Архив рубрики: Образовательные системы и педагогика

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОПИСАНИЙ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ИЗ РУССКОЯЗЫЧНЫХ ПАТЕНТОВ

УДК 004.89

С.С. Васильев, А.А. Харитонов , Д.М. Коробкин, С.А. Фоменков


Задача автоматизации синтеза инновационных решений в области технических систем и технологий является одной из наиболее приоритетных проблем науки. Авторы работы предлагают осуществлять автоматизацию важнейших, начальных этапов проектирования новых технических систем и технологий на основе актуализируемых баз знаний, полученных из мирового патентного массива, в том числе из патентной базы РосПатента. Согласно методу морфологического анализа и синтеза предполагается, что из некоторого технического решения (патента) извлекаются основные структурные признаки (функции технических объектов), на основе которых ищутся альтернативные варианты. Все полученные признаки сводятся в морфологическую таблицу, комбинируются, что дает множество новых решений. В данной работе описывается процесс разработки модуля извлечения описаний технических функций из российских патентов. Была сформирована грамматика представления описаний технических функций в текстах русскоязычных патентов согласно модели «Действие-Объект-Условие»; разработаны алгоритмы первичной обработки патентного массива, извлечения технических функций посредством анализа деревьев зависимостей, формирования морфологической таблицы. Работоспособность программного модуля, состоящего из блока обработки патентного массива; блока сегментации текста патентной формулы; блока семантического анализа текста; блока извлечения описаний технических функций; блока представления результатов обработки патентного массива, была проверена на ряде тестовых задач.

Ключевые слова: технические функции, обработка естественно-языковых текстов, патенты, РосПатент, Link Grammar Parser, грамматика.

Полный текст статьи:
VasilyevSoavtori_4_18_1.pdf

ГРАММАТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОПИСАНИЮ И АНАЛИЗУ ЦЕЛЕЙ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

УДК 519.76

А.В. Ганичева, А.В. Ганичев


Актуальность исследования обусловлена сложностью и важностью проблемы определения и описания целей в учебном процессе. Важность решения данной проблемы определяется тем, что без правильной постановки и согласования целей образовательной организации невозможно функционирование ни одного учебного заведения. Реализуемый в настоящее время в системе образования компетентностный подход выдвигает новые, повышенные требования к целеполаганию, включая конечную результативность поставленных целей. Для описания иерархической структуры целей необходима их формализация (построение математической модели целей). В настоящее время не существует универсального метода разработки таких моделей. В статье излагается метод описания и анализа целей учебного процесса с помощью математического аппарата формальных КС-грамматик. В качестве примера применения разработанного метода построена грамматика для описания целей кафедр в рамках межпредметного обучения. Показан пример вывода грамматической цепочки для куста зависимостей. Построено дерево синтаксического подчинения. Материалы статьи представляют практическую ценность, так как могут найти применение не только в учебном процессе и других областях социальной сферы (культуре, здравоохранении и т. д.), но и в системах производственно-экономической сферы.

Ключевые слова: цель, задача, формальная грамматика, куст зависимостей, дерево вывода, дерево синтаксического подчинения.

Полный текст статьи:
GanichevaGanichev_4_18_1.pdf

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБУЧЕНИЯ МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

УДК 519.72

В.И. Сумин, Л.Д. Кузнецова,М.А. Лукин


В данной статье рассматривается процесс анализа уровня качества обучения в высшем учебном заведении. Эта проблема решалась на основе использования проблемно-ориентированных компонентов системы управления образовательными процессами высшего учебного заведения. Для формирования проблемно-ориентированных компонентов системы управления образовательными процессами высшего учебного заведения необходимо разработать модель и алгоритм процесса принятия управленческих решений в нем. Произведена формализация и типизация учебной информации, которая учитывает время и показатели оценки эффективности функционирования управления качеством обучения. Сформированы наборы и последовательность множества действий над информацией, которая используется в управлении качеством обучения. Время обработки элементов учебной информации в высшем учебном заведении, считается известным на основании того, что оно регламентируется нормативными документами. Оценка длительности шага принятия управленческих воздействий определяется на основе определенного множества процедур, которые в заданной последовательности обрабатывают учебную информацию высшего учебного заведения. Определены коэффициенты важности элементов обеспечивающей информации, которые позволяют обосновать формирование управленческого воздействия. Процедуры обеспечивающей информации выполняют функции: определение параметров для конкретной процедуры, выбор и упорядочивание отобранной информации, разработка математических моделей. Определена в общем виде математическая постановка задачи, позволяющая формализовать задачу оптимизации управленческого воздействия, которое используется в управлении качеством обучения с использованием метода линейного программирования.

Ключевые слова: проблемно-ориентированные компоненты, системы управления, управления качеством обучения, информационная модель, линейное целочисленное программирование, метод Лаулера-Белла.

Полный текст статьи:
SuminSoavtori_3_18_1

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ПРОГНОЗИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБУЧЕНИЯ

УДК 519. 72

В.И. Сумин, О.В. Исаев,М.В. Скулков


В статье рассмотрен процесс обучения, который представляется в виде дискретного информационного потока. На каждом из этапов процесса обучения ученика проанализированы порции обучающей информации и определено качество их усвоения, с определением уровня незнания порции учебной информации. Сформированы индивидуальные характеристики и реакция ученика на каждую порцию обучающей информации. В условиях построения оптимальной обучающей системы, на основе среднего значения уровня незнания определена функция качества обучения ученика. Сформирована более адекватная оценка процесса обучения ученика, что позволяет эффективнее корректировать действующую систему обучения в процессе трансформации её характеристик. Рассмотрен алгоритм управления обучением ученика с прогнозируемым количеством контрольных проверок его знаний, что позволяет сформировать требуемое управляющее воздействие, которое для этого необходимо. С использованием исследованного алгоритма сформирован вектор вероятностей незнания учеником элементов обучающей информации. Также разработан алгоритм по формированию прогнозируемых параметров обучения ученика. Решена задача, позволяющая сравнивать оптимальную продолжительность обучения ученика, полученную экспериментально, с теоретически прогнозируемой продолжительностью процесса обучения. При этом сделан вывод об эффективности формирования прогнозируемых параметров обучения ученика. В работе разработана информационная система, использующая результаты экспериментальных значений индивидуальных параметров обучения каждого ученика и позволяющая определить индивидуальные характеристики, вычислить рейтинг и отслеживать процесс изменения параметров обучения.

Ключевые слова: алгоритм, информационная система, информационный процесс, модель взаимодействия, непрерывный информационный поток, дискретный информационный поток, параметр обучения, вектор вероятностей незнания, функция качества обучения, порция учебной информации.

Полный текст статьи:
SuminSoavtori_2_18_2.pdf

ИМИТАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО СТРУКТУРНОЙ И ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОЦЕНИВАНИЯ МОНИТОРИНГО-РЕЙТИНГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗОВ

УДК 681.3

В.В. Горячко, Я.Е. Львович


В статье рассматривается задача интегрального оценивания мониторинго-рейтинговой информации о деятельности вузов, ориентированная на возможности интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений. Рассмотрено формализованное представление данных мониторингов и рейтингов и показана необходимость построения двухуровневой модели интегрального оценивания. Приведены наиболее целесообразные варианты структурного и параметрического представления моделей сворачивания показателей и нормирования исходной информации. Обоснована возможность проведения имитационного эксперимента по структурной и параметрической идентификации моделей. Для адаптивного выбора структуры и параметров введен критерий оптимизации в виде Хеммингового расстояния с использованием схем рандомизированного поиска. Сделан вывод об эффективности сочетания формализованных и экспертных процедур для выбора перспективных моделей интегрального оценивания на основе имитационного эксперимента.

Ключевые слова: мониторинг, рейтинг, интегральное оценивание, имитационный эксперимент, оптимизация.

Полный текст статьи:
GoriachkoLvovich_1_1_18.pdf

ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУРСОВ ПРОГРАММЫ ORACLE ACADEMY

УДК 37.01

В.М. Гриняк, И.Л. Артемьева, А.В. Шуленина


Работа посвящена проблеме внедрения в учебный процесс ИТ направлений подготовки учебных курсов, создаваемых компаниями-вендорами в рамках программ академического партнёрства с учебными заведениями. Описывается многолетний опыт работы авторов в рамках программы ORACLE Academy. В настоящее время программа включает в себя семь основных полноценных учебных курсов по программированию на языке Java и базам данных, размещённых на платформе iLearning. Кроме того, имеется несколько дополнительных курсов, доступных в режиме самообучения. Авторы предлагают схему использования этих курсов в учебном процессе, которая хорошо зарекомендовала себя в течение ряда лет в Дальневосточном федеральном университете и во Владивостокском государственном университете экономики и сервиса, в том числе в магистратуре. Статья завершается оценкой актуальности, содержательности и качества этих учебных курсов, перспектив работы российских вузов с точки зрения членства в программе, даются рекомендации по организации учебно-методической работы коллектива, занимающегося развитием программы ORACLE Academy в университете. Делается вывод о том, что обращение к учебным курсам вендоров и гармоничное встраивание их в учебные планы способно существенно повысить привлекательность образовательных программ, усилить их конкурентные преимущества на рынке образовательных услуг, в том числе международном.

Ключевые слова: информационные технологии, учебный процесс, университет, студенты, Java, базы данных, Oracle Academy.

Полный текст статьи:
GrinyakSoavtori _1_1_18.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВОЕННОМ ВУЗЕ

УДК 681.3

Э.А. Гальцева, И.Я. Львович


В данной статье рассматриваются проблемы, связанные с внедрением объектов информатизации в образовательные процессы военного вуза. В информатизации процессов обучения выделены определенные комплексные цели. Приведена IDEF0-диаграмма по выбору путей повышения эффективности процессов информатизации образования. Когда выбирается путь, первоначально необходимо оценить важность каждой комплексной цели для военного вуза при учете множества внешних факторов, которые определяют стратегию развития военного вуза. Дана шкала оценки того, как реализуются мероприятия, связанные с повышением эффективности процессов информатизации в образовании. Приведены рекомендации по принятию решений относительно значимости использования объектов информатизации в зависимости от используемых критериев. Дан алгоритм повышения эффективности процессов информатизации в образовании. Рассмотрен алгоритм, который связан с вычислением весовых коэффициентов по ожидаемым результатам внедрения объектов информатизации с учетом того, как они влияют на ожидаемые результаты обучения. Он базируется на методе главных компонент. Показано, каким образом проводится расчет вклада ожидаемых результатов информатизации в оценку обучения.

Ключевые слова: информатизация образования, военный вуз, эффективность.

Полный текст статьи:
Galtseva_1_1_18.pdf

МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ ПРИ МНОГОЦЕЛЕВОМ ОБУЧЕНИИ

УДК 681.3

В.В. Меньших, Е.Н. Середа


В статье решается задача оптимального распределения обучающихся по направлениям подготовки в группах многоцелевого обучения. Задача подготовки и переподготовки профессиональных кадров фактически является задачей поиска оптимальной индивидуальной образовательной траектории для каждого специалиста. Учитывая, с одной стороны, уникальность некоторых направлений деятельности и, как следствие, малочисленность соответствующих категорий обучающихся, а, с другой стороны, близость траекторий обучения для родственных направлений подготовки, возникает необходимость формирования групп многоцелевого обучения, что обеспечивает экономию ресурсов образовательной организации, а в ряде случает и повышает эффективность обучения. Траектории обучения в таких группах могут пересекаться, что создаёт возможность динамического перераспределения обучающихся по подгруппам, в которых осваиваются те или иные компетенции. Первоначальной задачей при организации многоцелевого обучения является выбор направления подготовки для каждого специалиста, вопросы разработки математического аппарата оптимизации которого, изучены недостаточно. В работе осуществлена математическая постановка данной задачи. Описаны два этапа её решения: 1) определение оценок возможности формирования у обучающихся компетенций, соответствующих направлениям подготовки; 2) определение оптимального варианта распределения обучающихся по направлениям подготовки. Предложен алгоритм решения задачи.

Ключевые слова: компетенция, направление подготовки, время обучения, ресурс, оптимизация, многоцелевое обучение.

Полный текст статьи:
MenshikhSereda_4_1_17.pdf

ОБУЧЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ АППАРАТУРЫ ГЛОНАСС НА ОСНОВЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО МОДЕЛИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА НАВИГАЦИОННО-МОНИТОРИНГОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

УДК 681.3

О.И. Бокова, С.В. Канавин, Н.С. Хохлов


Целью данной статьи является разработка методики эффективного обучения потребителей аппаратуры навигационно-мониторинговых систем ГЛОНАСС с использованием специализированного аппаратно-программного моделирующего комплекса на базе интерактивной системы обучения, а также описание структуры и состава моделирующего комплекса. Реализованный интерактивный образовательный комплекс рассматривается как структура, включающая компоненты системы управления подвижными объектами органов внутренних дел, а также двухсторонние и многосторонние связи между ними. Интерактивный образовательный комплекс, предназначенный для обучения сотрудников ОВД, включает в себя базы знаний по обслуживанию, материально-техническому обеспечению и ремонту навигационно-мониторинговых систем, а также моделирующую часть, позволяющую решать прикладные задачи, связанные с мониторингом и управлением подвижных средств. Техническая поддержка процесса обучения и тестирования слушателей реализована с помощью аппаратно-программных средств и мультимедийных программ, которые в интерактивном режиме позволяют создать эффективную систему обучения путем взаимодействия преподавателя как субъекта этой системы с другим субъектом – слушателем. Формирование оптимальной последовательности изучения компонент образовательных программ осуществляется как контролируемая процедура решения тестовых заданий и обращения к теоретическому материалу электронного учебного пособия. Обучение осуществляется с учетом адаптации к индивидуальным особенностям обучаемого, вариативности порядка изучения учебного материала, с реализацией дистанционного контроля на всех этапах обучения.

Ключевые слова: интерактивные технологии обучения, интерактивный образовательный комплекс, управление подвижными средствами, базы знаний, навигационно-мониторинговые системы.

Полный текст статьи:
BokovaSoavtori_4_1_17.pdf

НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГОВОГО ОЦЕНИВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗОВ

УДК 004.032.26

Я.Е. Львович, И.Л. Каширина, А.Н. Швиндт


В статье представлены результаты нейросетевого моделирования взаимосвязи показателей мониторинга эффективности деятельности вузов и мониторинга трудоустройства выпускников. Предлагаемые модели дают возможность спрогнозировать влияние тех или иных показателей эффективности вуза на изменение условий успешности выпускников и выявить индикаторы, оказывающие наиболее сильное влияние на эффективность процесса трудоустройства. Так как трудоустройство выпускников является результирующим показателем образовательной деятельности вуза и одним из ключевых показателей его востребованности, решаемая в статье задача представляется актуальной. В ходе исследования удалось построить нейросетевые модели с достаточно высокой степенью достоверности. При этом было обнаружено, что для прогнозирования доли выпускников, трудоустроившихся в течение календарного года, следующего за годом выпуска, значимыми являются 57 показателей мониторинга эффективности деятельности вузов, а для прогнозирования средней суммы ежемесячных выплат выпускникам в первый год после окончания вуза значимы всего 3 показателя мониторинга эффективности. По результатам исследования сделан вывод о влиянии результатов моделирования взаимосвязи показателей мониторинга трудоустройства и мониторинга эффективности на корректировку управленческих решений и совершенствование образовательной деятельности вуза.

Ключевые слова: мониторинг, оценивание, эффективность вуза, нейронная сеть, многослойный персептрон.

Полный текст статьи:
LvovichKashirinaShvindt_4_1_17.pdf