Лаптева Е.В., Недзельский Д.В., Трапезников Е.В.

Северо–Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

К вопросу об использовании самонастраивающихся обучающих систем в образовании

В любой образовательной системе особое место занимает контроль – отслеживание усвоения знаний и мониторинг качества обучения. Внедрение новых образовательных и информационных технологий в учебный процесс усиливает потребность в автоматизированных системах, позволяющих объективно, быстро и надежно оценивать знания учащихся. Информатизация образования позволила существенно модернизировать тестовые технологии контроля знаний и поднять их на новый уровень. Использование новых информационных технологий позволило автоматизировать обработку результатов. Такие системы позволяют не только компьютеризировать традиционные бланковые тесты посредствам автоматизации процессов формирования теста и предъявления тестовых заданий, но и открывают новые возможности представления предметной области [1].

Внедрение самонастраивающейся системы позволяет приблизиться к оптимальным режимам функционирования объектов, облегчает задачу унификации систем управления, сокращает время на испытания и наладку, снижает технологические требования на изготовление ряда узлов устройств управления, освобождает обслуживающий персонал от трудоёмких операций настройки. Практическое использование самонастраивающейся системы и самонастраивающихся алгоритмов - одна из характерных черт технического прогресса в области управления.

Самонастраивающаяся система автоматического управления, в которой приспособление к случайно изменяющимся условиям обеспечивается автоматическим изменением параметров настройки или путём автоматического поиска оптимальной настройки. Необходимое качество управления достигается в результате автоматического поиска оптимальной настройки. Качество настройки характеризуется некоторым обобщённым показателем, связанным с первичными параметрами настройки сложным, обычно не вполне стабильным и недостаточно известным соотношением. Этот показатель измеряется непосредственно или вычисляется по измеренным значениям первичных параметров [2].

Внедрение инновационных систем обучения необходимых для развития образования. Использование автоматизированных систем в процессе обучения.

Формализация задачи функционирования самонастраивающейся среды обусловлена следующими свойствами информационной системы:

· наличием большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причем изменение в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на характере функционирования других и всей системы в целом;

· система, а также входящие в нее функциональные модуле в являются многофункциональными;

· взаимодействие элементов в системе может происходить по каналам обмена информацией;

· наличие у всей системы общей цели, общего назначения, определяющего единство сложности и организованности, несмотря на все разнообразие входящих в нее элементов;

· переменность структуры, обеспечивающая многорежимность характера функционирования, возможность адаптации как в структуре, так и в алгоритме функционирования;

· управление носит иерархический характер, предусматривающий сочетание централизованного управления с автономностью ее частей.

Самонастраивающаяся система - кибернетическая (или динамическая) адаптивная система, в которой запоминание информации (накопление опыта) выражается в изменении тех или иных ее параметров, существенных для целей системы. Данную систему можно классифицировать как:

· Система автоматического управлении;

· адаптивная;

· следящая;

· с настройкой по входящему сигналу;

· беспоисковая;

· с замкнутым контуром самонастройки.

Характеристика самонастраивающейся системы:

· многоконтурность;

· нелинейность;

· неполнота информации о характеристиках объекта;

· переменные параметры.

В системе имеется два контура: основной системы и самонастройки

Задача самонастраивающейся системы – изменение регулируемой величины по заранее неизвестному закону, необходимому для достижения некоторой оптимизации в управляемом объекте.

Общий вид самонастраивающейся системы представлен на рисунке. Получая информацию о регулируемой величине Ф, задании, возмущении L и цели управления С, регулятор вырабатывает регулирующее воздействие U. КСН – контур самонастройки.

Блок-схема самонастраивающейся системы.

Регулятор выполняет изменение величины по заранее неизвестному закону необходимому для достижения некоторой оптимизации в управляемом объекте.

Самонастройка реализуется как специальными модулями (в виде блоков самонастройки или самонастраивающихся экстремальных регуляторов), так и адаптивными алгоритмами центральных управляющих элементов. Придание алгоритмам управления свойств самонастройки существенно расширяет возможности управления разнообразными процессами. Внедрение самонастраивающихся систем позволяет приблизиться к оптимальным режимам функционирования объектов, облегчает задачу унификации систем управления, сокращает время на испытания и наладку, снижает технологические требования на изготовление ряда узлов устройств управления, освобождает обслуживающий персонал от трудоёмких операций настройки. Практическое использование самонастраивающихся систем и самонастраивающихся алгоритмов - одна из характерных черт технического прогресса в области управления.

Список литературы:

1. Цыпкин Я. З., Адаптация и обучение в автоматических системах;

2. Козлов Ю. М., Юсупов Р. М., Беспоисковые самонастраивающиеся системы.