Мультиагентное имитационное моделирование образовательного процесса накопления знаний

• Автор: Назойкин, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 209 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Учебный процесс как сложная многофакторная социальная

система.

1.1. Инженерно психологическая концепция образовательного процесса и

существующие технологии обучения.

1.2. Информационные и психологические характеристики обучаемого и

обучающего субъектов студента и преподавателя

1.3. Анализ существующих математических методов

оценки качества и оптимизации процесса обучения

1.4. Концептуальная схема и проблематика мультиагентного

моделирования образовательной системы вуза.
ГЛАВА 2. Параметрическое описание состояния агентов в
образовательной системе накопления знаний
2.1. Информационная и структурнопараметрическая модель
интеллектуальных агентов и
2.2. Расчетное и эксперементалыюе определение параметров.
состояния обучаемого агента .
2.3. Математическое моделирование процесса накопления знаний.
2.4. Кластеризация агентов в оценке конечного уровня.
итоговых знаний
ГЛАВА 3. Имитационные модели интеллектуальных
агентов класса студент и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.
3.1. Функциональная структура агента студент.
3. 2. Алгоритм поведения агента в процессе обучения.
3.3. Функциональная структура агента преподаватель.
3.4. Алгоритм поведения агента в процессе преподавания.
ГЛАВА 4. мультиагснтная имитационная модель образовательно системы накопления знаний i
4.1. Общий алгоритм образовательного процесса накопления знаний
4.2. Мультиагенгная имитационная модель
образовательного процесса
4.3. Фрагменты программного кода ИА .
ГЛАВА 5. Организация имитационного эксперимента в
5.1. Создание вспомогательного интерфейса пользователя на языке
описания эксперимента ix с внешними программами i
5.2. Структура программного комплекса i.
5.3. Инструментальные средства моделирования ИА выбор симулятора 5.4. Имитационный эксперимент идентификации и оценки накопления
знаний в процессе обучения.
5.5. Организация имитационного эксперимента для нахождения
оптимальный условий процесса обучения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, исходя из определения технологии обучения, необходимо создание инструментария для принятия решений в управлении процессом обучения, включающего модель познавательной деятельности обучаемого, процессы передачи информации от преподавателя, контроль процесса обучения, качества и уровня знаний. Как указывает педагогическая психология, [] знания нельзя передать в готовом виде путем простого сообщения — знания могут быть усвоены только в результате определенным образом организованной деятельности обучаемых. Следовательно, задача заключается не в том, чтобы непременно на лекциях «преподать» учащимся всю сумму имеющихся у преподавателя сведений, а в том, чтобы рациональным образом централизованно организовать управляемое усвоение и формирование базы знаний, предусмотренных учебными планами, с одновременным формированием необходимых умений и навыков на их основе. Материал лекции дает учащимся логически завершенные теоретические и практические сведения для последующего усвоения и закрепления в шщивидуальной базе знаний на практических и лабораторных занятиях и при самостоятельной работе []. К самостоятельной работе следует отнести в той или иной степени практические занятия с преподавателем и лабораторные работы с соотношением времени к лекционному компоненту примерно 1:4. Контрольный зачет имеет диагностирующий характер, как своевременный сигнал обратной связи для преподавателя о текущем состоянии обучаемого. Роль заключительного семинара или экзамена при циклической организации состоит в окончательной оценке уровня знаний приобретенных в данном цикле. Эффективность методов обучения в целом определяется возможностью достижения целей обучения, затратами времени и ресурсов (в том числе интеллектуальных) как преподавателями, так и студентами и зависит от профессиональной компетентности и педагогического мастерства преподавателя, принятых им форм и методов представления информации и в значительной степени от информационных технологий и технических средств обучения. При дистанционной (заочной) форме обучения и экстернате технические средства обучения играют главную роль, так что действия преподавателя в процессе обучения сводятся лишь к контролю и корректировки знаний, либо исключаются вообще. В настоящее время существует множество различных технологий преподавания, учитывающих потенциальные возможности организационных форм учебной деятельности; контрольно-;щагностический и обучающий характер учебной информации и ее целевое назначение; уровень учебнопознавательной деятельности и базовой подготовки обучаемого; уровень методической и профессиональной компетенции преподавателя, психофизиологические параметры, методическая и техническая оснащенность учебного процесса); продолжительность занятия (более или менее минут). Решение отмеченных проблем многокритериальной оптимизации образовательного процесса возможно с помощью агентных технологий имитационного моделирования больших, активных систем [], основанных на имитации состояния и поведения ее активных элементов -интеллектуальных агентов , изменяющих свое состояние в зависимости от состояния и поведения других элементов (агентов) и среды. Под интеллектуальным агентом (ИА) понимается модель активного элемента, имитирующая процессы обработки информации и принятия решения в сложных ситуациях по аналогии с интеллектуальным поведением человека в этих условиях. Модели ИА, описывающие индивидуальные характеристики состояния и поведения каждого участника образовательного процесса на каждом шаге взаимодействия, могут быть объединены в мультиагент ную имитационную модель учебного процесса, воспроизводящую динамическое взаимодействие интеллектуальных агентов классов учитель и обучаемый с возможностью идентификации состояния и многокритериальной оценки эффективности образовательной системы, а также прогнозирования оптимальных стратегий и форм обучения. Решение задачи в рамках доступной формализации становится возможным на базе агентно-ориентированной имитационной модели системы, как инструмента анализа и принятия управленческих решений в организационных структурах кафедры, факультета и вуза.