Совершенствование системы обучения курсу "Компьютерные коммуникации и сети" на основе применения мультиагентных технологий

Цуканов, Михаил Владимирович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Совершенствование системы обучения курсу "Компьютерные коммуникации и сети" на основе применения мультиагентных технологий

Автореферат

Автор научной работы: Цуканов, Михаил Владимирович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Курск
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование системы обучения курсу "Компьютерные коммуникации и сети" на основе применения мультиагентных технологий"

На правах рукописи

Цуканов Михаил Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ КУРСУ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И СЕТИ» НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Курск - 2005

Работа выполнена на кафедре программного обеспечения и администрирования информационных систем Курского государственного университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор педагогических наук Гриншкун Вадим Валерьевич

доктор педагогических наук Огородников Евгений Васильевич

кандидат педагогических наук Макарова Светлана Валерьевна

Ленинградский государственный университет имени A.C. Пушкина

Защита диссертации состоится «30» ноября 2005 года в «15» часов на заседании диссертационного совета К 850.007.02 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук при Московском городском педагогическом университете по адресу: 129226, г. Москва, 2-й Сельскохозяйственный проезд, дом 4.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке МГЛУ по адресу: 129226, г. Москва, 2-й Сельскохозяйственный проезд, дом 4

Автореферат разослан «2?» октября 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат педагогических наук

И.В. Левченко

2DQQ-4

2071/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный период развития цивилизованного общества характеризуется процессом информатизации, одним из приоритетных направлепий которого является информатизация образования. Существенным компонентом процессов информатизации является разработка и использование педагогических программных средств, базирующихся на различных информационных технологиях. В последнее время одним из актуальных становится направление, базирующееся на использовании в педагогических программных средствах мультиагентных технологий.

Агентные системы, являющиеся основой мультиагентных технологий, -это компьютерные программы, позволяющие обучаемому получить необходимую информацию путем анализа запросов и навыков пользователя (система агентов задает пользователю вопросы для уточнения запроса). Кроме того, агентные системы собирают информацию в базе знаний, предоставляя пользователю необходимые данные, соответствующие запросам.

Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий состоит из множества автономных интеллектуальных агентов, каждый из которых выполняет свои функции и ведет необходимую связь с другими агентами системы. Агент представляет собой подпрограмму, выполняющую определенные действия. Агенты используют независимую от приложений коммуникацию и протоколы взаимодействия. Работа агента является невидимой для пользователя.

Применение мультиагентных технологий в процессе обучения различным учебным дисциплинам в вузах требует от преподавателя знаний как в области подготовки сценария учебного курса с учетом возможностей инструментальных средств разработки программ, так и знаний в области методики преподавания конкретной дисциплины. Этот аспект должен учитываться и при подготовке преподавателя информатики, который призван не только, обучать информатике, но и быть проводником использования распределенных информационных ресурсов в обучении другим дисциплинам.

Необходимость использования возможностей мультиагентных технологий в изучении компьютерных коммуникаций и сетей вызвана также тем, что требования, предъявляемые обществом к уровню подготовки в области компьютерных коммуникаций и сетей, неуклонно растут. Это объясняется широкими возможностями применения компьютерных коммуникаций и сетей в практической деятельности.

Вопросам совершенствования методической системы обучения информатике на всех уровнях системы образования, включая подготовку педагошв, посвятили свои работы: С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, С.Г. Григорьев, А.П. Ершов, С.А. Жданов, A.A. Кузнецов, B.C. Леднев, Н.В. Макарова, Е.В. Огородников, В.А. Пугач, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий и другие ученые.

При подготовке будущих педагогов в области информатики одно из главных мест занимает дисциплина «Компьютерные коммуникации и сета». Согласно государственному образовательному стандарту высшего профессио-

POG НАЦИОНАЛ' А. БИБЛИОТЕКА

нального образования изучение этой дисциплины приходится на старшие курсы и позволяет сформировать у обучаемого целостное представление об основах, области применения телекоммуникационных технологий, принципах проектирования и модернизации локальных вычислительных сетей, получение представления о технологии и особенностях построения глобальных сетей. Несмотря на свою кажущуюся абстрактность, дисциплина «Компьютерные коммуникации и сети» нашла обширнейшее практическое применение. С ее помощью решаются многие вопросы в проектировании, развертывании и администрировании компьютерных сетей, телефонной, сотовой связи и др.

Методическим аспектам использования телекоммуникационных технологий в образовании посвятили свои работы: A.A. Баков, Д.В. Богданова, О.В. Бурносова, В.В. Гриншкун, С.Д. Каракозов, Н.Ю. Пахомова, A.B. Шелухина, H.A. Юнерман, Е.В. Якушина и другие.

Традиционно сложилось так, что исследователи, занимающиеся проблемами профессионально-ориентированной постановки курса «Компьютерные коммуникации и сета» для подготовки специалистов в области информатики, уделяют внимание лишь начальными разделам: основы построения локальных и глобальных сетей, базовые технологии локальных сетей, основы построения корпоративных сетей. Мало работ, оценивающих значение сетевых операционных систем и администрирования локальных сетей. До сих пор неисследованными остаются вопросы, связанные с применением мультиагентных технологий в изучении компьютерных коммуникаций и сетей.

В то же время, применение мультиагентных технологий при изучении дисциплины «Компьютерные коммуникаций и сети» задает эффективную своеобразную логику изучения предмета, обучение становится более профессионально ориентированным за счет того, что формируется индивидуальная траектория обучения для каждого обучаемого и, в то же время, мультиагентные технологии, являясь сетевыми технологиями, служат не только средством, но и объектом обучения.

Широкое внедрение локальных вычислительных сетей и развитие систем телекоммуникаций требует от преподавателя информатики глубоких знаний в области администрирования локальных сетей, чему, как раз, может способствовать использование мультиагентных технологий.

Важность такой подготовки вне контекста использования мультиагентных технологий подчеркивалась в исследованиях посвященных компьютерным коммуникациям и сетям. В работе Д.Н. Пака в качестве основных разделов рассматриваются глобальные компьютерные сети, Интернет, язык гипертекстовой разметки HTML. В работе Д.И. Пахомова основными разделами являются каналы передачи данных, устройства преобразования сигналов, управление каналами передачи данных, цифровые системы передачи информации, локальные и глобальные вычислительные сети, проектирование информационных сетей. В работе В.Г. Юрасова рассмотрены топология сетей, активное и пассивное сетевое оборудование, среда передачи информации, методы маршрутизации и коммутации информационных потоков в вычислительных сетях.

Главный путь преодоления проблем, возникающих при обучении компьютерным коммуникациям и сетям, - содержательное раскрытие основных понятий из области компьютерных коммуникаций и сетей в процессе практической деятельности. Использование компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий дает возможность организовать эту деятельность.

Развитие компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий существенно расширяет возможность подачи учебного материала, в том числе за счет включения анимации, звука и видео. Помимо мультимедийных форм представления" информации, программы, разработанные на основе мультиагентных технологий, обладают еще одним ценным, с методической точки зрения, свойством - возможностью использования распределенных информационных ресурсов, что позволяет на более высоком уровне реализовать обучающий эффект от применения этих средств обучения.

Несмотря на то, что ряд российских и зарубежных исследователей, в числе которых М. Верттеймер, В.И. Городецкий, Дж. Диксон, В.А. Лефевр, В.В. Налимов, Ч. Пирс, Т. Саати, В.Б. Тарасов, O.K. Тихомиров, А.Я. Савельев, В.К. Финин, И. Шоэму уделяют внимание в своих работах применению мультиагентных технологий в обучении, в целом, и информатике, в частности, во всем множестве созданных компьютерных обучающих систем и методов их исполь-• зования в учебном процессе, отсутствуют методические разработки и обучающие системы, нацеленные на повышение эффективности обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

Налицо противоречие между существующими методами и средствами, применяемыми в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети», наличием существенного педагогического потенциала мультиагентных технологий, обоснованного опытом применения подобных технологий в обучении другим дисциплинам и отсутствием методических разработок по использованию мультиагентных технологий в обучении компьютерным коммуникациям и сетям.

Все сказанное свидетельствует о том, что исследование проблемы совершенствования системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» на основе применения мультиагентных технологий, а также определение и разработка методических основ, обеспечивающих эффективное обучение студентов компьютерным коммуникациям и сетям с использованием мультиагентных технологий и распределенных информационных ресурсов, является актуальным.

Проблема исследования определяется потребностью общества в подготовке преподавателей информатики к использованию компьютерных коммуникаций и сетей в учебном процессе и несформированностью содержания и методов обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с использованием возможностей и преимуществ мультиагентных технологий.

Все сказанное выше определило объект, предмет и цель настоящего диссертационного исследования.

Цель исследования состоит в совершенствовании системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сета» на основе применения мультиа-

гентиых технологий, позволяющем повысить эффективность обучения данной дисциплине, за снет того, что использование мультиагентных технологий приводит к увеличению объема сведений, сообщаемых обучаемому за единицу времени, индивидуализации обучения, созданию эффективной среды обучения, которая позволяет обучаемому самому определять темп изучения материала и сосредоточиться на содержательной стороне решаемых задач.

Объект исследования - методическая система обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» в вузе.

Предмет исследования - методы применения мультиагентпых технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

Ход исследования направлялся гипотезой о том, что эффективность обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» (объем усвоенного материала, коэффициент усвоения) повысится, если преподавание будет осуществляться с использованием компьютерных обучающих систем на основе мультиа-гентных технологий, обеспечивающих индивидуализацию процесса обучения за счет формирования уникальных образовательных траекторий для каждого обучающегося и использования распределенных информационных ресурсов, представляющих собой образовательные ресурсы, размещенные на различных компьютерах вычислительной сети и объединенные единой системой управления обучением, построенной на основе мультиаге нтных технологий.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены задачи исследования:

1. Проанализировать содержание отечественных и зарубежных литературных источников и образовательных Интернет-ресурсов, посвященных специфике методических систем обучения курсам, связанным с информатикой, информационными и телекоммуникационными технологиями, особенностям применения мультиагентных технологий в образовании;

2. Построить информационную модель и отобрать содержание курса «Компьютерные коммуникации и сети» с учетом использования мультиагентных технологий;

3. Разработать принципы создания компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий, являющейся средством обучения компьютерным коммуникациям и сетям, программно реализовать компоненты этой системы, осуществить отбор учебного материала, включаемого в базу знаний компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий, разработать методы применения мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети»;

4. Провести экспериментальную проверку доступности и эффективности предложенного курса «Компьютерные коммуникации и сети», изучаемого с использованием мультиагентных технологий.

Методы исследования. В процессе работы для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы применялись следующие методы исследования: анализ теоретических и практических исследований, программ и пособий, специальной литературы и сетевых электронных ресурсов, изучение и

анализ опыта работы преподавателей, наблюдение и эксперимент со студентами Курского государственного университета.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Обоснована целесообразность и эффективность использования муль-тиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети», выявлен класс компьютерных обучающих систем, основанных па мультиа-гентных технологиях, использование которых приводит к повышению эффективности обучения компьютерным коммуникациям и сетям;

2. Усовершенствованно и расширено содержание курса «Компьютерные коммуникации и сети» с учетом преимуществ применения распределенных информационных ресурсов и использования мультиагентных технологий в обучении;

3. Сформулированы принципы построения компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий и распределенных информационных ресурсов, ориентированных на обучение студентов курсу «Компьютерные коммуникации и сети»;

4. Разработана методика обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с использованием распределенных информационных ресурсов и компьютерной обучающей системы, функционирующей на основе мультиагентных технологий.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что обоснована необходимость применения мультиагентных технологий в обучении компьютерным коммуникациям и сетям при подготовке педагогов; выявлены принципы построения компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий, ориентированных на обучение курсу «Компьютерные коммуникации и сети»; предложено расширение методической системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с учетом преимуществ применения мультиагентных технологий.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в том,

что:

• сформировано содержание обучения дисциплине «Компьютерные коммуникации и сети» для будущих педагогов, с учетом использования при изучении компьютерных обучающих систем, основанных на мультиагентных технологиях, осуществлен отбор обучающих материалов для наполнения обучающей системы;

• разработана методика использования обучающих систем на основе мультиагентных технологий, при обучении дисциплине «Компьютерные коммуникации и сети». Такие системы могут быть использованы в процессе обучения студентов, предполагающем активное использование распределенных информационных ресурсов;

• разработана компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий, ориентированная на использование в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Использование мультиагентных технологий в обучении дисциплине «Компьютерные коммуникации и сета» целесообразно, в связи с тем, что применение соответствующих компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий позволит повысить эффективность обучения за счет возможности самоконтроля, индивидуального, дифференцированного подхода к каждому обучаемому; развить процессы познавательной деятельности; создать условия для самостоятельного приобретения знаний, расширения содержательной базы учебного процесса;

2. Разработанные методы обучения, компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий, содержательное наполнение базы знаний, учебный материал, внедренные в методическую систему обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети», приводят к повышению мотивации обучаемых к изучению курса, существенному повышению уровня усвоения вопросов, связанных с практическим использованием полученных знаний в профессиональной деятельности педагогов.

Апробация и внедрение результатов диссертационного исследования. Достоверность результатов исследования обеспечивается адекватностью используемых методов задачам исследования и подтверждается результатами проведенного педагогического эксперимента.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс Курского государственного университета.

Материалы исследования докладывались и обсуждались на XIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003), Международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2005» (Елец, 2005), научных и научно-методических конференциях Курского государственного университета (2003-2005), Ш Всероссийском научно-методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы». (Москва-Анапа, 2005), научно-методическом семинаре «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2004), семинарах кафедры информатики и прикладпой математики МГЛУ (Москва, 2005).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении на основе анализа отечественной и зарубежной научно-методической литературы обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулирована проблема и гипотеза, определены цель, объект, предмет и задачи исследования, раскрыты методы, научная новизна, практическая и теоретическая значимость, перечислены способы апробации результатов.

Первая глава «Теоретические и методологические основы обучения компьютерным коммуникациям и сетям» состоит из трех параграфов.

Первый параграф главы посвящен исследованию специфики методической системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети». Пара-

граф содержит анализ учебных программ курсов (Тамбовский университет, РГПУ им. Герцена, Ленинградский государственный областной университет, Белгородский государственный университет и др.), посвященных изучению компьютерных телекоммуникаций. Анализ позволяет сделать вывод, что в настоящее время существует несколько разных подходов к формированию содержания курса «Компьютерные коммуникации и сети» для подготовки учителей информатики. В некоторых курсах основное внимание уделяется технической стороне проектирования, администрирования и эксплуатации сети, в других, наоборот, основное внимание переносится на вопросы информационного наполнения сети и практического использования ресурсов глобальной информационной сети.

Поэтому задача проектирования курса «Компьютерные коммуникации и сети» учитывающего, с одной стороны, необходимость получения обучаемым теоретических знаний по архитектуре компьютерных сетей, а, с другой стороны, обеспечивающего приобретение практических навыков по проектированию и администрированию сети, а также использованию информационных ресурсов, по-прежнему остается актуальной.

На пути решения данной задачи возникают противоречия, к числу которых можно отнести нижеследующие:

1) между постоянно увеличивающимися под влиянием научно-технического прогресса требованиями общества к процессу обучения в области информационной грамотности и реальным состоянием этого процесса ввиду социально-экономической ситуации в образовании;

2) между потребностями студентов в усвоении знаний, умений и навыков в области компьютерных телекоммуникаций и их реальными возможностями, ограниченными различными факторами, например, психологическими барьерами, возрастными особенностями, начальным уровнем подготовки и т.д.;

3) между педагогическими целями, стоящими перед преподавателями, и целями, к которым стремятся студенты.

Для разрешения этих противоречий необходимы:

1) постоянный анализ ситуации для повышения эффективности и качества образовательного процесса, рациональный отбор учебного материала, обеспечение логической преемственности новой и усвоенной информации и т.п.;

2) умелый подбор методов, форм и средств для осуществления развития, например, на основе диагностики реальных возможностей студентов на начальном этапе (компьютерные навыки), перехода к активным, проблемным, творческим методам взамен информативных, использования личностно-ориентированного подхода, коллективных форм познавательной деятельности и т.д.;

3) повышение мотивации, успеваемости, интереса к учебе, путем создания значимых для учащихся целей, достижение которых осуществляется через овладение определенными знаниями.

Одна из основных задач курса «Компьютерные коммуникации и сети» для учителей информатики — усиление фундаментальной подготовки студентов, обеспечивающей знания, необходимые при изучении других дисциплин (инте-

гративный подход), повышение мотивации к самостоятельной научно-исследовательской работе с применением компьютерных телекоммуникаций.

Второй параграф посвящен изучению методов использования информационных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

В нем отмечается, что за годы обучения у студентов необходимо развивать творческое мышление, готовить их к дальнейшей самостоятельной работе. При этом для обучения телекоммуникационным технологиям наиболее целесообразным оказывается использование интеллектуальных обучающих систем, которые позволяют имитировать реальные процессы, анализировать проблемные ситуации и вместе с обучаемым решать их поэтапно.

В интеллектуальных обучающих системах можно применять методы игрового и проблемного обучения, причем благодаря тому, что подобные системы осуществляют постоянный контроль за степенью и качеством усвоения материала, проблема ставится перед студентом тогда, когда его знания будут удовлетворять соответствующим требованиям. Проблемное обучение дидактически оправдано для развития активного нетривиального использования полученных основ знаний. В условиях проблемного обучения с помощью интеллектуальных обучающих систем алгоритмы, осуществляющие управление учебной деятельностью студента, должны быть менее жесткими и обладать возможностями самообучения. Перспективным направлением развития интеллектуальных обучающих систем является включение в них возможностей экспертных систем.

Реализация на практике подобных, приемов с помощью компьютеров носит назвшше «компьютерной технологии обучения». В задачи компьютерных технологий обучения входит:

• овладение специализированными и профессиональными пакетами, методами математического моделирования, системного анализа и принятия решений, алгоритмическими языками, программированием;

• овладение навыками работы на компьютере;

• овладение способами самостоятельного получения и обработки информации;

• овладение методами обучения, основанными на применении человеко-машинных систем и знании психофизиологических характеристик учащихся;

• разработка методического, программного и информационного обеспечения;

• развитие творческих способностей обучающих и обучаемых.

Применение компьютерных технологий обучения позволяет:

• увеличить глубину усвоения новых знаний за счет возможностей компьютера и информационных систем, анализировать большее число различных альтернативных вариантов при одновременной более трудоемкой их проработке;

• сократить сроки и повысить качество усвоения изучаемого материала, в связи с более быстрым получением исходного решения и наглядного его представления;

• уменьшить трудоемкость процесса получения новых знаний;

• развить у выпускника способности самостоятельно использовать современные вычислительные и информационные системы для решения сложных проектных или исследовательских задач.

Для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сета» широкое применение находят телекоммуникационные средства. Использование телекоммуникаций как средств обучения опирается на знания, умения и навыки, полученные при изучении компьютерных телекоммуникаций, как объекта изучения, например на основе пропедевтического курса информатики в университете. Программное обеспечение компьютерных телекоммуникаций ассоциируется с инструментом (средством) тогда, когда оно рассматривается не как приложение для отработки навыков, а используется для решения конкретных образовательных целей и задач, например, реализации студенческого проекта, выполнения заданий по различным темам (публикация студенческой газеты или создание базы данных для собранных материалов). Этот тшх использования программного обеспечения компьютерных телекоммуникаций можно охарактеризовать как "педагогически нейтральный", ввиду того, что вопрос образовательного окружения остается полностью открытым. На наш взгляд программные приложения компьютерных телекоммуникаций являются средой обучения в тех, случаях, где приложения собственно передают содержание (образовательные приложения в широком смысле слова). Перечень таких приложений, простирается от простых словарных тренажеров до сложных имитаторов. В этом аспекте приложения не являются педагогически нейтральными и всегда основываются (в явном или скрытом виде) на одной из теорий учения (познания).

Тип среды обучения может являться главным признаком, по которому классифицируются обучающие телекоммуникационные технологии. Наиболее популярной средой обучения современных компьютерных телекоммуникаций являются учебные WWW-cepвepa. Исходя из дидактических свойств среды, учебные ^^Л^-сервера могут быть типологизированы в соответствии с реализуемыми целями, задачами, содержанием, методами, средствами, формами организации обучения на информационные (Содержание - фактический учебный материал, задачи - получить, запомнить), тестовые (Содержание - правила и процедуры, задачи - применить, имитировать), проблемные (Метод - проблемного подхода, задачи - решить, выбрать), имитационные (Теория гештальтпеи-хологии, формирование и распознавание образцов, форм, задачи - исследовать, понять), сложные реальные системы (Задачи - участвовать, сотрудничать, руководить).

Проведенный анализ позволяет утверждать, что в качестве наиболее перспективного направления использования информационных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети» могут рассматриваться мультиагентные технологии и поэтому их использование в обучении целесообразно исследовать особо.

В третьем параграфе приведен анализ принципов построения систем на основе мультиагентных технологий и их возможностей для использования в процессе обучения.

Разработка технологии искусственных агентов, создание мультиагентных систем и виртуальных организаций представляет собой одну из наиболее важных и многообещающих областей развития новых информационных и коммуникационных технологий, где сегодня происходит интеграция современных сетевых \У\УЛУ-технологий, методов и средств искусственного интеллекта, включая большие базы данных/знаний, многокомпонентные решатели, и системы объектно-ориентированного проектирования.

Под искусственным агентом будем понимать метаобъект, наделенный некоторой долей субъектности, т.е. способный манипулировать другими объектами, создавать и уничтожать их, а также имеющий развитые средства взаимодействия со средой и себе подобными. Минимальный набор базовых характеристик произвольного агента включает такие свойства как: а) активность, способность к организации и реализации действий; б) автономность (полуавтономность), относительная независимость от окружающей среды; в) общительность, вытекающая из необходимости решать свои задачи совместно с другими агентами и обеспечиваемая развитыми протоколами коммуникации; г) целенаправленность, предполагающая наличие собственных источников мотивации, а в более широком плане, специальных интенциональных характеристик.

Концепция агентов подразумевает обращение к ряду новых для специалистов по информатике и искусственному интеллекту понятий из психологии и социологии, и, в первую очередь, понятий из теории деятельности и теории коммуникации. При этом деятельность и интеллект понимаются как процессы, рекурсивно зависящие друг от друга, что обеспечивает их порождение и реализацию. Интеллект агента выступает как подсистема управления деятельностью, позволяющая ему организовать и регулировать свои действия или действия другого агента. В то же время, интеллект имеет коммуникативную природу и формируется в процессах взаимодействия (коммуникации) агента с другими агентами, а потребность в коммуникации связана с реализацией целенаправленной деятельности.

В диссертации приводятся подходы к классификации агентов, даются характеристики различных типов, рассматриваются особенности взаимодействия агентов.

Мультиагентные системы зародились на пересечении теории систем и распределенного искусственного интеллекта. С одной стороны, речь идет об открытых, активных, развивающихся системах, в которых главное внимание уделяется процессам взаимодействия агентов как причинам возникновения системы с новыми качествами. С другой стороны, достаточно часто мультиагентные системы строятся как объединение отдельных интеллектуальных систем, основанных на знаниях.

Любая мультиагентная система состоит из следующих основных компонентов:

1) множество организационных единиц, в котором выделяются подмножество агентов, манипулирующих подмножеством объектов;

2) множество задач;

3) среда, т.е. некоторое пространство, в котором существуют агенты и объекты;

4) множество отношений между агентами;

5) множество действий агентов (например, операций над объектами).

В мультиагентных системах задачи распределены между агентами, каждый из которых рассматривается как член группы или организации. Распределение задач предполагает назначение ролей каждому из членов группы, определение меры его ответственности и требований к опыту.

Распределенное решение задач несколькими агентами разбивается на следующие этапы: 1) агент-менеджер (центральный орган) проводит декомпозицию исходной проблемы на отдельные задачи; 2) эта задачи распределяются между агентами-исполнителями; 3) каждый агент-исполнитель решает свою задачу, подчас также разделяя ее на подзадачи; 4) для получения общего результата производится композиция, интеграция частных результатов, соответствующих выделенным задачам.

При разработке мультиагентных систем необходимо предварительное определение и моделирование таких базовых теоретических понятий и характеристик, как взаимодействие, кооперация (сотрудничество), координация, организация, управление.

Взаимодействие агентов означает установление двусторонних динамических отношений между агентами. При этом оно является одновременно источником и продуктом некоторой организации. Иными словами, взаимодействие представляет собой не только следствие каких-либо действий в мультиагентных системах, выполняемых агентами в одно и то же время, но и необходимое условие формирования социальных организаций.

Для определения базовых типов взаимодействия агентов в мультиагентных системах можно взять следующие критерии группообразования: а) совместимость целей агентов; б) потребность в чужом опыте (знаниях); в) совместное использование ресурсов. Граничный случай независимости агентов равносилен отсутствию мультиагентной системы (полностью автономные агенты). Простое сотрудничество предполагает интеграцию опыта отдельных агентов (выражающуюся в распределении задач и обмене знаниями), когда не требуются дополнительные мероприятия по координации их действий. Непродуктивное сотрудничество реализует ситуацию, когда агенты, не имея потребности в опыте друг друга, но, совместно используя ресурсы, мешают друг другу. Координируемое сотрудничество означает, что агенты должны согласовать свои действия (возможно, с помощью специального агента-координатора), чтобы продуктивно использовать располагаемые опыт и ресурсы. Это - наиболее сложный случай сотрудничества, когда к проблеме распределения задач добавляется проблема координации действий, обусловленная ограниченностью ресурсов.

Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий состоит из множества автономных интеллектуальных агентов, каждый из которых выполняет свои функции и взаимодействует с другими агентами системы. Агент представляет собой подпрограмму, выполняющую определенные действия. Агенты используют независимую от приложений коммуникацию и протоколы взаимодействия. Работа агента является невидимой для пользователя.

В настоящее время накоплен определенный опыт создания обучающих систем на основе мультиагентных технологий (М. Вертгеймер, В.И. Городецкий, Дж. Диксон, В.А. Лефевр, В.В. Налимов, Ч. Пирс, Т. Саати, В.Б. Тарасов, O.K. Тихомиров, А .Я. Савельев, В.К. Финин, И. Шоэму). Созданы и практически используются системы Maricopa Learning Exchange в CIJIA, Learning Federation в Австралии, Alexandria, CanCore, CLOE в Канаде, Advanced Distributed Learning (ADL) в Европе, сеть УРАН в Украине и др.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что в настоящее время использование компьютерных обучающих систем, базирующихся на основе мультиагентных технологий, является наиболее перспективным за счет использования распределенных образовательных ресурсов и активного управление процессом обучения на основе моделей обучаемого и преподавателя, что позволяет сформировать для каждого обучаемого персональную траекторию обучения, не уменьшив при этом общий объем получаемых знаний, существенно повысить мотивацию обучаемых.

В то же время использование возмржностей мультиагентных технологий в изучении компьютерных коммуникаций позволяет повысить уровень практической подготовки будущих учителей информатики за счет более глубокого усвоения принципов построения сетей и приобретения навыков работы с распределенными информационными ресурсами.

Вторая глава посвящена разработке принципов проектирования специализированной компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий и ее информационного наполнения, а так же обоснованию методик использования этой системы для различных видов занятий.

В первом параграфе рассмотрены вопросы создания специализированной компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий предназначенной для использования в подготовке будущих учителей информатики по курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

В рамках проведенного исследования под компьютерной обучающей системой на основе мультиагентных технологий понимается человеко-машинная система, включающая обучаемого, преподавателя, средства информационных компьютерных технологий и функционирующая на базе комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения. Таким образом, в понятие компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий должны бьггь включены "человеческие" составляющие данной системы, а именно студент и преподаватель. В связи с этим компьютерную обучающую систему на основе мультиагентных технологий не-

обходимо рассматривать как сложную человеко-магаинную систему, работающую в режиме интерактивного диалога.

Диалоговое обучение обеспечивает:

• непрерывный контроль за деятельностью обучаемого;

• диагностирование;

• управление системой со стороны обучаемого;

• самосовершенствование и адаптацию системы в процессе эксплуатации.

Архитектура компьютерной обучающей системы на основе мультиагент-

ных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» отражена на рисунке 1 и включает в себя: базы знаний (хранилище единиц знаний), окружения (обучаемый и преподаватель) и мультиагентную систему, состоящую из программного интерфейса и интеллектуальных агентов. Центральным компонентом компьютерной обучающей системы на основе мультиагент-ных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» являются базы знаний, которые выступают по отношению к другим компонентам как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.

Рисунок 1. Архитектура компьютерной обучающей системы

Базы знаний (БЗ) - это совокупность единиц знаний предметной области, технологии обучения и обучаемого, которые представляют собой формализованное с помощью некоторого метода представления знаний - отражение объектов предметной области компьютерных телекоммуникаций и их взаимосвязей, и действий над объектами.

Обмен данными между окружением и базами знаний выполняет мультиа-гентная система, которая принимает сообщения из окружения при помощи про-

граммного интерфейса, преобразует их в форму статических знаний для передачи между агентами и, наоборот, переводит статические знания, переданные интеллектуальными агентами, в формат окружения и выдает сообщения некоторому объекту окружения (обучаемому или преподавателю). Важнейшим требованием к организации диалога окружения с мультиагентноЙ системой является естественность, которая не означает формулирование потребностей окружения предложениями естественного языка.

Характерное отличие компьютерных обучающих систем на основе муль-тиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» от традиционных прикладных обучающих систем - использование для обработки нового вида информации - знаний. Посредниками при передаче знаний между базами знаний и программным интерфейсом служат интеллектуальные агенты, которые получают и передают информацию в виде некоторого стандартного для агентов представления статических знаний, которые определяются агентом баз знаний в соответствии со структурой реализации баз знаний. Данный процесс преобразования знаний можно назвать использованием вывода, а процесс передачи знаний агентом преподавателя - формированием вывода.

Данные характеристики относятся к общим характеристикам для любых форм представления знаний и отвечают за направление вывода:

• формирование вывода - при котором происходит заполнение базы знаний правилами, сформулированными преподавателем;

• использование вывода - в этом случае проверка корректности выводов обучаемого в соответствии с правилами, сформулированными преподавателем - процесс обучения.

Построение и функционирование компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» должно быть подчинено следующим основным принципам.

1. Система предназначена для использования на различных занятиях по курсу «Компьютерные коммуникации и сети»: лекциях, лабораторных занятиях, во время самостоятельной работы обучаемых, в процессе научно-исследовательской деятельности, курсового и дипломного проектирования.

2. Система содержит текстовые массивы, параметры модели, включает в себя модули контроля, автоматизации расчетов, реализации модели, построения графиков, формирования текстовых окон.

3. В процессе работы обучаемого с компьютерной обучающей системой на основе мультиагентных технологий при обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети» предусматривается компьютерная визуализация учебной информации, математическое моделирование изучаемых объектов, процессов и явлений, имитация работы различных устройств.

4. Взаимодействие обучаемого и системы характеризуется наличием интерактивного диалога, позволяющего обеспечить приближение диалога между обучаемым и системой к диалогу между обучаемым и преподавателем.

5. Содержащийся в базах знаний учебный материал располагается в экранных фрагментах, т.е. обеспечивается представление информации в виде гипертекста и гипермедиа.

Кроме того, эффективность работы компьютерной системы на основе мультиагентных технологий для обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» зависит от соблюдения ряда требований, в числе которых требования:

• высокой скорости обработки информации и выполнения всех процедур, так как задержки в работе'системы отрицательно влияют на протекание учебного процесса;

• возможности накопления и применения знаний о результатах обучения каждого обучаемого для выбора индивидуальных обучающих воздействий и управления процессом обучения для формирования комплексных знаний и умений;

• валидности критериев оценки уровня знаний, умений, навыков; уровня подготовки (низкий, средний, высокий) или уровня усвоения материала (узнавание, алгоритмический, эвристический, творческий);

• возможности адаптации системы к изменению состояния обучаемого.

Во втором параграфе рассмотрены вопросы совершенствования содержания и методов обучения компьютерным коммуникациям и сетям в условиях использования мультиагентных технологий.

Отмечается, что в процессе обучения, как традиционного, так и автоматизированного большую роль играют содержание каждого раздела (фрагмента) учебного материала и последовательность их изложения.

Всю информацию, которая используется в системе целесообразно рассматривать как структурное целое с четко выделенными взаимосвязанными фрагментами. Для описания логической структуры курса предложено использовать ее представление в виде графа, у которого вершинами служат разделы курса, а ребра указывают на их взаимосвязь. При этом полная структура представляет курс в целом. Соответствующий ей граф содержит все разделы, входящие в данную учебную дисциплину, и отражает их взаимосвязь. В локальной структуре рассматриваются фрагменты одного или нескольких разделов. Вершинами графа локальной структуры служат обучающие кадры, а дуги определяют последовательность их изучения.

Ребрам можно приписывать некоторые числа (веса), характеризующие определенные параметры структуры, например, объемы информации, содержащиеся в разделах или кадрах, время, которое необходимо для изучения, и т.п.

Анализируя логическую структуру системы, ее содержательные элементы (наименования тем, разделов и т.п.) можно использовать в качестве вершин графа. Тогда дуги графа будут указывать маршрут курса и объемы информации, которые необходимо освоить, чтобы перейти от одной вершины к другой.

Применение графов при анализе структуры содержания курса очень эффективно для компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий, где имеется возможность постоянного выбора оптимального маршрута изучения дисциплины. Задавая 1раф и определяя веса ребер, мы тем са-

мым позволяем компьютеру (согласно определенным правилам) осуществлять управление обучением, исходя из индивидуальных качеств каждого учащегося.

Каждый раздел должен быть логически и информационно завершенной частью. Это требование не случайно и обусловлено рядом причин: во-первых, необходимо иметь возможность изучения только определенных разделов курса; во-вторых, такая организация учебного материала позволяет компьютерной обучающей системе на основе мультиагентных технологий более гибко осуществлять контроль и управление ходом обучения, предлагая для повторного изучения те разделы, недостаточная усвоенность которых выявилась при дальнейшем обучении.

На основе сформулированной методики с учетом приведенного в главе 1 обзора содержания курса «Компьютерные коммуникации и сети» в ходе исследования была разработана рабочая программа, а также сформирован терминологический словарь предметной области, позволяющий реализовывать логические связи между различными разделами курса и, тем самым, формировать индивидуальные образовательные траектории для обучаемых. Логическая структура курса наряду с традиционными разделами предусматривает также изучение таких разделов, как основы передачи дискретных данных, физический и канальпый уровни организации компьютерных сетей, сетевые операционные системы и администрирование локальных сетей, основы построения корпоративных сетей. Несмотря на небольшое количество часов, отводимое на изучение курса, использование при его изучении компьютерной обучающей системы на основе применения мультиагентных технологий позволяет значительно расширить объем получаемых знаний, усилить их практическую направленность.

Наряду с совершенствованием структуры курса «Компьютерные коммуникации и сети» в диссертации подробно рассмотрены подходы к использованию компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий на различных по форме учебных занятиях.

Для решения дидактических задач, выносимых на лекцию (создание общей ориентировки и положительной мотивации), от студента не требуется совершать сложные и трудоемкие действия, предполагающие систематический внешний контроль. В условиях применения компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий необходимость прямой связи с лектором отпадает, так как каждый представитель слушателей аудитории может перейти на индивидуальный режим учебной деятельности с компьютерной обучающей системой, и при необходимости обратиться к преподавателю. Реализация в компьютерной обучающей системе на основе мультиагентных технологий автоматизированного контроля результативности обучения дает информацию о ходе познавательной деятельности обучающихся и облегчает отсроченный анализ, необходимый для внесения корректив в проведение лекции на других потоках или принятия решения относительно организации деятельности того или иного студента на последующих лабораторных или практических занятиях, консультирования его или помощи в самостоятельной работе.

В процессе подготовки занятия с использованием компьютерной обучающей системы на основе применения мультиагентных технологий - аналога

лекции - преподаватель должен осуществить анализ лекционного материала, разбив его на методические блоки. Каждый из них должен содержать несколько "элементов знания": определений, формул, теорем, различного рода связей между ними. После этого преподавателю требуется определить необходимый уровень их усвоения, заранее планируя соответствующее количество правильных ответов. Он должен точно устанавливать, что студенту необходимо уметь делать, а о чем иметь представление.

Задание, предлагаемое обучаемому после изложения части материала, должно акцентировать его внимание на узловых положениях темы, не требовать значительного объема мыслительных операций и большого времени его решения. Желательно, чтобы вопросы имели "качественный", а не "вычислительный" характер, если только этого не требует содержание изучаемой информации.

Для улучшения понимания материала "компьютерный аналог" лекции по курсу «Компьютерные коммуникации и сети» следует снабжать визуальными рядами (иллюстрациями, мультипликациями, графиками, чертежами, схемами). Большую роль здесь играет цветовое решение кадра, а также его графическое оформление (таблицы, диаграммы, рамки и т.н.).

Наиболее важным применением компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий во время лабораторных работ по курсу «Компьютерные коммуникации и сети», является возможность реализации компьютеризованных экспериментов, благодаря чему реализуется визуализация математического моделирования реальных процессов. Это позволяет будущим педагогам за годы учебы получать навыки проекгарования на базе современных информационных технологий.

В компьютерной обучающей системе на основе мультиагентных технологий целесообразна регистрация психофизиологического состояния обучающихся для учета их работоспособности. В зависимости от ее показателей компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий меняет характер заданий или принимает решение о прекращении занятия.

На начальной стадии компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий выполняет трудное задание совместно со студентом (совместно-разделенное действие). Затем обеспечивается переход к самостоятельному выполнению заданий.

На занятиях с использованием компьютерной обучающей системы на основе применения мультиагентных технологий студенты самостоятельно работают под ее управлением, а преподаватель наблюдает за этим процессом со своего дисплея, оказывая при необходимости индивидуальную помощь.

В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности использования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети» содержится описание и выводы по этапам педагогического эксперимента.

Эксперимент проводился на базе факультета информатики и вычислительной техники Курского государственного университета. В эксперименте участвовали студенты специальностей: профессиональное обучение (отрасль

информатика), информатика с дополнительной специальностью иностранный язык и математическое обеспечение и администрирование информационных систем. Общее количество участников эксперимента составило 130 человек. Компьютерная обучающая система на основе мультиагентных технологий использовалась при проведении лекций, лабораторных работ, а также в самостоятельной работе студентов по дисциплине «Компьютерные коммуникации и сета».

В ходе педагогического эксперимента на основе сравнения результативности обучения в конгрольной и экспериментальной группах получены следующие результаты (подробно ход и результаты эксперимента описаны в диссертации):

Отметка по итоговому тесту Рисунок 2. Результаты эксперимента

• эксперимент показал повышение эффективности обучения с помощью компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий на 14% (оценка эффективности производилась на основе коэффициента усвоения);

• наиболее стабильные результаты в ходе эксперимента наблюдались у студентов со средними показателями успеваемости и умеренным уровнем тревожности. У студентов сильных и слабых в ходе эксперимента наблюдались некоторые отклонения. Так у 4-х сильных студентов в ходе работы с компьютерной обучающей системой несколько повысился уровень тревожности. Причины такого повышения тревожности у сильных студентов могли быть следующими: либо недостаточно учтены индивидуальные психологические характеристики учащихся; либо уровень сложности предложенных обучающих воздействий оказался недостаточным; либо имели место сомнения в собственных силах при работе с новой для них компьютерной программой. Однако повышение уровня тревожности у данных студентов не повлекло снижения уровня знаний. У слабых студентов повышение уровня тревожности наблюдалось в 10 случаях, в 8 случаях это не повлияло на уровень знаний (у 3-х студентов уро-

вень знаний значительно повысился), и лишь в 2-х случаях уровень знаний снизился. В контрольной группе наблюдались случаи как повышения уровня тревожности (в 6-и случаях - значительного), так и его понижения (в 5-и случаях -значительного). Существенных скачков уровня знаний относительно начального значения не наблюдалось. Имели место лишь отклонения от начального уровня в пределах 5-7% как в сторону повышения, так и в сторону понижения. Всего в ходе эксперимента наблюдалось 11 случаев повышения уровня тревожности в экспериментальных и 21 случай в контрольных группах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа психолого-псдагогических и научно-методических исследований в области становления и развития систем подготовки педагогов в области информатики, основ использования мультиагентных технологий и распределенных информационных ресурсов обоснована целесообразность использования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сета», что приводит к повышению эффективности обучения за счет появления возможности самоконтроля, индивидуального дифференцированного подхода к каждому обучаемому, развития процессов познавательной деятельности, создания условий для самостоятельного приобретения знаний, расширения содержательной базы учебного процесса;

2. Построена информационная модель курса «Компьютерные коммуникации и сети», учитывающая использование мультиагентных технологий в обучении. На основе использования этой модели осуществлено формирование содержания расширенного курса «Компьютерные коммуникации и сети», разработана рабочая программа курса, включающая разделы: основы построения информационно-вычислительных сетей, основы передачи дискретных данных, базовые технологии локальных сетей, сетевые операционные системы и администрирование локальных сетей, глобальные информационно-вычислительные сети и другие;

тиагентных технологий, основанные на методах и средствах управления обучающими системами и реализации организационно-методических возможностей средств информационных коммуникационных технологий. За счет применения этих принципов разработана компьютерная обучающая система, основанная на мультиагентных технологиях, предназначенная для использования в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети»;

4. Разработаны организационные формы и методы применения компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий в учебном процессе вуза при подготовке педагогов, а также методические рекомендации для преподавателей вузов по использованию компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий на различных занятиях (лекции, семинарские занятия, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа, курсовое и дипломное проектирование, научно-исследовательская работа студентов, дистанционное обучение);

5. В ходе педагогического эксперимента показано повышение эффективности обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» с помощью компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий на 14% (оценка эффективности производилась на основе определения коэффициента усвоения); в результате эксперимента полностью подтверждена гипотеза исследования.

Основные результаты проведенного исследования опубликованы в следующих работах автора:

1. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Принципы создания системы дистанционного образования на основе мультиагентных технологий. // ХП1 Международная конференция «Информационные технологии в образовании»: Сборник трудов участников конференции. Часть 5. - М.: Просвещение, 2003. - С. 87-88.

2. Цуканов М.В. Принципы построения интеллектуальных обучающих сисгем. // Электронный учебник. Теория и практика. Межвузовский сборник статей. - Курск: КГУ, 2004. - С. 126-129.

3. Цуканов М.В. Принципы проектирования архитектуры обучающей системы на основе мультиагентных технологий. // Информационные системы. Теория и практика. Межвузовский сборник статей. - Курск: КГУ, 2005. - С. 6168.

4. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Архитектура обучающей системы на основе мультиагентных технологий. // Сборник трудов международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2005». - Елец: Елецкий ГУ, 2005. - С. 72-79.

5. Кудинов В.А., Цуканов М.В. Обучающие системы на основе мультиагентных технологий. // Сборник материалов Ш Всероссийского научно-методического симпозиума «Информатизация сельской школы». - Москва-Анапа: МГОПУ им. М.А. Шолохова, 2005. - С. 85-91.

Цуканов Михаил Владимирович

Совершенствование системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» на основе применения мультиагентных технологий

АВТОРЕФЕРАТ

Лицензия на издательскую деятельность ИД №06248 от 12.11.2001г. Подписано в печать 24.10.2005г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная Усл. п.л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 1451 Изд-во Курского государственного университета _305000, г. Курск, ул. Радищева, 33_

Отпечатано в лаборатории информационно-методического обеспечения КГУ

Í20 О 84

РНБ Русский фонд

2006-4 20771

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Цуканов, Михаил Владимирович, 2005 год

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫМ КОММУНИКАЦИЯМ И СЕТЯМ.

1.1. Специфика методической системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

1.2. Использование информационных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

1.3. Мультиагентные технологии и возможности их использования в обучении.

Выводы к главе 1.

2. ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ КУРСУ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И СЕТИ».

2.1. Создание специализированной компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий.

2.2. Совершенствование содержания и методов обучения компьютерным коммуникациям и сетям в условиях использования мультиагентных технологий.

Выводы к главе 2.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ КУРСУ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И СЕТИ».

3.1. Подготовка и проведение эксперимента.

3.2. Анализ результатов эксперимента.

Выводы к главе 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Совершенствование системы обучения курсу "Компьютерные коммуникации и сети" на основе применения мультиагентных технологий"

Актуальность исследования. Современный период развития цивилизованного общества характеризуется процессом информатизации, одним из приоритетных направлений которого является информатизация образования. Существенным компонентом процессов информатизации является разработка и использование педагогических программных средств, базирующихся на различных информационных технологиях. В последнее время одним из актуальных становится направление, базирующееся на использовании в педагогических программных средствах мультиагентных технологий.

Агентные системы, являющиеся основой мультиагентных технологий, — это компьютерные программы, позволяющие обучаемому получить необходимую информацию путем анализа запросов и навыков пользователя (система агентов задает пользователю вопросы для уточнения запроса). Кроме того, агентные системы собирают информацию в базе знаний, предоставляя пользователю необходимые данные, соответствующие запросам.

Вопросам совершенствования методической системы обучения информатике на всех уровнях системы образования, включая подготовку педагогов, посвятили свои работы: С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, С.Г. Григорьев, А.П. Ершов, С.А. Жданов, A.A. Кузнецов, B.C. Леднев, Н.В. Макарова, Е.В. Огородников, В.А. Пугач, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий и другие ученые.

При подготовке будущих педагогов в области информатики одно из главных мест занимает дисциплина «Компьютерные коммуникации и сети». Согласно государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования изучение этой дисциплины приходится на старшие курсы и позволяет сформировать у обучаемого целостное представление об основах, области применения телекоммуникационных технологий, проектировать и модернизировать локальные вычислительные сети, иметь представление о технологии и особенностях построения глобальных сетей связи. Несмотря на свою кажущуюся абстрактность, дисциплина «Компьютерные коммуникации и сети» нашла обширнейшее практическое применение. С ее помощью решаются многие вопросы в проектировании, развертывании и администрировании компьютерных сетей, телефонной, сотовой связи и др.

Традиционно сложилось так, что исследователи, занимающиеся проблемами профессионально-ориентированной постановки курса «Компьютерные коммуникации и сети» для подготовки специалистов в области информатики, уделяют внимание лишь начальными разделам: основы построения локальных и глобальных сетей, базовые технологии локальных сетей, основы построения корпоративных сетей. Мало работ, оценивающих значение сетевых операционных систем и администрирования локальных сетей. До сих пор неисследованными остаются вопросы, связанные с применением мультиагентных технологий в изучении компьютерных коммуникаций и сетей.

Развитие компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий существенно расширяет возможность подачи учебного материала, в том числе за счет включения анимации, звука и видео. Помимо мультимедийных форм представления информации, программы, разработанные на основе мультиагентных технологий, обладают еще одним ценным, с методической точки зрения, свойством — возможностью использования распределенных информационных ресурсов, что позволяет на более высоком уровне реализовать обучающий эффект от применения этих средств обучения.

Несмотря на то, что ряд российских и зарубежных исследователей, в числе которых М. Вертгеймер, В.И. Городецкий, Дж. Диксон, В.А. Лефевр, В.В. Налимов, Ч. Пирс, Т. Саати, В.Б. Тарасов, O.K. Тихомиров, А.Я. Савельев, В.К. Финин, И. Шоэму уделяют внимание в своих работах применению мультиа-гентных технологий в обучении, в целом, и информатике, в частности, во всем множестве созданных компьютерных обучающих систем и методов их использования в учебном процессе отсутствуют методические разработки и обучающие системы, нацеленные на повышение эффективности обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

Все сказанное выше определило объект, предмет и цель настоящего диссертационного исследования.

Цель исследования состоит в совершенствовании системы обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» на основе применения мультиагентных технологий, позволяющих повысить эффективность обучения данной дисциплине, за счет того, что использование мультиагентных технологий приводит к увеличению объема сведений, сообщаемых обучаемому за единицу времени, индивидуализации обучения, созданию эффективной среды обучения, которая позволяет обучаемому самому определять темп изучения материала и сосредоточиться на содержательной стороне решаемых задач.

Объект исследования — методическая система обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» в вузе.

Предмет исследования — методы применения мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети».

Ход исследования направлялся гипотезой о том, что эффективность обучения курсу «Компьютерные коммуникации и сети» (объем усвоенного материала, коэффициент усвоения) повысится, если преподавание будет осуществляться с использованием компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий, обеспечивающих индивидуализацию процесса обучения за счет формирования уникальных образовательных траекторий для каждого обучающегося и использования распределенных информационных ресурсов, представляющих собой образовательные ресурсы, размещенные на различных компьютерах вычислительной сети и объединенные единой системой управления обучением, построенной на основе мультиагентных технологий.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены задачи исследования:

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Обоснована целесообразность и эффективность использования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети», выявлен класс компьютерных обучающих систем, основанных на мультиагентных технологиях, использование которых приводит к повышению эффективности обучения компьютерным коммуникациям и сетям;

Практическая значимость проведенного исследования состоит в том, что:

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Использование мультиагентных технологий в обучении дисциплине «Компьютерные коммуникации и сети» целесообразно, в связи с тем, что применение соответствующих компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий позволит повысить эффективность обучения за счет возможности самоконтроля, индивидуального, дифференцированного подхода к каждому обучаемому; развить процессы познавательной деятельности; создать условия для самостоятельного приобретения знаний, расширения содержательной базы учебного процесса;

Результаты исследования внедрены в учебный процесс Курского государственного университета.

Материалы исследования докладывались и обсуждались на XIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003), Международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2005» (Елец, 2005), научных и научно-методических конференциях Курского государственного университета (2003-2005), III Всероссийском научно-методическом симпозиуме «Информатизация сельской школы». (Москва-Анапа, 2005), научно-методическом семинаре «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2004), семинарах кафедры информатики и прикладной математики МГЛУ (Москва, 2005).

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы к главе 3

1. Отражен ход эксперимента на трех этапах: подготовительном этапе, этапе дидактического эксперимента и этапе обработки результатов. Формирующий этап дидактического эксперимента проводился на базе Курского государственного университета в ходе преподавания курса «Компьютерные сети и системы телекоммуникаций» на 4-ом курсе. Дидактический эксперимент проводился в форме эксперимента перекрестных групп.

2. Рассмотрены критерии оценки эффективности учебного процесса, встречающиеся в различных источниках. Выбраны для оценки результатов эксперимента следующие: критерий психологического эффекта (обучение эффективно, если уровень тревожности обучаемого не повышается); дидактические -объем усвоенного материала и коэффициент усвоения.

3. Эксперимент показал большую эффективность использования в обучении компьютерной обучающей системы на основе мультиагентных технологий по сравнению с традиционными способами обучения. Повышение коэффициента усвоения составило 14%. Оценка репрезентативности результатов эксперимента на основе критерия Стьюдента показала 5% уровень значимости результатов эксперимента.

131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа психолого-педагогических и научно-методических исследований в области становления и развития систем подготовки педагогов в области информатики, основ использования мультиагентных технологий и распределенных информационных ресурсов обоснована целесообразность использования мультиагентных технологий в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети», что приводит к повышению эффективности обучения за счет появления возможности самоконтроля, индивидуального дифференцированного подхода к каждому обучаемому, развития процессов познавательной деятельности, создания условий для самостоятельного приобретения знаний, расширения содержательной базы учебного процесса;

3. Разработаны принципы создания и применения компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий, включающие: психолого-педагогические и научно-методические подходы к функционированию элементов обучающей системы; метод проектирования и анализа логической структуры учебного материала, реализованный на основе теории графов и структурного анализа; математическую модель функционирования компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий на разных видах занятий, при различных видах учебной деятельности; состав и структуру компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий как комплекса организационно-методического, информационного, математического и программного обеспечения, реализующего дидактические возможности средств информационных коммуникационных технологий; разработаны технологические подходы к созданию компьютерных обучающих систем на основе мультиагентных технологий, основанные на методах и средствах управления обучающими системами и реализации организационно-методических возможностей средств информационных коммуникационных технологий. За счет применения этих принципов разработана компьютерная обучающая система, основанная на мультиагентных технологиях, предназначенная для использования в обучении курсу «Компьютерные коммуникации и сети»;

133

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Цуканов, Михаил Владимирович, Курск

1. АбдулинВ.Н. Структуризация учебного материала при составлении обучающих программ для АОС // Автоматизированные обучающие системы. Межвузовский сборник. - Казань: КГУ. - 1979. - С. 34-38.

2. Адамацкий А.И., Холланд О. Роящийся интеллект: представления и алгоритмы // Информационные технологии и вычислительные системы. -1998.-№1.-С. 45-53.

3. Алексеев М.Н. Логика как средство совершенствования учебного процесса // Новое в теории и практике обучения. Вып 3. М.: Знание. - 1979. - С. 3-36.

4. Анастази А. Психологическое тестирование. В 2-х т. М.: Педагогика, 1982.

5. Архангельский С.И. О моделировании и методике обработки данных педагогического эксперимента. М.: Знание, 1974. - 48 с.

6. Архангельский СИ. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: Высш. школа. - 1980. - 368 с.

7. Аткинсон Р. Введение в математическую теорию обучения / Под. ред. О.К.Тихомирова. М.: Мир, - 1969. - 486 с.

8. Ахаян A.A., Берлина Т.Р., Лаптев В.В. Виртуальный педагогический институт: дистанционное сопровождение общего и профессионального образования // Науч. метод, сб. тез. док. "ИТО-98", Секц. 3. М.: БИТпро, 1998.-С. 10-11.

9. Бережной Л.Н. Имитационно-вероятностная модель "обучаемый-ППС". Автореф. дис. к.п.н. СПб, 1992. - 18 с.

10. Берсенадзе Б.В. Оценка эффективности и оптимизация учебного процесса на основе вероятностных моделей. Автореф. к.п.н. М., 1980. - 16 с.

11. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. (Проблемы и методы психолого-педагогического обеспечения технических обучающих систем). Воронеж, 1977. - 304 с.

12. Беспалько В.П. Элементы теории управления процессом обучения. М.: Знание, - 1971. - 112 с.

13. Битинас Б.П. Многомерный анализ в педагогике и педагогической психологии. Вильнюс, 1971. - 347 с.

14. Блинов В.M. Эффективность обучения. М.: Педагогика, 1976. - 191 с.

15. Бондаренко М.Ф. Лингвистические аспекты человеко-машинных диалоговых систем // Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба. - 1983. - С. 296-297.

16. Варшавский В.А., Поспелов Д.А. Оркестр играет без дирижера. Размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими. -М.: Наука, 1984.

17. Веряев A.A. Об использовании Internet-класса в качестве средства обучения // Межвуз. сб. "Информ. технологии в процессе подготовки современного специалиста", вып.1 Липецк: ЛГПИ, 1998. - С. 42-46.

18. Винцюк Т.К. Системы речевого диалога / Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба. - 1983. - С. 16-23.

19. Вишневская В.П., Фурманов И.А. Психологические и психофизиологические основы повышения эффективности использования TCO / ТСО 88: Тез. докл. и сообщ. Всесоюзной науч. - практ. конф. - М., - 1988. - С. 159.

20. Глаголев В.В., Латышев В.И. Система Интернет-поддержки дистанционного обучения по курсу теоретической механики // Науч. метод, сб. тез. док. ИТО-98-99, Hanp.D. 1998. - С. 36-37.

21. Глаголев В.В., Мерцалов А.Н. Системы тестирования знаний в технологии Интернет // Науч. метод, сб. тез. док. ИТО-98-99, Hanp.D. 1998. - С. 37-38.

22. Гласс Дж., Стенли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии. М.: Прогресс, - 1976. - 495 с.

23. Голицына И.Н. Требования к диалоговым обучающим программам на ПЭВМ, реализующим управление решением учебных творческих задач /

24. Теоретические и прикладные проблемы компьютеризации обучения: Тез. докл. Респ. науч. -практ. конф. Казань, - 1988. - С.75.

25. Городецкий В.И. Многоагентные системы: основные свойства и модели координации поведения // Информационные технологии и вычислительные системы. 1998. - №1. - С. 22-34.

26. Городецкий В.И. Многоагентные системы: современное состояние исследований и перспективы применения // Новости искусственного интеллекта. 1996. - №1. - С. 44-59.

27. Городецкий В.И., Грушинский М.С., Хабалов A.B. Многоагентные системы (обзор) // Новости искусственного интеллекта. -1998. -№2. С.34-37.

28. Горский Ю.М. Гомеостатика: модели, свойства, патологии // Гомеостати-ка живых, технических, социальных и экологических систем. Новосибирск: Наука (Сибирское отд.), 1990. - С. 20-67.

29. Гришин В.И., Латышев В.Л. Некоторые особенности формирования курсов точных наук для АОС на базе ЭВМ / Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Научные основы разработки и внедрения технических средств обучения" М.: МИФИ. - 1984. - С. 115.

30. Гришин В.И., Латышев В.JI., Леоненко Л.И. Автоматизированные обучающие системы и проблемное обучение / Автоматизированные системы управления, научных исследований и обучения. Новосибирск: НГУ. -1982. - С. 20-25.

31. Дейтел Х.М., Дейтел П.Дж., Сантри С.И. Технологии программирования на Java 2. Книга 3. Корпоративные системы, сервлеты, JSP, Web-сервисы М.: Бином, - 2003. - 672 с.

32. Демьянков В.З. Лингвистические проблемы диалога: интерпретирующий подход / Материалы 5 школы-семинары "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба. - 1983. - С. 305-307.

33. Довгялло A.M. Диалог пользователя и ЭВМ: Основы проектирования и реализации, Киев: Наукова думка. - 1981. - 232 с.

34. Дюков В.М., Семёнов И.Н. (ред.) Инноватика и рефлексика психолого-педагогического обеспечения гуманизации профессионального бизнес-образования. Красноярск: КГУ. - 1995. - 162 с.

35. Емельянов B.B. Многоагентная модель децентрализованного управления производственными системами // Информационные технологии и вычислительные системы. 1998. - №1. - С. 69-77.

36. Зайнутдинова JI.X. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин): Монография. Астрахань: "ЦНТЭП", - 1999. - 364 с.

37. Информатика в статистике: Словарь справочник. - М.: Финансы и статистика, - 1994. - 208 с.

38. Ительсон Л.Б. Математические и кибернетические методы в педагогике. -М.: Просвещение, 1964. - 248 с.

39. Квасников Л.А., Латышев Л.А., Севрук Д.Р. Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных апаратов. М.: Машиностроение. - 1984. - 331 с.

40. Компьютерные телекоммуникации школе. Пособие для учителя / Под ред. д-ра пед. наук, проф. Е.С. Полат. - М.: РАО, ИСО, 1995. - 168 с.

41. Коренев Л.П. Дидактико-методические комплексы в системе дистанционного обучения // Науч.-мет. сб. тез. док. Межд. конф.-выст. Информационные технологии в образовании. Напр. Д. -М.:МИФИ, -1998. -С.61-62.

42. Коренев Л.П., Семина Е.В. Методическое обеспечение курса "Информатика в системе дистанционного обучения" // Науч.-мет. сб. тез. док. Межд. конф.-выст. Информационные технологии в образовании. Напр. Д. М.: МИФИ, - 1998. - С. 62-63.

43. Кудрявцев В.Л. Информационные технологии для системы школьного образования // Науч.-метод. сб. тез. док. Межд. Конф.-выст. ИТО-98. Сек. 3. М.: НЛП "БИТпро", 1998. - С. 67-68

44. Кыверялг A.A. Вопросы методики педагогических исследований. Ч. 1,2.-Таллин, 1971. 4.1 - 134 е.; 4.2 - 227 с.

45. Кыверялг A.A. Методы исследования в профессиональной педагогике. -Таллин: Валгус, 1980. - 334 с.

46. Латышев В.Л. Автоматизированные обучающие системы на базе микроЭВМ (Взаимодействие человека и ЭВМ в учебном процессе): Учебное пособие. М.: МАИ. - 1987. - 34 с.

47. Латышев В.Л. Анализ структуры курса для автоматизированных обучающих систем / Автоматизированные системы управления, научных исследования и обучения. Новосибирск: НГУ. - 1982. - С. 26-32.

48. Латышев В.Л. Методика подготовки курсов для автоматизированных обучающих систем на базе ЭВМ: Учебное пособие -М.:МАИ. -1983. -52 с.

49. Латышев В.Л. Развитие непрерывного образования в условиях информатизации общества // Ученые записки. Вып. 7. М.: ИИО РАО. - 2002. - С. 23-32.

50. Латышев В.Л. Технологии обучения: формирование и развитие: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ. - 1995. - 44 с.

51. Латышев В.Л., Леоненко Л.И. Игровые аспекты процесса обучения с помощью АОС / Материалы пятой школы-семинара "Интерактивные системы" Тбилиси: Мецниереба. - 1983. - С. 30-32.

52. Латышев В.Л., Троицкая О.Н. Компьютеризация и информатизация. Проблемы обучения иностранному языку // Проблемы информатизации ВШ. Бюл. 1997. - 1-2 (7-8). - С. 30-36.

53. Леонтьев A.A. Психологические особенности деятельности. М.: Знание, 1981.-80 с.

54. Малев B.B. Интернет как социально-педагогическая среда // Тез. докл. Межд. конф. "Интернет. Общество. Личность-99". СПб.:ИОО, - 1999. -С. 208-209.

55. Махмутов М.И. Проблемное обучение: Основные вопросы теории. М.: Педагогика. - 1975, - 367 с.

56. Машбиц Е.И. Зависимость усвоения учащимися способа решения математических задач от метода обучения: Автореф. дис. . к.мед.н. Киев, 1965.-24 с.

57. Машбиц Е.И. Психологические основы управления учебной деятельностью: Метод, пособие. Киев: Вища шк., 1987. - 223 с.

58. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988. - 192 с.

59. Мизинцев В.П. Проблема аналитической оценки качества и эффективности учебного процесса в школе. Уч.пособие. 4.1. -Куйбышев, 1979. -108 с.

60. Моисеев H.H. Современный рационализм. М.: МГВП КОКС, 1995.

61. Назарова Т.С., Полат Е.С. Средства обучения. Технология создания и использования. М.: УРАО. - 1998. - 203 с.

62. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. - 207 с.

63. Неклюдова Н.С. Основы структурирования учебного материала: Содержание, форма и структура математических знаний / Материалы лекций факультета "Новые методы и средства обучения". М.: Знание. - 1979. -С. 31-62.

64. Нурминский И.И., Гладышева Н.К. Статистические закономерности формирования знаний и умений учащихся. М.: Педагогика, 1991. - 222 с.

65. Огородников И.Т. Оптимальное усвоение учащимися знаний и сравнительная эффективность отдельных методов обучения. М., 1972. - 352 с.

66. Омельченко H.A. Психолого-педагогические принципы разработки обучающих программ для автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе ЭВМ / Новое в теории и практике обучения. М.: Знание. - 1979. - С. 42-74.

67. Основные положения концепции образовательных электронных изданий и ресурсов / Под ред. A.B. Осина. М.: Республиканский мультимедиа центр. - 2003. - 108 с.

68. Педагогика и психология высшей школы. Ростов-на-Дону: "Феникс", 1998. - 544 с. - Серия "Учебники, учебные пособия".

69. Пидкасистый П.И., Фридман Л.М., Гарунов М.Г. Психолого-дидактический справочник преподавателя высшей школы. М.: Педагогическое общество России, 1999. - 354 с.

70. Платонов К.К. Краткий словарь системы психологических понятий. М.: Высшая школа, 1984. - 174 с.

71. Пол Дж. Перроун, Венката С.Р. Создание корпоративных систем на основе Java 2 Enterprise Edition. Руководство разработчика: Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильяме", 2001. - 1184 с.

72. Полат Е.С. Методические основы разработки курсов дистанционного обучения // "Интернет. Общество. Личность-99. Тез. док. межд. конф. -СПб.: ИОО 1999. С. 228-229.

73. Поспелов Г.С. Искуственный интеллект основа новой информационной технологии. - М.: Наука, 1988.

74. Поспелов Д.А. Многоагентные системы настоящее и будущее // Информационные технологии и вычислительные системы. -1998. -№1. -С.14-21.

75. Поспелов Д.А. От коллектива автоматов к мультиагентным системам // Труды Международного семинара Распределенный искусственный интеллект и многоагентные системы> (DAIMAS'97, Санкт-Петербург, Россия, 15-18 июня 1997). С.319-325.

76. Поспелов Д.А., Пушкин В.Н. Мышление и автоматы. М.: Сов.Радио, 1972.

77. Проблемы и тенденции автоматизированного обучения за рубежом / Новиков В. А., Вергасова О.Н., Окороков Е.А. // Экспресс-информ. НИИ ВШ. Сер. Высш. и сред. спец. школа за рубежом. 1981. - Вып. 1. - 24 с.

78. Пугачев B.C., Гришин В.И., Латышев В.Л. Опыт создания автоматизированных учебных курсов. М.: Наука. - 1988. - С. 197-200.

79. Пугачев B.C., Латышев В.Л. Введение в терминологическую базу компьютерной технологии обучения: Учебное пособие. М.:МАИ. -1993. - 20 с.

80. Пэранек Г.В. Распределенный искусственный интеллект // Искусственный интеллект: применение в интегрированных производственных системах/Под. ред. Э. Кьюсиака. М.: Машиностроение, 1991. - С. 238-267.

81. Расстригин Л.А. Адаптация сложных систем. Рига:3инатне. -1981. -375с.

82. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: Школа-Пресс-1994. - 205 с

83. Роберт И.В. Учебный курс "Современные информационные и коммуникационные технологии в образовании" // ИНФО. 1997. - № 8. - С. 77-80.

84. Савельев А.Я. Автоматизированные обучающие системы на базе ЭВМ. -М.: Знание, 1977. - Вып. 1. - 34 с.

85. Савельев АЛ. Проблемы организации обучающих систем // Труды МВТУ. Вып. 354. Автоматизированные обучающие системы. М.: МВТУ. - 1981. - С. 3-11.

86. Скиннер Б. Наука об учении и искусство обучения. // Программированное обучение за рубежом. М.: Прогресс, - 1968. - С. 32-46.

87. Смирнов A.B., Шереметов Л.Б. Многоагентная технология проектирования сложных систем // Автоматизация проектирования. 1998. - №3.

88. Соболева H.H., Жданович П.М. Проект "Открытый колледж". Internet-технологии для дистанционного образования // Науч.-метод. сб. тез. Межд. Конф. выст. "Информационные технологии в образовании -98/99". Направление D. - М.: МИФИ, 1998. - С. 82-83.

89. Сохор A.M. Логическая структура учебного материала: Вопросы дидактического анализа. М.: Педагогика. - 1974. - 192 с.

90. Стефанюк В.Л. Анализ целесообразности локально организованных систем методом потоков вероятностей // Модели систем обработки данных. -М.: Наука, 1989. С. 33-45.

91. Стефанюк В.Л. От многоагентных систем к коллективному поведению // Труды Международного семинара (Распределенный искусственный интеллект и многоагентные системы) (DAIMAS'97, Санкт-Петербург, Россия, 15-18 июня 1997). С. 327-338.

92. Стоуне Э. Психопедагогика: Психологическая теория и практика обучения. М.: Педагогика, 1984. - 471 с.

93. Стратонович PJL Теория информации. М.: Советское радио. - 1975. -423 с.

94. Суппес П. Образование и вычислительные машины // Информация / Под ред. A.B. Шилейко. М.: Мир. - 1968. - С. 68-81.

95. Таран B.JI. Эргатические системы управления. М.: Машиностроение. -1976.- 188 с.

96. Таран T.A. О разрешении конфликтов в многоагентных системах на основе аргументации // Искусственный интеллект (Доценк, Украина). -1997.-№1-2.-С. 36-50.

97. Тарасов В.Б. Системно-организационный подход в искусственном интеллекте // Программные продукты и системы. 1997. - №3. - С. 6-13.

98. Тарасов В.Б. Эволюционная семиотика и нечеткие многоагентные системы основные теоретические подходы к построению интеллектуальных организаций // Информационные технологии и вычислительные системы. - 1998. - №1. - С. 54-68.

99. Тихомиров О.Н. Предисловие к сб. "Интеллект человека и программы ЭВМ". М: Наука. - 1979. - С. 3-10.

100. Уваров А.Ю. Компьютерная коммуникация и современное образование // Эйдос.- 1999.

101. Уваров А.Ю. Организация и проведение учебных телекоммуникационных проектов // Библ. методиста per. образ, комп. сети. Вып. 2. Барнаул: изд. БГПУ, 1996. - 96 с.

102. Федосеев A.A. О моделях и методах использования информационных технологий в обучении // Системы и средства информатики. Вып. 8. М.: Наука, Физматлит, 1996. - С. 54-68.

103. Фетисов В.А. Основы системного анализа: учебное пособие JL: ЛИАП. -1988. - 55 с.

104. Фокин P.P. Некоторые вопросы Internet (Intranet-технологий и дистанционного обучения) // Межвуз. сб. науч. труд. "Профессиональная подготовка учителей математики, информатики и физики". Вып. 1. Ростов-на-Дону: РГПУ. - 1998. - С. 152-157.

105. Чванова М.С. Информационные технологии в обучении: Уч. пос. Тамбов, Москва, 1997. - 123 с.

106. Швецов И.Е., Нестеренко Т.В., Старовит С.А. ТАО технология активных объектов для разработки мультиагентных систем // Информационные технологии и вычислительные системы. - 1998. - №1. - С. 35-43.

107. Шрейдер Ю.А. Интеллектуальные системы и информатика // Интеллект, человек и компьютер. Новосибирск: НГУ. - 1994. - С. 15-36.

108. Якунин В.А. Педагогическая психология. СПб.: Изд-во Михайлова В.А., 1998. - 639 с.

109. Agha G. Actors: a Model of Concurrent Computation for Distributed Systems. Cambridge MA: MIT Press, 1986.

110. Agre P., Chapman D. Pengi: an Implementation of a Theory of Activity // Proceedings of the 6th National Conference on Artificial Intelligence. P. 268272.

111. Ambroszkiewicz S., Bylka S., Komar J. Knowledge in a Dynamic Model of Multi-Agent System // Proceedings of the International Workshop <Distributed Artificial Intelligence and Multi-Agent Systems>. SPIIRAS, St Petersburg, 1997.-P. 44-53.

112. Austin J.L. How to Do Things with Words. New York: Clarendon Press, 1962.

113. Baumgartner P., Payr S. Learning with the Internet. A Typology of Applications. Proceedings of Ed-Media. Charlottesville, VA:AACE, P. 205-209.

114. Bellifemine F., Caire G., Trucco Т., Rimassa G. JADE Programmer's Guide, 2003.

115. Bernard Burg Agents in the World of Active Web-services // Hewlett-Packard Laboratories, 2002.

116. Berners-Lee Т., Hendler J. Publishing on the Semantic Web // Nature, April 2001, pp. 1023-1024.

117. Berners-Lee Т., Hendler J., Lassilla O. The Semantic web A new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities // Scientific American, May 2001.

118. Bobrow D. Dimension of Interaction // AI Magazine. 1990. - Vol. 12, №3. -P. 64-80.

119. Brainov S. Altruistic Cooperation Berween Self-Interested Agents // Proceedings of ECAI, 1996. P. 519-523.

120. Braspenning P. Plant-like, Animal-like and Humanoid Agents and Corresponding Multi-Agent Systems // Proc. of the International Workshop <Distributed Artificial Intelligence and Multi-Agent Systems>. 1997. P. 64-77.

121. Castelfranchi C. Social Power: a Point Missed in Multi-Agent Systems, DAI and HCI // Decentralized Artificial Intelligence / Ed.by Y.Demazeau, J.-P.Muller. Amsterdam: Elsevier North-Holland, 1990. - P. 49-62.

122. Castelfranchi C., Werner E. Artificial Social Systems. Berlin: Springer, 1992.

123. Chaib-Draa B., Moulin M., Mandiau R., Millot P. Trends in Distributed Artificial Intelligence //Artificial Intelligence Review. 1992. - Vol.6. - P. 35-66.

124. Cohen P.R., Levesque H.J. Intention is Choice with Commitment // Artificial Intelligence. 1990. - Vol.42. - P. 213-262.

125. Conte R., Miceli M., Castelfranchi C. Limits and Levels of Cooperation: Disentangling Various Types Prosocial Interaction // Distributed AI II / Ed.by Y.Demazeau and J.-P.Muller. Amsterdam: North-Holland, 1991.

126. Demazeau Y., Muller J.-P.(Ed.) Decentralized Artificial Intelligence II. Amsterdam: Elsevier North-Holland, 1991.

127. Demazeau Y., Muller J.-P.(Ed.) Decentralized Artificial Intelligence. Amsterdam: Elsevier North-Holland, 1990.

128. Dhraief H., Nejdl W., Wolf D., Wolpers M. Open Learning Repositories and Metadata Modeling // Semantic Web Working Symposium (SWWS), 2001, Stanford University, California, USA, 2001.

129. Downes S. Learning Objects: Resources For Distance Education Worldwide // International Review of Research in Open and Distance Learning, 2001.

130. Engelbrecht J. SCORM Deployment Issues in an Enterprise Distributed Learning Architecture. The eLearning Developers' Journal, Feb. 18, 2003.

131. Ferber J. Les systemes multi-agents. Vers une intelligence collective. Paris: InterEditions, 1995.

132. Fisher K., Muller J.-P., Heimig I., Scheer A.-W. Intelligent Agents in Virtual Enterprises // Proc. of the First International Conference on the Practical Applications of Intelligent Agents and Multi-Agent Technology (London, UK). -P. 205-224.

133. Galliers J.R. The Positive Role of Conflict in Cooperative Multi-Agent Systems// Decentralized Artificial Intelligence/ Ed. by Y.Demazeau, J.-P.Muller. -Amsterdam: Elsevier North-Holland, 1990. P. 33-46.

134. Gasser L. Social Conceptions of Knowledge and Action: DAI Foundations and Open Systems Semantics // Artificial Intelligence. -1991. -Vol.47, №1-3. P. 107-138.

135. Genesereth M.R., Fikes R.E. Knowledge Interchange Format, Version 3.0 Reference Manual / Technical Report Logic-92-1, Computer Science Department, Stanford University, Stanford, CA, USA, June 1992.

136. Haddadi A. Communication and Cooperation in Agent Systems: A Pragmatic Theory. Berlin: Springer Verlag, 1996

137. Hayes-Roth B. An Architecture for Adaptive Intelligent Systems // Artificial Intelligence. 1995. - Vol.72. - P. 329-365.

138. Hewitt C. Viewing Control Structures as Patterns of Message Passing // Artificial Intelligence. 1977. - Vol.8, №3. - P. 323-364.

139. Huhns M.N. (Ed.). Distributed Artificial Intelligence. London: Pitman, 1987.

140. IEEE 1484.12.1 "Standard for Learning Object Metadata", PISCATAWAY, NJ, 2002. p. 44.

141. Jacobson V.J. Lessons Learning and Lessons to be Learned: An Overview of Innovative Network Learning Environments. Proceedings of Ed-Media-98. Charlottesville, VA: AACE, 1998, - P. 662-668.

142. James Hendler Agents and the Semantic Web // IEEE Intelligent Systems, Vol. 16, No. 2, March/April 2001.

143. Labrou Y., Finin T., Peng Y. Agent communication languages: The current landscape // IEEE Intelligent Systems, 14(2): 45-52, March/April 1999.

144. Lenat D. BEINGS: Knowledge as Interacting Experts // Proc. of the 1975 IJCAI Conference, 1975. P. 126-133.

145. Logsdon T. Computers today and tomorrow. Computer Science Press, Inc. 1985.-361 p.

146. LTCS, "Draft Standard for Learning Technology Public and Private Information (PAPI) for Learners (PAPI Learner)", IEEE P1484.2/D8, 2001.

147. Maes P. Artificial Life Meets Entertainment: Life Like Autonomous Agents // Communication of the ACM. 1995. - Vol.38, №11. - p. 108-114.

148. Malone T.W., Crowston K. The Interdisciplinary Study of Coordination // ACM Computer Surveys. 1994. - Vol.26, №1. - P. 87-119.

149. Meyer J.A., Wilson S. (Ed.). Simulation of Adaptive Behavior: from Animals to Animats. Cambridge MA: MIT Press, 1991.

150. Nwana H. Software Agents: an Overview // The Knowledge Engineering Review. 1996. - Vol.11, №3. - P. 205-244

151. Plaksin S.L. Cooperation Layers in Agent-Enabled Business Process Management. Problems of Programming 1-2, 2002, - P. 354-368.

152. Plessen U. Computer unterstütztes testen / Inaugural Diss., Minister (Westf), - 1976,-207 p.

153. Rasmussen J., Brehmer B., Leplat J. (Eds.). Distributed Decision-Making. Cognitive Models for Cooperative Work. New York: J.Wiley and Sons, 1991.

154. Rosenshein J., Zlotkin G. Rules of Encounter: Designing Conventions for Automated Négociation Among Computers. Cambridge MA: MIT Press, 1994.

155. Russell S.J., Norvig P. Artificial Intelligence: a Modern Approach. Engle-wood Cliffs NJ: Prentice Hall, 1995.

156. SCORM, Sharable Content Object Reference Model, Version 1.3, Advanced Distributed Learning, 2004.

157. Shoham Y. Agent Oriented Programming // Artificial Intelligence. 1993. -Vol.60, №1.-P. 51-92.

158. Smith R.G. The Contract Net Protocol: High Level Communication and Control in a Distrubuted Problem Solver // IEEE Transactions on Computers. -1980.-Vol.29, №12.-P. 1104-1113.

159. Sycara K., Pannu A., Williamson M., Zeng D., Decker K. Distributed Intelligent Agents / IEEE Expert: Intelligent Systems and Their Applications. 1996. -Vol.11, №6.-P. 36-46.

160. Tarassov V.B. Artificial Meta-Intelligence: a Key to Enterprise Reengineering // Proc. of the Second Joint Conference on Knowledge-Based Software Engineering (JCKBSE'96) (Sozopol, Bulgaria, September 21-22, 1996). Sofia: BAIA, 1996. - P. 15-24.

161. The FIPA Standard for Interoperating Software Agents. The Foundation for Intelligent Physical Agents, 2000.

162. Willmott S.N., Burg B. Agentcities. FIPA Inform Newsletter, 1 (2): 1-2, April 2000.

163. Winograd T., Flores F. Understanding Computers and Cognition: a New Foundation for Design. Norwood: Ablex, 1986.

164. Wooldridge M., Jennings N. Intelligent Agents: Theory and Practice // The Knowledge Engineering Review. 1995. - Vol.10, №2. - P. 115-152.