На основі системного підходу, Віденського методу розробки і мови даного методу VDM-SL, який застосовується для викладу денотаційної семантики перспективних програмних комплексів гнучких тренажерів, а також методу об'єктно-орієнтованого програмування мовою С++ висвітлено наукові результати. Розроблено модель індивідуальних гнучких комп'ютерних професійних тренажерів для навичок прийняття оперативних управлінських рішень. Описано денотаційну модель автоматизованого рішення задач даних тренажерів, синтезованих в інструментальному середовищі їх візуальної розробки. Викладено методику натурного макетування на комп'ютері денотаційних моделей зазначеного методу.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки математичного забезпечення комп'ютерно-орієнтованих дидактичних систем, проаналізовано підходи і моделі, що використовуються в зазначених системах. Описано модель комп'ютерно-орієнтованої дидактичної системи, що є інваріантною щодо предметної області. Розроблено метод керування поданням навчальної інформації суб'єкту навчання, що здійснює адаптацію до його рівня знань та інтересів. Висвітлено розвиток застосування нечіткої логіки до моделювання суб'єкта навчання на основі нейронних мереж. Розв'язано задачу розпізнавання схем вивчення матеріалу суб'єктом навчання, а також задачу автоматизації побудови комп'ютерно-орієнтованих дидактичних систем.

  Скачати повний текст

Розроблено програмну модель системи автоматизації навчального процесу для вирішення задач керування навчальними програмами, фундаментальної підтримки компонентів на рівні прикладного інтерфейсу та середовища функціонування. Запропоновано нову програмну модель системи автоматизації навчальних процесів, ключовими характеристиками якої є наявність базової функціональності навального середовища, технологічної та платформної незалежності функціонування, використання відкритих інтерфейсів та алгоритмів взаємодії для інтеграції з існуючими системами автоматизації навчальних процесів. Здійснено програмну реалізацію розробленої моделі, яка включає функціональне середовище (framework) та програмний API. Реалізацією моделі є сервісно-орієнтована програмна система "University Leeming Directory", що завдяки розробленим алгоритмам взаємодії з гетерогенними компонентами інтегрується з системою Microsoft Class Server та розширює функціональність за допомогою автоматизації процесів тестування та перевірки знань.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз сучасних концепцій організації процесу навчання і науково обгрунтовується необхідність розробки і впровадження в процес передтренажерної підготовки операторів ергатичних систем коп'ютерної технології навчання. Запропоновано структурну модель дидактичних знань і адаптивний алгоритм керування інформаційним потоком на основі стек-спискової моделі. Побудовано формальну модель процесу навчання з нечітко заданою цільовою функцією. Розроблено методику експертного оцінювання, яка дозволяє знизити суб'єктивний фактор в процесі прийняття рішень. Пропонується метод побудови динамічних шкал оцінювання для настроювання лінгвістичних оцінок з врахуванням вимог кваліфікаційної характеристики. Виведено закон засвоєння і збереження інформації в пам'яті оператора, який дозволяє прогнозувати рівень збереження навиків у оператора з плином часу і планувати навчання з метою підвищення кваліфікації. Розроблено експертну систему керування процесом навчання операторів ергатичних систем на базі локальної обчислювальної мережі під Windows 95 в середовищі Delphi 4.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційно-вимірювальне й алгоритмічне забезпечення моніторингу комп'ютеризованих систем тестування (КСТ). Обгрунтовано необхідність проведення моніторингу КСТ з малими контингентами користувачів у процесі дослідної експлуатації системи. Систематизовано методи та способи визначення показників якості КСТ та обрано ті їз них, що відповідають умовам тестування та режиму роботи реальних систем. Створено нові методи обробки емпіричної інформації у межах теорії моделювання та параметризації тестів, що забезпечують точність, інваріантність та стійкість показників якості КСТ та оцінок опитуваних за умов пілотного експерименту та дослідної експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено математичне та програмне забезпечення систем дистанційного навчання, реалізованих з урахуванням мережевоцентричних технологій. Розроблено формалізовані моделі, а саме: дистантного навчального матеріалу з урахуванням ієрархічних рівнів у вигляі І/АБО-графа, для якого запропоновано ефективні алгоритми обходу; тестових завдань, еталонних відповідей викладача, що дозволило підвищити ефективність процесу навчання. Розроблено ефективні алгоритми формування та структурування навчального матеріалу, враховуючи пріоритет структурних одиниць навчального матеріалу та результати тестування дистантного слухача (ДС), що дозволило індивідуалізувати навчальний процес. Розроблено методи й алгоритми авторизації, які дозволяють користувачу одержати віддалений доступ до розподілених навчальних ресурсів залежно від його повноважень. Розроблено загальну архітектуру дистанційного мережевоцентричного навчання, яка базується на використанні парадигми мережево-центричності та моделі ДС, що дало змогу адаптовувати навчальний процес для кожного ДС і забезпечити функціонування у режимі віддаленого доступу.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено проблемам розробки мережевих навчальних інформаційних систем. Основну увагу приділено розробці та математичному обгрунтуванню алгоритмів автоматизованого контролю знань процедурних мов програмування та побудови інформаційно-довідкових систем глобальних мереж. Всі алгоритми розглянуто у контексті прикладних програмних систем, що їх реалізують. Отримані результати можуть бути використаними при розробці та реалізації інформаційно-довідкових систем глобальних (Internet/Intranet) мереж та при проектуванні автоматизованих навчаючих систем з елементами штучного інтелекту.

  Скачати повний текст

У контексті вивчення особливостей безперервної професійної освіти досліджено методи, форми, принципи, системи та технології дистанційного навчання. Проаналізовано сучасний стан інженерії програмного забезпечення (ПЗ). З урахуванням одержаних результатів розроблено метод побудови ПЗ систем дистанційного навчання (СДН) на підставі використання принципів багаторівневого представлення, шаблонування та квантифікації. Запропоновано модель рівня бізнес-логіки та комплексний набір метрик, який забезпечує аналіз навчального контексту в дидактичному, навігаційному та оформлювальному аспектах. На підставі дослідження існуючих підходів і моделей шляхом застосування архітектурних стилів, методу Attribute Drive Design та атрибутів якості архітектури ПЗ розроблено архітектуру ПЗ СДН та шаблони її реалізації. Розроблено архітектуру ПЗ для виконання метричного аналізу ПЗ СДН (навчального контенту). Створено шаблони та методику реалізації основних форм навчальних матеріалів (лекції, лабораторних і практичних робіт), які апробовано на прикладі конкретного контенту. Здійснено реалізацію ПЗ СДН на підставі запропонованого методу його побудови в Національному авіаційному університеті на кафедрі інженерії програмного забезпечення у навчальному процесі другої вищої освіти.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено адаптивні системи контролю знань та навчання з метою використання в технологіях автоматизованого й адаптивного навчання, засновних на методах та засобах самоорганізації моделі знань особи, яка навчається, шляхом моделювання процесів інфомаційної взаємодії в предметній області навчання. Розроблено методи моделювання знань осіб, які навчаються, з використанням методик, пов'язаних з вимірюванням рівня знань та простеженням за трансформуванням їх у процесі навчання. З метою адаптації технології опитування чи навчання до рівня та розподілу знань осіб, що навчаються, в предметній області дисципліни побудовано метод самоорганізації моделі знань. З метою одержання точної оцінки ефективності автоматизованої системи контролю знань і навчання (АСКЗН) з використанням модуля самоорганізації моделі знань. Розроблено математичну модель оптимізації часу опитування осіб, які навчаються, а також програмне забезпечення та структуру бази даних модуля самоорганізації моделі знань АСКЗН. Відзначено, що проведені дослідження дають змогу підвищувати ефективність навчального процесу, заснованих на самоорганізуючих засобах контролю знань і навчання.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий шаблонно-просторовий підхід (ШПП) до розробки мережної системи підтримки навчального процесу (СПНП), який передбачає можливість проектування, динамічного створення та модифікації ієрархії власних сутностей (що моделюються шаблонами) та на базі цього підходу - розбудови та наповнення системи. Розроблено механізм залучення, який є новим способом надання диференційованого доступу, що дає змогу реалізувати вертикальні та горизонтальні зв'язки між сутностями, сфомульовано принципи взаємодії різних СПНП. Розвинуто теоретичні засади ШПП, зокрема, запропоновано термінологічну базу, обгрунтовано умови скінченності та способи коректної модифікації ієрархії шаблонів. Введено поняття алгебри шаблонних ієрархій, досліджено її властивості. З використанням запропонованих положень розроблено алгоритм генерації множини допустимих суміжних шаблонів, алгоритми модифікації ієрархії шаблонів і просторів, висвітлено різні способи додавання нових сутностей, установлено їх переваги, недоліки та доцільність застосування для різних СПНП і у разі модифікації дерева просторів.

  Скачати повний текст

Створено методи та моделі розв'язання задач впровадження інноваційних технологій у процес контролю знань з метою його оптимізації за сучасних умов розвитку суспільства. Розроблено елементи конструктивної теорії й об'єктно-орієнтованого інструментарію моделювання як підсистеми контролю знань всіх складових процесу контролю знань. Розглянуто особливості комп'ютеризованого навчання. Запропоновано математичну модель підсистеми контролю знань комп'ютеризованої системи навчання як алгебричної системи. Розвинуто модель особи, що навчається. Створено структуру підсистеми контролю знань цієї системи. Запропоновано математичну модель процесу контролю знань, моделі тесту та оцінювання знань з урахуванням мети контролю. Розроблено структуру підсистем тестової та організації контролю знань, особливістю якої є наявність підсистеми перевірки ефективності тестів і аналізу показників ефективності тестів і корекції тестових завдань. Створено підсистему контролю знань, яку можна використовувати в усіх системах навчання. Відзначено, що тестування є необхідною складовою процесу контролю знань.

  Скачати повний текст

З застосуванням методу аналізу формальних понять Віллє-Гантера (АФП) здійснено формування бази знань систем дистанційної освіти та розроблено метод і технологію, які дозволяють формалізувати інтенсіональні поняття та залежності між ними шляхом представлення їх структури у вигляді решіток з наступним перетворенням у ієрархічну семантичну мережу. Розвинуто метод АФП для моделювання повністю визначених предметних областей шляхом введення обмежень на вхідні данні, одержання логчно непротирічної моделі та побудови ієрархічної структури бази знань у вигляді гіперконтексту. Розроблено метод автоматичного генерування питання-відповідних співвідношень за моделлю представлення знань у вигляді решіток формальних понять й автоматизовану процедуру вибору дистракторів у закритих питання-відповідних співвідношеннях.

  Скачати повний текст

Розроблено багаторівневу систему моделей програмних агентів для персоналізованого пошуку матеріалів з використанням методів системного аналізу IDEF0, IDEF5 і онтологій, що дозволило формалізувати процес персоналізованого пошуку навчальних матеріалів і підвищити ефективність їх пошуку й персоналізованого підбору завдяки введенню технологічного ланцюжка: персонального агента, агента-координатора й агента інформаційно-навчального ресурсу. Розроблено узагальнений критерій оцінки відповідності характеристик навчальних матеріалів (мови викладу, рівня складності) персональним характеристикам суб'єкта навчання (знанню мов, віку), який передбачає настроювання коефіцієнтів значимості часткових критеріїв відповідності характеристик на рівень переваг суб'єкта навчання з використанням генетичного алгоритму, що дозволило зменшити час на первинний аналіз і відбір для вивчення навчальних матеріалів на основі формування множини метаданих навчальних матеріалів, адекватних персональним характеристикам суб'єкта навчання. Розвинуто онтологічні моделі суб'єкта навчання й інформаційно-навчального ресурсу, які погоджені з принципами структурування й взаємозв'язку інформації відповідно до проекту Semantic Web, а також зі стандартами групи IEEE 1484, на основі яких одержано характеристики навчальних матеріалів і суб'єкта навчання, що дозволило розробити алгоритми пошуку та персоналізованого підбору навчальних матеріалів, які базуються на відповідних їм метаданих, а також обробці інформації з використанням профілів і запропонованого узагальненого критерію.

  Скачати повний текст

Для створення сучасних комп'ютеризованих систем навчання (КСН) запропоновано використання формально-логічного апарату подання даних і знань, що використовує нечітку логіку, кластеризацію, нечіткий пошук у базах даних і знань. Систематизовано методику побудови КСН, що дозволяє уніфікувати структуру та математичний апарат. Доопрацьовано методи, які використовують семантичні однорідні ієрархічні функціональні мережі для подання знань про логіко-аналітичні завдання процесу навчання. Для формалізованого опису завдань управління КСН розроблено моделі знань про процеси визначення тих, кого навчають і їх черговості, а також розробки планів взаємодії між викладачем і тими, кого навчають. На засадах подання знань у вигляді семантичних мереж на базі нечітких знань розроблено модель знань для класифікації учасників процесу навчання та подій управління. Наведено комплексну модель і алгоритм функціонування адаптивної КСН на базі ієрархічних функціональних мереж.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі, методи й інструментальні засоби побудови автоматизованих навчаючих систем для підвищення ефективності комп'ютеризованого навчального процесу. Вперше створено метод оцінювання ефективності застосування автоматизованих навчаючих систем, який відрізняється від існуючих використанням кінцевого ланцюга Маркова та розфарбованих мереж Петрі та складається з етапів оцінювання динаміки зміни станів процесу навчання, середнього числа перебувань процесу у кожному зі станів і дисперсії цієї величини, граничної ймовірності перебування системи у станах ергодичної послідовності. Виявлено, що даний метод дозволяє одержати більш адекватні й об'єктивні оцінки навчального процесу. Вперше розроблено інтегровану модель суб'єкта навчання, яка об'єднує математичні моделі профілів психофізіологічих характеристик і пізнавальних здібностей суб'єкта навчання та враховує такі фактори, як загальний час реакції, час прийняття рішення, рівень знань, здатність до навчання, що дає можливість адаптувати контент автоматизованої навчаючої системи й елементи графічного інтерфейсу до конкретного суб'єкта комп'ютеризованого навчального процесу. Удосконалено метод адаптації маршруту освоєння контенту автоматизованої навчаючої системи до рівня знань суб'єкта навчання, який на відміну від існуючих побудований на технологіях адаптивної гіпермедіа та передбачає етапи побудови навігаційних правил освоєння контенту у спеціальному форматі, використання функціональної моделі автоматизованої навчаючої системи, інтерпретації моделі суб'єкта навчання, керування його рухом по контенту автоматизованої навчаючої системи. Експериментально підтверджено, що даний метод дозволяє суттєво підвищити ефективніть комп'ютеризованого навчального процесу.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель локальної людино-машинної системи колективної взаємодії на основі нечітких множин. Запропоновано критерії оцінювання ефективності координатно-вказівної діяльності, на яких грунтується наведена модель. Досліджено характеристики розробленої математичної моделі та здійснено її оптимізацію. За результатами експериментів підтверджено адекватність розробленої моделі та її ефективність у разі використання у системах колективної взаємодії. Розроблено апаратно-програмний комплекс локальної людино-машинної системи колективної взаємодії.

  Скачати повний текст

Створено програмні засоби контролю рівня знань користувача гібридної інтелектуальної системи (ГІС) на базі агентних технологій, що забезпечують синтез тестових питань і визначення рівня сприйнятих знань. Досліджено інформаційні процеси передачі (сприйняття) знань, розглянуто методи тестування успішності навчання як діалоговий процес. Розроблено елементи теорії декларативно-процедурної дихотомії знань у діалоговому процесі. Синтезовано структуру діалогової бази знань у термінах взаємодії двох програмних агентів, що реалізують даний діалоговий процес. Встановлено адекватність тестів типам еротематичних питань (мета яких - здобуття нового знання), побудовано логічну модель тестування знань на базі теорії діалогу та розроблено алгоритми й програми синтезу тестів. Проведено симуляцію діалогу тьютор - слухач програмними агентами. Розроблено архітектуру мультиагентної ГІС із використанням концепції діяльності інтелектуальних агентів, що симулюють процес сприйняття та контролю знань. Створено комплекс програмних засобів, які можуть виконувати функції інтелектуального тьютора.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано, що засобом моделювання знань в інформаційно-навчальній Web-системі є онтологічно-орієнтована модель контенту, яка містить такі компоненти, як інформаційне наповнення, онтологія предметної області та дидактична функція. Модель контенту програмної Web-системи повинна врахувати такі сучасні освітні вимоги як міждисциплінарність знань, безпосередня орієнтація навчання на практичне застосування знань під час професійної діяльності й індивідуалізація навчального процесу. На підставі сформульованих вимог розроблено комплекс моделей і методів керування Web-контентом інформаційно-навчальних порталів (ІНП), основними з яких є об'єктно-орієнтована ієрархічно-мережева модель контенту, понятійно-тезисна модель формалізації смислу контенту, модель професійних компетенцій, метод автоматичної побудови онтології на бізі стенфордської моделі нечіткого виведення, алгоритм генерації тестових завдань і метод побудови індивідуального навчального Web-середовища. На базі запропонованого комплексу моделей і методів розроблено програмну систему керування Web-контентом ІНП.

  Скачати повний текст