Публікації Лабораторії. Штучний інтелект в освіті. Дистанційне навчання

Задача побудови семантичної моделі предметної області навчання відіграє ключову роль у процесі створення інтелектуальної навчальної системи. Таку модель прийнято називати онтологією. Відношення дидактичного слідування, що вказує на те, що певне поняття дидактично передує іншому є ключовим семантичним зв’язком для понять навчальної системи [1-6]. На основі такого відношення можна представити дидактичну структуру навчальних понять у вигляді спеціальної семантичної мережі, яку називатимемо дидактичною онтологією (ДО). Наявність ДО дає можливість застосовувати різноманітні технології індивідуалізації навчання, такі як адаптивна навігація, адаптація контенту [7] тощо

Розглянуто метод побудови дидактичної онтології в навчальній сис-темі на основі семантико-синтаксичного аналізу елементів понятійно-тезисної моделі із застосуванням нечіткої логіки. Описано базові правила для визначення відношення дидактичного слідування між поняттями та подано їх математичний опис. Задача побудови семантичної моделі предметної області навчання відіграє ключову роль у процесі створення інтелектуальної навчальної системи. Таку модель прийнято називати онтологією. Відношення дидактичного слідування, що вказує на те, що певне поняття дидактично передує іншому є ключовим семантичним зв’язком для понять навчальної системи

Україна стоїть перед викликом впровадження і підтримки освітніх процесів за принципом «навчання впродовж усього життя». В умовах «інформаційного вибуху» і бурхливого розвитку інформаційних технологій, коли щорічний приріст знань складає 4-6%, а фахівець отримує до 50% знань після закінчення навчального закладу і майже третину загального обсягу свого робочого часу мусить витрачати на поновлення професійних знань, питання побудови ефективних систем підтримки безперервного навчання (БН) набуває особливої значущості

В условиях бурного развития образовательного сегмента сети Интернет и в усло-виях информационного перенасыщения, которое принято называть информационным взрывом, остро ощущается потребность в автоматизации различных процессов по-строения информационных образовательных ресурсов. Интернет представляет прекрасную технологическую платформу для поддержки непрерывного обучения [1]. В свою очередь непрерывное обучение должно опираться на индивидуализацию учебного процесса, отвечая на персональные образовательные потребности обучаемого [2]

Україна стоїть перед викликом впровадження і підтримки освітніх процесів за принципом «навчання впродовж усього життя». В умовах «інформаційного вибуху» і бурхливого розвитку інформаційних технологій, коли щорічний приріст знань складає 4-6%, а фахівець отримує до 50% знань після закінчення навчального закладу і майже 30% загального обсягу свого робочого часу мусить витрачати на поновлення професійних знань [1], питання побудови ефективних систем підтримки безперервного навчання набуває особливої значущості

Українське суспільство все гостріше відчуває потребу і актуальність розповсюдження навчальних процесів у найрізноманітніших сферах життя. Останнім часом освітні процеси, виходячи за межі освітніх закладів, дуже активно прямують у такі сфери як бізнес, корпоративна освіта, підвищення кваліфікації працівників різних галузей. Найбільш зручною формою навчання тут є дистанційна. Однією з ключових складових дистанційної освіти є контроль і діагностика знань

Безперервна освіта, або освіта впродовж усього життя, змінює освітню парадигму, залишаючи базові і ємні освітні програми у полі традиційної діяльності вищих закладів освіти, і роблячи акцент на індивідуальних стислих і націлених на безпосередній практичний результат навчальних програмах. Найпрогресивнішою платформою для реалізації подібних освітніх тенденцій залишається Інтернет-простір, освітні інформаційні Web-системи і корпоративні системи навчання

Метою дослідження є підвищення ефективності безперервного навчального процесу на базі Web-систем в організаціях і установах різного характеру шляхом розробки комплексу моделей та інформаційних технологій керування навчальним Web-контентом.

В условиях бурного развития украинского сегмента сети Интернет и в условиях информационного перенасыщения, которое принято называть информационным взрывом, остро ощущается потребность в автоматизации различных процессов построения информационных образовательных ресурсов (ИОР). Интернет представляет прекрасную технологическую платформу для поддержки непрерывного обучения.

Модель професійних компетенцій (МПК) моделює знання про спеціальності, професії і посади. Моделювання компетенцій є одним із основних методів забезпечення релевантності безперервного навчання

У роботі розглянуто проблему моделювання знань для освітніх за-вдань. Проаналізовано поширені методи і технології, які знайшли засто-сування в навчальних системах різного характеру. Було класифіковано ці підходи на когнітивно-семантичний і мовно-дидактичний, та показано потребу в їх синтезі. Обґрунтовано загальну структуру семантичної моделі навчального контенту, як засобу моделювання знань для навчання.

У роботі представлено комплекс моделей, які є підґрунтям для програмної реалізації автоматизованої системи безперервного навчання. За допомогою розглянутих моделей вирішуються такі задачі: створення єдиного багатопредметного сховища навчальних матеріалів, багаторівнева формалізація навчального контенту, автоматизація тестування і діагностики знань, генерація індивідуального навчального курсу і адаптація навчального процесу до потреб студента.

Модель Tree-Net є основою для розробки методів генерації динамічних навчальних курсів для підтримки безперервного навчання. Застосування семантичної системи управління навчальним контентом на основі Tree-Net-моделі можна знайти за адресою www.znannya.org.

У роботі описано підхід до подання і визначення області знань в інте-лектуальній системі безперервного навчання на базі моделі Web-контенту Tree-Net і понятійно-тезисної моделі формалізації дидактичного тексту. Знання про область знань використовуються для генерації персо-нального освітнього середовища і автоматизації тестування

Метою роботи є аналіз вимог до інформаційних систем безперервного навчання, а також методів, моделей і технологій їх побудови. Це включає аналіз існуючих методів і технологій інтелектуальних освітніх систем і визначення кола специфічних і слабко розвинених напрямків, які потребують ґрунтовного пророблення у контексті безперервного навчання.

У роботі пропонується ієрархічно-мережева модель даних Tree-Net як основа для формалізації і структурування інформації для Інтернет-систем, в тому числі для освітніх порталів. Структура Tree-Net з одного боку є ієрархічною, а з іншого має риси семантичної мережі.

Метою даної статті є опис системи управління навчальним вмістом Ін-тернет-сайту на рівні семантики Веб-контенту. Подається концепція ро-боти з контентом у системі FreshKnowledge for E-Learning (FK-EL). Ідея системи полягає у спеціальній структурі збереженні контенту, яка з одного боку є ієрархічною, а з іншого - має риси семантичної мережі. На основі такої моделі система керує відображенням, анотуванням і навігацією інформаційним наповненням сайту.

This work proposes to solve contemporary educational problems with help of intelligent educational Web-based system which generates learning hypermedia environment. Foundations for such system development were considered. Main issue here is a problem of knowledge representation and knowledge management for education. Formalization has to envelop different knowledge layers connected to learning process. This situation is reflected in corresponded set of models. All these models, combining with each other, make up complex model for knowledge management in the system which generates educational hypermedia environment.

В процесі вирішення задачі розробки і поширення навчальних Веб-систем виникають і зміцнюються наукові напрямки на стику педагогічних і комп’ютерних наук. Все більше уваги приділяється інтелектуалізації систем навчання. У відповідності до сучасних вимог до навчаючих систем, запропонована концепція гіпертекстового навчаючого середовища ґрунтується на трьох складових: інтелектуальності, адаптивності та гіпертекстовості (гіпермедійності).

У статті іде мова про підхід до побудови освітньої Інтернет-системи, що служить для генерації гіпертекстового навчаючого середовища. Розглядаються сучасні освітні потреби суспільства і перспективи їх вирішення за допомогою інтелектуальних адаптивних освітніх Веб-систем. Подається концептуальний підхід до подання знань для освітнього процесу. Описано комплекс моделей для репрезентації і управління знаннями в рамках освітньої Інтернет-системи, що генерує гіпертекстове навчаюче середовище.

Стрімкий розвиток мережі Інтернет сприяє її використанню у різноманітних сферах суспільного життя. Все більше підприємств, установ, окремих осіб, що зайняті у різних галузях народного господарства бажають швидко та динамічно публікувати власну інформацію в мережі Інтернет, роблячи її доступною всім. На даному етапі перешкодою може бути лише технологічний бар’єр, що стає перед зацікавленим суб’єктом, що має намір поділитися інформацією. До технологічного бар’єру можна віднести усі ті труднощі та вимоги, що виникають при започаткуванні і подальшій підтримці інформаційного Веб-ресурсу.

Мережа WWW має весь необхідний потенціал для того, щоб стати фундаментом для побудови новітніх освітніх середовищ, які задовольнять вимоги часу по наданню і розповсюдженню знань. Всесвітня Мережа стоїть перед викликом зробити знання такими ж легко доступними, як і звичайну інформацію. Тут розглядаються два підходи до моделювання знань для освітніх систем та перспектива їх синтезу.

Метою даної роботи є розкриття концепції автоматичної побудови тестів на основі спеціальної понятійно-тезисної моделі подання знань та опис програмної реалізації цієї концепції. Ідея полягає у специфічному алгоритмі збереження і наповнення бази знань, на основі якої будуть генеруватись тести. Запропонована ідея втілена у програмному продукті і знаходиться на стадії подальшого дослідження і розвитку.

Дистанційне навчання покликане забезпечити досягнення сучасних вимог до навчального процесу, втілити принципи відкритості навчання та навчання через все життя. Сучасні освітні тенденції вимагають великої гнучкості та динамічності в організації навчального процесу. Розвиток економіки і галузей народного господарства створює потребу в професійних кадрах нових спеціальностей. Навіть класичні спеціальності вимагають модернізації процесу навчання в умовах стрімкого розвитку науки і техніки. Таким чином виникає потреба в створенні систем навчання нового покоління, характерними рисами яких стане: орієнтація на індивідуальні особливості учня; гнучкість; відкритість для модифікації і розширення; простота підготовки вихідного матеріалу.

Класично дослідження ШІ намагаються пояснити і зрозуміти людський розум, щоб змоделювати його роботу на комп’ютері для вирішення задач у певній предметній області, натомість штучний інтелект у навчанні людини робить ще більший виклик дослідникам ШІ, тому що ставить так би мовити подвійну вимогу інтелектуальній системі – по-перше «розумітися» у предметній області і по-друге «розумітися» на навчанні людини. Херберт А. Сімон зазначає: «Якщо ми зрозуміємо людський розум, ми почнемо розуміти, що ми можемо зробити із освітньою технологією» [20]. Таким чином проблема моделювання людських міркувань підсилюється ще складнішою проблемою навчання людини.

Метою даної статті є подання концепції автоматичної побудови засобів контролю знань на основі спеціальної понятійно-тезисної моделі подання знань та опис програмної реалізації цієї концепції. Ідея полягає у специфічному алгоритмі збереження і наповнення бази знань, на основі якої будуть генеруватись тести. Запропонована ідея втілена у програмному продукті і знаходиться на стадії подальшого дослідження і розвитку.

В докладі розглянуті проблеми створення та проведення дистанційного навчання за допомогою сучасних інформаційних технологій. Значну увагу приділено автоматизованому проектуванню змісту курсів та методикам автоматизованого тестування знань студентів.