Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології


Вишневська Віолета Михайлівна. Система адаптивного навчання на принципах нечіткої логіки : Дис... канд. наук: 05.13.06 - 2007.



Анотація до роботи:

Вишневська В.М. Система адаптивного навчання на принципах нечіткої логіки. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. Одеський національний політехнічний університет. Одеса, 2007.

Дисертаційна робота присвячена формуванню умов адаптивного навчання шляхом розробки і побудови навчальної системи, що моделює організаційну діяльність викладача з використанням прогресивних інформаційних технологій на основі нечіткої логіки. Розроблені методологічні основи побудови автоматизованої системи управління навчанням, що враховують психологічні особливості студента. Розроблено нечіткі моделі і алгоритми управління процесом навчання на принципах нечіткої логіки на основі моделювання інтелектуальної діяльності викладача. Запропоновано корекцію траєкторії навчання проводити на підставі поточного (покрокового) контролю процесу засвоєння матеріалу. Запропоновано встановити інформаційну відповідність між мірою правильних відповідей за теоретичним і відповідним практичним матеріалом. Запропонована нова кількісна оцінка рівня інтелектуальності інформаційних навчальних систем. Проведена експериментальна перевірка запропонованих методів і алгоритмів реалізованої інформаційної автоматизованої навчальної системи в учбовому процесі.

У дисертації наведено нове вирішення науково-технічної проблеми, яке полягає у використанні прогресивних інформаційних технологій при розробці системи адаптивного навчання на принципах нечіткої логіки, що дозволяє моделювати організаційну діяльність викладача при формуванні індивідуальної траєкторії навчання студента.

1. Дослідження автоматизованих інформаційних систем управління процесом навчання, що функціонують в сучасній традиційній системі вищої освіти демонструють їх неефективність у невизначених умовах процесу навчання студентів, оскільки відомі навчальні системи в основному виконують окремі наукові і практичні завдання і не орієнтовані на комплексний підхід до управління навчанням з урахуванням індивідуальних особливостей студента і специфіки модульної структури учбових дисциплін. В результаті аналізу сучасних навчальних інформаційних систем встановлено, що підвищення якості підготовки фахівців значною мірою залежить від індивідуалізації навчального процесу, яка комплексно об'єднує в собі методологічні основи, алгоритмічний аналіз і прогресивні інформаційні технології для створення ефективної інформаційної технології навчання.

2. На основі дослідження чинників, які суттєво впливають на прийняття рішень щодо оцінки результатів та формування індивідуальної траєкторії нав-чання експертом - викладачем в умовах традиційної системи навчання, розроб-лені методологічні основи побудови автоматизованої системи управління навчанням з урахуванням психологічних особливостей особи студента. Запропоновано принцип побудови навчальної системи на основі моделювання організаційної діяльності викладача, що дозволяє створити ефективну підсистему прийняття рішень щодо управління процесом навчання.

3. Запропоновано проводити корекцію траєкторії навчання на підставі поточного (покрокового) контролю рівня засвоєння навчального матеріалу.

4. Для ефективної організації процесу навчання при моделюванні процесу прийняття рішень викладачем запропоновано застосовувати нечіткі множини оцінок і теорію нечіткої логіки. Розроблено нечіткі моделі і алгоритми управління процесом навчання на принципах нечіткої логіки.

5. Запропоновано метод диференційованої оцінки рівня засвоєння навчального матеріалу з використанням нечітких множин і нечіткої логіки, що підвищує об'єктивність результатів оцінювання знань і дозволяє формувати пропозиції щодо подальшої навчальної траєкторії для кожного студента.

6. Для підвищення достовірності інформації про рівень знань шляхом зменшення вірогідності вгадування правильної відповіді вперше запропоновано встановити інформаційну відповідність між мірою правильних відповідей за теоретичним і відповідним практичним матеріалом.

7. Запропоновано новий критерій оцінки якості задоволення інформаційних потреб навчальними системами, що відрізняється від існуючих тим, що враховує співпадіння подальших навчальних траекторій і оцінок, виставлених навчальною системою і викладачем. За цим критерієм якість запропонованого підходу становить 0,742, відносно ідеальної системи, якість якої дорівнює одиниці.

8. Проведена експериментальна перевірка запропонованих методів і алгоритмів реалізованої інформаційної автоматизованої навчальної системи в учбовому процесі. Максимальна різниця оцінок викладача і навчальної системи в експерименті склала 8 %, а максимальна середня різниця по групах 1,4 %. Коефіцієнт рангової кореляції Пірсона для оцінок викладача і НС знаходиться в діапазоні 0,90 … 0,99. Дисперсія оцінок НС на 2-3 % вища через відсутність округлення оцінок викладачами до 5 (за стобальною шкалою). Таким чином, ефективність використання реалізованої навчальної системи в навчальному процесі підтверджується експериментом.

Публікації автора:

  1. Вишневская В.М. Нечеткая логика и процесс обучения // УСиМ. 2006.
    № 6. С. 66 – 69.

    Вишневская В.М. Применение методов нечеткого моделирования к процессу обучения //Холодильна техніка і технологія.– 2006. – № 3 (101). – С. 78 – 81.

    Вишневская В.М. Диагностика уровня интеллектуальности инструментальной оболочки обучающей системы // Тр. Одес. политехн. ун-та: Научный и производственно-практический сборник по техническим и естественным наукам. – Одеса: ОНПУ, 2006. – С. 32 – 35.

    Козак Ю.А., Михайленко В.С., Вишневская В.М. Регулирование основных параметров судовых объектов на основе нечеткой логики // Автоматизация судовых технических средств: Науч.-техн. сб. – Вып. 11. – Одесса: ОНМА, 2006. – С. 65 – 70.

    Вишневская В.М. К вопросу подготовки инженеров в вузах связи // Матеріали 4-ї міжнародної міждисциплінарної науково-практичної конференції ”Сучасні проблеми науки та освіти” – м. Ялта/ Харків, 1-10 травня 2003. – С. 165.

    Вишневская В.М. Нечеткое моделирование процесса обучения // Труды
    7-й международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». – Одеса: ОНПУ, 2006. – С. 85.

    Вишневская В.М. Нечеткая логика и процесс обучения // Сборник трудов
    1-й Международной конференции «Новые информационные технологии в образовании для всех». – Киев, 29-31 мая 2006. – С. 191 – 198.

    Вишневская В.М., Гогунский В.Д. Психолого-педагогические особенности индивидуализации обучения // Шляхи реалізації кредитно-модульної системи організації навчального процесу і тестових форм контролю знань студентів: Матеріали наук.-метод. семінару – Одеса: Наука і техніка, 2006. – С. 66 – 70.

    Вишневская В.М., Гогунский В.Д. Оценка уровня интеллектуальности компьютерных приложений с элементами искусственного интеллекта // Материалы XIV семинара "Моделирование в прикладных научных исследованиях". – Одеса: ОНПУ, 2007. С. 22 – 24.