Разработка математических моделей и алгоритмов управления обучаемым, учитывающих его индивидуальные особенности

• Автор: Кравченко, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБУЧЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ИМУЩЕСТВА.

1.1 Анализ подходов к формализации процесса обучения.

1.2. Формализация цели управления в обучении с моделью обучаемого

1.3. Анализ подходов к повышению эффективности оценивания результатов тестового контроля для достижения цели управления.
1.4. Обзор методов обеспечения устойчивости систем охраны к негативным внешним воздействиям

1.5. Выводы и задачи диссертационного исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ, ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ.
2.1. Модель адаптивного процесса обучения индивидуального обучаемого с учетом его индивидуальных особенностей
2.2. Логистические модели Раша и Бирнбаума для массового автоматизированного тестирования
2.2.1. Метод наибольшего правдоподобия оценивания первичных данных
2.3. Модель определение надежности элемента системы охраны объекта
2.3.1. Анализ физических параметров влияющих на надежность элементов охраны
2.3.2. Модель определения надежности элемента охраны в условиях негативных внешних воздействий
2.4. Основные выводы второй главы.
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ ОБУЧЕНИЯ, ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ОХРАНЫ ОБЪЕКТОВ
3.1. Алгоритмы обучения в автоматизированных обучающих системах
3.1.1. Алгоритм обучения с моделью обучаемого.
3.2. Алгоритм оценивания результатов тестового контроля знаний
3.3 Алгоритм определения эффективности системы охраны.
3.4. Основные выводы третьей главы.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА Г1К ОСВО .
4.1. Составные части программного комплекса ПК ОСВО и выбор средств их разработки
4.2. Структура информационной системы профаммного комплекса.
4.3. Инструментальные средства создания профаммного комплекса.
4.4. Разработка модулей профаммного комплекса ПК ОСВО.
4.3.1. Модуль администрирования..
4.3.2. Модуль организации процесса обучения
4.3.3. Модуль создания средств обучения
4.3.4. Модуль расчета кратчайших путей к материальным ценностям
4.5. Основные выводы четвертой главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для сложных нелинейных систем не существует метода их обработки, но часто приходится иметь дело именно с ними для решения прикладных задач и процесс обучения, как перевода объекта из начального неопределенного состояния в описанное конечное не является исключением. Математические модели управления социальными системами стали появляться для описания процессов, происходящих в обществе. В большей степени такие модели пригодны для прогнозирования и анализа данных, чем непосредственно для управления []. Наиболее реализуемая модель обучения была предложена Леонардом Андреевичем Растригиным [,]. Он рассматривал управления и его применения в различных сферах деятельности, для обоснования правомерности использования аппарата теории управления для описания процесса обучения. Л.А. Растригин определяет обучение как процесс, состоящий из семи этапов, (рис. Рис. Так же следует учитывать возможность влияния на объект посторонних воздействий. Таким образом структуру взаимодействия этих составных частей можно представить на блок-схеме (рис. Ох “ устройство для считывания состояния среды, йг - устройство для считывания состояния объекта. Результаты измерений X' = Эх(Х), У = Ц,(У) поступают в управляющее устройство, которое в свою очередь формирует команды управления и исполнительным механизмом, изменяющим состояние управляемого входа (/объекта. ХГХ) (1. Таким образом команды управления и зависят от состояния среды, состояния объекта, цели управления, и являются функцией алгоритма управления. Управление прежде всего связано с множеством целей {? Сами цели не конкретны во всех ситуациях, их формулирует субъект, нуждам которого должно удовлетворять состояние объекта после обучения. Рис. Объект управления рассматривается как система, которая преобразует входные управляющие воздействия и в сигналы У, характеризующие состояние объекта управления. В реальной ситуации объект может иметь несколько входов, и в общем случае не равное их числу, число выходов. Нужно отметить, что наиболее сложная задача — это построение адекватной модели объекта управления, так как он не является стационарным во времени, а так же в силу того что воздействие на него оказывают не только целенаправленные элементы управления, но и множество других факторов, которые в свою очередь тоже могут быть социальными. Поведение человека стохастично в связи с тем, что его реакции обусловлены не только объективными раздражителями, но и его психическими особенностями. Поведение человека нельзя описать линейными функциями. Модель объекта воздействия всегда зависит от момента времени, в силу того что происходит изменение её состояния. Различие показателей и параметров мало детерменированньт во времени, в силу того, что требуется время на заучивание материала. В связи с этим решение частных задач, связанных с управлением нелинейными системами, достаточно востребовано, так как многие модели реальных объектов можно свести к той или иной частной структуре. Не вызывает сомнения необходимость наличия в обучающей системе модели объекта обучения. Под моделью обучаемого понимается процесс, который происходит в обучаемом в результате восприятия им той или иной обучающей информации. Один из наиболее важных параметров модели объекта управления, в данном случае ученика, является его способность к обучению, в частности память. Под объемом памяти (кратковременной) понимается наибольшее число единиц запоминаемого материала, которое может быть сразу воспроизведено при одном повторении [,]. Долговременная же память измеряется числом повторений, необходимых для запоминания и безошибочного воспроизведения материала. В таком случае объем пашни можно определить как отношение числа запоминаемых дидактических единиц к числу повторений. Эббингауз, экспериментально исследуя особенности памяти человека, вывел функцию — объема и времени. Ь = -Ш- (1. Данную функциональную зависимость подтвердили исследования Торндайка. Нужно отметить, что данная зависимость справедлива лишь для несвязной информации, а ведь качество её запоминания всегда ниже чем качество забывания связной осмысленной информации. Исходя из этого, есть кривые забывания «определенного количества качественно своеобразного материала».