История
В области обучения за последние годы произошли радикальные изменения, связанные со стремительным внедрением сетевых технологий, накоплением образовательных информационных ресурсов, распространением социальных сетей. На их основе получили широкое распространение образовательные он-лайн услуги и офф-лайн приложения. Изменилась парадигма образования, включающая измененные роли преподавателей, структур образовательных учреждений, поведенческих предпочтений обучаемых и требований к процессам получения и обновления знаний.
Проект “Интеллектуальный обучающий комплекс” (ИНОК) с момента его начала был направлен на решение одной из задач в области систем искусственного интеллекта - создании интеллектуальной обучающей системы, способной многократно повысить эффективность освоения знаний в различных областях.
Большое влияние на обоснование теоретических принципов ИНОК оказали работы академика П. В. Симонова – директора Института высшей нервной деятельности и нейрофизи-ологии РАН, в частности его исследования в области информационной теории эмоций.
Принципы создания
Особенности проекта ИНОК определяются заложенными в него теоретическими идеями и технологическими методами, направленными на реализацию следующих эффективных принципов и алгоритмов искусственного интеллекта дидактической направленности.
Важнейший принцип - условное разделение процесса обучения на “рутинный” и “творческий” этапы. Разработчики поставили целью повысить эффективность первого, “рутинного” этапа обучения. Этот этап связан с освоением большого объема базовых знаний, на основе которых возможен следующий, “творческий” этап обучения. “Рутинный” этап всегда наиболее индивидуальный и затратный по времени и усилиям. Именно на этом этапе учащиеся испытывают наибольшие трудности и чаще всего терпят драматические неудачи.
Другой важнейший и впервые разработанный принцип получил в рамках проекта ИНОК обобщенное название “мнемодинамика”. Имеется в виду, что удалось сформулировать важные теоретические положения, описывающие процессы освоения, запоминания и забывания знаний. Эти положения были воплощены в алгоритмах системы ИНОК и была продемонстрирована их эффективность. В частности, были введены такие параметры индивидуальных стратегий освоения знаний, как: (1) период полураспада знаний, сложность, освоенность, и неустойчивость знаний; (2) длинно-. средне- и коротко- периодические процессы освоения/забывания знаний. Предложены методы описания всех этих параметров конкретными индивидуальными значениями. Все это позволяет системе ИНОК динамически адаптироваться к личностной специфике обучаемого.
Помимо теоретических принципов, был сформулирован и реализован ряд “технологических” принципов построения системы ИНОК. Например, были обоснованы потребные выразительные средства развитого авторского языка для подготовки учебных курсов, а также принципы фильтрации, адаптивной цикличности, активного контроля знаний и управляемой рандомизации учебного материала в процессе обучения.
Базой для реализации всех теоретических и технологических принципов функционирования системы ИНОК являются разработанные алгоритмы формирования, накопления и использования в процессе обучения специфической индивидуальной “дидактической” информации. Очень большой объем этой информации и развитость алгоритмов ее обработки делает процесс обучения в системе ИНОК существенно более “индивидуализированным”, по сравнения с многими другими системами, тоже декларирующими индивидуализацию обучения.
Важным принципом создания системы ИНОК была ориентация на обучение в различных предметных областях, для которых требуется освоение “языков” - в широком смысле этого слова. В частности, для демонстрации возможностей системы на ее базе были подготовлены курсы для изучения разговорных языков (английский, немецкий и итальянский), а также курсы по географии и правилам дорожного движения, по языкам программирования и поисковым языкам информационных систем, по математике и теории музыки.
Еще один базовый принцип создания системы ИНОК - разделение ее на две одинаково важные подсистемы: подсистему обучаемого и авторскую подсистему. Первая подсистема обеспечивает реализацию всех алгоритмов искусственного интеллекта в процессе обучения. Но успех проекта в целом был бы невозможен без создания авторской подсистемы. Она обеспечивает авторов развитыми средствами для автоматизации создания, структуризации, форматирования и тестирования различных учебных курсов с использованием всех выразительных средств разработанного авторского языка ИНОК. Совокупность этих двух подсистем и образует образовательную платформу ИНОК.
Пользовательские функции
Перечисленные в предыдущем разделе реализованные в системе ИНОК принципы 2-6 фактически определяют ее пользовательские функции. Для авторов курсов ИНОК предоставляет множество функций авторской подсистемы, позволяющей задумывать, создавать, структурировать, форматировать и доносить до пользователей учебные курсы различной направленности. Это курсы нового типа, их особенность определяется мощностью выразительных средств авторского языка и ориентацией на использование в интеллектуальной обучающей среде ИНОК. В частности, авторский язык позволяет перенести в ИНОК существующие учебники и сторонние учебные курсы. При использовании таких курсов обучаемым предоставляется множество уникальных функций сетевой версии системы ИНОК, в том числе функции:
интеллектуальной фильтрации учебного материала;
адаптивной цикличности предоставления учебного материала;
активного контроля знаний с использованием концепции сильных и слабых ошибок, а также различных методов устранения неоднозначности ответов;
использование различных критериев при оценке знаний, т.е. при оценке того, как знает обучаемый каждый дидактический элемент курса, каждый урок курса и курс в целом;
сопровождение процесса обучения эффективной вспомогательной информацией, облегчающей возможность анализа различных лингвистических аспектов изучаемого материала;
возможность задания стратегии обучения, описываемой понятными индивидуальными параметрами, с возможностью изменения стратегии и использования нескольких стратегий обучения;
Иначе говоря, множество пользовательских функций системы определяется множеством заложенных в эту платформу принципов, свойств и возможностей. При этом важными результирующими функциями можно считать ориентацию ИНОК на:
приобретение гарантированного уровня знаний за возможно более короткое время, или
поддержание требуемого высокого уровня знаний бесконечно длительное время.