978-5-7764-0767-3

Р. Смит [36,46] в начале 1980-х годов разработал модель распределенно-

го решения задач под названием «протокол контрактной сети», которая по-

лучила большую известность и стандартизована FIPA. Модель использует метафору переговоров между автономными ИА и основана на протоколе ры-

ночных торгов. Имеются три типа агентов: агент-менеджер, агент-

исполнитель, агент-подрядчик. Агент-менеджер распространяет объявление о задании и определяет исходную цену, а агенты – потенциальные исполни-

тели предлагают свои услуги, посылая свои варианты цен, и участвуют в конкурсе на определение наилучших предложений по исходному заданию.

Затем агент-менеджер отбирает наилучшие предложения и заключает согла-

шение с выбранными агентами-исполнителями, которые становятся агента-

ми-подрядчиками. Эти механизмы взаимодействия агентов широко исполь-

зуются во всех современных агентно-ориентированных приложениях.

Важными информационными технологиями для обучающих систем яв-

ляются технологии визуализации, как в области учебных объектов, так и в области метаданных. В последние годы стали широко применяться методы и средства виртуальной реальности. Они используются в деловых (серьезных)

играх, тренажерах, симуляторах, что существенно повышает эффективность использования обучающих систем.

31

Литература к главе 1

1.Автоматизированная обучающая система КОНТАКТ/ОС /Л.В. Зайцева, Л.В. Ницецкий, Л.П. Новицкий и др. – М.: Моск.науч.– учеб. центр СНПО “Алгоритм”, 1982. – 108 с.

2.Астанин С.В., Курейчик В.М., Попов Д.И., Кузмицкий А.А. Интеллекту-

альная образовательная среда дистанционного обучения // Новости искусственного интеллекта. – 2003. – №1. – С. 7-19.

3. .Введение в проблематику дистанционного обучения (ДО) http://www.distancelearning.ru/db/el/7EEF8DFAD10899CFC3256C840052529E/doc.html;

4.Воронин А.Т., Чернышев Ю.А. Интеллектуальная инструментальная система для WINDOWS // Материалы Международной конференции-

выставки «Информационные технологии в непрерывном образовании». –

Петрозаводск, 5-9 июня 1995 г. //

5.Гиркин И.В. Новые подходы к организации учебного процесса с использованием современных компьютерных технологий // Информационные технологии. – 1998. – № 6. – С. 44-47.

6.Голенков В.В., Емельянов В.В., Тарасов В.Б., Виртуальные кафедры и интеллектуальные обучающие системы // Новости искусственного интеллекта. – 2001. – №4.

7.Горюнов Ю.П. Логическая структура курса и обучающий алгоритм курса. / В сб.: Программированное обучение и кибернетические обучающие машины. /Под ред. Шестакова А.И. – М.: Сов. Радио, 1963. – С. 24-31.

8.Загорулько Ю. А. Методологические проблемы построения онтологий для портала научных знаний // Когнитивные исследования: сб. науч. тр. / РАН, Ин-т психологии, Казан. гос. ун-т им. Ассоц. когнитивных исслед.; отв. ред.: В. Д. Соловьев, Т. В. Черниговская. – М.: Ин-т психологии РАН,

2006. – С. 308-317.

9.Джалалуддин А.К. Применение компьютеров для целей непрерывного образования // Перспективы, 1991. – № 2. – С. 72-89.

32

10.Джалиашвили З.О., Николаев Д.Г. Сетевые технологии как эффективное средство поддержки дистанционного обучения // Материалы конференции «Информационные технологии в образовании», 2001. – http://www.bitpro.ru/

11.Джонсон У.Л., Солоуэй Э. PROUST (автоматический отладчик программ на языке Паскаль) / В сб. «Реальность и прогнозы искусственного интеллекта» под ред. Стефанюка В.Л. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – С. 48-70.

12.Домрачев В.Г., Ретинская И.В. О классификации образовательных информационных технологий // Информационные технологии. – 1996.– № 2.

– С. 10-13.

13.Дубровский В.Н. От компьютера-книги к компьютеру-учителю: принципы разработки комплекса «1С:РЕПЕТИТОР. Математика» // Материалы конференции «Информационные технологии в образовании», 1999. – http://www.bitpro.ru/

14.Зайцева Л.В., Новицкий Л.П. Компьютерные технологии обучения в рижском техническом университете: воспоминания о будущем// Educational Technology & Society №6(4). – 2003. – С. 212-219.

15.Зархин В.Г. Психофизиологические различия учащихся в процессе обучения на автоматизированных системах. Дис. … канд.псих. наук. – 1978.

16.Интеллект человека и программы ЭВМ / Отв. ред. О.К. Тихомиров – М.,

1979. – 230 с.

17.Кибернетика и проблемы обучения: Сборник переводов / Ред. и предисл. А.И. Берга. – М.: Прогресс, 1970. – 389 с.

18.Кривец В.А. Автоматизированный класс на базе ОЭМ-2. / В кн.: Теория и применение математических машин / Под ред. А.М. Оранского, Н.Н. Поснова. – Мн.: Изд-во БГУ, 1972.– С. 209-213.

19.Кривицкий Б.Х. Обучающие компьютерные программы:психология разработки преподавателями обучающих курсов в АСО //Educational

Technology & Society. – №10(3). – 2007. – С. 395-406.

33

20.Кузнецов С. И., Дорошкевич А. М. ЭВМ помогает учить и учиться. Разрабатывается современная АОС. – Вестник высшей школы. – 1976. – № 3.

– С. 37–42.

21.Липаев В.В., Серебровский Л.А. и др. Технология проектирования комплексов программ АСУ. – М., 1983.

22.Мир словарей. Педагогический словарь: http://mirslovarei.com/content_pedslov/avtomatizirovannaja-obuchajushhaja- sistema-77341.html

23.Осипов Г.С. Лекции по искусственному интеллекту. – М.: КРАСАНД,

2009. – 272 с.

24.Педагогическая энциклопедия: http://www.eslovar.info/? grupa=11&id_sl=11

25.Пихота Анна, E-learning. Изменение тенденций: http://www.trainings.ua/article/2043.html; 11 января 2011

26.Применение ЭВМ в учебном процессе / Сборник докладов научно-

технич. семинара под ред. А.И. Берга. – М.: Сов. радио, 1969. – 248 с.

27.Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В.Г. Панова. – М.,

1993.

28.Ростунов Т.И. Сущность программированного метода обучения. / В сб.: Программированное обучение и кибернетические обучающие машины. / Под ред. Шестакова А.И. – М.: Сов. радио, 1963. – С. 10-23.

29.Рыбина Г.В. Обучающие интегрированные экспертные системы: некоторые итоги и перспективы // Искусственный интеллект и принятие решений, 2008. № 1. С. 22–46.

30.Рыбина Г.В. Основы построения интеллектуальных систем: учеб. пособие

/ Г.В. Рыбина. – М.: Финансы и статистика, ИНФРА-М, 2010. – 432 с.

31.Стрикелева Л.В., Пискунов М.У., Тихонов И.И. Организация учебного процесса с помощью АОС. Педагогические основы. – Мн.: «Университетское», 1986. – 94 c.

34

32.Стрикелева Л.В. Педагогические основы повышения эффективности учебного процесса с помощью применения автоматизированных обучающих систем (АОС). Дис. … канд. пед. наук. – Минск, 1984.

33.Smart education – веление времени http://www.media-office.ru/?go= 1710346&pass=cf3478cd14cf8574154d30268e8116d3 – Газеты. Пермского края. Российская газета Прикамье /2011-02-03

34.Smart технологии изменят систему образования: http://www.elearning-russia.ru/last/e_learning_2011/

35.Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения.

–М.: Изд-во МГУ, 1969. – 133 с.

36.Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организа-

циям: философия, психология , информатика. – М.: Эдиториал УРСС,

2002. – 352 с.

37.Тельнов Ю.Ф. Реинжиниринг бизнес-процессов: компонентная методология. – М.: Финансы и статистика, 2004.

38.Тельнов Ю.Ф. Управление компетенциями в самообучающейся организации // V-я Международная научно-практическая конференция «Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте». –

Коломна, 2009.

39.Тихомиров О.К. Психологические последствия компьютеризации. – В кн.: Человек и компьютер. – М., 1972, вып. 1. – С. 235-262.

40.Тихомирова Н.В. Smart-технологии для инновационного развития экономики http://www.rus-reform.ru/magazine/archive/60/2/10002473/prn/

41.Трембач В.М., Формирование и использование моделей компетенций обучающихся на основе эволюционирующих знаний, // Научно-

практический журнал «Открытое образование», МЭСИ. – №6(77). – 2009.

–С. 12-26.

42.Трембач В.М. Применение интеллектуальных технологий к формированию компетенций обучающихся // Искусственный интеллект и принятие решений. – 2008. – №2. – С. 34-54.

35

43.Хотько С.М. Разработка программной управляющей части многотерминальных автоматизированных обучающих систем на базе ВЦКП.Дис. … канд. техн. наук. – М., 1984.

44.Хотько С.М. Способы построения управляющей части многотерминальной АОС. – В кн.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения». – М.: МШИ, 1984. – С. 106.

45.Хотько С.М., Тамаров П.А., Зельманов И.И. Подсистема связи «АОС.ВУЗ» с комплексами алфавитно-цифровых дисплеев ЕС 7920-01.-

Пенза: ЦНТИ, 1983. – 4.0.

46.Швецов А.Н. Агентно-ориентированные системы: от формальных моделей к промышленным приложениям / Всероссийский конкурсный отбор обзорно-аналитических статей по приоритетному направлению «Инфор- мационно-телекоммуникационные системы», 2008 http://window.edu.ru/window/library?p_rid=56179

47.Buiten R., Lane H.S. Experimental system gives language student instant error feedback. / Digital Equipment Corporation Computer Application Note, 1965.

48.Carbonell J.R. AI in CAI: an Artificial Intelligence Approach to ComputerAided Instruction// IEEE Transactions on Man-Machine Systems. – 1970. – Vol. MMS-11. – №4.

49.Coulson J.E. Computers in research and development on automated instruction. // «Proceedings of the IV-th international congress of cybernetic medicine», Nice, 1966. – p. 241-257.

50.Gruber T. A translation approach to portable ontology specifications. Knowledge Acquisition, 1993, Vol. 5, 199-220.

51.Licklider J. Preliminary experiments in computer-aided teaching. // «Programmed Learning and Computer Based Instruction». – New York, Wiley, 1962. – p. 217-239, 186

52.Skinner B.F. The science of learning and art of teaching. // Harward Education Review, Spring, 24, 1954. – p. 86-97.

36

53.Telnov Y. The Model of Continuous Profession-oriented Learning in the E- environment Based on a Competence Approach and Academic Knowledge Management // 11th European Conference of Knowledge Management Systems, 2-3 Sept, 2010, Porto

54.Uttal W.R. On conversational interaction // «Programmed Learning and Computer Based Instruction». – New York, Wiley, 1962.

55.http://www.elearning-russia.ru 15 июня 2011 г.

56.In Search of Knowledge Management: Pursuing Primary Principles / Edited by Annie Green, Michael Stankosky, Linda Vandergriff – Emerald Group Publishing Limited, 2010, p. 443 // Natalia Tikhomirova, Vladimir Tikhomirov, Yury Telnov and Valentina Maksimova // Chapter 9. The University’s

Integrated Knowledge Space in Knowledge Management – pp. 147 – 162

57.http://www.smarttech.com/ – Международный сайт компании SMART

Technologies

37

Глава 2. Интеллектуальные обучающие системы

2.1. Появление и развитие интеллектуальных обучающих систем

Исследования и наработки в области ИОС ведутся с 1960-х годов, когда были созданы продукционные обучающие системы, в которых диалог с обу-

чаемым не программировался, а формировался по нескольким алгоритмам в соответствии с набором операций и фактов, заложенных в систему. Такие обучающие системы предназначались для некоторых специфических пред-

метных областей, которые по тем или иным причинам оказались исключи-

тельно подходящими для такого типа программирования. Начиная с 1970 го-

да, когда Дж. Карбонеллом [32] было сформулировано общее представление об интеллектуальных обучающих системах, стали формироваться различные теоретические наработки в области электронных систем обучения. Наиболее значимый вклад в теорию интеллектуальных автоматизированных обучаю-

щих систем внесли российские ученые Гаврилова Т.А., Ларичев О.И., Рыби-

на Г.В., Стефанюк В.Л., Тарасов В.Б., Тельнов Ю.Ф. Петрушин В.А., Бруси-

ловский П.Л., Башмаков А.И., Башмаков И.А. и др., а также зарубежные

Kabassi K., Tang T.Y., Dorca F.A.,Giannotti E., Rada R. и др.

Выделяется несколько основных парадигм организации и реализации интеллектуальных систем электронного обучения:

1.Основанная на концепции специализированных экспертных систем.

2.Основанная на гипертексте и гипермедиа (Web-ориентированная).

3.Интегрированная на использовании экспертных систем и гипертек-

ста/гипермедиа.

4.Использующая модели обучаемого.

5.На основе интеграции экспертных систем с системами обучения.

6.Использующая интеллектуальных агентов.

38

В работе [2] на основе модельного подхода, к построению архитектуры интеллектуальной обучающей системы, используются следующие основные компоненты: предметная область проектирования, обучаемый проектиров-

щик, сценарий процесса обучения. С целью обеспечения доступности и авто-

номности компонентов, выбрана сервисно-компонентная организация систе-

мы обучения. Такой выбор объясняется тем, что интернет-ориентированные сервисные службы позволяют поддерживать доступ к системе в любое время и с любого подключенного к сети Интернет клиентского компьютера. Ин-

терфейсное взаимодействие компонентов обеспечивает возможность замены их на другие компоненты без перекомпилирования всей системы. Взаимо-

действие компонентов архитектуры [2] показано на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Сервисно-компонентная архитектура ИОС

Математическое описание моделей в предметной области автоматизиро-

ванного проектирования представлено в виде дерева онтологий, которое ди-

намически использует иерархические, порядковые и ассоциативные связи онтологий объектов и процессов проектирования. Каждой онтологии соот-

ветствует учебный элемент. Иерархические связи используются для описа-

ния объекта и процесса проектирования с разной степенью детализации. По-

рядковые связи упорядочивают описание на одном иерархическом уровне и

39

определяют цепочки онтологий. Ассоциативные связи соединяют иерархиче-

ские и порядковые онтологии разных уровней. Таким образом, модель пред-

метной области позволяет адекватно представить учебный материал и явля-

ется базой знаний промышленного проектирования. Накопленная и обрабо-

танная информация в процессе обучения хранится в протоколе.

В работе [12] рассматривается применение принципов адаптивного управления для создания электронных информационно-образовательных сред с новыми возможностями. Развитие информационных технологий в об-

разовании привело к появлению в составе информационно-образовательных сред систем управления, которые обеспечивают динамическую компоновку учебно-методических материалов индивидуально для каждого обучаемого.

Наличие такой системы управления приводит к перераспределению инфор-

мационных потоков в образовательной среде. Введенная система управления ориентирована на реализацию части функций, выполняемых преподавателем,

что обеспечит взаимодействие обучаемых с учебно-методическими материа-

лами в виде электронных образовательных ресурсов. Такая информационно-

образовательная среда включает: преподавателя, обучаемого и электронные средства, содержащие систему управления, электронные образовательные ресурсы, средства хранения, обработки и передачи данных, интерфейсы для взаимодействия обучаемых и преподавателя (рис. 2.2).

Свойства адаптации в системе управления обеспечиваются использова-

нием принципов самонастройки. Зная текущий уровень успеваемости обуча-

емого, можно сформировать такой контур адаптации, который обеспечит требуемый уровень интенсификации процесса обучения [12].

Для построения адаптивной системы управления задается цель управле-

ния. В образовательной деятельности в качестве целей управления могут ис-

пользоваться следующие показатели качества [12]:

суммарное время, затрачиваемое преподавателем на работу с каждым из обучаемых для достижения заданного уровня знаний, умений и навыков,

приобретаемых в течение типового цикла обучения;

40