждений состоит в выдаче пользователю посылок, истинность которых обеспечена исходными данными, служащих условиями активизации правил при построении логических зависимостей.
В случае использования нескольких линий рассуждения, осуществляется проверка непротиворечивости полученных результатов между собой и оценка степени достоверности и соответствия их исходной информации, содержащейся в системе представления и хранения знаний.
Основу решения этой задачи составляет также концептуальная модель проек-,
. -
терпретации связана с априорным отсутствием скалярных показателей, используемых в процессе анализа состояния проекта, с целью реализации эффективных маршрутов обучения в нем. Кроме того, слабая структурированность задачи проектирования и нечеткость используемых параметров ОИТ не позволяет выделить эталонные проектные решения.
, -
,
.
средствами и заканчивается формированием проектного решения Б(х) и, иногда, его описанием Б(у).
Первоочередным шагом является создание модели представления знаний о
,
основных закономерностях между свойствами ОИТ.
Под свойством понимается характерная черта, особенность объекта, внутренне присущая ему и влияющая на разработку и использование объекта, которая
может быть выражена количественной мерой либо в форме значений лингвистиче-
ской переменной [Хубка, 19], [Анисимов, 1987]. Допускается измерение их значений в виде распределенной вероятности функций полезности, лингвистическим , , .
Многие параметры проекта курса объективны по своей природе: для них существуют общепринятые шкалы оценок (номер страницы курса, количество рисунков, объем памяти информационного компонента и т.д.). Однако, часть критериев оценки носит субъективный характер (например: сложность маршрута обучения, совокупность тем наследования и т.д.).
Возможными решениями являются: идентификация оценки знаний обучаемого по его модели [Филатова, 1996]; планирование маршрута на основе доказательства цели обучения, используя аппарат исчисления предикатов первого порядка [ , 1997] [ . -
ления, 2002], обеспечивающего поддержку принятия решений в случае задачи с ограничениями на ресурсы. И еще один вариант - это организация представления текущих свойств объекта и использование их вычислительной модели М = < X, У >, где X - нечеткое подмножество пространства входных значений, У - множество отношений, связывающих эти значения при использовании шкалы нечетких множеств [Корнеев и др., 2000], [Под ред. Поспелова, 1986] , [Кофман , 1982], которая показывает соотношение функции принадлежности и вербальных .
Введем покрытие множества значений Б; системой нечетких множеств
W= {^„..ДЛ.
Построение вычислительной модели свойств проектных решений позволяет перейти от числовых к лингвистическим значениям свойств путем задания шкал .
Заключение. Предложенные формальны е представления позволяют: логически структурировать свойства проектных решений; определять семантические правила преобразований на основе каузальных отношений предметной области; устранять неопределенность на основе известных представленных в статье методов, используемых для реализации обучающих интеллектуальных технологий.
Представленные технологии предназначены для расширения возможностей распределенных образовательных приложений. С другой стороны, они еще не обнаружили свое место в «реадьной» виртуальной классной комнате. Большинство рассмотренных выше технологий - типичные лабораторные разработки, которые только предстоит использовать для реальных коммерческих систем. Тем не менее,
-
.
На основе описанных технологий разработана система прототип [Сидоркина, 2002], включающая подсистемы конструирования курса и навигатора топологий
,
изучения материала на основе упорядочения представления.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анисимов В.К, Стрельников ЮМ. Экспертные САПР радиоэлектроники // Изв. Вузов Сер. Радиоэлектроника, том 30. № 6. 1987.
2. . ., . . : -. // . . 2002. 1.
3. . . , . . -
// . . 1988. 1.
4. . ., . ., . ., . . .
обработка информации. М.: Нолидж. 352с.
5. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1982
6. / . Поспелова ДА. М.: Наука. 1986.
7. . ., . ., . .
системы: Уч. пособие. М.: Финансы и статистика, 1996.
8. . . . : « i тэхшка», 1994.
9. . ., . ., . . -
ра на ПЭВМ М.: ВЦ РАН, 1999.
10. Сидоркина ИТ., Ветлугин АТ. Логическое программирование. Уч. пособие. МарГТУ,
- , 1997.
11. . .
проектирования инструментов открытого образования. Йошкар-Ола, МарГТУ, НИЦ ГА, 2001.
12. . . . , 1996.
13. . . .: , 1987.
14. ., . . : / . . .:
, 1987.
15. Brusilovsky P, Schwrts E, Weber G.A. Tool for Developing Hypermedia Based ITS on WWW. Position Paper for ITS’96. Workshop on Architectures and Method for Designing Cost .
