автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Разработка алгоритмов и устройств для распознавания неоднозначных сообщений в системах автоматизированного обучения

РГБ ОД

Томская государственная академия систем упр/аления и радиоэлектроники

lia правах рукописи

9*3. л/ /

МАХУТОВ БУРКИТ НАБАТБАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ НЕОДНОЗНАЧНЫХ СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ

Специальность № 05,13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 1994

Работа выполнена ! Томской государственной академии систем управления и радиоэлек-роннки.

Научный руководитель:

кандидат технклеских наук, доцент

Шевелев Юрий Ппвлович. .

Официальны'.! оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Агибнлов Геннадий Петрович;

кандидат технических наук, доцент

Власов Владимир Алексекиич.

Ведущая организация: Нападно-спбйрский региональный центр новых информационных технологий кибернетического центра при Томском политехническом университете.

Защита диссертации состоится 1995 г. вчасов

на заседали!! специализированно^ Совета K06S.05.01 Томской государственной академии систем управления и радиоэлектроники По адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, »

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томской государственной аквдемни систем управления и радиоэлектроники.

Автореферат разослан " & / 1994 г.

Ученый секретарь специализировадвогоСоьёта, д-р техн. паук Ж//Г^^^^ В.А. Бондарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. XX век и особенно его вторая половина характеризуется лавинообразным. ростом объемов научно-технической информации, принявшим характер информационного взрыва во всех сферах человеческой деятельности. Информационный вврыв породил множество проблем, важнейшей из которых является проблем« обучения, .т.е. освоения информации человеком,, поскольку научно-технический Прогресс определяет только та ее часть, которая усвоена обществом.

Особый интерес представляют вопросы", связанные с автоматизацией обучения, поскольку "ручпые" методы без использования технических средств дивно исчерпали свои возможности и повышение их лффективности обеспечивается лишь усилиями нопаторов,' опыт которых практически не поддается распространению.

Наибольшую известность во не ем мире получили автоматизированные обучающие системы (АОС), в которых моделируются процессы пйформиционного взаимодействия, имеющие место между учащимся и .учителем, такие, как представление учебной информация, выдача контрольных попросов, анализ ответов, выставление оценки и др. Не все зти составляющие одинаково актуальны с позиций необходимости их иптоматпппднн. По настоящему актуальной является лишь операция анализа правильности ответов, поскольку только не ее псионе базируется самоконтроль индивидуальной работы учащихся. Поэтому в первую очередь следует автоматизировать только проверку правильности ответов.

Операция самоконтроля является одной из самых массовых. Ее можно реализовать как на универсальной ЭВМ, так и в виде специализированного устройства. Второй внрнннт является более эффективным, так кик ЭВМ представляет собой готовое изделие, созданное не для самоконтроля и всякий раз необходимо тратить

время на приведении ЭВМ в рабочее состояние. Слециялизировянпое же устройство можно сделать таким, чтобы оно. не требовало никакой настройки и было бы готово к работе в любой момент.

В' случае автоматизированного самоконтроля главным является вопрос о форме представления ответа для машинного распознавания его правильности.

В традиционных АОС из-за неоднозначности натуральных ответов в основном используются выборочный системы, когда одновременно с вопросом учащемуся дается перечень альтернатив, из которых одна или несколько являются правильными. Реже применяется ввод натуральных ответов, если это однозначная упорядоченная последовательность символов (буква, цифра, число,- слово и. др.), общее количество знаков которой заранее ограничено, т.е. не превышает определенного Заданного числа, в то время как натуральные ответы могут быть любой длины.

Это значительно сужает круг тех учебных упражнений (вопросов и задач), которые учащийся мог бы выполнять самостоятельно в режиме самоконтроля.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состоит в разработке специализированных устройств вычислительной техники для автоматизации . самоконтроля индивидуальной учебной деятельности, обеспечивающих дихотомическое распознавание неоднозначных символьных последовательностей и обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, такими, как удобное расположение символов на клавиатуре, универсальность относительно учебных предметов, минимальное время ввода * ответов и отсутствие ограничений ни количество заданий и длину вводимых последовательностей.

НАУЧНУЮ НОВИЙНУ работы составляют:

1) алгоритмы распознавания прпнильности ответов, охватывающие по сршшгаию с существующими значительно более широкий дшшнаоя ииолпоуинчностя аотурильимк оттягов; . .

— а —

2) специализированные контролирующий устройства, предназначенные для мггоматизяцнп функции самоконтроля и внешнего контроля усвоения учебной иифорглиаии д автоматизированных системах обучения, обладающие более широкими логлко-дидактичеекшга возможностями и значительно улучшена ы ми ькенлуатационньшн характерпстпнамн.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в создании специализированных контролирующих устройств вычислительной техники, предназначенных для использования з систедах обучения, ориентированных да самостоятельную хоботу учкгц:гхс.'£ и обеспечивающих автокашзицшо ссчсхгипроля и вньшяого контроля по JiKiiriïî учебным дисциплинам и любых учеРпых пааеденля::.

ВНЕДРЕНИЕ И РЕАЛ II3AI Ц1Я D ПРОМЫШЛЕННОСТИ. В соответствии « хоздогсиорпс-i геиой. *•>" 07/02 от 1' января 1892 г. "Разработки и тахночеекая реализация алгоритмов распознавания символьных поеяедозателы-.оггех!" лабораторией информацион-но-диднктпчаских евстем зяешел ывдематпки ТАСУРа

переданы пронзподст.пелно-г(:хиолог1птеской компании "Трапеэлектро" (г. Якутск) (лн'циал11йир:шняаые контролирующие устройства СИМВОЛ-PI (российский «араант) и СИМВОЛ-С (якутский вариант) дли организации серийного-,выпуска, lia этот период 1TFÎC "Травсэлег.'гро'' изготовлено и анедрено более одаон тысячи устройств. Кроме того еализш кифедри высшей математики выпущена экспериментальная пнртпя ь.о;гтролкрую1Рих устрсйотп СИМВОЛ-ВУЗ, СИМВОЛ-К (Казахстана ;<"i зарплат) и СИМЕОЛ-Р1 российский вариант) около 300 шт^к.

АПРОБАЦИЯ РАБОТ I:

1) алгоритмы расдолгазйПЕя мяоговйриннтных входных сообщений и их технический рни.ыавцяя обсуждались на семи конференциях:

- г. Омск, 108!) г.. Республиканская научно-методическая конференция;

- I". Актюбинск, 1089 Всесоюзная научно-практическая конференция;

- г. Ленинград, 1990 г., Веесоюгшгя паучио-мвтодцческая конференция;

- г. Челябинск, 1991 г., Всесоюзная иаучно-пршстотеская.конференция; -

- г. Самара, 1993 г., Государственная научно-методичссипя конференция;

-г.Новокузнецк, 1994 г.. Межвузовская иаучпо-пршетпческая конференция; ■

- г. Томск, 1994 г.. Региональная паучяо-техниченжая конференция.

2) основные положения диссертации опубликованы в пятнадцати работах.

К ЗАЩИТЕ ПРЕДСТАВЛЯЮТСЯ: . 1) алгоритмы, обеспечивающие распознавание правильности неоднозначных ответов в системах автоматизированного обучения:

- распознавание неоднозначных ответов, варианты которых различаются только перестановками всех символов, относящихся к одному и тому же множеству (алгоритмы группы А);

- распознавание неоднозначных . ответов, варианты которых отличаются последовательностями символов, относящихся к различным множествам (алгоритмы группы В);

2) техническая реализация алгоритмов групп А и В в виде специализированных ыикроЭВМ со встроенный программным обеспечением.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ даотся анализ соврслсдлого состояли« проблемы автоматизации самоконтроля и формируется продме? исследования диссертации. .

Рассмотрена четыр^хурохиивая цнфорнаппошго-дндаБТИческая система, ни.итгаая СИМВОЛ. Нп перлом урогше атой системы автоматизируется только самоконтроль самостоятельной работы учащихся.

На втором урогше осуществляется кэтсматнзнрозаиная яодготов-пч дидактических материал;«! для первого уровня. Зто в основном астсматппацня подготовки различного рода индивидуальных заданий, контрольных реГ;пт, пййорон контрольных нойросов к т.д., обеспечивающих деямсхшость ачтоматчзацка зпезшсго контроля и самоконтроля, Нп т[.ьт!-0.:: уцсвие реализуется "злыстроииый журнал"'. представляющий со^сй систему йьгокахизпроиапного учета результатов самостоятельной ряоотл учащихся. Четакртьш уполкць по своей сути не отличается 01 ДОС з традиционном её понимании, где автоматизировано все: и самоконтроль, н зпедзллй контроль, а подготовка лкдаиий, аыдйча учебной информации, формирование сопутствующих и рукоппдящ:»' фраз н т.д. ГГри ятем обеспечивается полная дскишюзгщии четвертого урогня и его ссир.чгцемость со всеми предыдущими уровнями как. по дидактччесшш материалам, так и логпко-дндакткпе-.'кпм гпойс'яеы.

Главна^ в ятп,1 иерархии является першлй уровень.- Здесь рйнлпзуютсл осковаыг подходы к шпотхизациа обучения— самоконтроль и икелнп«!» контроль. подготовка компьютеризированных учобних ;:осг.!!;<:5, сбгепечииатоедта аоаыо;кпос:ть самоконтроля, машиипой рчг ног.мп.чкие правильности отаетоп, предстаялецпьг-: в натуральной фирин.

ГЛАВА ВТОРАЯ посвящена разработка алгоритмов распознавания пеоднозпичпих еходяы:; сообщений.

ОспошгоВ принцип, сялол<8НПкй л разработку алгоритмов распознавании, заключается а дихотомической классификации

входных сообщений во группам синонимии с заданными кодами заданий. То есть кпд ягдпякя Еыстусйзт в роли критерия, согласно которому осуществляется дихотомическая классификация всак входных сообщений, Н.ч рис. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего дихотомическую классификацию..

Рис. 1. Структурная схема для реализации дихотомической классификации

Входная информация вводится при помощи клавиатуры (блок 1). Первые два знака поступают в блок 2, ото символы, образующие КЗ. Все остальные символы, представляющие собой входное сообщение, поступают в блок 3, преобразующий входную последовательность в КЗ. Если введенное входное сообщение входит в группу синонимии КЗ, находящегося в блоке 2, то на выходе схемы равенства (блок 4) появится сигнал, который переведет блок индикации (блок 5) в состояние "правильно".

Основным блоком изображенной. на рис. 1 схемы является преобразователь, поскольку от него зависят диапазон неоднозначности ответов,распознаваемых устройством,и его шумовые характеристики.

На рис. 2 приведены два типа преобразователей входных сообщений, первый (рис. 2, а) построен на основе арифметического сумматора, второй—(рпс. 2, б) на основе сумматора по модулю два.

Последовательное соединение преобразователей первого типа образует ленточную однородную структуру, которая обладает . совершенно новыми свойствами, каких нет у отдельных преобразователей. Глазное из этих свойств состоит в том, что закон формирования кода задания зависит от числа ячеек и от количества и способа распределения сигналов переписи, подаваемых па отдельные ячейки.

Проведенными исследованиями установлена связь между системой расположения чисел в треугольнике Паскаля п коэффициентами диофантовых уравнений, реализуемых однородной структурой. Благодаря этой связи с помощью треугольника Паскаля легко найти коэффициенты любого диофантопого уравнения этой среды.

На вход преобразователя второго типа поступают последовательности четырехрнярядпых двоичных чисел где r,=a, b, с, d,r ¿=1,2,...л, которые преобразуются в двухразрядное шестнадцатерпчпое число aß = а3 «о ß3 ßi А Йз- Работа схемы описывается системами линейных (в смысле H.H. Жегалкина) ураапений, которые определяются количеством символов входного сообщения.

При односимвольных отпетая система уравнений имеет следующий ВИД! . '

т - ai ссг = Ö а\ = bi . «о = 0

Ä = <M ßi - о

th = dx

'M

H

- lo -

л.

л _

Л-

bt-

ISM

Bq

Ti 11

7ГЯ

ш

и

pq i

Bq o

Al Bí 4

1 Id ва

0 i P.G 0

1

Й

3

4 3

5 4

G 7 5

С 6

DL 7

DK

Сннхр.

=1

=1

0 0

EG

1 1

2 1 2

3 3

4 4

5 &

6 6

7 7

Gl

\

7Ч

8n

> А'

-»¿о) ->/»11 i ->/72

-> ß3 ->

-> al -> «2 «3

> «

С)

Рпс. Я. Првобрапэдптвя)! входных сообщений

При двухсимвольяых ответах система уравнений имеет вид:

' a-i ~ a ¿ cti^bi ai = b-í a0~Ci

A-c.

A =ci, " ,

Д = dt

Actx

Для трех-, четырех- и пятисимвольных ответов имеем соответствующие системы уравнений:

а-* = Ъ\® пл

a¿ = Ьг ах = Ci © Ьз Ш - Сг fi = dx®ci

А = (h Д = a, ® d» Д) " «а

а.< = Ьг ® а4 #2 = Сх ® Ьз ах = с 2 ® Ь4 ffo = dx © с3

Д = ai © г/з ■ Д=Й2©А До = íh © ffi3

ЙГз^С1®Ьз+Об Ü2 = bi® С2

ai = Ы ® ce ® di со = с4 ® d2 Д = c5®rf3®o,

Д = d5®aa® bi Д0 = Ь2©О4

где йняк © обозначает логическую операцию суммирования по модулю два, выран:ающуюся через булзвы операции дизъюнкции, конъюнкции и инверсии следующим образом:

Ьх © аз = Ъх аз + Ьх аз

сх ©Ьз = СхЬз + СхЬз и т.д.

Преобразователи ставят в соответствие каждому двухеинволь-ному КЗ вполпе определенное множество входных сообщений, которое является строго фиксированным. Условпо такое соответствие -мозкно представить в виде концентрических кругоз (рис. 3), разбитых иа секторы, каждому из которых соответствует синонимическая группа, Секторы пронумерованы от 0 , до 265. В шестнадцатерхпшом представлении эта номера являются кодами заданий. Концентрическими кругами ~се сообщения разбиты па подгруппы. В каждой подгруппе сосредоточены сообщения одинаковой длины.

- 12 -255 О

Рис, 3. Структура распределения входных сообщений по синонимичным группам

В работе проведено детальное Исследование преобразователя второго типа. Результаты сформулированы в виде следующих восьми теорем:

1. Пусть даны два входных сообщения Х="Х1 хг ... г„иГ= у1у1 ... уп, КЗ которых, соответственно Кх и К... 'Произведем операцию конкатенации этих сообщений, в результате получим новое входное сообщение ... хт ц1у2 ... 1/г, КЗ которого обозначим Кг.

Теореме: К'Н конкатенации • двух входных сообщений X и У произвольной длнаы т и я определяется как сумма по кодулю два КЗ

-13 - •

сообщения У с члйлом, полученным в рез5'льтпте циклического сдвига КЗ сообщения X л сторону старшего разряда на длину п сообщения

т.е. '■•..'

где кУ —число, полученное в результате циклического сдвига в сторону старшего разряда на п символов числа п—длина сообщения У.

2. Пусть дало некоторое вхсдпое сообщение, представляющее последовательность чисел, каждое пя которых равно пулю. Обозначим его х0 ц будем называть пулевым входным сообщением.

Теорема: Входное сообщение 2, полученное в результате конкатенации нулевого сообщения х0 п некоторого произвольного ¿-символьного сообщения У, будет всегда принадлежать к той же группе синонимищ что и произвольное сообщение У.

3. Пусть даны входные сообщения М1,М1,,... Ме, коды задания которых, соответственно, Кт,Кт, ... Кш, а число входящих в них символов — Щ,пц, ...

Произведем конкатенацию этлх сообщений, в результате получим новое входное сообщение 2-ЛГ, М2 ... Ме, КЗ которого ^, а длина щ+тпг+...+тв. ...

Теорема: Код задания сообщения 2, получеппого з результате конкатенации нескольких сообщений М^М» ... М„, определяется соотношением

Кг - Ф К^-^Ф...® К

где число, полненное а результате циклического сдвига' в

стропу старшего разряда (т2+...+те) ряз кода Я"ш; Я^-*"1*' — число, полученное п результате циклического 'едпяга а строну старшего рпзрцдп (/яг+...+тг) рая код« ЛГт п т.д. .

4. Теорема: Все входные сообщения, полученные в результате конкатенации нескольких синонимичных сообщений одинаковой длины, будут входить в одну группу синонимии.

6. Теореыа: Код задания сообщения Z, полученного в результате конкатенации двух входных сообщений X и У, является инвариантным относительно любого сообщения, синонимичного X, дрц неизменном У.

G. Теорема: Код задания сообщения Z, полученного в результате конкатенации двух входных сообщений X и У, является инвариантным относительно любого сообщения длины п, синонимичного У, при неизменном X.

7. Пусть двпы входные сообщения X=x¡x2 ... хт и У=%г/2 ... уа. Обозначим их КЗ, соответственно, К, и Кг Образуем Fía основе операции кошеатепации новое сообщение Z~xxx.¿ ... x,jjly1 ... у„, К У которого Кг. Предположим, что входное сообщение X является слуяеебдой частью некоторого усложненного кода задания ЕЕ',

' который соответствует входному сообщению У. Тогда ЕЕ'—К^Х и имеет место следующая теорема.

Теорема: Если Х^К^, то усложненный КЗ некоторого входного сообщения Y длины п является инвариантным относительно любого количества синонимэтных У сообщений такой нее длины п.

8. Теорема: При удлинении КЗ не все синонимичные сообщения попадут в одну группу синонимии.

В результате проведенных исследований найден. способ, позволяющий определить, можно ли подобрать входное сообщение в качестве служебной части усложненного IC3 так, чтобы два произвольно выбранных сообщения оказались синонимичными относительно этого КЗ.

-15В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассмотрели вопросы, связанные с технической реализацией алгоритмов распознавания неоднозначных входных сообщений в виде специализированных контролирующих устройств, Ейзванзшх СИМВОЛ.

Описаны Две. тинч специализированных устройств вычислительной техники: одно создапное на базе микросхем малой и средней интеграции, другое — на основе однокристальной ' микро-ЭВМ КР1816 ВЕЗ 5.

Сформулированы основные требования, которым должны удовлетворять устройства автоматизации самоконтроля и описаны особенности зкодн ответов н устройство. Благодаря тому, что устройство СИМВОЛ обрабатывает не вводимую информацию, а номера пижняиемых клавиш, стало возможным создавать устройства, применимый з других страна::, для чего достаточно нанести на основную пня ель соответствующие алфавиты .баз каких-либо изменений в схеме устройства и программ его работы. Примерами таких устройств являются: СИМВОЛ:К с казахским алфавитом и С'ИМЕОЛ-С с якутским алфавитом. . .

Основные характеристики устройств СИМВОЛ:

1. Назначение — автоматизация самоконтроля и внешнего контроля индтшдупльпой учебной деятельности всех категорий учащихся.

2. Область применения — все виды учебных заведений — вузы, техникумы, лицеи, гимназии* общеобразовательные школы, ПТУ и др.

3. Масса-СНМВОЛ-Р, СИМВОЛ-С— 0,4 кг;

символам, символ.к—1 кг.

4. Гкбаритаыэ размеры — , ■ . •

СИМВОЛ-Р, СИМВОЛ-С — 165x100x23 мм;

СИМЕОЛ-Р1, СИМВОЛ-К — 276x175x36 мм.

б. Потребляемая мощность — 2 Вт.

0. Режим работы —долговременный.

- 1.0 -

7. Ввод ответов в натуральной форме путем посимвольного их набора на. клааидтург. Применимы любые выборочные и выбороч-но-конструированные системы.

8. Клавиатура ввода ответов состоит из 25 кнопок и содержит буквы русского, латинского и греческого алфавитов, десятичные цифры, математические знаки. Предусмотрена возможность неограниченного, расширения символов клавиатуры.

9. Распознает правильность ответов:

- с упорядоченной или неупорядоченной последовательностью символов;

— с коммутативностью скобок, запятой, точки с запятой, зкаков умножения и сложения или без нее;

- с возможностью ограничения числа значащих символов;

— с обязательным или необязательным вводом скобок, запятой, точки с запятой, знаков сложения и умножения.

10. Отсутствуют ограничения на количество заданий и длину вводимых ответов.

11. Универсально относительно изучаемых предметов.

12. Всякий вопрос снабжается кодом задания в виде некоторой

г

последовательности (}укв и цифр.

13.■•Длина кода задания-переменная, но не менее двух зяаков.

14. Обеспечивает полную сопрягаемость по кодированию всех дидактических материалов, подготовленных раз-личными преподавателями. •

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена основным аспектам применения специализированных .устройств для автоматизации самоконтроля в учебном процессе. Рассмотрены способы кодирования заданий с однозначными и неоднозначными ответами.

На рис. 4 приведена таблица режимов кодирования заданий. Внешний контроль, т.е. контроль • со стороны преподавателя, реализуется через систему паролей, поскольку устройство СИМВОЛ па

• -11-

есячпй вгедезтшй з пего ответ сообщает пароль в виде посл'1догат«лъпссти цифр, а которую могут входить и буквы.

Число л старшем регистре блока регистров . реяс:тштой чпеТн КЗ Число п младшем, регистре блока регистров реясимной части КЗ Режим работы

0 0 ■ Исходный режим

1 1 —скобки 2 — запятая 4 — знак умножения 8 — точка с запятой н. знак сложения БЕЗРАЗЛИЧИЕ (необязательный ввод служебных символов)

2 1 — скобки 1 2 -^занятая 4 — знак умножения 8 — точка с запятой и знак сложения КОММУТАТИВНОСТЬ служебного символа

4 я е{1,2,...,15} Ограничение числа значащих символов

8 п е {1,2,.,.,15} МЕШОК (неупорядоченная последовательность символов)

Рис. 4. Таблица режимов кодирования заданий

Дидактическую основу цнформационпо-дпДактической системы СИМВОЛ составляют кодированные сборники вопросов, примеров, задач п упражнений по разлившим учебным дисциплинам. Приведем несколько примеров: , .

1. Математика

1) Выполнить упражнения:

(КС).7 + 2 = (МОТ), 2x8 + 21:7 =

(4А). 5-1= (ВН5). 1В: (1-1-3) «

2) (4С). У Кати три карандаша, а у Веры па два больше, Сколько карандаше}"! у Веры?

2. Русский язык

1) Вставьте пропущенные букаы:

(УДА). Развевающий зн..мёяа ъетьр.

(МТБ). Разд..ват! скорость, см.. лить лыж.. .

2) Укажите правильное ударение в следующих словах. При самопроверке вводить в устройство код и ззтьм по порядку номера ударных слогои.

(ЙС).Автобус, агент, агония, алфавит, аргумент, арест, баллотировать, баловать, верба, воры, гектар, гравер,

8) Просклоняйте слова. В устройство вводить то;:ько окончания, начиная с именнт. псдаяш.

(ЛВ). Машина; (ОЙЛ).Окло.

'4) (ГК7). Допишите окончания:

согласно письи.., в соответстз.. с прика^иы, в теченн.. хтода, вопреки здраво., смысл.., в верхнем течешь, реки.

3. Геометрия и тригонометрия.

1) (7ГБ). В пирамиде сечекне, параллельное оекопецщо, делит высоту в отношении 3 : 4 (от вершшЙ! к основанию). Площадь сечвави меньше площади основании ш 200 кв. см. Определите площадь основания.

2) (шУЛ). Ниити радцаяную меру дуги 210°. Отпет выразить через я.

8) (ЗКЗМ). Найти г^а, ссяй йп2 а » 3/7.

4. Физики ■

1) (ДД5). Поедд движется со скоростью 80 кгг/ш.с. Сколько кп сл проедет за 4 чеса?

2) (67В). Первая космическая скорость ришт' 8 км/с. 1С,'и;ои расстояние ь ¡'.:; пройдет иц 1 шш раг.ега, летящая с ти-чой скоростью»

3) (СЛИ). Вычислите количество теплоты в (кД:;с), нврбкодвьшз для нагревания яа 1 градус Цельсия 10 кг аоды.

- 19-1) (Л1Ш). Определить мощность тока в электрической лпмпе, которая при напряжении 220 В потребляет ток 0,26 А. Ответ представить в Вт.

5. Хштя

1) (ЖГ). Какое количество вещества шпомилия содержится з образце этого металла ияссой 10,8 г?

2) (Лб). Определить состав соли, образующейся при реакции взаимодействия 2 моль гидрооксида катая и 1 моль фосфорной кислоты.

■ 8. География

1) (ДД). Величайшая пустыия шгра пазывястся ... .

2) (ВА). Какая пттща встречается только в Африке?

3) (1!Г!ЛС). Как называется страна, столицей которой является город Тунис?

7. Высшая математика. Специальные разделы

1) Следующие числа записать в алгебраической форме (ввести сначала Ее г, ватеи Im г в виде обыкновенных несократимых дробей, не выделяя целой чести): .

а) (ТС.РП), г = б) <73.РЯ». г =

2) Найти точку г2, симметричную заданной точке г1, относительно данной окружности |г - г0| = R. (Ввести сначала Нег2, затем Imz2):

я) (Я2.РП). ¡z - I - /| = 2, zt~i;

б) (ТБ.РЯ). \z - 2| = 4, г\=1-1.

■. В данное время дидактический фонд пнформационпо-дпдактйчес-кон системы СИМВОЛ составляют следующие публикации:

1. Бедннп И.Г. Сборник упражнений по природоведению.

5 класс. — Томск: Изд-во ТАСУР, Î993—03 с.

2. Волтовский В.М. Сборник упражнений ло ярнродпяадрятт.

6 класс. — Томск: Изд-во ТАСУР, 1993. — 66 с.

3. Лепила C.B., Потсмкпяа С.П. Теория вероятностей' и математическая статистика. —Ангарск, 1BD2. —48 с. — (Праярият / АППО "Формат"-; 74 —100).

4. Лузина Н.И. Сборник упражнений по математике, б КЛДСС. Чисть 1. Натуральные числа.—Томск: Изд-во ТАСУР, 1091. —110 с.

б. Лузина Н.И. Сборник упражнений по математике, б класс. Часть 2. Дробные числа. — Томск: Изд-во ТАСУР, 10Q4. —126 с.

6. ГДагаонаников Л.Й., Глазов Г.П. Высшая математика. Специальные разделы. Часть 1. — Томск:- Изд-во Том. ун-та. 1992. — 108 с.

7. Мйгизшшкков Л.II., Глазов Г.Н.. Высшая математика. Специальные разделы. 4tiCTb 2. — Томск: йзд-во Том. ун-та. 1DÖ2. — 103 с.

8. Магазианикои Л.И., ГорСопев H.H. Линейная алгебра.—Тонек: Изд-во ТАСУР, 1993. —182 с. '

0. Магсшшнипоа Л.И. Сборник задач ьо щате^апше. Чисти 1-3. Тождественные 'Преобразования. Лписшше н 1свадраткые ургцщс&пя и неравенства. Прогрессии. —Тоиск: Изд-во ТАСУР, 1G04. —67 с.

10. Магазшшкков Л.И. Сборник задач по математике. Часть 4. Тригонометрия. —Томск: И.чд-no ТАСУР, 1093.-64 с.

11. Магазиншхков Л.И. Сборник задач по матеы-атт«>. Часть б. Логарифмические к показательные функции. — Тоиск: Иод-во ТАСУР, 1ÖC3. — 41 с. 0

12. МагазцннакоЕ Л.И. Сборник упражнений по математике.

1 класс. —Томск: Изд-во ТАСУР, 1904. —144 с.

18. Поздеева С.И. Сборхшк упражнений: со русскому я;шку,

2 клагсГ- Томск: Изд-во ТАСУР, 1994. — 70 с.

14. Шевелев 10.11. Синовы дискролюй Магнитки. Булаза алгебра. — Томск: Изд-во ТАСУР, 1992. — 84 с. •

15. Шезелев Ю.П. Учись читать. Учись считать.: Сборник упражнений для йзтоматизщ)овапно& технологии обучения / Под ред. Л.А, Шимел__Томск: Изд-во ТАСУР, 1ÖS4.—128 с.

16. Шнмап Л.А. . Пособие по русскому языку. Орфография. Часть 1. —Тоиск: Изд-во ТАСУР, 1003. —176 с. .

17. Шиыан Л.А. Пособие по русскому языку. Орфография, Чи.ть 2. —Томск: Изд-во ТАСУР, 1993.—207 с.

— 21 -

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Установлено, что использование универсальных ЭВМ для пптпмити.чнции ниибплеи массовой в учебном процессе операции самоконтроля результатов ' самостоятельяой работы является недостаточно эффективным как ¡экономически, так и относительно эксплуатационных характеристик.

2. Показаны основные требования, которым должны удовлетворять специализированные устройства для автоматизации самоконтроля, и сформулированы основные положения информационно-дидактической системы, основанной на использовании специализированных контролирующих устройств и упияерсплышх ЭВМ.

Я. Рплработяяы алгоритмы распознавания входных сообщений, сбеспечна.чгощпс дихотомическую классификацию ответов по принципу ПРАВИЛЬНО-НЕПРАВИЛЬНО относительно кодов заданий. При атом отпиты могут Гн.ттт, ттррдетнпленм как в натуральной форме, так и в виде альтернатив — вариантов ответов.

4. Рассмотрены способы нахождения кодов заданий для сообщении, полученных в результате конкатенации нескольких ответов. Показаны возможности- алгоритмов распознавания относительно объединения двух произвольных сообщений в одну группу синонимии с удлиненным кодом инднния.

6. На основе разработанных алгоритмов распознавания созданы пошло. типы контролирующих устройств: СНМВОЛ-Р, СИМВОЛ-Р1 — российский варианты, СИМВОЛ-С — якутский вариант, СИМВОЛ-К — казахстанский вариант» Устройства предназначены для автоматизации снмикоитриля и внешнего контроля результатов самостоятельной учсПчой десттрлтьяпсти и отличаются высокими зксплуятяционяыми характеристиками и широкими логнко-диднктическими возможностями.

Л. Рассмотрены режимы кодирования эядкяпй з зависимости от тштя неоднозначности ответоп, а ттсжв ся'щипльнь'п режимы

' - 22 -

использовании устройств цри изучении таблиц сложения и умножения и в альтернативно-выборочных системах.

7. Экспериментальная эксплуатация информационно-дидактической системы СИМВОЛ показала ее высокую эффективность, которая достигается благодаря ее цро'стоте, доступности, низкой стоимости И универсальности относительно изучаемых предметов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1.Махутов Б.Н. Алгоритм формирования пароля контролирующим устройством СИМВОЛ. - Томск, 1ÜH9. -- 16 е. — Рукопись дея. в НИИВШ, №1028-89.

2. Махутов Б.Н. Система автоматизации обучения СИМВОЛ.—В сб.: Тез. региональной научно-технической конференции "Радиотехнические и информационные системы и устройства". -Томск, 1994.

3. Махутов Б.Н., Магазинников Л.И., Шевелев Ю.П. Информц-циопио-дидактичсская система СИМВОЛ. В сб.: Деловые игры и методы активного обучения. Часть 2. —'Челябинск: ЧГТУ, 1992, с. 44-47.

4. Махутов .E.H., Шевелев Ю.П. Автоматизация самоконтроля самостоятельной работы студентов. В сб.: Деловые игры и методы активного обучения. Часть 1.—Челябинск: ЧТГУ, 1992, с. 22-26.

б. Махутов Б.Й., Шевелев Ю.П. СИМВОЛ-ВУЗ — микропроцессорное контролирующее устройство для автоматизации обучения. — Томск: Томск, межотраслевой террит. ЦНТИ, 1993. — 4 с. (Информ. листок №2 — 93).

6. Магазинников Л.И., Махутов Б.Н., Шевелев Ю.П. Автоматизация самоконтроля в учебном процессе. — В сб.: Тез. межвузовской ииучпо-практической копф. "Компьютеризация учебного процесса в техническом нузь". Новокузнецк, 1004, с. 11 —12.

7. Мш'маиинлков Л.PI., Махутов. Б.Н., Шевелев Ю.П. Информационно-дидактическая система СИМВОЛ. — В сб.: Тез. докл. VIII гос. ннучно-методиччской конф. "Новые образовательные системы и технологии". Самара, 1993, с. 14!) —150.

8. Мнгазинников Л.И., Махутов Б.Н., Шевелев Ю.П. Новые Технические и дидактические средства . для автоматизированной технологии обучения. — В сб.: Тез. докл. II Всесоюзн. пнучно-прак-íinecKoñ конф. "ТСО-91". Челябинск, 1991, с. 79.

9. Разработка информационно-дидактической системы вуза: Заключительный отчет. Ийв №02920000378 / Томск, ин-т АСУ и радиоэлектроники: Научный руководитель Ю.П. Шевелев. — Тема 13/87; №01870099120. — Томск, 1991. — 30 с.

10. Разработка контролнруюпщх устройств: Заключительный отчет. Инв №02890062638 / Томск, шг-т АСУ и радиоэлектроники; Научный руководитель Ю.П. Шевелев. —Тема 14/88; №01880062824. — Томск, 1989.— 25 с.

11. Разработка кодтролирующих устройств и методического сопровождения- Заключительный отчет. Ипв №02910014764 / Томск, ин-т АСУ И радиоэлектроники; Научный руководитель Ю.П. Шевелев. — Тема 17/89; №01890055880. —Томск, 1991. —19 с.

12. Рн.чннботка контролирующего устройства с улучшенными эксплуатационными характеристиками: Отчет. Инв №02910015047 / Томск, ин-т АСУ и . радиоэлектроники; Научный руководитель Ю.П. Шевелев. — Тема 2/89; №0189006043. —Томск, 1990. —21 с.

13. Разработки устройств для контроля и самоконтроля знаний обучаемых: Отчет. Инв №02910014627 / Томск, ин-т АСУ и радиоэлектроники; Научный руководитель Ю.П. Шевелев. —Тема 22/89; №0180055879.—Томск, 1990.—22 с.

14. Шевелев 10.П., Болтовский В.М., Махутов Б.Н., Средства компьютеризации для организации самостоятельной работы студентов. — IV сб.: Тез. докл. Всесоюз. научно-методической конф. "Пробле-

мы методологии и мотодшсн преподавания дисциплин прикладная механика и инженерная графика при подготовка инженеров электриков".— Ленинград, 1У90, с. 46,

15. Шевелев Ю.П., Попов А.И., Мнхутов Б.Н. Технические средства самоконтроля при интенсивной подготовке специалистов. —В сб.: Тез. докл. .республиканской • научно-методической кокф. "Передовой опыт взаимодействия вузов и предприятий в рамках комплексной программы ЦИЛС". — Ом«;, 1989, с. 141-142.

Заказ И 130 Тираж 100 Ротапринт ТА.СУР