Лысенко Е.С.

СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. Ульянова (Ленина), Россия

Лысенко И.И.

ГОУ СОШ №633 с углубленным изучением предметов образовательной области «Технология», Россия

Электронный учебно-методический комплекс с точки зрения общего подхода к базам знаний и экспертным системам.

Сегодня, когда Россия переходит на новый уровень жизни, вопросы модернизации образования, образовательных программ и систем встают особо остро. СПбГЭТУ «ЛЭТИ» несет на себе полную ответственность за все инновации, внедряемые в университете, так как является одним из 60-ти ВУЗов страны, принимающих участие в инновационном образовательном проекте (ИОП). В рамках ИОП многие кафедры СПбГЭТУ занимаются созданием электронных учебно-методических комплексов (УМК).

В своей работе мы рассмотрели УМК с точки зрения общего подхода к базам знаний и экспертным системам (БЗЭС).

Найденные в ходе работы общие черты и отличия между УМК и традиционными БЗЭС позволяют глубже понять предмет УМК.

Построение экспертной системы сводится к соблюдению определенных правил и «натягиванию» материала на «каркас», который они образуют. Аналогичная задача встает перед нами и при создании УМК.

Прежде всего – это вид представления задачи:

· Представление задач в пространстве состояний;

· Представление, сводящее задачу к подзадачам;

· Представление в виде теорем;

· Комбинированное представлении.

Рассмотрим каждый из видов подробнее.

Представление задачи в пространстве состояний включает описание всех состояний или только начальных, задание операторов и задание целевого состояния. Процедура поиска решения при такой постановке сводится к нахождению последовательности операторов, которые преобразуют начальное состояние в целевое. При описании задачи подобным способом удобно пользоваться деревом.

Представление, сводящее задачу к подзадачам, предусматривает разбиение исходной задачи на множество подзадач, раздельное решение которых дает решение исходной задачи. При подобном выборе способа решения задач вводятся логические структуры И и ИЛИ.

При представлении задачи в виде теоремы определяются или задаются аксиомы – множество известных истинных утверждений. Затем формулируется теорема, доказательство которой приводит к решению исходной задачи.

В общем случае наиболее удобным является комбинированное представление, например, если задача имеет иерархическую структуру, то удобно применить вначале принцип сведения задачи к подзадачам, а подзадачи решать уже в зависимости от их специфики. Возможен вариант многократного дробления, когда задачу придется разбивать на подзадачи, которые в свою очередь придется разбивать на подзадачи.

Работа по созданию комплекса начинается с постановки задачи использованием комбинированного метода (одного из четырех стандартных методов представления задачи в экспертных системах), объединяющего представление, сводящее задачу к подзадачам и представление подзадач в пространстве состояний. Сердцевину УМК, как и любой экспертной системы составляет база знаний, которая накапливается в процессе построения. Знания выражены в явном виде и организованы так, чтобы упростить принятие решений. Накопление и организация знаний – одна из самых важных характеристик. Последствия этого факта выходят далеко за пределы построения программы, предназначенной для решения некоторого класса задач. Причина в том, что знания являются явными и доступными.

К полезным чертам УМК, унаследованным у БЗЭС можно отнести: наличие прогностических функций, институциональную память.

Важным свойством ЭС является то, что их можно использовать для обучения и тренировки руководящих работников и ведущих специалистов. Это свойство как раз и показывает логическое вытекания АОС из ЭС. В качестве инструмента обучения экспертная система обеспечивает обширным багажом опыта и стратегий, по которым можно изучать дисциплину.

Разительным отличием между БЗЭС и УМК можно считать отсутствие в звене архитектуры УМК когнитолога – инженера по знаниям. В БЗЭС конгитолог выступает в роли посредника между экспертом и программистом, экспертом и базой знаний. В работе рассмотрен вопрос исчезновения когнитолога, как архитектурного звена, дана попытка объяснить этот факт.

Электронные учебно-методические комплексы способствуют повышению интереса к предмету у обучающегося, дают возможность получить знания людям с ограниченными возможностями. Поэтому чем больше мы будем знать о природе УМК и возможностях, которые предоставляют нам БЗЭС, тем более совершенные комплексы мы сможем разрабатывать.