Назад в библиотеку


Элементы адаптивной технологии оценивания знаний в режиме реального времени
                 

Автор: Huang W., Oswald S., Lerner D., Smith C., Zheng C.

Описание: Рассмотрены особенности реализации компьютерных систем профессиональной: подготовки с учетом их адаптации в режиме реального времени. Разработаны процедуры коррекции. Сложности вопросов в зависимости от уровня знаний каждого обучаемого. Предложена эвристика о сходимости сложности вопроса к постоянному значению.

Источник: http://www.artint.com.ua/index_a.htm

Вступление

 

Последнее столетие и, особенно, его последние десятилетия отмечены качественным рывком в разработке и использовании информационных технологий. Такой вывод базируется на трех «китах»: создании вычислительной техники, разработке соответствующего программного обеспечения и применении первых двух составляющих к решению все более сложных прикладных задач. Развитие глобальной сети и телекоммуникаций – еще один аспект, определяющий современное состояние производственной сферы и инфраструктуры. Широкое проникновение информационных технологий во все области жизнедеятельности человека привело к тому, что значительная часть мировых финансовых потоков генерируется и проходит через информационно-коммуникационную сферу. В связи с этим возникло обоснованное предложение считать современный этап развития «информационным обществом». С другой стороны, экспоненциальный рост информации в мире и ее распространение через сеть Интернет, а также развитие самой сети и ее новые сервисы дают основания называть этот этап «обществом без границ». Свободное распространение информации, рост ее хранилищ, извлечение новых знаний и использование для этих целей территориально удаленных кластерных и Grid-систем, указывает на формирование «общества, базирующегося на знаниях» [Згуровский, 2005]. Все указанные выше аспекты, являются причиной и основанием для разработки экспертных и обучающих систем, в которых интегрированы возможности глобальной сети, удаленного обучения и получения новой информации. Известно, что первые экспертные системы были разработаны в середине 20-го столетия, а промышленное применения нашли в 80-х годах. Сегодня сложно представить вид деятельности, где не была бы задействована вычислительная техника и где бы не делались попытки применения экспертных систем. Одной из таких областей является образование. Первые шаги в создании экспертных систем в сфере образования сводились к разработке систем тестового контроля знаний учашихся [Глибовец, 2000]. И сегодня почти в каждом высшем учебном заведении Украины используют одну, а то и несколько таких систем автоматизированного контроля знаний. На следующем этапе предлагались системы обучения, которые с развитием мультимедийных технологий вывели на новый уровень преподавание отдельных дисциплин. Интеграция систем обучения и контроля позволила замкнуть цикл обучения. Жесткость такой структуры стала причиной внедрения в автоматизированные системы адаптационных механизмов, базирующихся на различных принципах и моделях [Коджа, 2003]. Авторами ранее уже были выполнены некоторые шаги в направлении формирования элементов методологии разработки автоматизированных систем обучения и контроля знаний (АСОКЗ) и проведения процессов обучения и контроля знаний. В частности, в роботе [Снитюк, 2000] в основу формирования базы данных АСОКЗ предложено положить классификацию вопросов в зависимости от типов ответов: «Да-Нет»; один из многих; несколько из многих; число; интервал; нечеткий интервал; слово; предложение. Для каждого из этих типов вопросов разработаны процедуры оценки, исходя из отклонений ответов обучаемого лица от правильных ответов и метод формирования интегральной оценки [Снитюк, 2003]. В следующей статье [Снитюк, 2008] было предложено осуществлять структуризацию предметной области, которой, чаще всего, и есть учебные курсы, что позволило оптимизировать процессы тестирования за счет самоорганизации множества вопросов, которые задаются обучаемому. Аспекты создания эффективных компьютерных систем профессиональной подготовки как одного из видов АСОКЗ рассмотрено в [Снитюк, 2010], где определено, что такие системы должны удовлетворять требованиям: минимизации времени обучения и контроля знаний; полноты контроля знаний; отсутствия или минимального присутствия информационной избыточности и информационной недостаточности, максимально возможной объективизации результатов оценивания. Современные мировые тенденции нацелены на создание таких АСОКЗ, которые ориентированы на определенную модель пользователя. В частности, создаются системы, учитывающее психологическое состояние обучаемого и соответствующим образом на него реагирующие. Не достаточно изученной является проблема объективизации уровня сложности задаваемых вопросов и, соответственно, определения интегральной оценки знаний.

Вывод

 

В статье рассмотрен один из аспектов создания автоматизированных систем обучения и контроля знаний, а также компьютерных систем профессиональной подготовки. Отмечен низкий методологический уровень создания таких систем и предложен один из элементов реализации системного подхода к осуществлению дистанционного образования, а именно, к разработке подсистемы контроля знаний учащихся, базирующийся на адаптационных механизмах. Сформулированы эвристики, которые положены в основу процедур коррекции уровней сложности вопросов в зависимости от вариантов ответов экзаменуемых и их общего образовательного уровня. Разработаны модели, с помощью которых осуществляется изменение сложности вопросов в режиме реального времени, что позволяет уменьшить время обучения системы, а также минимизировать ошибки оценивания знаний. Предложенный подход, равно как и другие существующие, требует реализации значительного объема верификационных процедур. Вместе с тем, он является достаточно простым для алгоритмизации и открытым для внесения изменений и дополнений.

 

Литература

 

1.[Згуровский, 2005] М.З. Згуровский, Н.Д. Панкратова. Системный анализ. Проблемы, методология, приложения. ? К.:Наук. думка, 2005. ? 743 с.

2. [Глибовец, 2002] Н.Н. Глибовец, А.В. Олецкий. Искусственный интеллект. – К.: Академия, 2002. – 366 с.

 3.[Коджа, 2003] Т.И. Коджа. Автоматизированная система управления и контроля знаний в процессе обучения: автореф. дисс. канд. техн. наук: спец. 05.13.06 „АСУ и прогрессивные информационные технологии” , Одесса, 2003.

 4.[Снитюк, 2000] В.Е. Снитюк. Модели и методы определения компетентности экспертов на базе аксиомы несмещенности // Вестник Черкасского инженерно-технологического института, 2000, № 4, с. 121-126.

 5.[Снитюк, 2003] В.Е. Снитюк. Концептуальные принципы и методы проектирования систем автоматизированного контроля знаний // АСУ и приборы автоматики, 2003, вып. 123, с. 40-43.

 6.[Снитюк, 2008] В.Е. Снитюк. Оптимизация процесса оценивания в условиях неопределенности на основе структуризации предметной области и аксиомы несмещенности // Искусственный интеллект, 2008, № 3, с. 217-222.

7.[Снитюк, 2010] В.Е. Снитюк. Элементы знаниеориентированных систем профессиональной подготовки адаптивного типа // Вестник Херсонского национального технического университета, 2010, № 2(38), с. 180-186.

8. Dissolved Oxygen Imaging in a Porous Medium to Investigate Biodegradation in a Plume with Limited Electron Acceptor Supply