Кибернетическая картина мира. Есть многое на свете, друг Горацио, что недоступно нашим
 Скачать 14.04 Mb.
|
|
5.2. открытое образование открытое образование (оо) – система организационных, педа- гогических и информационных технологий, в которой архитектур- ными и структурными решениями обеспечиваются открытые стан- дарты на интерфейсы, форматы и протоколы обмена информацией в целях обеспечения мобильности, стабильности, эффективности и других положительных качеств, достигаемых при создании откры- тых систем. открытая модель образования – результат исторического эво- люционного пути развития и становления информационной циви- лизации, как неотъемлемой ее части, не зависит от политики госу- дарства в области образования. цель оо – подготовка обучаемых к полноценному и эффектив- ному участию в общественной и профессиональной областях в усло- виях информационного общества. Принципы и особенности оо: – бесконкурсное поступление в высшее учебное заведение; – открытое планирование обучения – свобода составления инди- видуальной программы обучения путем выбора из системы курсов; – свобода выбора времени и темпа обучения – прием студентов в вуз в течение всего года, отсутствие фиксированных сроков обу- чения; – свобода в выборе места обучения – студенты могут физически отсутствовать в учебных аудиториях основную часть учебного вре- мени, могут самостоятельно выбирать, где обучаться; – переход от принципа «образование на всю жизнь» к принципу «образование через всю жизнь»; – переход от движения обучающегося к знаниям к обратному процессу – знания доставляются человеку; – использование специализированных технологий и средств об- учения: применение компьютеров, сетевых средств, мультимедиа – технологий, специализированного По для подготовки учебных курсов и обучения студентов; – тестовый контроль качества знаний – использование тестовых систем на базе компьютерных технологий; – экономическая эффективность – улучшение соотношения до- стигнутого результата к затратам времени, денег и других ресурсов на его достижение по сравнению с традиционными формами обу- чения; 253 – параллельность – возможность обучения при совмещении с основной профессиональной деятельностью; – асинхронность – обучение по удобному для каждого обучаемо- го расписанию; – новая роль преподавателя – возложение на него функции ко- ординирования познавательного процесса, корректировки содер- жания дисциплины, консультирования при составлении индиви- дуального учебного плана, руководства учебными проектами с по- мощью компьютерных и сетевых технологий; – новая роль обучающегося – повышение требований по самоор- ганизации, мотивированности, навыкам самостоятельной работы и трудолюбию; – интернациональность – возможность экспорта и импорта об- разовательных услуг. Свободное развитие индивидуальности – основополагающий фактор оо. Классическая модель образования предполагает жест- кие нормы, унифицирующие человеческую индивидуальность. Система оо функционально включает следующие подсистемы: – управление учебным процессом – создание учебных планов, расписаний, учебно-методического обеспечения курсов, контроль знаний; – административно-управленческую – управление ресурсами, коллективами, проектами, контактами, ведение баз данных (Бд) приказов и распоряжений; – техническую – офисное и телекоммуникационное оборудова- ние, издательство, складские помещения, учебные и консультаци- онные аудитории, мультимедиа-лаборатория и др.; – кадровую – формирование и ведение личных дел преподавате- лей, сотрудников, студентов; – финансовую – ведение бухгалтерского учета, сопровождение проектов и договоров; – маркетинговую – выявление потребностей в образовании, ве- дение рекламной деятельности, формирование Бд заказов на под- готовку специалистов; – правовую – юридическое обеспечение договорной деятельно- сти института, ведение нормативных документов и актов; – информационную: сбор, накопление и систематизация в Бд информации о по- требностях рынка труда, сферы производственной деятель- ности и образования; 254 накопление в Бд перечня образовательных продуктов и услуг (учебников, систем тестирования) с обеспечением доступа че- рез Интернет; сбор и обработка оперативных данных из региональных учеб- ных центров: о ходе учебного процесса (приема слушателей, прохождении тестирования, сертификации обучаемых), об их потребностях в обеспечении учебно-методическими мате- риалами и разработке новых учебных программ и курсов; информационное обеспечение проведения занятий и консуль- таций из центра оо, информационная поддержка тестовых дистанционных испытаний; предоставление данных по оперативному учету и ходу учеб- ного процесса в режиме он-лайн и через локальную сеть цен- тра обучения; – научных исследований – научная поддержка эффективного функционирования всех элементов системы оо: анализ и обобщение опыта функционирования отечествен- ных и зарубежных систем оо для коррекции образователь- ного процесса; исследование фундаментальных дидактических проблем оо; опытно-экспериментальная работа, направленная на повы- шение эффективности учебного процесса оо; организация и проведение совместных НИР и опытно- экспериментальной работы по проблематике оо; поисковые исследования; – международных отношений – экспорт-импорт образователь- ных услуг, развитие партнерских отношений с зарубежными заве- дениями (практика «двойного диплома»), организация стажиров- ки слушателей системы оо и другие функции. виды обеспечения системы оо: – программное – операционные системы, сетевые системные программы, прикладные инструментальные среды; – техническое – компьютерное и сетевое оборудование, необхо- димое для реализации оо; – информационное – конспекты лекций, учебники, пособия и другие методические материалы на бумажных и электронных но- сителях, справочники, различные Бд по методическим материа- лам, оперативным данным, кадрам; – методическое – тесты, методики, рекомендации по технологии обучения с учетом дидактических и психологических аспектов; 255 – организационное – возможные формы организации учебного процесса оо, требования к учебным заведениям, осуществляющим оо; – нормативно-правовое – нормы и правила, документы Мини- стерства образования РФ и внутренние нормативные документы организаций, осуществляющих оо, регламентирующие подготов- ку и проведение учебного процесса на основе технологии оо; – лингвистическое – набор языковых средств для общения пре- подавателей, студентов и управленческого состава с программны- ми средствами оо. в работающих системах оо применяются следующие формы взаимодействия студентов, преподавателей и администрации учеб- ного заведения: традиционная почта, факс, компьютерные техно- логии, видео-аудиоконференции, интернет-системы. в образовательном процессе оо могут быть использованы сле- дующие средства обучения: – печатные и электронные учебные пособия; – компьютерные обучающие системы в мультимедийном вари- анте; аудио- и видео-учебно-информационные материалы; – лабораторные дистанционные практикумы; – тренажеры; – Бд и знаний с удаленным доступом; – электронные библиотеки с удаленным доступом; – дидактические материалы на основе экспертных обучающих геоинформационных систем. 5.3. дистанционное обучение дистанционное обучение (до), которое называют технологией обучения XXI в., базируется на оо (свобода места, времени и фор- мы обучения), компьютерных обучающих программах, современ- ных информационных технологиях и обеспечивает качество подго- товки специалистов вследствие высокого уровня мотивации каж- дой составляющей. в настоящее время эта форма обучения очень активно развивается в Европе и России (свыше 100 вузов ведет под- готовку специалистов по этой технологии). одной из главных задач развития до является кадровое обеспечение. основу образовательного процесса при до составляет целена- правленная и контролируемая интенсивная самостоятельная рабо- 256 та обучаемого, который может учиться в удобном для себя месте, по индивидуальному расписанию, имея при себе комплект специ- альных средств обучения и согласованную возможность контакта с преподавателем по телефону, электронной и обычной почте. Характерной особенностью до является наличие преподава- телей-методистов, ответственных за разработку учебных курсов, и тьюторов, непосредственно отвечающих за процесс обучения. Естественно, что система подготовки их к работе в области до раз- лична. основная задача преподавателя-методиста, специалиста вы- сокой квалификации в своей области – создание образовательной среды в Интернете и необходимых методических материалов к ней. для решения этой задачи преподаватель должен уметь разрабаты- вать сценарий компьютерной обучающей программы, создавать свою технологию до, активно работать в Интернете и знать коор- динаты серверов, на которых размещена информация по данной дисциплине, поддерживать контакты со своими коллегами. Тьюторы выполняют три основные функции в до: – преподавателя (проведение вводного и заключительного заня- тий, семинаров, обеспечение правильного и эффективного исполь- зования учебно-методического сопровождения курса, оказание по- мощи слушателям в их профессиональном самоопределении); – консультанта (координация познавательного процесса слу- шателей, проведение групповых и индивидуальных консультаций слушателей по различным вопросам изучаемого курса); – менеджера (набор и формирование групп слушателей, состав- ление графика учебного процесса, управление проведением груп- повых занятий, контроль выполнения слушателями графика учеб- ного процесса). Ранее до означало заочное обучение. Сейчас это средство обуче- ния, использующее кейс-, Тв- и сетевые технологии обучения, да- лее будем называть его системой дистанционного обучения (Сдо): – кейс-технологии основаны на комплектовании наборов (кей- сов) текстовых учебно-методических материалов и рассылке их обучающимся для самостоятельного изучения (с консультациями у преподавателей-консультантов в региональных центрах (Рц)); – Тв-технологии базируются на использовании эфирных, ка- бельных и космических систем телевидения; – сетевые технологии базируются на использовании Интернета как для обеспечения студентов учебно-методическим материалом, 257 так и для интерактивного взаимодействия между преподавателями и обучаемыми. категории пользователей Сдо. Администратор Сдо регистрирует пользователей в системе, формирует учебные группы и курсы, набирает учащихся, препода- вателей, тьюторов и экзаменаторов; создает резервные копии кур- сов и текущего состояния системы. Преподаватель (разработчик курса, дизайнер курса) создает ма- териалы курса и ведет процесс обучения, организуя и проводя за- нятия, тесты и обсуждения. Учащиеся проходят обучение на курсах, предоставляемых Сдо: изучают материалы курсов, участвуют в коммуникациях, прохо- дят тесты, сдают зачеты и экзамены. экзаменатор проверяет результаты прохождения тестов уча- щимися и корректирует автоматически выставляемые системой оценки. Тьютор – помощник-ассистент преподавателя – консультирует учащихся, координирует направление и тематику дискуссий. Гостевые пользователи проходят пробное обучение на курсах Сдо с целью ознакомиться с возможностями, предоставляемыми Сдо; обладают правами учащихся. Гостевая регистрация предо- ставляется всем посетителям сайта Сдо. Менеджер Сдо проводит финансовые расчеты и отвечает за вза- имодействие с организацией-клиентом, направляющим слушате- лей на обучение курсам, предоставляемым Сдо. Куратор учебной группы отвечает за функционирование учеб- ной группы. К нему могут обращаться учащиеся группы по всем организационным вопросам. основные объекты Сдо. Учебные группы – объединения некоторого количества учащих- ся и тех курсов Сдо, которые эти учащиеся изучают. договора на обучение фиксируют юридические стороны подпи- санных соглашений между Сдо и организациями-клиентами, на- правляющими слушателей на обучение. Содержат список слуша- телей, направляемых на обучение, список курсов, на которых они будут обучаться, и информацию об условиях и суммах выплат за обучение. заявки на обучение аналогичны договорам на обучение, но пред- назначены для заполнения посредством Интернета удаленными по- сетителями, желающими пройти обучение на курсах Сдо. 258 Направления обучения – каждый курс в Сдо может относить- ся к тому или иному направлению обучения. Любой пользователь Сдо также может указать список интересующих его направлений обучения. виртуальный университет – образовательная структура, осу- ществляющая принципы оо, может не иметь атрибутов традици- онных учебных заведений: «физических» зданий, классов, лабо- раторий и студенческих общежитий. обучение может проводиться как традиционными методами, так и через компьютерные сети. Как правило, структура такого учебного заведения двухуровневая и состоит из центрального университета и Рц. центральный университет – учебное заведение, осуществляю- щее административную, учебно-методическую, информационную, техническую и правовую координацию работ региональных обра- зовательных структур. Региональный центр – учебное заведение, осуществляющее пол- ный цикл образовательного процесса. Сетевой курс (курсы Сдо) – собственно учебные курсы, которые могут изучать пользователи Сдо – информационно-программная система, доступ к которой осуществляется через локальные и гло- бальные сети. в основе сетевого курса лежит информация о пред- метной области и инструментарий для ее изучения. Специфика сетевых курсов: – лучшее восприятие учебного материала; – сокращение времени на изучение учебного материала; – унификация структуры и формы представления учебного ма- териала; – легкость обновление учебного материала; – модульность сетевых учебных курсов и программ; – комфортность сетевого обучения; – снижение стоимости обучения студентов; – современность сетевых курсов; – повышение качества образования студентов (достигается за счет того, что сетевые курсы создаются экспертом в данной обла- сти, использующим многочисленные гипертекстовые ссылки на лучшие информационные источники в заданной прикладной обла- сти, что ведет к повышению качества образования студентов); – доступность; – получение навыков работы с представителями различных культур и разных языков общения. 259 5.4. Виртуальные образовательные среды Виртуальные образовательные среды первого поколения. виртуальные образовательные среды (воС) первого поколения стали появляться сразу после появления WWW в 1992 г. они по- зволили спроектировать, разработать и использовать первые доста- точно простые сетевые или он-лайн курсы. эти системы, как прави- ло, представляли собой некоторый набор разрозненных компонен- тов, каждый из которых выполнял ту или иную отдельно взятую функцию [1, 68, 73]. Типовыми компонентами и средствами воС первого поколения являются: – электронная почта и программы автоматической рассылки со- общений; – статические web-страницы; – web-браузеры (Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer); – средства для проведения конференций и обмена текстовыми сообщениями; – средства структурированного хранения он-лайн файлов раз- личного назначения; – средства для проведения примитивных аудио- и видеоконфе- ренций. Существенным недостатком воС первого поколения является отсутствие какой-либо интеграции и взаимодействия между их от- дельными компонентами. в связи с этим он-лайн курсы, которые были созданы с использованием этих систем, по сути дела представ- ляли собой несколько модернизированную форму традиционного обучения по переписке, но не принципиально новую технологию обучения на основе Интернета. Виртуальные образовательные среды второго поколения. Примерно с конца 1996 г. на рынке программных продуктов ста- ли появляться воС второго поколения, которые в настоящее время представляют собой мощные средства по созданию он-лайн курсов и их изучению. они предоставляют разработчикам и пользовате- лям (обучаемым) он-лайн курсов многочисленные функции, кото- рые, в общем случае, можно разделить на несколько категорий: – планирования и администрирования; – поддержки создания учебных материалов и учебных заданий; – тестирования и оценки знаний студентов или слушателей; – коммуникаций и пр. 260 Принцип построения воС второго поколения базируется на ав- томатической генерации сервером активных web-страниц в соот- ветствии с информацией, заложенной в Бд о пользователях. Такой подход позволяет настраивать подобные системы в предельном ва- рианте на каждого конкретного пользователя. Виртуальные образовательные среды третьего поколения. При всех достоинствах воС второго поколения обладают и рядом недостатков, связанных с неполным использованием коммуника- ционных и мультимедийных технологий, технологий совместной разработки проектов на базе Интернета и средств интеллектуализа- ции и визуализации процесса обучения и преподавания. отличительной особенностью воС третьего поколения является самое активное применение компьютерных аудио- и видеоконфе- ренций или интернет-телефонии различных типов, одновременная работа группы студентов над единым проектом или документом, распределенным в Интернете. Виртуальные образовательные среды четвертого поколения. Сейчас они находятся в самой начальной фазе своего планирова- ния и разработки прототипов. основным лейтмотивом систем этого поколения является их: – интеллектуализация; – адаптация учебного плана к запросам конкретного пользователя; – ориентирование на новую парадигму образования, в центре которой стоит обучаемый и глобальные образовательные ресурсы; – новизна в преподавании и обучении, основанная на возможно- стях Интернета. в настоящее время уже существует ряд технологий, на базе ко- торых предполагается строить воС четвертого поколения, причем технология мультиагентов является одним из самых перспектив- ных для этого средств. 5.5. Интеллектуальный и программный агенты 6 Программный агент. доминирующим при построении новых воС является исполь- зование теории искусственного интеллекта и, в частности, тех ее 6 в написании этого раздела принимали участие аспиранты ГУАП В. В. Королев и А. А. Кроль. 261 разделов, которые ориентированы на решение задач совместного обучения в распределенной компьютерной среде. Наиболее при- знанное определение термина программный агент – это программ- ная система, обладающая по крайней мере четырьмя базовыми свойствами: – автономностью: агенты функционируют без прямого вмеша- тельства пользователей или программ и обладают определенной способностью контролировать свои действия; – способностью общения: агенты взаимодействуют с другими агентами (и, возможно, пользователями или программами) посред- ством какого-либо языка коммуникаций; – реактивностью: агенты обладают способностью воспринимать среду (которая может быть физическим миром, пользователем, ис- пользующим графический интерфейс, коллекцией других агентов, сетью Интернет или, возможно, всем вместе взятым) и адекватно реагировать в определенных временных рамках на происходящие события; – активностью: агенты не просто реагируют на изменения сре- ды, но и обладают целенаправленным поведением и способностью проявлять инициативу. С точки зрения распределенных вычислений, агент – это са- мостоятельный процесс, выполняемый параллельно, имеющий определенное состояние и способный взаимодействовать с другими агентами при помощи сообщений [1, 6, 68]. Каждый агент имеет возможность создания копий самого себя с полной или ограничен- ной функциональностью, обеспечивая возможность настройки на среду путем исключения неэффективных методов или свойств и замены их новыми более эффективными методами и свойствами. Агент имеет возможность постоянно изменять сценарии поведения без изменения этого сценария в родительском классе. Интеллектуальный агент. это компьютерная система, которая в дополнение к базовым свойствам либо сформулирована, либо реализована с использова- нием концепций, свойственных человеку. Например, в теории ис- кусственного интеллекта понятие агента часто связывают с такими понятиями, как знания, убеждения, намерения, обязательства. Агент рассматривается как вычислительный процесс со знания- ми относительно ограниченной части предметной области, способ- ный достигать своих целей, взаимодействуя с другими агентами и пользователями. 262 Мультиагентная система. Под мультиагентной системой (МАС) будем понимать много- компонентную систему, состоящую из разнообразных агентов со специфицированным интерфейсом. вместо больших программ с простыми средствами коммуникации между компонентами в на- стоящее время все большее развитие получают системы, состоящие из простых стандартных интеллектуальных компонентов (аген- тов). для обеспечения хода обучения в специализированной образо- вательной МАС должны быть следующие виды агентов: – агенты-координаторы распределения, функции которых со- стоят в распределении хода учебного процесса. эти агенты должны быть целесогласующими или социоморфными; – агент интерактивного взаимодействия, в задачи которого вхо- дит обеспечение взаимодействия агента-координатора распределе- ния, агента-координатора рейтинга, преподавателя и ученика. он должен быть реактивным или биоморфным агентом; – агенты обучения, каждый из которых в свою очередь может быть субкоординатором по определенной учебной дисциплине или группе дисциплин; – агенты тестирования, задачи которых состоят в определении уровня знаний обучаемого; – агенты-координаторы рейтинга, которые отслеживают резуль- таты тестирования, поступающие от агентов тестирования. в процессе обучения возникает две задачи: обеспечение учеб- ного процесса и оптимизация. Первая из них формулируется сле- дующим образом. дано множество предоставляемых системой оо услуг и задача, которая должна быть решена. Необходимо опреде- лить, может ли задача быть решена доступными в настоящее время средствами. При положительном ответе система должна перейти ко второму этапу – определению оптимальной структуры для реше- ния задачи. Например, в процессе тестирования студента определяется его психо-физиологический тип: визуал, вербал, аудиал, – в соответ- ствии с которым материалы курса обучения представляются или в виде гипертекста, или в виде активных графических схем, или в виде аудиофайлов. дополнительно предусматривается возмож- ность изменения скорости представления материалов, например определений, в автоматическом режиме в зависимости от индиви- дуальных настроек. 263 При описанной структуре возникает проблема адаптации струк- туры МАС для решения задачи обучения конкретного ученика и ее оптимизация по суммарной стоимости и суммарному времени, за- трачиваемым на связь между учителем и учеником. Кооперативное взаимодействие агентов должно быть динамическим и способным к адаптации в зависимости от текущей обстановки. одному обуча- емому на усвоение материала могут потребоваться минуты, а для другого необходим период длительного обучения. для решения за- дачи оптимизации можно использовать алгоритмы эволюционного моделирования. в настоящее время прототипы программных и интеллектуаль- ных агентов уже достаточно широко используются в воС, в кото- рых они могут играть роль виртуальных: – учителей; – студентов или компаньонов по обучению; – персональных ассистентов, помогающих студентам в обуче- нии; – администратора, помогающего в области администрирования и планирования действий обучаемого. Персональные ассистенты. Персональные ассистенты (ПА) представляют собой особый класс интеллектуальных агентов, которые функционируют полуав- тономно от пользователя и от его имени, представляя его интересы или представляя услуги от имени пользователя другим ассистен- там. Агенты-ассистенты помогают обучаемым в процессе изучения учебного материала, обеспечивая персонализацию настройки сре- ды в соответствии с профилем обучаемого. Функции ПА: – агент новостей обеспечивает поддержку системы новостей и асинхронного обмена сообщениями между преподавателями и сту- дентами, а также обеспечивает запись всех сообщений, относящих- ся к данному конкретному пользователю, в его «записную книж- ку», реализованную в виде отдельного приложения на компьютере- клиенте; – агент составления расписаний обеспечивает согласование пер- сональных действий пользователя с синхронными мероприятиями в обучающей среде на основе «записной книжки», для чего коорди- нирует свою деятельность с агентами других пользователей – агент поиска на web использует нечеткий вероятностный под- ход для сортировки и фильтрации web-cтраниц, найденных тради- 264 ционными поисковыми серверами для дополнения дидактического материала или выполнения курсовых заданий. Персональные ассистенты с анимационным и речевым интер- фейсом. С помощью 3D-интерфейса началось активное освоение заэкран- ного пространства – стали создаваться виртуальные образователь- ные миры. в этих мирах поселились, как раньше в компьютерных играх, интерфейсные агенты в виде говорящих трехмерных персо- нажей. Интерфейсных агентов, действующих в образовательных программных средах, называют педагогическими агентами. Ис- следования показали, что взаимодействие обучаемых с интерфейс- ными агентами увеличивает мотивацию, активизирует восприятие информации и укрепляет доверие к получаемым сообщениям, а это все в совокупности, в свою очередь, повышает эффективность об- разовательных программных средств. Существенным является то, что анимированные педагогические агенты делают возможным бо- лее точно моделировать те виды диалогов и взаимодействий, кото- рые реально происходят в течение процесса обучения при общении учителя с учениками. Некоторые агенты персональной помощи обеспечивают интер- фейс между пользователем-студентом и компьютером посредством анимированного символа, который может непосредственно управ- ляться пользователем. этот тип агента обычно известен как агент интерфейса. Агент интерфейса – это любая программа, которая мо- жет рассматриваться пользователем как инструмент реализации обычного интерфейса прямой манипуляции. в современных прототипах воС третьего поколения использу- ется два типа анимированных агентов: «говорящая голова» и муль- типликационный образ. особенностью программирования агентов в современных воС является возможность их настройки на кон- кретного пользователя и контекст обучения, другими словами, ор- ганизации персонализированного обучения. Система поиска и фильтрации информации. одной из ключевых проблем при построении современных воС является обеспечение возможности поиска в Интернете и предо- ставление обучаемому дополнительной информации, не содер- жащейся в дидактическом материале курса. Существующие си- стемы поиска и фильтрации информации, расположенные в Ин- тернете, как правило, являются низкоэффективными, поскольку генерируют высокий процент лишней иррелевантной информа- 265 ции. Предлагаемый подход к решению этой проблемы состоит в построении МАС поиска и фильтрации информации. основная идея данного подхода заключается в разработке агента (агентов), помогающего пользователю отобрать наиболее полезные web- страницы, полученные традиционными поисковыми средствами. для каждой web-страницы пользователь будет иметь восприятие, которое указывает определенный уровень принятия данной стра- ницы относительно нечеткого свидетельства, сформированного на основе заголовка или резюме страницы. в настоящее время раз- работаны подобные классификаторы, построенные на основе тео- ремы Байеса. Агенты виртуальной среды. Агенты этого типа являются резидентными для «виртуального класса» и поддерживают действия, связанные с преподавательской деятельностью и процессом обучения. в отличие от агентов персо- нальной помощи, эти агенты запускаются на сервере и не персона- лизированы под конкретного пользователя. Агент «виртуальный компаньон». этот агент является разновидностью так называемых диалого- вых агентов, известных также как «chatterbots». Идея использо- вать chatterbots заключается в попытке создания интерфейса на естественном языке между обучаемым и воС, что в целом являет- ся открытой проблемой в искусственном интеллекте. Существуют различные подходы: – подключение внешней базы знаний и механизма логического вывода; – поиск по ключевым словам; – использование специальных моделей для ведения диалога. для применения подобных моделей необходимо обеспечить агента знанием контекста диалога, что достигается путем исполь- зования сети диалоговых переходов в рамках решения специфиче- ской проблемы. Модели агентов «виртуальных компаньонов» строятся на осно- ве BDI-архитектуры. Агенты «виртуальные компаньоны» могут отличаться как по уровню экспертизы (знаний), так и по той роли, которую они играют в группе. Например, «сильные» компаньоны могут принимать на себя роль лидеров в виртуальной группе обу- чаемых, развивая и объясняя решение проблемы; «слабый» ком- паньон может быть использован для того, чтобы стимулировать и поощрять обучаемых в воС. 266 Агент мониторинга группы. Каждая виртуальная группа имеет связанного с ней агента монито- ринга группы. он поддерживает разделяемую модель знаний группы и сравнивает ее состояние с текущим состоянием решения проблемы, которое содержит цели, концепции, действия и т. д. это состояние ха- рактеризует группу. Группа имеет различные сценарии работы, каж- дый из которых характеризуется своей целью, общей для всех членов группы. эта цель соответствует концепции разделяемых намерений. Агент-планировщик. этот агент предлагает студенту индивидуальный план согласно его академическому плану, интересам, текущей успеваемости, спо- собностям и, в случае необходимости, имеет возможность изменить программу обучения. На следующем этапе воС генерирует персо- нифицированные книги, называемые мультикнигами, связывая отобранные модули дидактического материала с траекторией обу- чения студента для каждой области знаний. По такому же прин- ципу могут быть организованы группы виртуальных студентов со схожими интересами (траекториями) для организации электрон- ных дискуссий. Процесс обучения планируется в соответствии с желаемым временным графиком обучения. Существующие ограничения. ограничения могут быть разделены на две категории: локаль- ные и глобальные. Глобальные ограничения – это обычно времен- ные ограничения, например время, имеющееся в распоряжении студента, чтобы изучить материал по тому или иному курсу. Ло- кальные ограничения могут включать: число студентов, одно- временно изучающих один и тот же материал; допустимое число студентов в виртуальной группе; доступные технические ресурсы и т. д. общий домен (область) имеет специальный тип ограниче- ний – каждый фрагмент плана должен выполнить начальные усло- вия студента. отдельный агент-планировщик не может выбирать любой фрагмент плана, который удовлетворяет набору локальных ограничений; выбранный фрагмент должен быть совместим с фраг- ментами плана, выбранными другими агентами. Перспективные технологии. одной из ключевых проблем построения воС является пробле- ма разработки модулей электронного дидактического материала (МдМ). Изначально одной из принципиальных черт МдМ было ши- рокое использование мультимедийных средств для обогащения форм представления знаний о предметной области, что получило свое раз- 267 витие в массовом производстве учебных компакт-дисков (CD ROM). однако с появлением Интернета и программных средств WWW пер- вые web-ориентированные образовательные среды практически от- казались от использования всех наработок индустрии производства мультимедийных МдМ. вдохновленные доступностью учебных ма- териалов, размещенных на web, их разработчики стали помещать на свои web-страницы и насыщать оболочки воС текстовыми (часто отсканированными) МдМ с весьма ограниченным использованием графиков или анимации. Частично это было обусловлено также и высокой стоимостью разработки мультимедийных МдМ. Со временем выявился целый ряд проблем использования таких материалов, а именно: – дидактический уровень текстовых МдМ оказался достаточно низким; – учебные материалы были статическими; их настройка на кон- кретного пользователя оказалась практически невозможной; – использование материалов, разработанных в одной воС, тре- бовало значительных усилий по их конвентированию и использо- ванию в других воС. все это привело к тому, что в настоящее время основные усилия по разработке технологий для МдМ сосредоточены на разработке высококачественных МдМ многоразового использования, техно- логия создания которых органически объединена с содержанием и методами его изучения, позволяющими динамически и гибко встраивать их в воС нового поколения. Технология порталов. Как отмечалось выше, концепция построения воС 1-го, 2-го и от- части 3-го поколений базировалась на использовании статических web-страниц. однако в общем случае статические web-страницы являются крайне неэффективными в смысле скорости поиска и фильтрации затребованной в Интернете информации. К числу технологий, позволяющих устранить указанные выше ограничения и способствующих интегрированному и высокоэффек- тивному использованию пользователями виртуальных информа- ционных источников Интернета, относится технология порталов. Суть ее заключается: – в интеграции в одном месте или единой точке доступа в Интер- нет (другими словами, на пользовательском образовательном пор- тале) всей необходимой информации из Интернета, имеющей отно- шение к процессу обучения конкретного пользователя; 268 – персонализации пользовательской информации и защиты пользователей и их действий в Интернете; – настройки и адаптации информации, расположенной в Интер- нете, для различных групп университетских пользователей; – регулярного (каждый час, день, неделю и т. п.) автоматическо- го обновления информации на пользовательском образовательном портале при изменении данного типа информации на оригиналь- ном источнике информации в Интернете. Современные системы оо стали частью университетского об- разования. Использование интернет-технологий позволяет обе- спечить гибкость и комфортность обучения, лучшее восприятие учебного материала. открытое образование обеспечивает возмож- ность обучения по индивидуальной траектории. дальнейшее раз- витие оо сдерживается необходимостью формировать адаптивную структуру обучения в зависимости от индивидуальных особенно- стей обучаемого. для обеспечения всех потенциальных возможно- стей системы оо необходимо развивать методики интерактивного общения преподавателя и студента, которые предполагают един- ство сред (методической, организационной, информационной, про- граммной, технической), систематизацию инфоресурсов, создание больших распределенных баз знаний, а также построение стандар- тов (норм), облегчающих поиск, обмен и распространение обучаю- щих приложений с возможностью интерактивного общения. общение является одним из основных компонентов процесса об- разования. введение обратной связи в системы оо позволяет обе- спечить качественно новый этап развития оо. возможности инте- рактивного общения позволяют добиться большей эффективности и рентабельности оо, высвободить ресурсы на планирование и мо- ниторинг, обеспечить гибкость, динамичность, распределенность и автономность среды оо. для решения этих проблем перспективным представляется ис- пользование МАС. Многоагентные системы являются одним из бурно развивающихся направлений искусственного интеллекта. Их отличительной особенностью является переход от локализо- ванного к распределенному искусственному интеллекту. С точки зрения объектно-ориентированного подхода агент представляет собой комплекс функций, в совокупности с интерфейсом способ- ный посылать ответы и получать вопросы. Под интеллектуальным агентом понимаются физические или виртуальные элементы, спо- собные: действовать на любые другие элементы; стремиться к не- 269 которым целям, общаться с другими агентами, накапливать и ис- пользовать собственные ресурсы; воспринимать среду и ее части, строить частичное представление среды; адаптироваться, самоор- ганизовываться, саморегулироваться и саморазвиваться. Иссле- дования по искусственной жизни связаны с изучением интеллек- туального поведения агентов на принципах адаптации, выжива- ния, самоорганизации, построения децентрализованных систем. Многоагентные системы широко используются при разработке автономных движущихся средств, роботов, в системах защиты ин- формации, в электронной коммерции. в оо МАС включает в себя, помимо чисто искусственных агентов (программных модулей), преподавателя и студента, являясь, таким образом, человекома- шинной системой. |