Комплекс программ генерации обучающих компонент на основе диалоговой модели информационно-управляющей системы

• Автор: Аксенов, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ И ВНЕДРЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Задачи создания и внедрения информационных систем.

. 1.1 Модели информационных систем.

1.1.2 Определение типов пользователей информационноуправляющих систем

1.1.3 Постановка задачи обучения пользователей информационноуправляющих систем

1.2 ВЫБОР МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

1.2.1 Обзор видов компьютерных средств обучения.

1.2.2 Обзор прототипов автоматизированных обучающих систем

1.2.2.1 Диссертационные и научные исследования.

1.2.2.2 Коммерческие разработки
1.3 Методы сопровождения информационноуправляющих систем
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА 2 ГЕНЕРАЦИЯ ТРЕНАЖЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИАЛОГОВОЙ МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
2.1 МОДЕЛЬ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ИНФОРМАЦИIIЮУПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ.
2.2 Разработка модели информационноуправляющей системы
2.2.1 Модель типовых элементов управления.
2.2.2 Модезь сценарного поведения пользователя
2.2.3 Формирование базы знаний обучающих компонент
2.2.4 Формирование тренажерных аналогов элементов управления
2.3 МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДВУХМАШИННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ТРЕНАЖЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ КОМПОНЕНТ
2.3.1 Выбор аппарата моделирования процесса взаимодействия компонент двухмашинного комплекса.
2.3.2 Модель взаимодействия параллельных процессов двухмашинного комплекса
2.3.3 Описание работы модели
2.4 МОДЕЛЬ ВЫДЕЛЕНИЯ БАЗОВЫХ СИТУАЦИЙ В СЦЕНАРИИ ДИАЛОГА.
2.5 Представление сценария тренажерной обучающей компоненты
2.6 Методика анализа генерируемых тренажерных моделей ИУС
2.6.1 Модезь СОЛ
2.6.2 Теория функциональных сетей.
2.6.3 Выработка методики оценки тренажерных модезей.
Выводы ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА З МЕТОДИКА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ТРЕНАЖЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
3.1 Реализация диалоговой модели в виде тренажерных обучающих компонент
3.1.1 Разработка метода реализации диалоговой модели
3.1.2 Отображение сценария диаюговой модели на основе комбинированного метода реализации
тренажерной модели
3.1.3 Метод двухмашинного формирования обучающих компонент
3.2 Экспериментальное исследование эффективности применения модели процесса
двухмашинной генерации тренажерных обучающих компонент
3.3 Методика анализа г енерируемых моделей
3.3.1 Эксперимент по исследованию характеристик тренажерного диаюга
3.3.2 Методика исследования результатов эксперимента
3.3.3 Анализ экспериментальных данных
3.3.4 Общие результаты обучения с использованием тренажерных обучающих программ
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 КОМПЛЕКС ПРОГРАММ СОЗДАНИЯ ОБУЧАЮЩИХ КОМПОНЕНТ
ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
4.1 МОДЕЛЬ РО ГЕССА РАЗРАБОТКИ ОБУЧАЮЩИХ КОМПОНЕНТ
4.2 РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО СОЗДАНИЯ ОБУЧАЮЩИХ КОМПОНЕНТ
4.2.1 Двухмашинный инструментальный комплекс Построитель тьюторов
4.2.1.1 Обучающая программа
4.2.1.2 Инструментальное средство рабочего места сценариста
4.2.1.3 Структура данных комплекса
4.2.2 Примеры реализаций обучающих компонент с использованием инструментального
комплекса
4.2.2.1 Обучающая компонента ИУС Моделирование пропуска высоких вод водохранилищ Во.тжско
Камскою каскада
4 2 2 2 Обучающая компонента системы автоматизации работы деканатов
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ГЛОПАРЬ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В третьей главе рассмотрена методика реализации тренажерных моделей, проверена возможность и способы их создания и исследованы методы анализа данных моделей. Экспериментальным способом получено, что наиболее приемлемым способом представления модели ИУС является комбинированный способ, основанный на представлении образов интерфейса системы с внедренными прототипами интерфейсных элементов управления. При этом интерфейсные элементы управления могут заменяться их упрощенными моделями, а их работа контролироваться механизмами сценария тренажера. На основе данных принципов и модели двухмашинной генерации обучающих компонент ИУС сформулирована методика взаимодействия субъектов при двухмашинной генерации тренажерных моделей. С целью анализа эффективности применения методики двухмашинного создания тренажерных ОК ИУС и модели процесса двухмашинной генерации ОК ИУС, было проведено экспериментальное исследование, состоявшее из двух этапов. В ходе данного экспериментального исследования было получено повышение эффективности процесса генерации тренажерных моделей ИУС при использовании двухмашинных средств автоматизации. Для исследования генерируемых средствами автоматизации моделей были разработаны программные средства, позволяющие производить сбор и анализ статистических данных обучения с использованием тренажерных ОК ИУС. На основе данных инструментов проведен эксперимент, подтверждающий, что использование данных средств и методик позволяет улучшить характеристики сценарных моделей. Также в ходе эксперимента подтверждена эффективность используемых принципов обучения. В четвертой главе приведено описание практической стороны реализации обучающих программ. Разработана и описана модель разработки тренажерных обучающих компонент в совокупности общей разработки ИУС. Приведено описание программной реализации модели двухмашинного инструментального комплекса, основанного на использовании разработанных моделей и позволяющего генерировать обучающие программы. В данном описании рассмотрена реализация как инструментальных средств комплекса, так и исполнительного механизма конечных ОК ИУС. Проведено исследование работоспособности и целесообразности применения данного комплекса и моделей путем разработки ряда обучающих программ. В частности были рассмотрены два конкретных примера реализации, показывающие актуальность применения используемых методик в процессе разработки и сопровождения ИУС. Созданные обучающие программы были внедрены как в учебном процессе, так и в процессе поддержки ряда ИУС. В заключении приведено краткое резюме диссертационной работы и перечислены основные задачи, решенные ходе исследования. Глава 1 Анализ процесса создания и внедрения информационноуправляющей системы. Термин информационная система ИС охватывает широкую область знаний, берущих начало до появления ЭВМ , которые связанны с обработкой информации. Основополагающая роль ИС как структурированного описания определенной предметной области задает набор основных требований к хранимой информации в виде непротиворечивости, полноты, актуальности и адекватность модели предметной области. При этом основными операциями по обработке информации являются добавление, обновление и выдача результатов выполнения запросов к информационному хранилищу. Многообразие функций, выполняемых информационными системами, породило много их разновидностей, таких как обычная информационная система ИС, автоматизированная система управления АСУ, информационноуправляющая система ИУС, система поддержки принятия решений СППР и многие другие. Учтивая наличие компьютерных средств в исполнительном механизме большинства ИС, понятие автоматизированная информационная система зачастую заменяется термином информационная система. Информационноуправляющая система является дальнейшим развитием информационных систем, при этом ИС входит в состав компонент любой ИУС. Важным отличием ИУС от ИС является наличие возможности генерации управляющего воздействия на основе хранимой информации, которое может выражаться в выработке рекомендаций по принятию решений, передаче управляющей информации и генерации управляющих воздействий.