CC BY
253
Киреева Н. А. ШгеегаМ.А.
кандидат исторических наук, доцент кафедры «Общенаучные дисциплины», Филиал ФГБОУВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, г. Салават, Российская Федерация
Родионов А. С. ЯО&опоу А. 8.
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Общенаучные дисциплины», Филиал ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, г. Салават, Российская Федерация
Фархутдинов Р. И. РагккШ&поу Я .1.
студент кафедры «Общенаучные дисциплины», Филиал ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, г. Салават, Российская Федерация
Хусаинов И. Р. КИШШПОУ1. Л
студент кафедры «Общенаучные дисциплины», Филиал ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате, г. Салават, Российская Федерация
УДК 004.89
РАЗРАБОТКА ЧАТ-БОТА ПО ИСТОРИИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ
В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ
В статье рассматриваются виды чат-ботов, текущее состояние их развития и перспективы использования в области образовательного процесса. Проведен сравнительный анализ чат-ботов, применяемых для изучения различных дисциплин, по результатам которого выяснено, что количество учебных ассистентов для преподавания истории существенно отстаёт от количества чат-ботов по иным дисциплинам, а, следовательно, разработка чат-бота, имитирующего историческую личность, актуальна.
Указывается, что популярность чат-ботов объясняется многими факторами. Ими являются: массовая поддержка среди разработчиков различных социальных сетей и мессенджеров посредством предоставления для использования собственных платформ; стремление пользователей получить удобный интерактивный инструмент для контроля, редактирования и получения требуемой информации; желание пользователей получать информацию в оперативной и конкретной форме; умение чат-ботов выполнять рутинную и повторяющуюся работу.
Выделяются положительные стороны применения чат-ботов в сфере образования. Благодаря разработанному интерактивному инструменту, может уменьшиться нагрузка на преподавательский состав при осуществлении учебного процесса по социально-гуманитар-
- 73
Электротехнические и информационные комплексы и системы. № 3, т. 14, 2018
ным дисциплинам, например по дисциплине «История». Появится возможность устранить лишние временные отрезки, призванные разложить неусвоенный учебный материал по наиболее распространенным пробелам в знаниях среди учащихся. Создается условие повышения уровня усвоения предлагаемого преподавателем материала через беседу с чат-ботом и прохождение обучающимся тестирования. Диалог с разработанным чат-ботом, имитирующим историческую личность, способен погрузить студента в рассматриваемую эпоху. Описанные достоинства создают предпосылку для использования чат-бота в образовательном процессе по дисциплине «История».
Для разработки чат-бота взята платформа VK API от «ВКонтакте». Коммуникационная деятельность проводится через сбор и анализ сообщений, отправленных пользователями. Основу алгоритма составляют приходящие отчеты, запрашиваемые у серверов «ВКонтакте», и отправляемые запросы. В результате отделения полезных данных из отчета чат-бот понимает, какую операцию требуется выполнить. После нахождения подходящего ответа из базы данных чат-бот отправляет собеседнику ответное сообщение.
Ключевые слова: чат-бот, образование, история, автоматизация, мессенджер, учебные материалы, база данных, машинное обучение, тестирование.
DEVELOPMENT OF А СНАТВОТ ON HISTORY
FOR USE IN A TECHNICAL UNIVERSITY
The article deals with the types of chatbots, the current state of their development and the prospects for using them in the field of the educational process. A comparative analysis of chatbots used to study various disciplines was conducted, and it was found that the number of teaching assistants for teaching history lags far behind the amount of chatbots in other disciplines, and, consequently, the development of a chatbot imitating a historical personality, is relevant.
It is pointed out that the popularity of chatbots is explained by many factors. They are: mass support among developers of various social networks and messengers through the provision of their own platforms; the desire of users to obtain a convenient interactive tool for monitoring, editing and obtaining the required information; the desire of users to receive information in an operational and specific form; the ability of chatbots to perform routine and repetitive work.
The positive aspects of using chatbots in the field of education are highlighted. Thanks to the developed interactive tool, the load on the teaching staff in the implementation of the educational process in social and humanitarian disciplines, for example, in the discipline «History», can be reduced. There will be an opportunity to eliminate unnecessary time intervals, designed to decompose the undeveloped educational material on the most common gaps in knowledge among students. A condition is created to increase the level of mastering the material offered by the teacher through chatting with the chatbot and passing the testing to the students. Dialogue with a developed chatbot, imitating a historical personality, is capable of immersing a student in the epoch in question. The described advantages create a prerequisite for using the chatbot in the educational process in the discipline «History».
To develop a chatbot, the platform VK API from VKontakte is taken. Communication activities are conducted through the collection and analysis of messages sent by users. The basis of the algorithm is incoming reports requested from VKontakte servers, and sent requests. As a result of separating the payload from the report, the chatbot understands which operation is required. After finding a suitable answer from the database, the chatbot sends a reply message to the interlocutor.
Key words: chatbot, education, history, automation, messenger, training materials, database, machine learning, testing.
Чат-бот — это программа-собеседник, мости от содержания сказанных человеком разрабатываемая на основе технологий слов, размера базы данных, функционала, машинного обучения и нейросетей с целью Возможности чат-бота предполагают не имитации человеческого общения. Подобная только автоматизацию определенных про-программа стремится оперативно предо- цессов, но и налаживание персонализиро-ставлять пользователю информацию по ванного общения с пользователем через поставленному вопросу и отвечать в зависи- мессенджеры [1].
74 -
Electrical and data processing facilities and systems. № 3, v. 14, 2018
Чат-боты могут решать ряд задач: выполнение стандартных повторяющихся задач, мпоиск и аккумулирование данных (сбор материалов для последующей аналитики), техническая поддержка.
В настоящее время зарождается рынок чат-ботов для системы образования, который является перспективным. Такое свойство, как машинное обучение, делает чат-ботов многообещающей технологией в области образования [2]. При условии их активного использования база знаний будет увеличиваться, тем самым повышая качество предоставляемой информации. Поскольку в современном мире чат-боты внедряются во многие сферы жизни, не исключена возможность их использования и во всемирных библиотеках в качестве инструмента, извлекающего информацию из огромного количества литературы.
Рассмотрим несколько аналогичных чат-ботов, применяемых для изучения различных дисциплин [3].
АпёуЯоЬо! — один из самых популярных чат-ботов по английскому языку, который в доступной форме поможет выучить язык с нуля или улучшить его до необходимого уровня. АпёуКоЬо! отличается способностью вести «осмысленный», продолжительный разговор на серьезные темы, подбирать для пользователей тесты и игры.
В качестве учебного ассистента по английской фонетике, способного также обучать
произношению слов на 83 языках мира, применяют PronunciationBot.
Рассмотрение чат-бота по грамматике Grammarnazibot показало, что он обладает функцией общения нескольких людей в одном чате. Бот будет указывать на совершенные ошибки и озвучивать их.
Следующий чат-бот специализирован под изучение идиом. TeflBot ежедневно присылает иллюстрации к популярным англоязычным идиомам. Благодаря игровой форме подачи информации, материал имеет повышенную усваиваемость.
Известен чат-бот Japandictbot, специализированный под изучение японского языка. Его особенность в том, что он позволяет не только переводить с транскрипцией, но может писать иероглифами.
К наиболее популярным чат-ботам, используемым в сфере образования, также можно отнести: Ucheba_bot, Mybookbot, Iaslöbot, Wikipedia voice bot.
Среди чат-ботов, применяемых в сфере образования для изучения исторической тематики, заметно выделяется Ru_history_ bot. Однако он имеет недостаток — ограниченность функционала, выраженная в виде выдачи событий на основе конкретной даты. Узкая направленность данного бота представляет собой умение осуществлять деятельность в форме обычной шпаргалки.
Сравним чат-боты, применяемые в сфере образования, по ряду критериев (таблица 1).
Таблица 1. Сравнение чат-ботов
Название чат-бота Критерий сравнения
Есть функция шпаргалки Умеет проводить контроль знаний Умеет вести разговор Имеет потенциал внедрения в общую образовательную систему
Разрабатываемое программное обеспечение + + + +
Ru history bot + - - ±
AndyRobot + + + +
PronunciationBot + + - +
Grammarnazibot - + ± +
TeflBot - + - -
Japandictbot + + - ±
Ucheba bot + - - -
Iaslöbot + + - ±
Wikipedia voice bot + - - -
Mybookbot - - - ±
Анализ чат-ботов, применяемых в сфере образования, показал, что в основном они представляют собой учебных консультантов (в виде бота) и используются для изучения иностранного языка.
В настоящее время для изучения дисциплины «История» не имеется достаточного количества учебных ассистентов с широкими функциональными возможностями [4], что делает актуальным разработку чат-бота, имитирующего историческую личность [5].
Виртуальный собеседник позволит: осуществлять быстрый поиск информации по заданным параметрам; составлять объективную картину об историческом событии, явлении, процессе, благодаря применению разных подходов; давать историографиче-
ский обзор исторических фактов; контролировать полученные знания.
В рамках работы чат-бота выбрана платформа «ВКонтакте» [6]. Коммуникационная деятельность осуществляется посредством сбора и анализа сообщений, отправленных подписчиками в сообщество (группу). Основу алгоритма составляют приходящие отчеты, запрашиваемые у серверов «ВКонтакте», и отправляемые запросы. В ходе вычленения полезных данных из отчета чат-бот понимает, какой собеседник ведет с ним разговор, и какую операцию требуется выполнить. После нахождения подходящего ответа из базы данных чат-бот отправляет собеседнику ответное сообщение. Данный алгоритм продемонстрирован на рисунке 1.
Компьютер пользователя
Серверы «ВКонтакте»
Рисунок 1. Алгоритм работы чат-бота
База данных Чат-бота
Алгоритм работы чат-бота состоит из нескольких этапов:
1) отправка пользователем сообщения;
2) проверка сервером чат-бота на наличие непрочитанных сообщений;
3) загрузка информации с серверов «ВКонтакте»;
4) обработка полученной информации из отчета и обращение к базе данных чат-бота;
5) выгрузка подобранной информации из базы данных;
6) обращение к серверам «ВКонтакте», чтобы отправить сообщение для пользователя;
7) просмотр пользователем получившегося сообщения.
Нами разработан чат-бот, имитирующий представителя крестьянского сословия, который ведет диалог с обучающимся. Диалоговое общение пользователя с чат-ботом продемонстрировано на рисунке 2.
Диалог с чат-ботом может также сопровождаться тестированием пользователя [7-9]. На рисунке 3 представлен пример прохождения теста, в котором прописаны два вопроса и соответствующие варианты ответов к ним. При выборе правильного ответа пользователю начисляется один балл, в ином случае — ноль.
Electrical and data processing facilities and systems. № 3, v. 14, 2018
Ипьнар 22 *15
расскажи про русский голод в конце 19 века
Тест >2:45
Знаю много случаев, когда по нескольку семей соединялись вместе, выбирали какую-нибудь старуху сообща снабжали ее последними крохами, отдавали ей детей, а сами брели вдаль, куда глядели глаза, с тоской неизвестности об оставленных ребятах ..По мере того, как последние запзсы исчезаюту населения,— семья за семьей выходит на эту скорбную дорогу.. Десятки семей, соединявшиеся стихийно в толпы, которых испуг и отчаяние гнали к большим дорогам, & сала и города. Некоторые местные наблюдатели из сельской интеллигенции пытались завести своего рода статистику для учета этого, обратившего всеобщее внимание, явления.
Ильнар 22 46
как зовут вашего царя?
Тест >2:4 б Александр |||
Вапиилтте сообщение..
© ©
Рисунок 2. Пример общения с чат-ботом
I
Рп М ИЛЬ 1 с: 10
Тает 15:40
Ну чтож.даый приступим. 1} Что дал дворлнаы Судебник 1447 ГОДА?
а) ограничил право перехода крестьян
б) сделал крестьянеми свободными, как никогда
в) дал крестьянам право не свободный выезд щ страны
г) уровнял е права* дворян и бояр
Рнмнпь 15:40 б
Т«т 15-40
2) Гри кАкон царе было принято Соборное уложение 1649 пода? А) Иван Грозный
б) Алексей МикАйЛМич
в) Михаил Але*иоеевич Г) Петр 1
Рвыиль 15:40
Т«т 15:40
Приняты ответы на все вопросы теста. Из всех ответов верны: 1
^\ Нелишне сообщение... [3] © >0,
Ц
Рисунок 3. Пример тестирования чат-ботом
Вывод
Чат-боты, применяемые в настоящее время в сфере образования, в основном выполняют роль справочной системы, что является лишь малой частью их потенциальных возможностей. Данный факт свидетельствует о необходимости их доработки.
Список литературы
1. Киреева H.A., Родионов A.C., Фар-хутдинов Р.И., Хусаинов И.Р Чат-бот как новое средство интерактивного обучения // Матер. 45-й Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов: в 2-х т. / отв. ред. В.Ш. Мухаметшин. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2018. Т. 2. С. 149-150.
2. Ахметова О.В., Левина Т.М., Родионов A.C. Экспертные системы: учебное пособие. Уфа: УГНТУ, 2014. 58 с.
3. 10 образовательных чат-ботов для школьников и взрослых [Электронный ресурс]. URL: https://www.ucheba.ru/ article/3411 (дата обращения 02.06.2018).
4. Покало Ю.Д., Киреева H.A. Электронное учебное пособие по дисциплине «История» // Информационные технологии. Проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Т. 1. Уфа: Изд-во «Восточная печать», 2015. С. 238-242.
5. Киреева H.A., Родионов A.C., Фар-хутдинов Р.И., Хусаинов И.Р. Разработка чат-бота для имитации исторической личности // Информационные технологии. Проблемы и решения. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2018. Т. 1(5). С. 171-175.
6. Киреева H.A., Родионов A.C., Фар-хутдинов Р.И., Хусаинов И.Р. Разработка чат-бота для применения в вузе // Наука. Технология. Производство — 2017. Прикладная наука как инструмент развития нефтехимических производств: матер. Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. дню Химика и 40-летию кафедры химико-технологич. процессов филиала УГНТУ в г. Салавате / редкол.: Н.Г. Евдокимова и др. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2017. С. 438-441.
7. Киреева H.A., Покало Ю.Д. Применение информационных технологий в образовательном процессе // Информационные технологии. Проблемы и решения: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Уфа:
Разработка виртуального собеседника, имитирующего историческую личность или участников исторического процесса, позволит создать у студентов более полное представление об исторических событиях, процессах и явлениях, повысить их заинтересованность в процессе обучения.
Изд-во «Восточная печать», 2014. С. 133-137.
8. Киреева Н.А., Покало Ю.Д. Возможности применения ЗВ-технологий в образовательном процессе // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля — 2016: матер. Междунар. науч,-метод. конф., посвящ. 60-летию филиала Уфимского гос. нефтяного технического ун-та в г. Салавате. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016. С. 43-44.
9. Kireeva N. Technology of Problem Educating is in Process Teaching of History // Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. 5th Edition. Vol. 2. Humanities and Social Sciences: Research Articles, B&M Publishing, San Francisco, California, 2015.P. 97-99.
References
1. Kireeva, N.A., Rodionov, A.S., Far-khutdinov, R.I., Khusainov, I.R. Chatbot as a New Interactive Learning Tool .Materials of the 45th International Scientific and Technical Conference of Young Scientists, Postgraduates and Students: in 2 vol. Ufa: USPTU Publ., 2018, Vol. 2, pp. 149-150. [inRussian],
2. Akhmetova O.Y., Levina T.M., Rodio-novA.S. Expert Systems: Tutorial. Ufa, Publisher USPTU, 2014. 58 p. [in Russian],
3. 10 Educational Chat-Botsfor Schoolchildren and Adults [Electronic Resource], URL: https://www.ucheba.ru/article/3411 (assessed 02.06.2018). [inRussian],
4. Pokalo Y.D., Kireeva N.A. Electronic Textbooks on the Subject «History». Materials of International Scientific and Practical Conference «Information Technology. Problems and Solutions». 2015. Ufa, Vostochnaya pechat' Publ., 2015, Vol. 1, pp. 238-242. [in Russian],
5. Kireeva N.A., Rodionov A.S., Far-khutdinov R.I., Khusainov I.R. Development of
Electrical and data processing facilities and systems. № 3, v. 14, 2018
Chatbot for Imitation of the Historical Person. Information Technology. Problems and Solutions, Ufa, USPTU Publ., 2018, Vol. 1 (5), pp. 171-175. [inRussian],
6. Kireeva N.A., Rodionov A.S., Far-khutdinov R.I., Khusainov I.R. Development of Chatbots for Application in Higher Education. Materials of International Scientific and Technical Conference «The Science. Technology. Production — 2017. Applied Science as a Tool for the Development of Petrochemical Industries», Dedicated to Chemist Day and 40 Anniversary of the Department of Chemical Technology Processes of the Branch of the USPTU in Salavat. Ufa, USPTU Publ., 2017, pp. 438-441. [inRussian],
7. Pokalo Y.D., Kireeva N.A. Application of Information Technologies in Educational Process. Materials of International Scientific and Practical Conference «Information Technology. Problems and Solutions». Ufa, Vostoch-
naya pechat' Publ., 2014, pp. 133-137. [in Russian],
8. Kireeva N.A., Pokalo Y.D. Possibilities of Application of 3d Technologies in the Educational Process .Materials of International Scientific and Methodical Conference «Integration of Science and Education in Universities of Oil and Gas Industry — 2016», Dedicated to the 60th Anniversary of the Branch of the Ufa State Petroleum Technologcal University in Salavat. Ufa, USPTU Publ., 2016, pp. 43-44. [in Russian],
9. Kireeva N. Technology of Problem Educating is in Process Teaching of History. Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. 5th Edition. Vol. 2. Humanities and Social Sciences: Research Articles, B&M Publishing, San Francisco, California, 2015, pp. 97-99. [in Russian],
