Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта»




НазваниеРеферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта»
страница1/10
Дата публикации18.03.2013
Размер1.29 Mb.
ТипРеферат
vbibl.ru > Информатика > Реферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
РЕФЕРАТ
В данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» в рамках нашего университета. В результате этой попытки получен электронный курс «Системы искусственного интеллекта», основанный на обучении слушателей методом проб и ошибок с одновременным контролем хода обучения. Рассмотрены новые методы организации структуры электронного курса с помощью программного пакета «IBM Workplace Collaborative Learning Authoring Tool». Использовано и раскрыто такое понятие как дистанционное обучение. Проанализированы пути дальнейшего развития информационных технологий в данной области. Также были разработаны и систематизированы материалы, используемые при обучении студентов. Разработан новый подход к получению данных материалов студентами и к проверке полученных студентами таким способом знаний. Полученное таким образом решение на данный момент не имеет аналогов в нашем университете по дисциплине «Системы искусственного интеллекта». Оно призвано усовершенствовать и облегчить методы преподавания дисциплины «Системы искусственного интеллекта».

ANNOTATION
In the given project attempt to automate process of studying of discipline of "System of an artificial intellect" within the limits of our university is made. As a result of this attempt the electronic rate of "System of an artificial intellect", based on training of listeners by a trial and error method with the simultaneous control of a course of training is received. New methods of the organization of structure of an electronic rate by means of a software package "IBM Workplace Collaborative Learning Authoring Tool" are considered. Such concept as remote training is used and opened. Ways of the further development of information technologies to the given area are analyzed. Also the materials used at training of students have been developed and systematized. The new approach to data acquisition of materials by students and to check received by students in such way knowledge is developed. The decision received thus at present has no analogues at our university on discipline of "System of an artificial intellect". It is called to improve and facilitate methods of teaching of discipline "Systems of an artificial intellect".


СОДЕРЖАНИЕ

Разработка страниц содержимого и оценки 44

^ В ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ОРГАН ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВЛАСТИ 75


ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Дистанционное обучение (ДО) - разновидность заочного обучения, предусматривающую активный обмен информацией между всеми участниками обучения и использующую в максимальной степени современные средства новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации.

Полностью дистанционное обучение – обучение с использованием электронной почты, чат-взаимодействия, видеосвязи и т.п.

Очно-дистанционное обучение – обучение, когда доля очных занятий сопоставима с количеством дистанционных занятий, проводимых удаленным от учеников педагогом.

Интернет-образование – образование, когда педагог проводит занятия в очной форме, но использует материалы из сети Интернет.

Learning Management System (LMS) - система управления обучением.

Система Дистанционного Обучения (СДО) - российский аналог термина LMS.

Learning Portal (E-learning Portal) - учебный портал (корпоративный или публичный вэб-сайт).

Computer-assisted instruction (CAI) - обучение, осуществляемое компьютерными программами.

Computer-managed instruction (CMI) - обучение, управляемое компьютерными программами.

Computer-mediated education (CME) - - обучение, поддерживаемое компьютерными программами.

Система Lotus Learning Space 5.х – это система управления учебным процессом, которая отвечает за организацию совместной работы учащихся и преподавателей, с административными возможностями по отслеживанию успеваемости и управлению процессом обучения.

IBM Lotus Workplace Collaborative Learning – это гибкая, масштабируемая и конфигурируемая система управления обучением с интерфейсом на основе портлета, которое легко интегрируется в среду Lotus Workplace.

ВВЕДЕНИЕ
Под дистанционным обучением мы понимаем разновидность заочного обучения, предусматривающую активный обмен информацией между всеми участниками обучения и использующую в максимальной степени современные средства новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации [1].

Дистанционное обучение - один из видов образовательных услуг, бурно развивающийся во всем мире. В последние несколько лет эта отрасль образования активно развивается и в России [2].

Дистанционное обучение не является новой или революционной технологией обучения. Оно существует десятки лет. До эпохи информационных технологий и сети Интернет его основным приложением было заочное образование в высших учебных заведениях. При этом основным способом доставки знаний учащимся была обычная почта. Разумеется подобный способ доставки знаний обладал целым рядом недостатков, таких как, например, большие интервалы времени в обмене информацией между студентом и преподавателем, влекущее за собой целый ряд неудобств. Повсеместное распространение персональных компьютеров и сети Интернет сделали дистанционное обучение более эффективным.

В настоящее время в связи с реформированием высшего образования, снижением аудиторий нагрузки основной акцент в обучении делается на самостоятельную работу студентов с учебным материалом, на внедрение активных форм обучения.

Если рассуждать о достоинствах различных форм образования, можно прийти к выводу, что идеально может  рассматриваться некоторая интегральная, синтетическая форма образования,  к которой при модернизации и  развитии  эволюционно будут стремиться все известные в настоящее время формы  получения образования, в том числе и современное дистанционное обучение. Эта форма мыслится как некоторый идеал, вбирающий в себя все лучшее из  существующих форм в настоящем и которое может  появиться в будущем. Эта идеальная форма более всего «похожа» на современное дистанционное обучение [3].

Существуют различные методы использования возможностей дистанционного обучения в структуре преподавательской деятельности:

  • Полностью дистанционное - с использованием электронной почты, чат-взаимодействия, видеосвязи и т.п.

  • Очно-дистанционное – когда доля очных занятий сопоставима с количеством дистанционных занятий, проводимых удаленным от учеников педагогом.

  • Интернет-образование – когда педагог проводит занятия в очной форме, но использует материалы из сети Интернет [4].

В данном дипломном проекте рассмотрен последний из перечисленных тип дистанционного обучения. Тема дипломного проекта является актуальной, поскольку на данный момент в нашем ВУЗе нет аналогичных систем образования по выбранной дисциплине «Системы искусственного интеллекта», а темпы развития дистанционного и других методов обучения в нашей стране требуют внедрения подобных систем в структуру преподавания в ВУЗах страны.

В дипломном проекте решаются следующие задачи: основы технологий дистанционного обучения, обзор инструментов для реализации проектируемой системы, описание проектируемой системы, технико-экономическое обоснование, охрана интеллектуальной собственности.


^ 1 ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
1.1 Структура дистанционного обучения
В настоящее время практически все развитые страны мира осознали необходимость реформирования своих систем образования с тем, чтобы студент действительно стал центральной фигурой учебного процесса.

Современное информационное общество ставит перед всеми типами учебных заведений задачу подготовки выпускников, способных: гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях; самостоятельно творчески и критически мыслить; быть способными генерировать новые идеи; уметь работать с информацией; быть коммуникабельными, контактными в различных социальных группах; самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня.

Одним из шагов в этом направлении можно считать развитие дистанционного обучения. Дистанционное обучение базируется на открытом обучении (свобода места, времени и формы обучения), компьютерных обучающих программах, современных информационных технологиях и обеспечивает требуемое рынком качество подготовки специалистов вследствие высокого уровня мотивации каждой составляющей. В настоящее время эта форма обучения очень активно развивается в Европе и России (свыше 100 вузов ведет подготовку специалистов по этой технологии) [5].

Попробуем дать определение понятию дистанционного обучения, наиболее соответствующее разрабатываемой в проекте системе:

Под дистанционным обучением мы понимаем разновидность заочного обучения, предусматривающую активный обмен информацией между всеми участниками обучения и использующую в максимальной степени современные средства новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации [1].

Дистанционная форма обучения все увереннее заявляет о себе, особенно в высшем образовании. Давно просчитано, что экономически это более выгодная форма обучения по сравнению с очной формой. Это и более демократичная форма обучения, поскольку любой человек при сравнительно небольших материальных затратах может получить профессию, повысить квалификацию, переориентироваться в профессиональной деятельности, дополнить свое образование новыми областями знаний и т.д. [6].

Дистанционное обучение не является новой или революционной технологией обучения. Дистанционное обучение существует десятки лет. До эпохи информационных технологий и сети Интернет его основным приложением было заочное образование в высших учебных заведениях. При этом основным способом доставки знаний учащимся была обычная почта. Разумеется подобный способ доставки знаний обладал целым рядом недостатков:

  • обмен информации является чрезвычайно медленным, общая продолжительность обучения была велика

  • практически невозможно было обучаться, если учащийся и обучающая организация находились в разных странах

  • оценка результатов обучения могла происходить очень редко, что затрудняло корректировку программы обучения под конкретного учащегося

Развитие сети Интернет позволило преодолеть описанные ранее проблемы и вывести дистанционное обучение на новый уровень. Интернет позволил:

  • Снизить стоимости доставки знаний

  • Унифицировать корпоративные сетевые стандарты

  • Создать технологические решения, работающие на различных компьютерных платформах, а также открытые стандарты подготовки учебных материалов

  • Расширить рынок - теперь любой человек имеющий выход в Интернет может проходить обучение со своего компьютера не зависимо от того где находится поставщик электронного обучения.

Существует целый ряд терминов, описывающих различные технологические компоненты систем дистанционного обучения. В Западной литературе активно используются следующие термины:

  • ^ CBT (Computer-based Training) - компьютерное обучение.

CBT - использование компьютеров в интерактивном обучении и тестировании. Программы компьютерного обучения называются courseware и создаются с помощью специальных программных продуктов. Примером CBT являются: программа обучения английскому языку, встроенное обучение по системе Windows, компьютерная система подготовки к экзамену ГИБДД.

  • ^ E-learning (Electronic Learning) - электронное обучение (или Интернет-обучение).

E-learning - предоставление доступа к компьютерным учебным программам (coursware) через сеть Интернет или корпоративные Интранет сети. Синонимом E-learning является термин WBT (Web-based Training) - обучение через вэб.

Для описания программных продуктов, с помощью которых создаются системы дистанционного обучения, используются следующие термины:

  • ^ LMS (Learning Management System) - система управления обучением.

  • СДО (Система Дистанционного Обучения) - российский аналог термина LMS (может употребляться в более широком смысле - как аппаратно-программный и связанный с ним организационный комплекс по предоставлению услуг по дистанционному обучению).

  • ^ Learning Portal (E-learning Portal) - учебный портал (корпоративный или публичный вэб-сайт). Корпоративный сайт, предоставляющий доступ к возможностям корпоративного обучения, в том числе и через LMS. Возможно открытый для широкой публики сайт, предоставляющий доступ к учебным программам.

Дистанционное обучение позволяет использовать разнообразные формы подачи учебных материалов:

  • Печатные материалы;

  • Видео - компьютерные фильмы, видеокассеты, видеоконференции;

  • Аудио - записанные аудиоматериалы, аудиоконференции;

  • Компьютерные данные;

Наиболее богатыми по своим возможностям являются компьютерные данные. Существует несколько способов использования компьютерных данных в обучении. В соответствии с принятой на Западе терминологией существуют 3 основных способа их использования:

  1. Computer-assisted instruction (CAI) - обучение, осуществляемое компьютерными программами.

CAI - использование компьютера в качестве инструмента для индивидуальной работы с учебными материалами.

  1. Computer-managed instruction (CMI) - обучение, управляемое компьютерными программами.

CMI - использование компьютера для организации доставки учебного контента и учета результатов обучения. При использовании CMI само обучение не обязательно осуществляется в компьютерной форме. Примером может служить как полноценная система дистанционного обучения, так и информационная система университета, с помощью которой студенты со своих компьютеров узнают расписание и получают материалы к лекциям, но при этом само обучение проходит в аудиторной форме.

  1. Computer-mediated education (CME) - - обучение, поддерживаемое компьютерными программами.

CME - использование компьютера в качестве инструмента для облегчения доставки учебного контента.

Для создания эффективной системы электронного обучения необходимо использовать все возможности компьютерных технологий:

  • Обучение в компьютерной форме (CAI);

  • Управление обучением (CMI);

  • Доставка учебных материалов и обмен информацией между участниками учебного процесса (CME).

Техническая реализация системы дистанционного обучения представляет собой достаточно сложный программно-аппаратный комплекс. С программным обеспечением работает несколько категорий пользователей в том числе:

  • Преподаватели;

  • Студенты;

  • Авторы учебных курсов;

  • Администраторы;

  • Менеджеры (управляют/контролируют процесс обучения).

   Дистанционное обучение реализуется при наличии преподавателей-методистов, тьюторов и программистов. Основная задача преподавателя-методиста, специалиста высокой квалификации в своей профессиональной области – создание образовательной среды в Интернет и необходимых методических материалов к ней. Для решения этой задачи преподаватель должен уметь разрабатывать сценарий компьютерной обучающей программы, создавать свою технологию дистанционного обучения, активно работать в Интернет и знать координаты серверов, на которых размещена информация по его дисциплине, поддерживать контакты со своими коллегами. Преподаватель – разработчик курса обязательно должен участвовать в процессе обучения и иметь активный контакт с обучаемыми.

   Тьютор – помощник, единомышленник методиста, работающий с ним совместно над разработкой курса и сопровождающий курс в процессе обучения под непосредственным руководством методиста, выполняет три основных функции в дистанционном обучении: преподавателя, консультанта и менеджера. В первом случае он отвечает за проведение вводного и заключительного занятий, семинаров, обеспечение правильного и эффективного использования учебно-методического сопровождения курса, оказание помощи слушателям в их профессиональном самоопределении. Во втором случае – это координация познавательного процесса слушателей, проведение групповых и индивидуальных консультаций слушателей по различным вопросам изучаемого курса. И, наконец, – это набор и формирование групп слушателей, составление графика учебного процесса, управление проведением групповых занятий, контроль выполнения слушателями графика учебного процесса. 

Для успешной реализации проекта необходимы квалифицированные программисты, которые должны знать основные принципы дистанционного обучения, уметь работать в мультимедийных инструментальных средах, предназначенных для реализации сценария обучения, уметь программировать на соответствующих языках (Pascal, Java) и создавать необходимые приложения для сетей Internet/Intranet [5].

Основными компонентам программного продукта для дистанционного обучения являются:

  • средство(а) разработки учебного контента (Authoring tools);

  • система управления обучением (CMI или LMS - Learning Management System);

  • система обмена информацией между участниками учебного процесса;

  • система доставки учебного контента (как правило вэб-сайт).

На рисунке 1.1 описаны механизмы взаимодействия компонентов системы, а также роли пользователей.


Рисунок 1.1 - Механизмы взаимодействия компонентов системы
Наиболее распространенные технологические платформы для систем дистанционного обучения:

  • Microsoft SQL Server, IIS (ASP, MTS);

  • JSP (Java), SQL;

  • Lotus Domino;

  • Perl (PHP), MySQL;

На рисунке 1.2 показана примерная схема взаимодействия компонентов системы на уровне программного обеспечения. Для каждой конкретной системы схема может несколько отличаться.



Рисунок 1.2 - Схема взаимодействия компонентов системы ДО
Существуют три основные характеристики качественной программы дистанционного образования для взрослых студентов:

1. Структура курса:

Качественная программа дистанционного образования не просто копирует программу лекций, предоставляя возможность прочитать их на экране компьютера. Вместо того, чтоб просто дублировать программу очного обучения, курс должен быть тщательно организован таким образом, чтобы целенаправленно вовлекать студента. При этом, многие учащиеся начинают чувствовать, что они больше вовлечены в процесс обучения, чем они когда либо были вовлечены, обучаясь очно. Структура курса должна предоставлять вам большие возможности управлять процессом обучения, чем это было бы возможно при дневной форме обучения. Курс должен быть сконцентрирован на учащемся, позволяя студенту устанавливать содержание курса согласно его личным потребностям и задачам.

2. Средства и способы коммуникации:

Программа дистанционного образования может предполагать целый набор способов доставки информации. Способы связи должны максимально соответствовать удобному для вас стилю обучения.

3. Поддержка и контакт со студентами:

В противоположность представлениям многих, студенты обучающиеся по хорошей программе дистанционного образования не должны чувствовать себя изолированными друг от друга. Качественная программа подразумевает множество способов и приемов для создания настоящей атмосферы взаимодействия. Выбирая программу дистанционного образования, необходимо узнать, каким образом студенты получают помощь и поддержку от своих инструкторов. Хорошее дистанционное обучение создает ощущение того, что факультет легче доступен, чем при обычной форме обучения [7].

Рассмотрим подробнее второй пункт.

В процессе электронного обучения обратная связь преподавателя и студента затруднена. В результате возникает вопрос о возможности эффективного электронного обучения в случае, когда взаимодействие со студентом не является таким эффективным как при проведении обучения в аудиторной форме. Как следствие одним из наиболее существенных компонентов системы дистанционного обучения становится модуль общения (коммуникаций) между студентами, преподавателями и администраторами системы.

В электронном обучении можно использовать 2 вида коммуникаций:

  • асинхронные - обмен сообщениями происходит в произвольное время (электронная почта, форумы, доски объявлений) - Рисунок 1.3;

  • синхронные - обмен сообщениями происходит в режиме реального времени (видео, аудио конференции, чат) – Рисунок 1.4.

Синхронные курсы требуют одновременного участия преподавателей и студентов и их взаимодействия в реальном времени. Средства доставки информации в этом случае включают интерактивное телевидение и видеоконференции. Асинхронные способы, в противоположность синхронным, отличаются большой гибкостью и дают возможность студенту выбирать удобное для него время работы над материалом курса. Программы, использующие асинхронные способы взаимодействия предполагают использование Интернета, электронной почты, видеокассет и обычной почты [7].

Рисунок 1.3 – Асинхронные коммуникации




Рисунок 1.4 – Синхронные коммуникации
Наиболее технически сложными являются синхронные коммуникации (т.к. они осуществляются в реальном времени). Существует несколько видов синхронных коммуникаций:

  • видеоконференции (односторонние и двусторонние);

  • аудиоконференции;

  • чат (текстовые конференции);

  • мгновенный обмен сообщениями;

  • совместное использование приложений;

  • виртуальный класс.

Для успешного применения технологий синхронного общения как правило требуется локальная или мощная корпоративная межофисная сеть или высокоскоростное соединение с Интернет.
^ 1.2 Стандарты обмена учебными материалами
Развитие дистанционного обучения - необходимый и естественный процесс в формировании единой системы непрерывного обучения. Он предполагает активную интеграцию уровней образования, подъем информационной грамотности граждан, развитие новых способов доставки информации и средств обучения. Кроме того, дистанционное обучение - это новая организация образовательного процесса, базирующаяся на принципах самостоятельности, индивидуальности и модульности обучения, это наиболее мобильная, гибкая и демократичная организация обучения, что позволяет практически реализовать право каждого человека на образование и получение информации.

Необходимость введения национальных стандартов на организацию процесса дистанционного обучения обусловлена требованиями обеспечения качества образования, его доступности для обучающихся. Стандарт также должен закрепить необходимые организационные и функциональные требования к вводимым системам дистанционного обучения, их совместимость с международными стандартами [8].

На сегодняшний день основными организациями, ведущими разработки по направлениям информатизации образования и развития отраслевых стандартов являются ADL, AICC, ALIC, ARIADNE, CEN/ISSS, EdNA, DCMI, CEN/ISSS, EdNA, DCMI, GEM, IEEE, IMS, ISO, PROMETEUS. Деятельность этих организаций направлена на:

  • создание концептуальной модели стандартизации в системе открытого образования (IEEE); разработку архитектуры технологических систем в образовании AICC, IMS, ISO/IEC JTC1 SC36;

  • разработку внутренних стандартов и спецификаций для корпоративного обучения и переподготовки персонала компаний (AICC);

  • решение задач в области телематики и мультимедиа в образовании для Европейского Сообщества (ARIADNE, PROMETEUS); формирование учебного контента для учебных заведений, ориентированных на Интернет-обучение (проект SCORM) и так далее;

  • Наиболее активно развивающейся международной ассоциацией в настоящее время является консорциум IMS Global Learning Consortium.

Деятельность консорциума направлена на разработку системы базовых стандартов, описывающих требования к элементам учебного процесса в среде новых образовательных технологий. Множество создаваемых спецификаций консорциума включает в себя:

  • стандартизация форматов хранение и поиск учебной информации;

  • стандартизация принципов построения систем управления обучением;

  • стандартизация форматов обмена данных;

  • стандартизация информации об участниках учебного процесса;

  • стандартизация элементов образовательного контента учебных материалов;

  • стандартизация форматов и принципов разработки учебных материалов (УМ) [9].

Использование стандарта обмена предполагает, что взаимодействие между системой управления обучением (CMI) и учебным модулем осуществляется на основе механизма описанного на рисунке 1.5. В этом случае учебный модуль (courseware) с точки зрения системы управления обучением представляет собой "черный ящик" на вход которому подаются данные студента, а на выходе поступают результаты обучения [7].



Рисунок 1.5 - Взаимодействие между системой управления и учебным модулем
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconВопросы к государственному экзамену по курсу Системы искусственного интеллекта
Стратегии управления для систем продукций искусственного интеллекта. Основная процедура работы системы продукций. 10

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconВ данном дипломном проекте проведен анализ существующих сетей электроснабжения...
Произведена оценка качества напряже­ния, выбраны провода, трансформаторные подстанции и сопутствующее электрооборудование. Для обеспечения...

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconТема Прикладные системы искусственного интеллекта 2
Прямые определения, которые можно найти в энциклопедических изданиях, как правило, дают толкование, используя синонимические слова....

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconНазвание дисциплины
В результате изучения дисциплины «Корпоративные информационно-управляющие системы» студент должен

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconЗадача проекта создание Информационной системы изучения дисциплины...
Задача проекта создание Информационной системы изучения дисциплины «Архитектура эвм, систем и сетей», состоящую из электронных пособий,...

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconРеферат в данном проекте был создан курс, основанный на обучении...
Для этого были созданы страницы-ссылки на содержимое документов, включающие в себя все материалы по изучаемой дисциплине. Данный...

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconПояснительная записка к выпускной квалификационной работе
Обзор моделирования экономических агентов с использованием технологий искусственного интеллекта 19

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconВ настоящий момент в создании искусственного интеллекта (в первоначальном...
Целью этой работы является рассмотрение алгоритмов поиска пути, провести обзор и анализ области применения, в каких целях используются...

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconВ настоящий момент в создании искусственного интеллекта (в первоначальном...
Целью этой работы является рассмотрение алгоритмов поиска пути, провести обзор и анализ области применения, в каких целях используются...

Реферат в данном проекте произведена попытка автоматизировать процесс изучения дисциплины «Системы искусственного интеллекта» iconГосударственный университет информатики и искусственного интеллекта дипломный проект
«Проектирование и разработка алгоритма поиска (наименование) кратчайшего пути»

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница