автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка программной управляющей части многотерминальных автоматизированных обучающих систем на базе ВЦКП

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ I. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ (АОС) КАК

КЛАСС ДИАЛОГОВЫХ СИСТЕМ (ДС).

1.1. Диалоговое взаимодействие пользователя и вычислительной" системы.

1.2. Анализ и способ классификации ДС.

1.3. Методы исследования ДС. IV

1.4. Автоматизированные обучающие системы.

1.4.1. Краткий обзор терминальных АОС.

1.4.2. Методы структурного построения АОС.

1.4.3. Специфика многотерминальных АОС как 40 класса ДС.

1.5. Критерии оценки эффективности функционирования АОС как класса ДС. Выбор обобщенного критерия.

1.6. Постановка задачи.

Выводы.

РАЗДЕЛ 2. АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЧАСТИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.

2.1. Аналитические модели множественного доступа пользователей.

2.2. Имитационные модели замкнутых СМО.

2.3. Расчет показателя эффективности функционирования управляющей части АОС на основе замкнутой СМО с абсолютными приоритетами.

2.4. Расчет показателя эффективности на основе замкнутой СМО с относительными приоритетами.

Выводы.

РАЗДЕЛ 3. СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАЧАМИ, РЕСУРСАМИ И ДАННЫМИ

В УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЧАСТИ МНОГОТЕРМИНАЛЬНЫХ АОС.

3.1. Синхронизация внешних и внутренних событий.

3.2. Способы организации задач - внешние и внутренние задачи. 8Е)

3.3. Организация очередей для приоритетного и бесприоритетного обслуживания.

3.4. Основные функции управляющей части по управлению задачами, ресурсами и данными.

3.5. Структура управляющей части многотерминальной АОС.

3.6. Способ согласования данных в централизованном информационном модуле.

3.7. Распределение программно-информационного обеспечения между двумя уровнями памяти.

Выводы. И?

РАЗДЕЛ 4. РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОГРАММНОЙ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЧАСТИ АОС ВУЗ/МИИГА.

4.1. Структура управляющей части АОС ВУЗ/МИИГА.

4.2. Назначение функциональных модулей.

4.3. Общая схема работы управляющей части

АОС ВУЗ/МИИГА.

4.4. Описание основных функциональных модулей.

4.5. Экспериментальные исследования.

4.5.1. Средства сбора статистики.

4.5.2. Исследование распределения времени обдумывания и времени обслуживания.

Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

ЛИТЕРА1УРА.

Современный уровень развития народного хозяйства, высокие темпы научно-технического прогресса ставят задачи повышения качества подготовки специалистов всех отраслей. О необходимости осуществлять меры по повышению качества преподавания и подготовки специалистов, активнее внедрять в учебный процесс технические средства и новые методы обучения говорится в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 -1985 г.г. и на период до 1990 г.", в постановлении Совета Министров СССР № 725 от 26.07.1979 г. "0 мерах по дальнейшему оснащению высших учебных заведений".

Очевидно, что без широкого внедрения в учебный процесс средств вычислительной техники проблему повышения качества обучения не решить.

Наиболее эффективным видом применения вычислительной техники в среде образования является создание на ее базе автоматизированных обучающих систем (АОС). Одним из пунктов программы по рещению научно-технических проблем ГКНТ СМ СССР 0.80.10 является задание 0.2."Создать и ввести в эксплуатацию диалоговую обучающую систему в высших учебных заведениях и институтах повышения квалификации". Создание АОС предусмотрено целевой программой Минвуза СССР на I98I-I985 г.г. "Расширение и повышение эффективности применения ЭВМ в учебном процессе и научных исследованиях", шифр 3.4. "Мероприятия по разработке технического и программного обеспечения АОС". В комплексной программе работ по созданию АОС, разработанной в НИИВШ, одобренной Коллегией и утвержденной приказом Минвуза СССР № 79 от 18.01.79 г. говорится

69 ] , что на современном этапе наиболее целесообразно создавать АОС на базе вычислительных центров коллективного пользования (ВЦКП) вузов. Это определяется тем, что в подавляющем большинстве вузов организационной формой применения вычислительной техники являются ВЦКП на базе ЕС ЭВМ и реже СМ ЭВМ, что значительно повышает эффективность ее использования.

Жесткое ограничение на время ответа - основной показатель эффективности работы АОС как класса диалоговых систем (ДС) -требует от проектировщиков учета всех факторов, влияющих на этот показатель. Это подтверждает опыт разработок многотерминальных АОС на базе ВЦКП, которые оказались неприемлемыми из-за недопустимо большого времени ответа.

При создании АОС на базе ВЦКП ставится задача при заданном комплексе базовых технических средств и базовой операционной системы (ОС) ВЦКП получить минимальное время ответа АОС или, что то же самое, при заданном ограничении на время ответа обеспечить одновременную работу в АОС максимального числа обучаемых. В данных условиях достижение указанных критериев эффективности АОС может быть возможно лишь за счет внутренних свойств программно-информационного обеспечения проектируемой системы:

- способ организации множественного доступа пользователей;

- дисциплина диспетчирования;

- способы распределения ресурсов системы, в частности, буферов;

- распределение программно-информационного обеспечения АОС, между уровнями памяти;

- организация взаимодействия с терминалами пользователей;

- вычислительная сложность управляющего и обрабатывающего алгоритмов.

Современные операционные системы (ОС) предоставляют разработчику программного обеспечения ДС широкий набор альтернативных вариантов организации структур данных, программ, способов организации вычислительного процесса. Выбор того или иного варианта является сложной и вместе с тем ответственной задачей, так как качество программного обеспечения в большой степени влияет на характеристики функционирования системы (пропускную способность, время ответа и т.д.).

В процессе создания управляющего программного обеспечения АОС возникает задача максимального распараллеливания процесса обработки запросов, проектируя управляющую часть так, чтобы на ДС одновременно велась обработка нескольких запросов, то есть выполнение операций центрального процессора (ЦП) для одного запроса совмещалось с выполнением операций ввода/вывода для других.

Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что задача совершенствования методики проектирования программной управляющей части многотерминальных АОС является актуальной.

Целью диссертационной работы является исследование основных принципов построения программной управляющей части многотерминальной АОС, разработка методики ее проектирования, апробация элементов методики при проектировании и реализации управляющей части АОС ВУЗ/МИИГА.

Для достижения указанной цели были сформулированы и реивны следующие задачи:

- юследованы способы структурного построения АОС и обоснован выбор предлагаемой структуры;

- проведен анализ программной управляющей части многотерминальных АОС с системных позиций, предложен обобщенный критерий эффективности АОС, рассматриваемой как класс диалоговых систем (ДС), с учетом условий проектирования и специфических требований;

- проведены сравнительные исследования способов организации множественного доступа пользователей к АОС;

- разработана и доведена до программной реализации методика расчета обобщенного показателя эффективности функционирования управляющей части АОС, работающей в режиме реального масштаба времени (РРМВ);

- разработан способ уменьшения вычислительной сложности управляющего и обрабатывающего алгоритмов;

- обоснована стратегия обмена между оперативной памятью и дисковым накопителем, минимизирующая среднюю суммарную частоту обращений к диску;

- разработаны архитектура, функциональная структура, построены алгоритмы работы программной управляющей части АОС на базе ВЦКП;

- создан комплекс программных модулей управляющей части многотерминальной АОС с локальными и удаленными пользователями (АОС ВУЗ/МИИГА);

- проведены экспериментальные исследования характеристик программной управляющей части АОС ВУЗ/МИИГА, подтверждающие правильность принятых предположений.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- сформулированы классификационные признаки, относящие АОС к классу специализированных ДС;

- сформулированы требования к программной управляющей части многотерминальной АОС, которым она должна удовлетворять для оптимизации работы АОС по предложенному критерию;

- приведено научное обоснование выбора способа организации множественного доступа пользователей к АОС;

- предложена методика расчета обобщенного показателя эффективности программной управляющей части АОС на основе приоритетной СМО с конечным числом источников заявок, учетом фоновых задач и времени переключения;

- разработан способ упорядочивания данных в централизованном информационном модуле (ЦИМ), позволяющий уменьшить вычислительную сложность управляющей части и прикладных программ АОС;

- предложен способ распределения программно-информационного обеспечения АОС между двумя уровнями памяти, позволяющий увеличить эффективность АОС в смысле предложенного критерия;

- разработаны структурная, функциональная схемы и алгоритм программной управляющей части 'многотерминальной АОС по организации множественного доступа к АОС локальных и удаленных пользователей различных категорий, распределения ресурсов АОС, организации взаимодействия АОС с терминалами пользователей различных типов.

Разработанные элементы методики проектирования программной управляющей части многотерминальных АОС на базе ВЦКП позволяют разрабатывать алгоритмы работы управляющей части АОС, обеспечивающие обслуживание максимального числа локальных и удаленных пользователей при ограничениях на базовые вычислительные ресурсы и базовую операционную систему, естественно возникающие при проектировании АОС на базе ВЦКП.

Инженерная методика определения показателей эффективности функционирования управляющей части АОС позволяет априорно в диалоговом режиме оценивать граничные возможности АОС по обслуживанию пользователей с учетом приоритетов. Это позволяет существенно снизить трудозатраты на начальной стадии проектирования систем диалогового взаимодействия.

Реализованный комплекс программ управляющей части является частью программного обеспечения АОС ВУЗ/МИИГА и типовой АОС вузов страны АОС ВУЗ. Применение АОС в учебном процессе позволяет увеличить эффективность обучения, повысить его качество, увеличить творческий потенциал преподавателей.

Структура работы обусловлена спецификой проблемы и логикой диссертационного исследования.

Впервом разделе рассматриваются общие вопросы диалогового взаимодействия пользователя и вычислительной системы. Показаны наиболее характерные области применения диалогового режима взаимодействия. Проведен анализ и предложен способ классификации диалоговых систем (ДС). Дан краткий обзор многотерминальных АОС. Показана специфика многотерминальных АОС, как класса ДС, рассмотрены критерии эффективности АОС. Сформулированы требования к программной управляющей части АОС. На основе системного подхода формулируются задачи исследования.

Во втором разделе проведены сравнительные исследования различных способов организации множественного доступа пользователей в многотерминальных АОС и обоснован выбор режима реального масштаба времени (без квантования). Далее в разделе описана практическая методика расчета обобщенного показателя эффективности работы управляющей части АОС, реализующей принцип РРМВ. Предлагается в качестве модели одноканальная одноузловая СМО с абсолютными и относительными приоритетами, учетом фоновых задач и времени переключения обслуживающего прибора (ЦП) при прерываниях.

Третий раздел посвящен общим методологическим вопросам проектирования программной управляющей части многотерминальной АОС. Решаются задачи: а) уменьшения вычислительной сложности управляющего и обрабатывающих алгоритмов за счет упорядочения данных в централизованном информационном модуле; б) распределения программно-информационного обеспечения между уровнями памяти;

В четвертом разделе описывается управляющая часть разработанной с использованием предложенных элементов методики автоматизированной обучающей системы АОС ВУЗ/МИИГА. Приводятся результаты экспериментальных исследований системы.

I. АОС КАК КЛАСС ДИАЛОГОВЫХ СИСТЕМ

I.I. Диалоговое взаимодействие пользователя и вычислительной системы

Режим диалога - это режим взаимодействия человека и вычислительной системы, для которой характерны следующие особенности:

- решение задачи происходит путем разбиения ее на ряд взаимосвязанных, периодически повторяющихся циклов, каждый из которых включает: вьщачу системе задания (запрос человека), получение ответа и анализ ответа системы человеком;

- пользователь решает свою задачу без посредников, то есть без участия программиста и оператора;

- взаимодействие происходит в режиме реального масштаба времени, то есть темп диалога определяется пользователем.

За счет разделения решения задачи на ряд запросов человека и ответов системы достигается эффективное соединение возможностей человека и ЭВМ. Все рутинные, вычислительные операции, характеризующиеся большой трудоемкостью, выполняются ЭВМ по запросу человека, за которым сохраняется ведущая роль при решении задачи. Быстрый ответ системы позволяет человеку сохранить непрерывность решения.

Естественное и высокоэффективное сочетание возможностей человека и средств вычислительной техники, характерное для режима диалога, является причиной широкого распространения этого режима.' Можно ввделить следующие характерные области применения диалогового взаимодействия: системы автоматизированного проектирования

САПР) /"24, 39, 55, 62] , программирование и отладка программ [l3, 28, 80, 82] , моделирование [lb, 47] , информационно-по ис ко вые системы ^31,67, 70/ , системы резервирования билетов /з9у, диалоговые графические системы /55,64J, управление подготовка производства /б2, 7з/, автоматизированные обучающие системы (АОС) /з, 19, 20, 52, 91, 92^, распознавание образов и классификация объектов^14, 27у, человеко-машинный перевод /*63j.

Для большинства из перечисленных выше применений диалога характерна следующая особенность: режим диалога дает возможность специалистам самых разных областей эффективно использовать ЭВМ без специальной подготовки по вычислительной технике и программированию.

1.2. Анализ и способы классификации ДС

Под диалоговой системой (ДС) понимают вычислительную систему (ВС), то есть взаимодействующий комплекс технических и программных средств, в которой использована возможность диалогового взаимодействия. ДС принадлежит к ВС реального времени, для которых характерным является то, что обработка производится в темпе, обеспечивающем обслуживание некоторого, внешнего по отношению к системе процесса, которым в случае ДС является мышление человека.

Большие производительности современных ЭВМ, а также наличие в диалоге продолжительных этапов обдумывания запроса человеком создают возможность того, что однаДС может одновременно вести диалог со многими пользователями. Такую ДС принято называть ДС коллективного пользования в отличие от ДС индивидуального пользования, которая допускав® диалог только с одним пользователем. Создание ДС коллективного пользования отражает современную тенденцию концентрации и коллективизации средств вычислительной техники. В связи с быстрым ростом возможностей и удешевлением микропроцессорной техники возникла и противоположная тенденция - создание "индивидуальных" вычислительных систем /26, 7б/. Однако, в автономном режиме такие вычислительные системы могут решать лишь ограниченный круг задач. Поэтому ДС на базе микро-ЭВМ и рабочего места пользователя в виде дисплея (терминала) чаще всего являются нижним уровнем многоуровневой ДС на базе вычислительного центра коллективного пользования (ВЦКП) /*22, 84/.

Высокая неравномерность загрузки ЭВМ в сочетании с требованием быстрого ответа затрудняет полное использование вычислительных мощностей. Поэтому обычно время, когда ЭВМ свободна от обслуживания диалоговых запросов, используется для решения в пакетном режиме задач, некритичных по времени выполнения. Совмещение диалогового и пакетного режимов типично для большинства ДС на базе ВЦКП.

По критерию размещения ДС можно поделить на локальные и с телеобработкой (распределенные). К ДС с телеобработкой относятся те системы, в которых рабочие места пользователей располагаются на значительном расстоянии от ЭВМ и для передачи информации используются линии связи /65J. В локальных ДС это расстояние небольшое и терминалы пользователей подсоединены к каналам ввода-вывода ЭВМ.

На рис. I.I представлен способ классификации ДС по различным классификационным признакам.

Рассмотрим теперь технические и программные средства ДС и их влияние на функционирование системы. Технические средства ДС целесообразно разделить на три группы: технические средства общения человека с системой, средства обработки и хранения информации и средства передачи информации между первой и второй группами.

КЛАССИФИКАЩОННЫЕ ПРИЗНАКИ

Рис. I.I.

Информационные

Л Обучающие

НАЗНАЧЕНИЕ "ч

Вычислительные

Вычислительной системой

УПРАВЛЕНИЕ ДИАЛОГОМ Пользователем

Интерактивные

Локальные одноуровневые

ТОПОЛОГИЯ

Локальные многоуровневые

С удаленными пользователями

ВЗАИМОСВЯЗЬ С ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ Распределенные

Зависимые от ОС

Независимые от ОС

ЧИСЛО ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

Индивидуальные

Коллективного доступа

ОРГАНИЗАЦИЯ КОЛЛЕКТИВНОГО ДОСТУПА Разделение времени

Квантование времени

ТИП ТЕРМИНАЛОВ Реальный масштаб времени

Не экранные v\

Алфавитно-цифровые дисплеи

Графические дисплеи

Специализированные на базе телевизоров

Классификация диалоговых вычислительных систем.

Средства общения человека с ДС - это терминальные устройства, предназначенные для ввода в ДС запросов пользователя и вывода ответов системы. Наиболее распространены терминалы на базе пишущей машинки , устройства дисплейного типа /16,6^/, способные воспроизводить также графические изображения Помимо указанных универсальных терминалов используются также специализированные терминальные устройства, например, клавиатура для программирования на языке АЛЛ или специализированные устройства для резервирования авиабилетов /39/.

Средства обработки и хранения информации, применяемые в ДС, не отличаются от аналогичных средств, используемых в других вычислительных системах. Для ДС на базе ВЦКП этими средствами чаще всего являются центральные средства ЕС ЭВМ.

Средства передачи используются только в ДС с телеобработкой. К ним относятся мультиплексоры передачи данных (МГЩ) или связные процессоры, аппаратура передачи данных (модемы), линии связи, абонентские пункты

АП) /61, 88].

Программные средства ДС можно разделить на два уровня: уровень базового программного обеспечения (БПО) и уровень прикладного программного обеспечения (ППО). Первый уровень представляет собой программы, предназначенные для эффективного функционирования технических средств ДС. БПО является в значительной степени независимым от назначения ДС.Под термином "вычислительная система" будем понимать комплекс технических средств одной или нескольких ЭВМ, работающих под управлением базового программного обеспечения (БПО) /*58].

Главным компонентом БПО является операционная система (ОС), под управлением которой осуществляется выполнение задач /*56j. Выполнение задач заключается в удовлетворении их требований на ресурсы: оперативную память (ОП), центральный процессор (ЦП), внешние запоминающие устройства (ВЗУ) и терминальные устройства. Возможность независимой работы некоторых ресурсов позволяет одновременное вьщеление этих ресурсов различным задачам. Таким образом, ДС может одновременно обслужить несколько задач (мультипрограммирование). Координирование работы устройств, выполняемое ОС, сводится при этом к следующим функциям:

- отслеживание состояния всех ресурсов и всех задач;

- планирование оптимального распределения ресурсов между задачами;

- вьщеление и освоболщение устройств.

Среди средств ОС следует отметить средства управления терминальными устройствами, которые в случае удаленных терминалов называются телекоммуникационным методом доступа [&&]• Составляющей частью БПО являются функциональные программы (языковые трансляторы, редакторы, загрузчики), которые называются системой программирования, сервисные программы, реализующие наиболее часто встречающиеся стандартные операции, тестовое обеспечения для проверки технических средств как в автономном, так и в системном режимах.

1.3. Методы исследования ДС

Диалоговые системы обладают рядом свойств, учет которых необходим при исследовании и проектировании. Основные из них следующие:

- наличие большого числа пользователей, расположенных как в непосредственной близости от ЭВМ (локальное расположение), так и удаленных на значительные расстояния и связанные с ней средствами телекоммуникации;

- разнообразный характер и сложная структура входной и выходной информации;

- прямой доступ пользователей к вычислительной системе посредством индиввдуального терминала;

- наличие подсистемы множественного доступа;

- ограниченное время реакции;

- наличие средств настройки ДС на конфигурацию технических средств и режим использования;

- наличие средств динамического перераспределения ресурсов для обеспечения обслуживания с заданным быстродействием максимального числа пользователей;

- наличие средств координации диалогового и пакетного режимов для обеспечения максимальной загрузки технических средств.

Важнейший фактор, учитываемый при анализе вычислительных систем - это степень детерминированности или уровень случайных воздействий на основные временные характеристики потоков заявок, и время их реализации. В предельных случаях эти методы определяются в основном вероятностным или детерминированным характером основных процессов, что позволяет исследовать их, соответственно, методами теории массового обслуживания или методами теории расписаний.

Пользователи диалоговой системы, работающие за терминалами, посылают свои заявки в случайные моменты времени, при этом длительность обслуживания заявок тоже случайная величина. Следовательно, для анализа работы ДС можно применить теорию массового обслуживания и рассматривать эту систему, как систему массового обслуживания (СМО).

Модель функционирования диалоговой системы можно представить, как описание тех действий, которые выполняет отдельный пользователь во время выполнения элементарной операции за своим пультом, то есть за один цикл взаимодействия с системой.

Взаимодействие состоит из нескольких этапов: обдумывание пользователя, ввод входной информации, ожидание ответа от системы, и, наконец, наблюдение за выводом информации. С позиции вычислительной системы можно считать, что пользователь находится в одном из двух состояний: он ожидает ответа от системы, или система ожидает определенных действий пользователя.

Сообщения, поступающие от пользователей, образуют потоки заявок.

Рассмотрим теперь основные характеристики входных потоков.

1) Интенсивность L -го потока заявок Л/ и суммарная интенсивность всех /? действующих потоков:

Д = ХЛ; (i.i) f

Потоки сообщений от внешних пользователей можно считать независимыми и аддитивными.

2) Распределение интервалов времени между поступающими заявками С -го типа: где

FS) - функция распределения.

Следует подчеркнуть различие между потоками, поступающими от физически различных источников информации. При анализе диалоговых систем необходимо учитывать характеристики потоков по типам поступающих заявок и времени их обработки на ЭВМ.

В диалоговых системах каждому значению входного сигнала и состоянию системы должно соответствовать определенное время до момента получения выходного сигнала или перехода системы в новое состояние. Информационно-логические алгоритмы, характерные для диалоговых систем обработки информации, содержат множество операций принятия решений (условных переходов), циклов, операций поиска, итераций, что приводит к большому числу различных интервалов времени их выполнения, зависящих от состава и значений исходной информации, а также от значений обработанных и накопленных данных. Количество этих интервалов определяется количеством реальных логических путей исполнения программы в ЭВМ и зависит от объема логической информации, содержащейся в поступающих извне сообщениях, а также в текущих состояниях системы.

Вероятность прохождения определенного логического пути в программе ЭВМ зависит от вероятности поступления соответствующей информации и от вероятности определенного состояния системы. Перед началом реализации некоторого алгоритма на ЭВМ может быть произведена оценка времени его реализации на основе предццущих включений или путем аналитического расчета времени вычислений по всем возможным маршрутам обработки информации /~58 , 59/. Поэтому в качестве достаточно полной характеристики времени обслуживания заявок I -го типа на ЭВМ можно использовать функцию распределения:

Вс({) <£), где Pf(4) - вероятность того, что длительность обслуживания не превысит 6 .

Для исследования диалоговых систем применяются методы математического (аналитический и численный методы), имитационного моделирования (метод статистических испытаний) и экспериментальные методы.

Аналитический метод состоит в преобразовании символьной информации, записанной на языке математического анализа/"бв/. При аналитическом подходе требуемые зависимости выводятся из математической модели последовательным применением математических правил. Несмотря на ограниченные возможности аналитического подхода, решения, полученные в явной аналитической форме, имеют большую познавательную ценность.

Численные методы основываются на построении конечной последовательности действий над числами. Численные методы применяются при неразрешимости уравнений в явной аналитической форме. Численный метод по определенному алгоритму позволяет точно или с допустимой погрешностью определить значения требуемых величин.

Вопросам создания математических моделей диалоговых систем к настоящему времени посвящено значительное число работ /~32, 37, 97, ЮО/. Посредством математических моделей исследуются довольно сложные механизмы планирования систем с разделением времени /*94, 9бД систем, работающих в режиме реального масштаба времени /~7, 10, 32, 107^, приоритетных диалоговых систем /*Ю, 33, 34, 109].

Являясь в известной степени приближением к реальной системе, математические модели важны для более глубокого понимания процессов, происходящих в ДС. Результаты математического моделирования позволяют исследовать тенденции в изменении характеристик системы при варьировании тех или иных параметров, или измении конфигурации. Такие оценки необходимы на стадии выбора конфигурации ДС, определения возможных способов организации данных и программ.

При имитационном моделировании /il, 71, 93] объекты моделирования содержательно описываются в форме алгоритмов. Сама модель является программой для ЭВМ. Благодаря применению для построения модели алгоритмических языков в имитационных моделях диалоговых систем можно отразить многие детали их струйтуры и функций, которые вынужденно опускаются в математических моделях. Благодаря появлению специализированных языков иоделирования СЛЭНГ, СИМУЛА-67, СИМРЛ и др.) и увеличению быстродействия ЭВМ снимаются два основных недостатка имитационного моделирования - трудоемкость создания моделей и зачастую большая длительность имитационного эксперимента.

Экспериментальные методы базируются на измерении характеристик в реальных системах и обработке результатов измерений для выявления необходимых зависимостей. Полученные сведения используются при проектировании новых систем,для проверки результатов математического и имитационного моделирования.

Ранее было показано, что анализ функционирования ДС проводится методами ТМО. Используя терминологию ТМО, назовем пользователей, работающих на терминалах, источниками заявок или источниками входного потока. Заявки поступают на обслуживание после определенного времени, которое они проводят в источнике. Это время назовем временем обдумывания. Оно содержит следующие составляющие: наблюдение за выводом ответа на предыдущий запрос, размышление над полученным ответом и ввод входной информации следующего запроса. Величину, обратную этому времени,назовем интенсивностью поступления заявок - Л . Здесь необходимо подчеркнуть, что пользователи могут посылать следующие запросы только после получения ответа на предвдущий запрос.

Запросы пользователей, посылаемые в систем, могут сразу поступить на обслуживание или становиться в очередь. Учитывая, что в диалоговых системах общее число пользователей (источников заявок) ограничено, данную систему можно представить, как замкнутую систему массового обслуживания, иначе говоря, как СМО с конечным числом источников входных заявок.

1.4. Автоматизированные обучающие системы (АОС)

1.4.I. Краткий обзор терминальных АОС

Ццея применить машину в обучении восходит к 20-м годам нашего столетия. Но обучающие механические и электрические машины стали быстро вытесняться в 50-е годы появившимися ЭВМ, которые уже тогда навели на мысль о создании обучения на их основе.

Почти десятилетний период попыток обучать с помощью ЭВМ привел к появлению и постановке проблем, требующих научного подхода к их разрешению. Главными из них явились следующие:

- методика, привнесенная из программированных учебников, не стала универсальным способом автоматизированного обучения. Она нашла самое ограниченное применение, поскольку жесткий контроль, осуществляемый программой при изложении материала и проведении упражнений, сужал рамки восприятия материала;

- стоимость автоматизированного обучения оказалась в несколько раз выше традиционного;

- создание АОС, обслуживающих многих пользователей, (а, значит, и экономически оправданных) не представлялось возможным;

- значение таких ресурсов ЭВМ, как мощные терминалы, ЦП, специальное программное обеспечение недооценивалось;

- ресурсы специалистов-проектировщиков систем и авторов курсов распылялись на множество незначительных проектов.

Одной из основных причин высокой стоимости автоматизированного обучения явилось малое число одновременно работающих с АОС обучаемых.

Переосмысленные взгляды на развитие АОС, выработанные в конце 60-х годов нашли свое применение в нескольких больших проектах (PLATO , 77CCJT 9 PLAtflT)# Главное различие между системами PLATO и T1CCIT в том, что PLATO ориентирована на географически распределенную сеть обучения, обслуживаемуго мощной центральной ЭВМ, a TICCIT на набор терминалов, подключенных в локальном режиме к мини-ЭВМ.

Наиболее значительным проектом по автоматизированному обучению, реализованным за рубежом, является АОС PLATO /98, 106, III/. Система состоит из следующих компонентов:

- большой ЭВМ CDC CYBEJZ?3y способной обслуживать около 1000 студенческих терминалов, и новой системы связи, позволяющей образовывать на базе этой ЭВМ географически распределенную сеть терминалов;

- специализированного студенческого терминала с новыми техническими возможностями для визуальных и звуковых сообщений;

- библиотеки уроков и нинструктивных материалов по работе с системой;

Система обеспечивает индивидуализацию обучения для большого количества обучаемых. Библиотека уроков системы насчитывает около 4500 уроков суммарной продолжительностью в 8000 часов.

Другим большим проектом является система TICCIT [юъ]. Система реализована на базе 2-х мини-ЭВМ A/OVAM^ способных поддерживать работу 128 графических цветных терминалов. Система имеет две конфигурации. Одна конфигурация предназначена для авторской деятельности по созданию учебного материала, а другая - для обучения. Учебный материал для системы составляется большой группой специалистов,в распоряжение которых предоставляется набор системных процедур, служащих для ввода учебного материала в систему и для его отладки. Основными компонентами системы являются обучающая и советующая подсистемы. Взаимодействие обучаемого с системой осуществляется посредством управляющего языка. Используя этот язык, обучаемый может ознакомиться со структурой учебного материала, запросить у системы краткое изложение цели обучения или информацию справочного характера, указать системе тематику для работы на данном шаге обучения, и необходимую степень сложности предъявляемого материала, обратиться за помощью к системе обучения, управлять подачей материала, а также посылать сообщениё автору учебного материала. Основными курсами системы являются курсы по прикладной математике и иностранным языкам.

Крупным проектом в рассматриваемой области является АОС COURSE WHITER [lOl], разработанная фирмой IBM (США). Система может функционировать в авторском режиме, в режиме обучаемого и в административном режиме. Возможности взаимодействия пользователя с системой обеспечиваются проблемно-ориентированным языком COURSEWRITER . Инструкции этого языка делятся на три группы: инструкции предъявления учебного материала на терминал; инструкции анализа ответа обучаемого, инструкции администрирования, управления диалогом и редактирования. Кроме того, в языке допускаются простейшие арифметические операции, а также инструкции языка ассемблера. Система реализована на вычислительных машинах IBM серий 360 и 370.

Широкое применение в обучении находят методы моделирования реальных явлений на ЭВМ. В частности, для этих целей используется интерактивная система TROLL [96]. Эта система предназначена для проведения исследований при обучении гуманитарным наукам. Она позволяет моделировать явления, изменяющиеся во времени, посредством их описания нелинейными уравнениями, выполнять регрессионный анализ для оценки параметров уравнений с использованием стандартных методов, производить анализ и преобразование накопленных данных, осуществлять доступ к базам данных национального бюро экономических исследований. Система построена так, что указанные возможности могут использоваться обучаемым в любой комбинации или независимо друг от друга.

Из крупных зарубежных разработок можно упомянуть /50, 51, бо7 системы Ш/А (ФРГ), MA£ISTE# (Франция), CASTE (Англия), САМ (Канада).

У нас в стране период широкого распространения механических и электрических обучающих и контролирующих машин пришелся на 60-е годы. Наибольшими дидактическими возможностями из машин этого типа обладали информационно-логические машины серии "Школа" и "Знание", /4l/.

Первые в стране АОС с экранными пультами (дисплеями) были внедрены в учебный процесс в 1975 г. - экспериментальная вычислительная обучающая система Белорусского госуниверситета (ЭВОС БГУ) /927 и система автоматизированного диалога и коллективного обучения (САДКО), разработанная в ВЦ Минвуза РСФСР и МТИПП и установленная на заводе-ВТУЗе им. Лихачева /33, 9l].

Система автоматизированного диалога и коллективного обучения (САДКО) разработана, как многоцелевая система коллективного пользования, работающая в режиме реального времени.

В системе определены три группы пользователей - обучаемые, преподаватели и операторы.

Система САДКО реализована на ЭВМ ЕС-1022 с использованием в качестве терминала телевизора "Юность" с алфавитно-цифровой клавиатурой.

В НИВЦ МГУ разработана АОС ЭКСТЕРН [аа] . С системой общаются четыре группы пользователей: авторы учебного материала, обучаемые, преподаватели и сопроводители системы.

Взаимодействие пользователей с системой ЭКСТЕРН осуществляется посредством управляющего языка, авторского языка, языка редактирования, языка описания данных и языка запросов. Система построена по модульному принципу, что позволяет расширять ее возможности. Система реализована на ЭВМ ЕС-1022, В качестве терминалов обучаемых используются дисплейные комплексы ЕС-7906.

В 1975 г. в Белорусском государственном университете введена в эксплуатацию экспериментальная вычислительная обучающая система (ЭВОС) [92.].

Основной принцип организации КТС ЭВОС - максимальное обобществление оборудования.

Цульт преподавателя и 15 пультов учащихся, установленные на рабочих местах, и соединенные кабельными коммуникациями с групповым устройством управления, составляют автоматизированный класс. Все пульты разработаны специально для АОС, могут отражать алфавитно-цифровую информацию и простейшие графики. Отличительной особенностью комплекса технических средств АОС ЭВОС является максимальная специализация и централизация оборудования. Это позволяет добиться высоких дидактических свойств технических средств при невысокой их стоимости.

Дальнейшим развитием идеи централизации оборудования является автоматизированная телевизионная система АТОС. Комплекс АТОС представляет собой совокупность терминалов студентов, преподавателя, средств связи с ЭВМ и вспомогательного оборудования. Терминалы выполнены на базе бытовых телевизионных приемников "Юность" и могут отражать алфавитно-цифровую информацию, а также точечные и сегментные графики. Клавиатура позволяет вводить русский и латинский алфавит (прописные и строчные буквы), цифры и специальные знаки. Дополнительно используются ряд символов, расширяющих дидактические способности АТОС.

Высокая специализация и невысокая стоимость позволяют признать комплекс технических средств АТОС одним из наиболее соответствугощих требованиям современных терминальных устройств

В Рижском политехническом институте разработано несколько вариантов АОС КОНТАКТ [74] для ЭВМ "Минск-32" и серии ЕС. В качестве терминалов обучаемого используются электрические пишущие машинки, телетайпы и дисплеи. Основное назначение системы - обучение алгоритмическим языкам. Для создания системы с телеобработкой данных разработаны методы многоточесного включения терминалов в один канал тонального телеграфирования. Сейчас ведутся работы по усовершенствованию программного обеспечения системы, в частности, вводятся средства автоматической генерации запросов.

В институте кибернетики АН УССР разработана АОС СПОК

СПОК обеспечивает процесс автоматизированного обучения пользователей различным курсам на основе методик программированного обучения. С точки зрения функциональной структуры система СПОК состоит из двух подсистем - авторской и обучающей.

СПОК может функционировать под управлением операционной системы ДОС ЕС на моделях ЕС ЭВМ.

Объем оперативной памяти, необходимый для функционирования системы, составляет не менее 45 килобайтов. Система является пакетом прикладных программ специального назначения и представляет собой диалоговую систему реального времени, реализующую для обслуживания пользователей принцип разделения времени.

Большая часть отечественных АОС связана с обучением пользователей ЭВМ, в частности, с обучением языкам программирования. Это вызвано необходимостью обучить эффективно и в короткие сроки большое количество пользователей ЭВМ - неспециалистов в этой области. Кроме того, именно задачи подготовки пользователей ЭВМ

АОС. система программирования обучающих курсов)

Система являются на данный момент сферой наиболее эффективного применения автоматизированных систем обучения.

Рассмотренные выше отечественные и зарубежные АОС составляют лишь небольшую часть имеющихся в настоящее время разработок. Упомянуты наиболее распространенные АОС, представляющие основные направления.

В таблицах I.I и 1.2 приведены характеристики наиболее распространенных отечественных и зарубежных АОС.

Проведенный анализ отечественных и зарубежных АОС показывает, что в настоящее время почти все универсальные АОС являются многотерминальными и строятся на базовых технических и программных средствах вычислительных центров коллективного пользования.

1.4.2. Методы структурного построения АОС

В зависимости от класса решаемых задач, типов пользователей, их территориального расположения, наличия базовых технических средств и базового программного обеспечения автоматизированные обучающие системы могут иметь различные топологические, функциональные структуры и структуры технических средств:

- индивидуальные АОС /~26,7б/;

- многотерминальные АОС с монопольным использованием технических средств [lOb];

- многоуровневые интегрированные АОС /84/;

- многотерминальные АОС с разделенным использованием технических средств (на базе ВЦКП /20 , 33 , 49, 74/ ;

- АОС с удаленными пользователями /96, 104] ;

- территориально и функционально распределенные АОС на базе информационно-вычислительной сети /22, Юб],

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АОС

Табл. I.I В

Наименование системы. Организация-разработчик Год раз- .ра- оот- ки Тип ЭВМ Тип пульта обучаемого (ПУ) Макс, к-во обсл. ПУ Базовая операционная система Категории пользователей Ориентация АОС Разработанные обуч. и контр, курсы Примечание

I 2 3 4 5 б 7 8 9 10

I. СПОК

ИК АН УССР

1976 ЕС ЭВМ алфавитноцифровой дисплей комплекса

ЕС-7906

16 ДОС ЕС диспетчер, универпри автор, сальная отсут. обучаемый, пиш. преподава-маш., тель иначе 15 языки программирования, тех. и прогр. средства ЕС ЭВМ, англ. яз. имеются варианты СПОК-ВУЗ, СПОК-ШКОЛА I со ?

2. САПКО МТШП

1975 МИНСК-32, ЕС ЭВМ

Видеотон-340(пульт преподав.), алфавитно-цифровые дисплеи на базе бытовых телевизоров. *

16 БПО препода- обучение по МИНСК- ватель, адаптивному 32, обучаемый,программир., ОС ЕС оператор уч. пособ., самоподготовка, контроль, выполн. вычислит. работ

15-25 Кб ОП ттт т т т

Табл. I.I (продолжение) 9 I 4 8

10

3.

ЭВОС БГУ им. Ленина

1975 МИНСК-32 специализир. экранный пульт типа алф.-цифр* дисплей

16 БПО МИНСК-32 учащиеся, практ. за- практич. авторы, нятия по занятия препода- языкам про- по ватели, граммир., ФОРТРАНу, диспетчер самоподго- химии товка время ответа не более 2 с.

4. АТОС 1979 БГУ им. Ленина ЕС ЭВМ специализир. терминалы на ЭЛТ (алф.-цифровои и графический) 16 ОС ЕС учащиеся, универ- имеется связь авторы, сальная с учебным преподава- телевидением тели, диспетчер

5.КОНТАКТ 1976 РПИ - алфавитно-цифровой дисплей комплекса ЕС-7906 16 ДОС ЕС ОС ЕС самоконтроль, языки средства ав-рубежный программи- томатического контроль рования, формирова-тех. и прог. ния вопро-средства ЕС сов. I со

I—I I

6.НАСТАВ- 1974 Сетунь- цифровой НИК 70 терминал

МГУ

27 учащийся, обучение ФОРТРАН автор по разветвленной программе, контроль задачник упражнение и справочник ошибок в виде отдель. программиров. пособий.

7.ЭКСПО МЭСИ

1976 ЕС ЭВМ алфавитно-цифровой дисплей комплекса ЕС-7906

32 ДОС ЕС преподаватель, обучаемый, автор самоконтроль, рубежный и итоговый контроль высшая математика, статист, экономика, языки программирования, основы программирования Табл. I.I (продолжение) | £ t 3 I 4 ! 5 ! 6 { 7 \ 8 ! 9 I 10

8. ЭКСТЕРН 1980 ЕС ЭВМ МГУ алфавитно-цифровой дисплей комплекса ЕС-7906

ОС ЕС автор, универсаль- обучаю-преподаг ного на- щий курс ватель, значения по языку обучаемый, АЛГОЛ-бО сопроводитель система находится в стадии опытной эксплуатации

9. ОСКАР 1980 ЕС ЭВМ Казанский НУЦ

СНПО "Алгоритм"

АЦЦ комплекса 7906, локального комплекса 79-20

Прог- ОС ЕС рамм-ными средствами АОС практически не ограничена автор универпреподава- сального тель, назначе-диспетчер, ния обучаемый языки программирования, компоненты ОС ЕС, тех. средства ЕС ЭВМ к I

10.АОС ВУЗ 1982 ЕС ЭВМ НИЙВШ, КНУИ. мйгА,

БГУ,0ЙИ, Киш.ГУ, РПИ и др.

АЦЦ комплекса 7906, АЦЦ локального комплекса 7920

Програм. средствами АОС практически не ограничена

ОС автор, универ

ЕС обучаемый, сального препода- назначеватель, ния диспетчер языки про- I.Имеется граммиро- связь с база-вания, фи- ми данных зика, химия,БОНД,БАНК-ОС. англ. язык, 2. Завершает-математичес- ся разработ-кая логика ка связи с абонентскими пунктом АП-64 и удаленным комплексом ЕС-7920

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРУБЕЖНЫХ АОС

Табл. 1.2 п/п Наименование системы, страна Год разработки Тип ЭВМ Тип пульта обучаемого (ПУ) Макс, к-во обслуж. пультов обуч. Категории пользователей $яеА0Г| Примечание •

I 2 3 4 5 б 7 8 9

I. PLATO-IV 1971 CYB£*- Специалилпд Иттттинпы (нача- 170 зированн. ло ра- перифе- ПУ

SSSL^K; бот рийные на базе ситет, фирма 1959г.)*пр0 плазменцессоры ной панели

1008 Обучаемый, Универ- I. ПУ имеет алфавитноавтор, сального админист- назна-ратор чения цифровые и графические средства, средства проекции, аудиосредства.

2. Система обслуживает как локальные, так и удаленные ПУ.

3. Объем учебного материала - 8000 часов по 150 дисциплинам.

4. Язык автора - TUT О Я имеет около 200 операторов.

2. TICCIT, США, 1973 фирма MERRITS

Специали-800 зир.ПУ на базе цветных ЭЛТ; расширенная клавиатура, спец. телетайпы.

128

Универ- I. Используется стратегия сального обучения, выбираемая назначе- обучаемым, ния

Табл. 1.2 (продолжение) 3 | I I I 8 I з. COUmWRlTEt 1976 IBM/360 Серийный

IBM/370 алфавитно-цифровой

США^ фирма дисплей

16 Обучаемый, Универ- I. Язык автора имеет диа-автор, сального логовые средства и сред-назна- ства пакетного ввода, чения. 2. Подготовлено более 100 обучающих и контролир. курсов по различным предметам. автор, диспетчер, преподаватель

4. ММЕ, Франция, 1976 1ВМ-360/ Серийные Гренобльский 67/ графичесуниверситет кие терминалы

50 Автор, обучаемый

Обучение по адаптивной программе, контроль, консультация

Обучающие курсы по информатике, физике, биологии, иностранному языку и др.

5. TROLL 1971

США, Массачусетский университет

IBM Стандарт-360/67 ные алфавитно-цифровые терминалы

Обучаемый, Моделиро-Автор вание реальных явлений, ин-формацион-но-справо-чный режим

В качестве технической базы индивидуальных АОС (рисЛ.2) используются микро-ЭВМ с набором внешних устройств и подключенным к ней одним терминалом (дисплеем). Как упоминалось ранее, такое построение АОС имеет большие перспективы в связи с бурным ростом микропроцессорной техники, ее удешевлением, простотой организации взаимодействия с пользователем. Преимуществом такого способа построения является стабильность динамических свойств АОС, в связи с отсутствием других пользователей и фоновых задач.

В оперативной памяти находится резидентная часть одного обучающего курса и управляющая часть АОС, которая в этом случае является очень простой, так как отсутствует проблема организации многотерминального обслуживания, разделения ресурсов, дис-петчирования.

В настоящее время развитие индивидуальных АОС сдерживается из-за недостаточной номенклатуры и характеристик внешних запоминающих устройств.

На рис. 1.3 представлена многотерминальная АОС с монопольным использованием технических средств. Технической базой такой АОС может быть комплекс технических.средств мини-ЭВМ или даже большой ЭВМ системы ЕС, если число пользователей велико. В основном такой способ построения АОС базируется на ЭВМ серии СМ. В ОП находится резидентная часть ОС и несколько программ обучающих курсов. Такое построение оправдано, когда АОС обеспечивает приемлемую загрузку технических средств.

В связи с тем, что основными разработчиками и пользователями АОС являются ВУЗы, получают распространение многоуровневые интегрированные АОС (рис. 1.4). Такое построение определяется спецификой системы обучения ВУЗов, стремлением объединить функциональные возможности АОС с АСУ-ВУЗ, увеличить эффективность

Терминал обучаемого

Микро-ЭВМ

Рис, 1.2. Индивидуальная АОС

Мини-ЭВМ большая ЭВМ

Рис. 1.3. Многотерминальная АОС с использованием технических средств #Z/A77

ВЦ ВУЗа

Класс автома обучения гизир, I

Групповое уст-ве управления

ПО

ПО Г

Программное обеспечение АСУ - ВУЗ

Программное обеспечение АОС

Программное обеспечение информационно-поисковой сист. п!

Интегрированная база данных

Базовое программное обеспечение

Lr

ЭВМ (или комплекс ЭВМ) коллективного пользов. U

Класс 1 г автоматизир, обучения п

Кафедра

Кафедра

ПП

Пульт |

Комплекс пультов I обучаемых теля J

Рис. 1.4.

Групповое уст-во управления Ш

ПО

ПП п

Интеллекту -альный терминал

Микро - ЭВМ I

ПО

ПО

Структурная схема интегрированной двухуровневой АОС ВУЗа. со -<2 I л ♦ «

МИНИ-ЭВМ, БОЛЬШАЯ ЭВМ

Терминал обучаемого I

Терминал обучаемого 2

Терминал обучаемого п.

ЦП

Внешние устройства

Резидентная часть ОС

Резидентная часть АОС

Задача АОС I

Задача АОС 2

Задача АОС п

Задача ОС 2

Задача ОС т

ОСНОШЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выделены классификационные признаки автоматизированных обучающих систем, относящие АОС к классу диалоговых систем специального назначения. При проектировании программной управляющей части многотерминальных АОС на базе ВЦКП необходимо учитывать выделенные специфические характеристики и условия функционирования системы, что определяет необходимость применения специальной методики проектирования.

2. На основе анализа программной управляющей части АОС с системных позиций предложен критерий эффективности- максимальное число пользователей, которое может быть обслужено системой при заданных ограничениях.

3. Проведен сравнительный анализ на математических и имитационных моделях различных способов организации множественного доступа пользователей в многотерминальных АОС и обоснован выбор режима реального масштаба времени. Предложенный многоуровневый алгоритм обработки запросов в режиме реального масштаба времени позволяет уменьшить среднее безусловное время реакции системы за счет предоставления преимущества коротким заявкам, не прибегая к режиму квантования.

4. Разработана методика расчета показателей эффективности управляющей части многотерминальной АОС на основе однолинейной СМО с конечным числом источников заявок при абсолютных и относительных приоритетах. Предполагается произвольное распределение времени обслуживания. Модель учитывает наличие фоновых заявок и время переключения. Методика позволяет значительно снизить трудозатраты на начальной стадии проектирования диалоговых систем.

5. Исследованы общие методологигеские вопросы построения управляющей части многотерминальных АОС на базе ВЦКП . Конкретизированы функции программной управляющей части и разработана ее архитектура.

6. Разработан способ упорядочения данных общего пользования в централизованном информационном модуле, уменьшающий вычислительную сложность управляющего и обрабатывающих алгоритмов. При решении этой задачи разработан эвристический алгоритм быстрого отыскания гамильтонова пути с максимальным весом в полном орграфе.

7. Предложен способ распределения программно-информационного обеспечения АОС между двумя уровнями памяти- оперативной памятью и памятью прямого доступа. Обоснована стратегия обмена между ОП и дисковой памятью, минимизирующая среднее суммарное число обращений к дисковому накопителю.

8. Разработанные элементы методики проектирования управляющей части многотерминальных АОС на базе ВЦКП апробированы при создании управляющей части АОС ВУЗ/МИИГА. Разработана модульная структура, предложены и реализованы алгоритмы основных модулей управляющей части.

9. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили правильность принятых предположений о распределении времени нахождения заявки на терминале пользователя (времени обдумывания] и времени обслуживания.

1. Авен О.И., Коган Я.А. Управление вычислительным процессом в.ЭВМ (алгоритмы и модели). - М.: Энергия, 1978.-240 с.

2. Алексеенко Е.А. К вопросу оценки реактивности диалоговых систем реального времени специального назначения.- В кн.: Разработка обучающих систем на базе ЭШ.-Киев: Наукова думка,1977.-156 с.

3. Алексеенко Е.А., Довгялло A.M. и др. СПОК система программирования и поддержания обслуживающих и обучающих курсов.-Управляющие системы и машины, 1978, № 2, с.18-25.

4. Артамонов Т.Т. Анализ производительности ЦВМ методами массового обслуживания.-М.: Энергия, 1978.-368 с.

5. Арден 0. Интерактивные вычисления. ТИИЭР, 1975, т.63,6.

6. Ахо А., Хопкрофт Дж.Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. - 536 с.

7. Балыбердин В.А. Методы анализа мультипрограммных систем.-М.: Радио и связь, 1982.-152 с.

8. Блэкман М. Проектирование систем реального времени.-М.: Мир, 1977.-346 с.

9. Бронер Ю.Д. Математическое обеспечение систем с разделением времени.-М.: Статистика, 1976.-61 с.

10. Бронштейн О.И., Духовный И.М. Модели приоритетного обслуживания в информационно-вычислительных системах.-М: Наука, 1976.-220 с.

11. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.-М: Наука,1978.-400 с.

12. Вентцель Е.С. Исследование операций.-М: Советское радио, 1972.-551 с.

13. Гильман Л., Роуз А. Курс А1Ш: диалоговый подход.-М.: Мир, 1979.-524 с.

14. Горицкий Ю.А., Наринов С.Е. Диалоговая система анализа данных ВУЛКАНИТ и ее возможности,- Тезисы докладов У1 Всесоюзной конференции по планированию и автоматизации эксперимента в научных исследованиях.-М., 1980, ч.1, с.78-80.

15. Диалоговые системы моделирования.-Рига: ЗИНАТНЕ, 1977.176 с.

16. Диалоговые устройства отображения на электронно-лучевых трубках./Под ред.Силина М.К. М.: Статистика, 1977.-184 с.

17. Димитров А.А., Каган Б.М., Крейнин А.Я. Аналитические модели вычислительных систем реального времени с фоновыми задачами, Программирование, 1977, № 6, с.60-65,

18. Дмитриев В.И., Онищук В. Оценка характеристик функционирования замкнутой многоканальной системы массового обслуживания с приоритетами при произвольном законе распределения времени обслуживания. Труды МЭИ, 1980, вып.469, с.81-85.

19. Довгялло A.M. Диалог пользователя и ЭВМ. Основы проектирования и реализации.- Киев: Наумова думка, I98I.-233 с.

20. Довгялло A.M., Ющенко Е.А. Обучение и диалоговое программирование с помощью вычислительных машин. Управляющие системы и машины, 1974, № I, с.27-32.

21. Дж.Донован. Системное программирование М.: Мир, 1975,-540 с.

22. Драммонд М. Методы оценки и измерений дискретных вычислительных систем.-ГЛ.: Мир, I977U-38I с.

23. Зайченко Ю.П., Печурин Н.К., Кондратова Л.П. Диалоговая система проектирования структуры сетей вычислительных центров коллективного пользования.- Управляющие системы и машины, 1979, № 3, с.5-10.

24. Зелковиц М. и др. Принципы разработки программного обеспечения. -М.: Мир, 1982.-368 с.

25. Канал Л.Н. Обзор систем для анализа структуры образов и разработки алгоритмов классификации в режиме диалога.- В кн.: Распознавание образов при помощи цифровых вычислительных машин.-М.: Мир, 1974, с.124-142.

26. Кетков Ю.Л. Программирование на БЭЙСИКе.-М.: Статистика, 1978.- 158 с.

27. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. -М.: Статистика, 1978, вып.1 221 е., вып.2 - 358 с.

28. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания.^!.: Машиностроение, 1979.-432 с.

29. Криницкий Н.А., Миронов Г.А., Фролов Г.Д. Автоматизированные информационные системы.-М.: Наука, I982.-384 с.

30. Липаев В.В. Влияние переключения программ на эффектив-. ность приоритетных дисциплин диспетчеризации в управляющих ЦВМ.-Техническая кибернетика, 1975, № 3, с.147-154.

31. Липаев В.В., Белоконь А.К. Сравнение эффективности приоритетных дисциплин диспетчеризации при решении задач в управляющих ЦВМ.- Техническая кибернетика, 1973, JS 4, с.58-64.

32. Липаев В.В. Распределение ресурсов в вычислительных системах. -М.: Статистика, 1979.- 247 е.

33. Липаев В.В., Серебровский Л.А. и др. Технология проектирования комплексов программ АСУ.-М. :Радио.исвязь, 1983. -.264 с.

34. Липаев В.В., Яшков С.Ф. Эффективность методов организации вычислительного процесса в АСУ.-М.: Статистика, 1975, -255с.

35. Мартин Дк. Программирование для вычислительных систем реального времени.-М.: Мир, I975.-359 с.

36. Мартин Две. Системный анализ передачи данных.-М: Мир, 1975, t.I.-2I4 с.

37. Марченко Е.К. Машины для обучения.-М.: Высшая школа, 1974.- 312 с.

38. Мелник М. Основы прикладной статистики.- М.: Энерго-атомиздат, 1983.-416 с.

39. Миллер С.Днс. Реальное время. Специальные требования к управляющим программам.- В кн.: Супервизоры и операционные системы. -М.: Мир, 1972, с.II9-I36.

40. Митин А.И., Пасхин Е.Н. Автоматизированная система обучения ЭКСТЕРН. Вестник Московского университета. Сер.15,1978, № 3, с.30-36.

41. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. -М.: Наука, 1978.-352 с.

42. Мантц Р. Аналитическое моделирование интерактивных систем.- ТИИЭР, Т6, 1976,.

43. Нейлор Т. Машинный эксперимент с моделями экономических систем.-М.: Мир, 1975.- 502с.

44. Никитин А.И. Общее программное обеспечение систем реального времени. Киев: Наукова думка, 1978 , с.136.

45. Ницецкий JI.B., Мейтинып А.Л., Пчелинцев И.А. Многопультовая дистанционная система для диалога студент-ЭЦВМ-преподаватель и программа ее реализации.- В кн.: Применение цифровых вычислительных машин для обучения программированию.-Киев: Вшца школа, 1970.

46. Н0виков С.В., Щумляев B.C. Программное обеспечение автоматизированных обучающих систем.-Минск, изд.БГУ им.В.И.Ленина, 1982.-143 с.

47. Ныомен У., Сирулл Р. Основы интерактивной машинной графики.- М.: Мир, 1976. 574 е.

48. Окунев Ю.Б., Плотников В.Г. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи. М.: Связь, 1976.- 184 с.

49. Оперативные графические системы в автоматизации проектирования. -ItacK: Наука и техника, 1974. 224 е.

50. Операционная система ОС ЕС. Основы функционирования.-М.: Финансы и статистика, 1983.-223 с.

51. Ope 0. Теория графов.-М.: Наука, 1980.-336 с.

52. Основы теории вычислительных систем / Под ред.Майорова С.А. М.: Высшая школа, 1978.-408 с.

53. Панфилов И.В., Половко A.M. Вычислительные системы.-М.: Сов.радио, 1980. -304 с.

54. Пасхин Е.Н. Анализ современных автоматизированных систем обучения. Вестник Московского университета, сер.15, 1979, № 4, с.52-64.

55. Петерайт П. Новые устройства ЕС ЭВМ для телеобработки данных.- Сб.: Вычислительная техника социалистических стран, шп.13.-М.: Финансы и статистика, 1983, с.147-154.

56. Петренко Л.И. и др. Диалоговая система проектирования топологии гибридных интегральных схем. Управляющие системы и машины, 1977, & 3, с.114-118.

57. Пиотровский Р.Г. Инженерная лингвистика и теория языка. -Л. : Наука, 1979.-112 с.

58. Принс М.Д. Машинная графика и автоматизация проектирования.-. : Советское радио, 1975.-232 с.

59. Пятибратов А.П. Вычислительные системы с дистанционным доступом.-М.: Энергия, 1979.-192 с.

60. Пранявичюс Г. Модели и методы исследования вычислительных систем.-Вильнюс: Мокслас, 1982.-227 с.

61. Романенко Е.В., Тютин А.А. Диалоговая информационно-поисковая система для ЭВМ БЭСМ-6.- Управляющие системы и машины, 1979, № 4, с.58-63.

62. Рынгач В.Д., Алексеенко Е.А. и др. Обучающе-программи-рунцая система ДИПР0Ф0Р и некоторые результаты ее экспериментального исследования. Управляющие системы и машины, 1975,гё 6, с.16-23.

63. Савельев А.Я., Новиков В.А. О комплексной программе работ по созданию автоматизированных обучающих систем. Управляющие системы и машины, 1979, № 4, с.3-5.

64. Солтон Дж. Динамические библиотечно-информационные системы.- М.: Мир, 1979.-557 с.

65. Смит Д.М. Математическое и цировое моделирование для инженеров и исследователей.-М.: Машиностроение, 1980.-271 с.

66. Соколовский Ю.Л. Оценка эффективности вычислительных систем коллективного пользования на аналитических и имитационных моделях.- Кибернетика, 1977, № 3.

67. Степанов П.Л., Ямпольский В.З. Автоматизация подготовки производства на станках с ЧПУ на базе ВЦКП.- В сб.статей: Вычислительные системы коллективного пользования.-М.: Статистика, 1979, с.256-268.

68. Суховский З.А., Шитинов А.В. Организация программного обеспечения АОС КОНТАКТ.- В кн.: Материалы Второго Всесоюзного совещания "Диалоговые вычислительные комплексы".- Серпухов-Протвино, 1979.

69. Терещенко Л.Я., Панов В.П., Майоркин С.Г. Управление обучением с помощью ЭВМ.-Л.: изд. Ленинградского университета, I98I.-I68 с.

70. Тамаров П.А., Применение микропроцессоров в автоматизированных обучающих системах.- В кн.: Автоматизация процессов обработки первичной информации. Пенза: Пензенский политехнический институт, 1983, с .15-19.

71. Синица Е.М. Определение времени реакции одного класса автоматизированных.обучающих систем.-Управляющие системы и машины, 1981, № 6, с.25-29.

72. Трамбле Ж., Соренсон П. Введение в структуры данных .

73. М.: Машиностроение, 1982. 784 с.

74. Уилкс М. Системы с разделением времени.-М.: Мир, 1972.-123 с.

75. Усов С.А. Диалоговый монитор ЛИМОН.- М.: Наука, 1979. 128, с.

76. Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем. -М.: Мир, 1981.576 с.

77. Хамыков В.В., Рыбаков А.В., Ананьина Н.В. Диалоговая система подготовки заданий для ЕС ЭВМ. Управляющие системы и машины, 1980, № 4, с.62-65.

78. Хотько С.М. Об одной модели автоматизированного обучения. В сб.: Информационно-вычислительные сети гражданской авиации.- М.: МИИГА, 1982, с.98-101.

79. Хотько С.М. Требования к архитектуре интегрированной автоматизированной системы обучения.- В кн.: Совершенствование системы управления эффективностью производства ГА с применением АСУ и ВТ.-М.: МШГА, 1981, с.160-163.

80. Хотько С.М. Определение времени реакции диалоговой обучающей системы. В кн.:, Автоматизация процессов обработки первичной информации.- Пенза: Пензенский политехнический институт, 1983, с.46-49.

81. Хотько С.М. Способы построения управляющей части многотерминальной АОС.- В кн.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения". -М.: МШИ, 1984, с.106.

82. Хотько С.М., Тамаров П.А.', Зельманов И.И. Подсистема связи "АОС.ВУЗ" с комплексами алфавитно-цифровых дисплеев

83. ЕС 7920-01.- Пенза: ЦНТИ, 1983, -.4.0.

84. Хромов В.И., Ульянов С.А. Введение в программирование для систем телеобработки данных.-М.:Финансы и статистика,1982.176 с.

85. Хусаинов B.C. Программирование ввода-вывода в ОС ЕС ЭВМ на языке Ассемблера.-М.: Статистика, 1980.- 261 с.

86. Хуторецкий Б.М., Медведь И. А. Взаимодействие человека и ЭВМ в сфере управления.-М.: Статистика, 1976.- 95 с.

87. Человеко-машинные обучающие системы.-В сб.: Вопросы кибернетики, № 60,-М.: Наука, 1979, с. 4-159.

88. Чернявский А.Ф., Мухарский и др. Автоматизированные обучающие системы на базе ЭВМ / Под ред. Чернявского А.Ф.Минск, изд. БГУ им. В.И.Ленина, 1980.- 175 с.

89. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука.-М.: Мйр, 1978.- 418 с.

90. Шерр А. Исследование вычислительных систем с разделением времени.-М.: Мир, 1970.- 135 с.

91. Яшков С.Ф. Некоторые математические модели систем с разделением времени.- В сб.: Цифровая вычислительная техника и программирование, вып. 7.-М.: Сов. радио, 1972, с. 140-149.

92. AS za&arns Т. , Wolf Ст. спелсе Will a, Computer-Atfciied TrcUnln^ Stydem . fir oc. IF IP Congress 77} 7?ozAl-//otfa/id, /97? ,/>/>. A&-/S*.

93. Adirc L} Ave-Ih^-i s . A Tt'mt- S^arS/ifr flucue urUb a fit aide. Tlam&r <?/ Codt/nzrs. Jmr/ia/ <?f Afa ACMj

94. S&rfar f. Tfitt Cpjnpu&r aj ал Дщ/й Vtiuo-6 fie-foetrie . - C&TTijOuUrj /97$? V3, ff- <?3

95. SasfaAl A, Cfauuty 77?a/ih ,a/id 772cxe& vrpr^J p/ tfaexef

96. Di/jert/it <?f Сифгггег*. Journal с/ Afij> ACM,vzz , ftoz ff. ям-260,

97. Suzt/I J-P. Comfufattimat AtfioritA* /or CCmd

98. Рг&глсл^ TpLro&^/i C&mjQate/y/pdded fy Pairld A. Так/ле^, Press ltd.} lc?/zd<??z/ w/f,

99. PIATO Co77iptde/> System. Sdmce, /Ж, 1//9J, ЗШ-зы,

100. Я. tkey'sder P/.tf. dzterded Tdrec&t/ (Prcyv^s, & Pbr-/ncttls/тг for $truct&re.d Padci <zrd data, Structures.

101. Acta- P/i/<?f/72atu:a , /9?}, 7?(? f>f>. 3/-S9.