автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Методы и средства построения обучающих систем, основанных на представлении знаний о языке
Автореферат диссертации по теме "Методы и средства построения обучающих систем, основанных на представлении знаний о языке"
»Г Б Ой
. , . с Нац1ональна акаделпя наук УкраУни , и ' Институт шбернетики ¡меш В. М. Глушкова
На правах рукопису ¡ЛОВАЙСЬКА Олена 1вашвна
УДК 681.3.06
МЕТОДИ I ЗАСОБИ ПОБУДОВИ НАВЧАЛЬНИХ СИСТЕМ, ЩО ГРУНТУЮТЬСЯ НА В1ДОБРАЖЕНН1 ЗНАНЬ ПРО МОВУ
05.25.05 — ¡нформацшш системи > процеси
Автореферат дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук
Ки1в 1994
Дисертащею е рукопис.
Робота виконана в Слмферопольському державному ушвер-ситеп та 1нститут1 юбернетики ¡меш В. М. Глушкова HAH УкраТни.
HayKOBi KepiBHHKii: кандидат ф1'лолопчннх наук, доцент Д1КАР6ВА С. С.,
доктор педагопчних наук, професор АПАТОВА Н. В.
ОфщШш опоненти: доктор техшчних наук, професор ДОВГЯЛЛО О. М„
кандидат ф!зико-математичних наук, доцент ПОПОВ В. Б.
Провщна оргашзашя: Кшвський державний лшгвктичний ушверситет.
Захист вщбудеться « 199 Н».
год. на зааданш спец1ал1зовано! вченоТ ради К 016.45.05 при 1нститут1 юбернетики ¡меш В. AI. Глушкова HAH Укра-1ни за адресою:
252022 КиГв 22, проспект Академжа Глушкова, 40.
3 дисертац1вю можна ознайомитися в науково-техшчному apxißi шетитуту.
Автореферат розюланий «
Ученый секретарь спец1ал!зовано1 вчено! ради
РЕВЕНКО В. Л.
ЗАГАЙЛА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуадьн1сть та мета досл!дження. СучасШ мокливост1 еле-ментио1 Сааи обчислювально! техШки приввели до поиви трьох ос-новополодних концепц1й в ranyal 1нформац1йних технолог1й:
1. Multi-media - представления |нформац11 в ркзиих ф1эич-них середовмцах (ауд1о, в1део) та формах (текст, граф!ка,муль-типл1кац1я-ан1иац1я).
2. Hyper-media (г1перыед1а) - оргаШааЩи аеоц1ативних (Ailti-media а технологию Ппертексту.
3. Media-space, яка нац1лена на перех1д до орган1зац1йннх проблем керування, що враховукть особливост1 саме "лпдського фактора' , 1 в Шдеуиком 1дей попередШх концепц!й.
Дан1 концепт I набули свого роавитку у р1эних програмних засобах I, насамперед, у галуз1 комп'итерного навчання, в роботах О.Н. Довгялло, В.О. Петрутана, П.Л. Брусиловського, Ф. Бар-кера, Д. Селфа та 1н.
Еаклисо п!дкреслити, що зазначен1 комл'ютерн1 технолог!I набагато розишрили молллвост! навчання р1аних вид1в мовно! д!яльиост1, головни'м чином, читання та письма.
У зв'язку з цим особливо! актуальност! набувають досл1дження метод!в та засоб1в побудови комп'ютерних систем, як1 сприяють навчанкв нов! в р1зноцая1тних середовищах 1 контекстах И використання.
Використання апарату штучного 1нтелекту, а також наксплч^-ний досв1д щодо розробки експертних систем дали иажлив1сть перейти до побудови 1нтелектуалышх .навчадьних систеи (ШС), як грунтуються на комп'ютерному поданн1 знань, що дало моаяивЮть розпочати ~побу,;ову моделей предметно I rajyal в так1й складнШ цля формал1зац11 сфер1, як мовн! знания.
В коло теоретичних проблем навчання мов! за допрмогою ком-1'ютера, а наша! точки вору, входи-; анал!з мовного сШлкувакнн 1к когн!тивного процесу, досл1дхення думок та установок учасни-с!в сп1лкувания, вплив еоц!альних та етн1чних фактор1в на меха-it зм вживания-. мови, рол1 стереотиШв 1 особистого знания в ;прийманн1 1 породженн1 тексту.
Звертання до соц1альних l когн1тивних аспект1в мови призве-[0 до уявлення про мовне сп!лкування як про склацний процес, що
- 2 -
спираеться на знания р1зних- тип1в:
- про св1т;
- правила сп!дкування (1нтерактивн1 знания);
- особист 1 мовн1 энання.
В план1 комп'ютерного моделювання мовн1 знания являють собою взаемозалежиу систему, в як1й внання нижчого р]вня (орфог-раф1чн1) пов'язан1 з1 знаниями б1льш високих р1вн1в мови (морфолог 1чно го, лексичного, синтаксичного).
Насамперед в процес1 мовного сп1лкування, мовн1 знания взаемод1ють 1з знаниями про св1т та 1нтерактивними знаниями.
НеповШ знания або неправильне використання анань приаво-дить до комун1кативних невдач як при сп1лкуванн1 м1ж людьми, так 1 при сп1лкуванн1 м1х людьми та комп'итерами.
До середини 80-х рок1в 1нтелектуальн1 навчальн! системи роавивались у рамках так звано! "експертно! парадигми", суть яко1 полягае в тому, що система повинна бути собою 1ндив1ду-альним репетитором, який мае навчити учня правильно розв'язува-ти эавдання в деяк1й предметн1й галуз!. Але подальш1 досл1джен-ня показали безп1дставн1сь ц!е1 концепцП.
Це обумовило перегляд основних погиц1й та нове розум1ння рол1 1НС у процесг навчання. Прийнята нами га основу досл1джен- . ня концепщя Д.Селфа включае так1 основн1 положения:
1. 1НС не сл1д розглядати як непогр1шного репетитора, який знае абсолютно все про того, хто навчаеться (учня) 1 готовий в1дпов1сти на будь-яке запитання учня. 1Н0 повинна стати -1йсним партнером у навчанн1.
2. Точн1сть д1агностики учня повинна бути не б1льша, н1х. моке використовувати система, д1агностика не самомета, а одне 1з засоб1в забезпечення 1ндив1дуал1зац1I навчання.
3. Сл1д будувати дружи1 1нтерфейси: ТОЙ, ХТО НАВЧАбТЬ-СЯ (УЧЕНЬ) - СИСТЕМА. Анал1з стану питания показуе, що зараз не т!льки не 1снуе реал1зовано! комп'ютерно! системи навчання мо-в1, яка в1дпов1дае перел1ченим потребам, а ' не роароблена теоретична базг ■ -;я II побудови. Це обумовило проблему дос-л1дження.
Мета роботи та завдання досл!дження. Мета дисертацИ поля-ган в розробщ метод1в та аасоб1в побудови дружн1х навчальних систем, побудованих на представленн1 знань про мову та викорис-танн! 1х для побудови комплексу програм Л1нгв1стично1 Навчаль-
- 3 -
но-1нформац1йно1 системи (ЛН1С).
Досягнення зааиачено1 мети пае на у ваз i розв'язування таких основних теоретичних та практичних завдань.
Теоретичн1, вавдання:
1) анал1з метод1в побудови 1нтелектуальних систем навчаннп мов1, Ix структури, компонент 1 принцип1в 1х взаемодП;
2) вивчення реал1аац1й р1зних парадигм комп'ытерного нав-чання 1 побудова власно! системи парадигм навчаннч мов!;
3) досл1ддения засоб1в формального опису моделей предмет-но1 галуз1;
4) розгляд вид1в Д1алогово1 взаемодИ СИСТЕМА-УЧЕНЬ,
Практичн1 вавдання:
1) г^зробка комп'ютерного уявлення системи орфограф1чних правил;
2) реал1зац1я побудовано1 модел1 на ochobI реляц!йних баз даних;
3) розробка навчалышх вплив!в, як1 заОезпечують амшу пдан1з педагога в комп'ютерному навчанн1 мов1;
Л) розробка эасоб1в 1нтерфейса, як1 п1дтримують функЩону-вання зручного 1 гнучкого навчального середовища;
б) реал!эац1я в побудован1й систем! навчання мов1 ЛИС вид!лено! системи парадигм на ochobI Multi-media 1 Hyper-media технолог1й та експериментальна перев1рка поданих метод1в та засоб!в.
Наукова новизна дисертац1йно1 роботи полягае в рсаро?ц1 комплексних метод 1в та засоб1в побудови комп'птерних чавч-зльних систем, що грунтуються на подан1й нами систем1 парадигм, а та-кох у 1х реал1зац11 в комп'ютерн1й навчальн1й систем!.
Запропонована нами система включае так! параднгми:
1. Концептуальну парадигму (навчальне середовище мае бути комплексним, 1накше какучи,волод1ти р1зними типами знань, вклю-чаючи знания про св!т, знания про мову, знания пг правила сп1лкування).
2. ТехнолоПчну парадигму (використання засоб1в Multi- i Hyper -media).
3. Дидакти'чну парадигму (побудова навчального середоница-партнера).
4. Парадигму емотивностi (при реал1зац1! комуШкативних стратеПй сл!д враховувати важливу особливЮть молного сп!лку-
рання, яка полягае в його емоц1йн!й забарвленост1).
5. Парадигму контексту навчання мов! (традиц1йн! парадкгми навчання мов1: ситуативност1 та занурення).
У нашму досл|дженн1 центральное е концептуальна парадигма комплексного навчального середовища, що грунтуеться на поданн! р1зного типу мовних анань, якэ обумовкло зм1ст та посл1довн1сть виконання роб 1т.
Наукою новизна дисертацП полягае такой ось у чому:
- побудовано формальну модель подання мовних знань (на приклад1 правил рос1йсько1 орфографП) у внгляд1 семантично! мереж1 типу э1рка;
- роэроблено структуру реляц1йно1 баги даних для 1нформа-Ц1ЙКОГО оОслуговування мереж1;
- побудовано алгоритм пошуку об'екта "правило";
- роэроблено модель комун1кативно! взаемодП д1алогу педагога i учня;
— - в режим1 навчання роэроблено 1 реализовано, нов! , типи план1в виконання навчальних вправ, як1 використовують planl знания про мову (словотв1рн1, формотворч1, лексичн!, сиитаксич-н 1 та Iн.)
Практична uIhhIctl
1.Роероблено эагальну арх!тектуру Л1нгб5стично1 Навчальн91 1нформац1йно1 системи, яка допускае зы1ну навчального впливу.
2.Роэроблено теоретичний п1дх!д, реал1аований у двох прог-рамних комплексах:
а) 1нформац1йно-дов1дков1й систем! СЛОВНИК-ТЕКСТ; >
б) нзвчальШй систем! а рос1йсько! орфографП ORF.
3.Роботу виконано в1дпов)дно до координащйних план1в нау-ково-доел 1дних роб 1т за темов 36/91 "Роаробка 1нформац1й-но-л1нгв1стичних моделей для навчальних програмних комплекс!в а мойного сп1лкування", розроблена система впровадаена у С1м1>еро-польському держун!верситет! 1 використовуеться в навчальному прОЦС-с 1 :
я) сту;, ,т!в 1 курсу ф1лолог1чного факультету для в1дпро-щшання навичок використання правил рос1йсько1 орфографП в рамках навчального плану п1дготовки викладач1в рос!йсько! мови;
б) аб!тур1ент1в для тренування перед екзаменом з рос1йсь-ко! мови;
в) Иювемних студент!в для навчання орфографП та для пог-
либленого знайомства з мовою за допомогою дискурс)в.
АпробаЩя роботи
Про ochobhI результат дисертаЩйно! роботи допов!далося на всесоюзному сем!нар1 "Психолого-педагог!чн1 питания комп'ю-теризацИ навчання в середн1й школ1" (Алушта, 1989), всесоюзному сем1нар! "Комп'ютерна технологи навчання у вищ1й школ!" (Севастополь, 1989), на всесоюзн!й конференцП "Зм1ст 1 методи нав-чально1 та позааудиторно1 прац1 на короткочасних курсах з ро-с1йсько! мови" (С1мферополь, 1990), виставц1 "Нов1 педагог!чн1 програмн1 засоби для середньо! школи" (ДЦНГ СРСР, 1991), на за-гальносоюзн1й коифереши I "Проблеми навчально1 лексикограф 11: стан I перспективи розвитку", (С1мферополь, 1991), м1жнародн1й конференцП "Сх1д-3ах!д" з питань нових 1нформац1йних технолога-в ocBlTl (Москва, 1992), м1жнародн1й конференцП "Комп'ютерн1 технологи в ocbItI" (Ки1в,1993), конференц1ях професорсько-викладацького складу С1мферопольського дер-жун!верситету, м1лнародн1й студентськ1й икол1-сем!нар1 "Нов1 1нформац1йн1 технологи в ocbIti" (Гурзуф, 1994), Шжлародн1й конференцП "Комп'ютерн! технологи в ocbItI" (Крим, 1994).
Комплекс з рос!йсько! орфографП, який е частиною побудо-вано1 системи, був нагороджений ср1бною медаялю на виставЩ "Нов1 педагопчш засоби для середньо! школи" ВДНГ СРСР у 1991 роц1. .
Публ1кац1!. По тем! дисертац1йно! роботи очублi ковано 10 наукових праць, у яких в!дображено основний зм1ст дисертацП".
Структура i обсяг дисертаи! i. Дисергац1я складаеться_ 1з вступу, трьох глав, висновку, списку л1тератури ta 105 наймену-вань та додатку; викладена на 126 стор1нках другаэваного тексту (yjroMy числ1 28 рисунк!в).
3MICT POÜOTEI
У вступ! на основ1 анал1зу проблеми обгрунтована актуг альн1сть теми дисертацП, сформульована мета роботи, теоретичн1 та практичн1 завдання 1 викладен1 ochobhI полодення дисертацП.
В 1 глав! дисертацП дасться анал1тичний о г ляд наукових монограф1й га статей з проблеми комп'ютерного навчання мов1, описано перш! експерименти 1 результата використання комп'оге-р!в для навчання граматики 1 лексики р!эних мов, розглянуто ти-
- б -
пи комп'ютерних навчальних програм. Особлива увага прид1ляеться IHC як одному э осноених прикладних иапрямк1в 1111 1 детально описуються компоненти 1НС та 1х функц1ональн1 особливост1.
У вагальному випадку, IHC вклячае так1 взаемод1юч1 компоненти: модуль експерта, модуль Шдтримки модел! учня, модуль педагога, модуль 1нтерфейса. В так1й арх1тектур1 модуль експерта концентруе фактограф 1 чн 1, процедурШ та 1нш1 знания за дану предметну галуоь. Модуль шдтримки модел1 учня в1дпов1дае за актуальн!сть знань системи за учня, вони м1стяться в модел1 учня.
Модуль педагога м!стить у соб! стратег1чн1 й тактичн1 знания експерта-педагога. На основ! цих внань модуль-педагог зд1йснюе керування вс!м процесом навчання.
Лризкачення модуля-1нтерфейса полягае в п1дгримц1 д1алогу в учнем, педагогом 1 експертом.
Дал! рогглядаеться напрямок ШС навчання мов1, який мае у сучасШй л1тератур1 назву CALL (Computer Assisted Language Learning). Системи CALL використовуються, у першу чергу, для навчання друпя мов|.
¡ндив1дуал1зац1я навчання залишаеться головною метою в ц1й сфер1. На думку фах1вц1в у галуз! прикладно1 л1нгв1стики сл1д, насамперед, розвивати стратеги, пк1 означать досягнення р1зних р1вн1в компетенцИ учня: граматично1, соц!ол1нгв1стич-но1, комун1кативно!.
Розробки за вже 1снуючими напрямками сл!д розглпдати як ~^рспективн1 для розв'язування висунутих завдань:
1) Л1нгв1стичн1 засоби типу природно-мовних процесоркв, * систем автоматизованого перекладу;
Z) системи CALL;
3) засоби подання 1 розвитку знань учня;
4) фундаментальн! досл1дхення в моделювання процесу навчання мов1;
5) системи ппермед1я 1 мультимед1я.
Наводят л приклади IHC мови та реал1зован1 в них засоби та методи навчання. Так, за засобами д1агностики I корекцП по-милок IHC мов! под!ляються на
- системи, як1 знаходять помилки;
- системи поглибленого адал1зу помилок;
- розумпшя 1 моделювання шзнавального процесу.
Робиться висиовок про те, що в IHC мов1 зараз п1дтримуеть-ся, .як правило, тиьки синтаксична д1агностика помилок р1аного р1вня детал1зац11.
Реал1зац1я сенантичного анал1зу стикаеться з такими сер-йозшши проблемами, як зв'язн1сть тексту, контекст вхивання сл!в та 1н. Тут велик1 над11 покладаться на розкиток aacofilB I метод1в Ш1, пов'язаних з розробкою л1нгв1стичних процесор1в.
У 2 глав! розв'яауються теоретичш завдання досл1дження: в позиц1й когШтивного п!дходу описан! розроблен1 нами язрадигии комп'ютерного навчання мов1, що порушують якмовн1, так,! техн!чн1 аспекта (концептуальна, технолопчна, дидактична, а такох парадигыи емотивност1 1 контексту навчання мов1.)
ОсЮльки mobhi знания являють cq6od складну взаемозалеглу s структуру, навчальне середовшце мусить мати р!зн1 типи анань, включаючи знания про св!т, знания про мову, знания про правила сп1лкування (концептуальна парадигма).
Використання аасоб!в Multi-media дав ыожлив1сть в!дтворити 1нфориац1ю planol ыодалыюст1: слухову, в1зуальну, ¡Лнетичну, цо максимально наблилае комп'ютерне навчання мов1 до природ-но-традищйного. 3 minoro боку, Ппертекстова технолоПя, пе-ретвориючи звичайну л!н1йну орган1зад!и тексту на багатом!рну, дав нов! мохливост1 для генерацИ текст1в, побудови р!зних моделей текст1в 1 навчання читання (технолог1чна парадигма).
В1дмовляючись в1д тези, що система мае бути "непогр!шним наставником", основну увагу сл!д прид1ляти розробц! гнучких дружн!х 1нтерфейс1з, як1 будують навчальне середовище - еп1вп-рац1вника (дидактична парадигма).
При реал1зац1! кому lil кативши стратег!Р. сл1д враховуват. вадливу особлив!сть мовного сп1лкування, яка м! ;:1ться в його еыоц1йн!й забарвленост1. Парадигма емотивност! складаеться з когн1тивного стану псих1ю! людини, викликаного р1зними емоц1ями, що знаходить вираження в його мовн1й 1 н-човШй поведши! в д1апаэон! схвалення/несхклення, вадоволення/незадо-волення, рад!сть, гн1в та 1н.
Кр1м того, при побудов1 комп'ютерних систем необх1дно вра-ховувати традиц1йн! методи навчання мов1: ситуативн1сть (мова повинна вивчатися в т1й ситуацИ, де вона активно використо-вуетьсй), эанурення (вивчення мови в!дбувааеться без внкорис-тання imral мови) та !н.
В1дпов1дно до висловлювань в1домих Л1нгв1ст!в (В.В.Богданова, Е.С.Кубряково!, Т.ван Дейка) розум1ння тексту являе собою складний когн!тивний процес, який одночасно приводить в pyx 1 когн1тивн1 1 мовн) структури в 1х пост1йн1й взаемодП 1 переп-летенн1, а тому потребуе для свого прот1кання наявност1 у моз-ков1 лщини не т1льки особливих оперативних механ1зм1в, а й своер1дно! внутр1шньо1 "бази внань". Така база включав внання р1зних тип1в: мовн1 знания; знания про св1т, або енциклопедичнI знания; знания про правила сШлкування, або 1нтерактивн1 внання. Складна взаемод1я них знань в головна трудн!сть моделювання процесу розумшня тексту.
Проблема роеум1ння тексту безпосередньо ..ов'язана 1 а:
- застосуванням правил про "одиничн1 знания ", як1 скла-дають внутр1шн1й лексикон людини та втягують у розб1р тексту;
- вибором тих чи 1нших в!дпов1дних одиниц знань ta 1сную-чого запасу;
- придбання нових одиниц знань.
Внутр1шн1й лексикон людини розглядаеться як основний компонент текстово! д1яльност1, як система П забезпечення. Слово займае центральне м!сце в лексикон1, водночас воно виступае як оператор, який при актив1зац11 св1домост1 викликае до життя ланцюжок - ск!льки завгодно продовжений - складних асоц!ац1й. в Шдстави вважати, що в наш1й св1домост! слова "записан!" у зв'язках э 1ншими словами. За висловлюванням М.М1нського, фреймом сл1д вважати структуру даних, яка призначена для уявлення стереотипно! ситуацП. РеальШсть фрейм1в п1дтверджуеться Щлим рядом психол1нгв!стичних експеримент1в.
Таким чином, поряд з наведеними вище знаниями, пов'язаними з1 словом, сл1д назвати ще одне важливе - знания про приналеж-н1сть слова певному семантичному полю, про його включен1сть у певн1 фрейми, тобто в опис деяких стереотипних ситуац!й, в пев-ний контекст.
Моделювання процесу розум!ння тексту в систем1 в1дбуваеть-ся за рахунок поповнення внутр1шнього лексикона учня через звернення до бази знань. База знань вм11цуе словников! та енциклопедичн! в!домост1 про одиниц1 тексту. Таншй п1дх!д дае змогу орган1зувати не т1льки звичайну, л1н!йну роботу з текстом, а й необх!дною м!рсз ро'"шрити семантику початкоиих текст!в, вво-'
,ни додатков1 в1д01юс?1, а також ексгиМкувати смисли, як! не рл.аходпться в текст1 в явному вигляд1.
Шдтримка функцЮнадьно! зв'язаност1 дов1льно! глибини р1зних компонент тексту перетвор»з текст на нове структурне ут-ворс-чня - гипертекст.
Р, розроблен1й систем! г!пертекст аастосовуеться як один 1а засоб1п подання знань 1 пае структуру двудольного графа, зобра-дену на рнс. 1. Граф складаеться з 2 тишв вершин: об'ектами першого типу втексти, фрагненти текст!в, енциклопедичн! та
Рис. 1.
иовн1 знания; вершинам другого типу поставляй в!дпов1дно в1д-ношення
- текстов1 посилання;
- енциклопедичн! посилання;
- мовн! посилання.
Посилання на словников! статт! мать додатковий атрибут -номер контексту, в якому вливаеться поширене слово (словосполу-чення) в даному фрагмент! тексту. Ви61р тако! орган1аац11 слов-никових посилань 1стотний, оскиьки довволле домогтися кращого розум1ння тексту у випадку використання в ньому пол1валентних сл1в.
Остання частина друго1 глави присвячена роэгляду модел1 предметно! област1 - правил рос1йсько! орфографИ.
Як в1дкрита модель воображения орфограф!чних внань ровг-лядаеться семантична мерела (СМ) типу э!рка (рис. 2).
Вид!ляються чотири основних типи об'ект1в: "частина слова", "частина мови", "орфограма", "правило".
Перший тип складаеться з таких ел<?мент1в: кор!нь, преф!кс, суф1кс, зак!нення.
Елементами другого типу е (менник, прикметник, присл1вник, д1еслово, числ1вник, д!еприкметник, частка.
До типу "орфограма" належать, вокрема, орфограми "Е/И","О/А","Н/НН","А/У/И","0/Ё","и/И","Э/С","0/Е","Ч/Щ". Еле-менти типу "правило" м1стять тексги конкретних правил.
Кр1м основних тип 1 в вводиться додатков!:
- додатк.1 - форма (повна, коротка);
- додатк.2 - пох!дн1сть (нелох1дне; пох!дне ! утворене В1Д...).
Ы1к об'ектом "правило" та 1ншими установдииться р!зноиа-н1тн1 в1дношення, до яких налеллть "кор1нь", "прикметник", "орфограма", "коротка форма", "непох1дне" та 1н.
Наводиться реал1зац1я СМ у вигляд1 реляц1йно1 бави даних, в як1й атрибутами являються 1мена об'ект1в, а 1х значениями являться в1дношення м1* об'ектом "правило" та ними.
Розглядаеться процедурна частина - алгоритм пошуку об'екту "правило", виходячи з ф1ксац11 одного з трьох основних тип1в ("частина слова", "частина мови", "орфограма") через уточнюючий д1алог.
У 3 глав! розв'яэуються практичн! ; .шданни досл!дження,
Рис. 2. . -
дано детальний опис арх1тектури та вс!х компонент навчального курсу. "ORF" включав так1 ochobhI структурн1 компонента: _ - модуль експсрта.
- модуль педагога,
- модуль д1агноетики,
- модуль 1нтерфейса.
Роботу починам модуль експерта, який забезпечуе пошук конкретного правила в1дпов1дно до алгоритму, розглянутого у 2 глав1. Будуеться димчм1чний ланцюжок уточншчих запит1в, цо дозволяють у Юниевому л1дсумку вийти на конкретне правило.
На цьому етап! шдключаеться модуль-педагог, який пропонуе або вивчити Еибран- правило, або перейти до виконання вправ. Педагог1чний контроль, який ад1йснюеться модулем-педагогом,
складаеться в блок1в р1эних вправ, як1 генеруються на основ1 вибраного правила а! спец1ально1 бази вправ. У перев1рц1 правильное^ виконання завдань бере участь модуль д1агностики, ■ кий також в1дпов1дае за оновлення оверлейно! модел1 того, хто навчаеться. СШлкування а учнем проходить в1дпов1дно до розроб-лено1 модел1 комун1кативно! взаемодП. Модуль 1нтерфейс^ п1дт-римуе д1алог з учнем на вс1х етапах роботи.
3 кожним правилом пов'язаний комплекс вправ у баз1 вправ. Поряд 1а звичайними орфограмм чними вправами - вставити пропуце-ну букву - в сценар!й модуля-.педагога включено складн1ш1 вав-дання:
- утворення граматичних форм слова;
- утворення сл1в 1з зазначеними суф1ксами;
- вид1лення суф1кса в слов1;
- зам1на синон1мом та 1н.
У режим! виконання вправ можна
- в1дмовитись в1д виконання блока ¿прав, тобто не починати роботу;
- виконувати блок вправ у будь-як!й посл1довност1;
- викликати правило в будь-який момент роботи.
Д1алог э навчальнои системою роаглядаеться як посл1дов-н!сть комун1кативних крок!в педагога 1 учня. Комун1кативн1 кроки модуля-педагога мають локальну зв'яэн1сть, м1стять певиу емоц!йну аабарвлен1сть та розбиваються на
- директивне пов1домлення, яке визначае характер эал;,акчя;
- оц1нкове пов1домлення, що вклкзчао репл1ки, пов'ягяя! в правильною 1 помилковою в1дпов1ддю:
а) реакц1я на правг.льну в!дпов!дь;
б) реакц!я на неправильну в1дтлндь;
- менторське пов1домлення (вкаа1вка на правильие вир1шен-
ня).
Насамперед вид1ляеться реакц1я на правильну в1дпов1дь а першо! спроби 1 правильна в!дпов1дь, але р1 я помилки, а також перша непраг ьна в1дпов1дь 1 подальш1 неправильн! в!дпов1д1.
Комун1кативн1 кроки учня так1:
- в1дпов!д1 на поточний навчальний вплив;
- керуюче пов1домлення, яке мае вплив на х1д процесу навчання.
Наступний р1вень в розвитку комп'ютерного дискурсу в нав-чальних системах нами розглядаються в:
- обл1ку ссц!альних 1 психолог1чних характеристик учн1в, як1 досл!джуються при розробц1 адэптивних навчалышх систем;
- застосуванн1 загальних максим мойного стлкування таких, як Принцип КооперацП Грайса, Принципи 1ронП та 1н.;
- реал1зац!1 не т!льки локально!, а й глобально! прагматично! зв'язност1 д!алогу;
- наданн! быьшо! мотивованост1 I емотивност1 метад1ало-
гу.
Контроль за виконзнням Еправ эд1йсшскться модулем д1агнос-тики. ОсЮльки влраЕИ в блоках зв'язан1 з застосуванням конкретного правила, тобто реал1зована взаемооднозначна в1дпов!д-н 1 сть ПРАВИЛО <--> ВПРАВА, у дашй версП системи не використо-вуються методи розбору помилок учня.
Накопичуеться сума бал1в як за блок вправ, так 1 за весь пер!од контролю. Модуль д|агностики nocTifliio поновлюе на екран! сво! результата в bIkhí контролю. Також розраховуються та в1-дображаютъся пор1внлльн1. дан1 роботи експерта. Bel ц! обчислен-ня дозволяють побудувати оверлейну модель учня.
1нтерфейс з учнем вир!шено у кольоровому текстовому режим1 екрана з використанням багатов!конно1 структури, в1н складаеть-ся з двох основних компонент: 1нтерфейса експерта i 1нтерфейса педагога.
¡нтерфейс експерта реал1зовано у вигляд1 багатор1внёвих спадаючих (Pull Down) меню. Шдтримуеться режим повернення. на попередн1й р1вень 1 переходу на 1нЩ1альне меню.
Модуль штерфейса педагога, зокрема, забезпечуе введения м1-н1мально-необх1дно1 для виконання завдзння 1кформац11, побу-чову piзних багатовтонних дизайн 1 в екрана.
В к1нц1 третьо1 глави наводиться опис irpoBol навчально1 програми "О/А в приел1вниках", яка реал1зуе Multi-media технолог 1ю у вивченн1 правила рос1йсько! орфограф1I.
Розробка та налагодж?лня системи мала 1терац1йний характер, на кожному етап1 якого брали участь студента i сп1вроб1т-ники С1мферопольського.держун1верситету. Перша частина комплексу "СЛОВНИК-ТЕКСТ" пройшла апробац1ю на заняттях з 1нозем!'ими слухачами з Шмеччини на сем i нарах з поглибленого вивчення ро-с1йсько! мори в 1992-1994 pp. (по 16 навчалышх годин на колен
пот1к). В npouect апробацП користувач1 висловили ц1нн1 эаува-ження, внасл1док чого значно роэширились словники енциклопедич-них та мовних знань. Друга частина системи використовувалась на практикум! э рос1йсько1 орфографП студента».« ф1лолог!чного факультету, мзйбутн!ми викладачоми рос!йсько! мови, а також на додаткових еаняттях э1 студентами кримсько-татарського та ук-раГнського в!дд1лення того ж факультету (по 12 годин на кожну групу студент1в). Внасл1док цього було уточнено формулювання правил, вони набули прийнятн1шо1 для комп'ютерного в!дображення фогми, зб1льшено к1льк1сть вправ на кожие правило, покращено ■ дизайн для кожного навчального ьилиьу. У готовому вигляд1 систему впроваджено в С1мферопольському дерлавному ун1верси-тет1 на ф1лолог1чному факультет1, на курсах поглибленого вив-чення рос1йсько! мови для 1ноземних слухач1в та при Шдготовц! аб1тур!ент1в до 1спит1в а рос1йсько1 мови.
У висновку сформульован1 осковн! реаультати дисертац!йно! роботи.
У додатку наводиться опис роботи 1нформац!йно-дов!дково1 системи СЛОВНИК-ТЕКСТ.
0CH0BHI РЕЗУЛЬТАТЫ РОБОТИ
1. Сформульована система парадигм комп'ютерного навчання мов! реал1зована в комплексна Л1нгв1стичн1й Навчалььо-1нфор-мац1йн1£ систем!, яка скдадаеться в двох компонент:1 1нфор-мац1йно-дов1дково! системи СЛОВНИК-ТЕКСТ та навчального комплексу ORF.
2. На основ1 анал1эу моделювання розум1ння текст1 в людиною . побудовано модель предметно I галуа1 та ппертекстова система СЛОВНИК-ТЕКСТ, яка п1дтримуе 1нтерпретац1ю тексту за заданою тематиков.
3. Роароблено структуру бази анань а правил рос1йсько! орфографП 1 ароблено II наповнення.
4. Реал1вовано розроблен1 нами алгоритми пошуку та включения' об'екта "правило" в базу знань модуля-експерта комплекса^ ORF.
5. Сформульовано принцип ПАРИТЕТУ СИСТЕМА-УЧЕНЬ, який забезпечуе р!вн1 права того, хто навчаеться, 1 системи в керу-ванн! процесом навчання, а також стьореннл эручного та гнучкого
навчального середовшца.
6. Реал1эовано модель комун1кативно1 взаемодП, що грун-туеться на принцип! ПАРИТЕТУ СИСТЕМА-УЧЕНЬ.
7. Розроблено та реализовано к1лька р1зноман!тних тип1в вправ та план1в 1х виконання, як 1-орган 1зують р1зн1 навчальн1 впливи.
Основн! положения дисертащI опубл!кован! в таких працях:
1 .Апатова Н.В., Иловайск-чл Е.И. Компьютерное обучение школьников основам САПР // Психолого-педагогические вопросы компьютеризации обучения в средней иколе. - М., 1989. -С. 105-106.
2. Иловайская Е.И..Круликовская И.М. О нетрадиционных формах обучения английскому яэыку в Симферопольском госуниверситете // Компьютерная технология обучения в высшей школе. Севастополь, 1989. -4.1. - С. 110.
3. Бессонова Л.Е., Дикарева С.С., Иловайская Е.И. Перспективы использования компьютерной формы текстов в условиях краткосрочного обучения русскому языку // Тез. конф. "Содержание и методы учебной и внеаудиторной работы на краткосрочных курсах по русскому языку",- Симферополь, 1990.. - С. 43-44.
4. Иловайская Е.И. Обучающие программы на базе ЕС ЭВМ.-' Симферополь: Полиграфия Крымского ЦНТИ, 1991. - 3 с.
5. Слокарная база знаний и текст в лингвистической учебно-информационной системе / Л.Е. Бессонова, Е.П. Гуторова, С.С. Дикарева, Е.И. Иловайская, В.В. Чечеткина // Проблемы учебной лексикографии: состояние и перспективы рззвития: Материалы общесоюзной конф. - Симферополь, 1991. - С. 22-24.
6. Дикарева С.С., Иловайская Е.И. "Мир текста" и компьютерное обучение языку // Тез. конф. "Восток-Запад по новым шформационным технологиям в образовании". -М., 1992. -С. 185-166.
7. Разработка информацгонно-лингЕистических моделей для обучающих программных комплексов по языковому общению: (Отчет по НИР 36/91) / Симферопольский госун-т.; Руководитель темы В.М. Ронгинский. - N ГР 019100568-10. - Симферополь, 1993.- 50 с.
8. Дикарева С.С., Иловайская Е.И. Диалог с компьютером и максимы языкового обгдения // Тез. Междуяар. студ. ик.-семинара "Новые информационны'1 технологии в образовании". - Гурзуф,
1994. -С. 53-54.
9. Ronginsky V., DikarevaS., Ilovaiskaya H. Cognitive model of the Russian orthography computer course // Proc. Intern.. Conf. on Computer Tech. in Edueat. - Kiev, 1993. -P. 179-180.•
10. Dikareva S., Ilovaiskaya H. Ronginsky V. Concept paradigms of parity-principle language learning// Proc. East-Vest. Intern. Conf. on Computer Tech. in Educat.- Partenlt, 1 1994. - Part 1. - P. 60-65.
Иловайская Е.И.
"Методы и средства построения обучающих систем, основанных на представлении знаний о языке".
Диссертация представляется в виде рукописи на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.25.05 - информационные системы и процессы.
Защита состоится в Институте Кибернетики им. В.М. Глушкова HAH Украины, г. Киев, 1994 г.
В соответствии с общей целью диссертационной работа поставлены и решены следующие задачи: сформулирована система парадигм компьютерного обучения языку, которая реализована в комплексной Лингвистической Учебно-Информационной системе; на основе анализа моделирования понимания текстов человеком построена модель предметной области гипертекстовой системы, поддерживающей интерпретацию текста по заданной тематике; разработана-структура базы знаний по правилам русской орфографии; реализованы алгоритмы поиска и включения новых обгектов типа "правило"; реализована модель коммуникативного взаимодействия, основанная на принципе паритета система-обучаемый; разработаны и реализованы несколько различных типов упражнений и планов их выполнения, организующие различные учебные воздействия.
Ключов1 слова: компь'ютерне наьчання мов1, модель предмет-но1 галуз1, система парадигм, ппертекст, модель комун1кативно1 вваемодП.
Ilovaiskaya H. "Means and methods of building computer assisted learning systems, based on the language knowledge".
The thesis carries the form of manuscript to stand for a scientific * degree doctor of technical sciences in information systems and processes, speciality 05.25.05.
The thesis defence will be held in the V. M. Glushkov Inst, of Cybernetics, NAS of Ukraine Kiev, 1994.
In compliance with the general goals of the thesis the following tasks are solved: the paradigm computer assisted learning system is formulated; algorythms of "rule" type have been developed and implemented which search and include new objects; a subject domain of the hypertext system spurning out of the analysis of text comprehension modelling is built and the domain maintains the text interpretation on the given theme; a data base structure of the Russian orthography rules is developed and search and including new objects of the "rule" type algorythms arc realized: a communicative interaction medel based on the parity principle system-learner is developed and implemented: several types of various exersises and plans of their doing, organizing different learning approach are developed and included in the teaching process.
ГПдп. до друку 18.11.94. Формат 60x84/16. Пашр друк. №2. Офс. друк, Ум. друк. арк. 0,93. Ум. фарбо-вщб. 1,36 Обл.-вид. арк. 1,0. Зам. 1147, Тираж 100 прим.
Редакцшновидавничий ш'дд'л з полтрафтною диьницею 1пституту юбернетики ¡меш В. М. Глушкоза ПАН Украши 252022 Киев 22, проспект Академика Глушкова, 40
-
Похожие работы
- Система программно-алгоритмической поддержки мультилингвистической адаптивно-обучающей технологии
- Управление качеством электронных обучающих систем
- Инструментальные средства создания интеллектуальных обучающих систем с визуальным преобразованием, сопоставлением и вычислением формул
- Технология "активный блок" для создания распределенных обучающих программных комплексов
- Разработка и исследование инструментальных систем игрового обучения на основе анализа проблемно-ориентированных формальных программных машин