Анотація до роботи:

Пригожев О.С. Моделі, методи та засоби управління навчанням користувача роботі в автоматизованій інформаційній системі. - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата наук за фахом 05.13.06 Автоматизовані системи керування та прогресивні інформаційні технології. - Одеський національний політехнічний університет - Одеса, 2007.

Метою дослідження є розробка моделей та методів, що дозволяють покращити результати навчання користувача АІС за рахунок використання експертних систем.

У роботі проведений аналіз існуючих засобів навчання й консультування користувачів. У результаті аналізу виявлена недостатність розвитку таких засобів, зокрема – відсутність підтримки на етапі планування дій користувача.

Для рішення цієї проблеми запропоновано управляти процесом взаємодії «користувач-АІС», використовуючи як управляючу структуру експертну систему. Засобом придбання знань для такої системи обраний апарат формальних перетворень структурних схем алгоритмічних алгебр. Побудована інтерпретація абстрактної схеми управління В.М. Глушкова для людино-машинної системи. Взаємодія користувача з інтерфейсом описано за допомогою апарата формальної алгебри. Сформульовано стратегії поведінки користувача у АІС і доведене твердження про функціональну повноту таких стратегій в алгебрі Дейкстри.

Розроблені стратегії запропоновано представляти для експертної системи у вигляді графа. Розроблено алгоритми обробки такого графа. Запропонована інформаційна технологія навчання й консультування користувача. Проведено автоматизацію основних етапів цієї технології: розроблена експертна система допомоги й система управління базою знань для неї. Проведено апробацію розроблених засобів у рамках навчального процесу кафедри системного програмного забезпечення ОНПУ. Показано, що використання підсистеми допомоги дозволяє покращити якість навчання (зі ступенем достовірності 90% за критерієм Вілкоксона-Манна-Уітні).

У дисертації розроблена й науково обґрунтована нова система підтримки користувача, що є автоматизованою й базується на застосуванні перетворень структурних схем алгебри Дейкстри та моделі подання знань у вигляді сценаріїв.

У ході виконання даної дисертаційної роботи отримані наступні результати:

1. Проаналізовано основні типи інтерфейсів користувача й засоби підтримки при роботі з ними. Зроблено вивід про необхідність подальшого вдосконалення засобів підтримки користувача з метою надання можливості керування взаємодією, що дозволить істотно спростити роботу з АІС звичайних і спеціальних груп користувачів. Система «користувач-АІС» охарактеризована як нетрадиційний об'єкт управління, тому запропоновано використати ситуаційне управління й плануючу експертну систему.

2. Розроблено абстрактну схему управління взаємодією користувача й АІС. Уведено три режими управління взаємодією й показано, що вони дозволяють реалізувати навчання й підтримку користувача в АІС на всіх етапах рішення задачі.

3. З використанням запропонованих операцій і предикатів уведена алгоритмічна алгебра сценаріїв, що моделює дії користувача в АІС. Доведено твердження про те, що за допомогою даної алгебри можна представити будь-який алгоритм взаємодії користувача й АІС. Сформульовано співвідношення, що встановлюють зв'язок між розробленою алгеброю й алгеброю Дейкстри.

4. Розроблено формальне подання структурних схем алгебри сценаріїв у вигляді графа , що дозволяє формалізувати знання про структуру задач в АІС.

5. Розроблено способи фіксації дій користувача при рішенні задач в АІС у термінах даного дерева. Розроблено способи планування на дереві задач.

6. Розроблено інформаційну технологію підтримки користувача, що дозволяє автоматизувати процес підготовки знань про структуру задач і безпосередньо підтримку користувача в процесі рішення задач.

7. Реалізовано експертну систему підтримки користувача, що функціонує в трьох режимах, а також система управління базою знань, що дозволяє автоматизувати процес підготовки знань.

8. Показано, що застосування розроблених підходів дозволяє спростити роботу користувача з АІС, а також поліпшити результати навчання роботі в АІС. Твердження доведене на рівні вірогідності 90% за критерієм Вілкоксона-Манна-Уітні.

9. Розроблені методи, алгоритми й системи були впроваджені в навчальний процес ОНПУ в дисциплінах «Об’єктно-орієнтоване програмування», «Основи проектування систем штучного інтелекту», «Теорія алгоритмів» і дипломному проектуванні.

Публікації автора:

1. Рувинская В.М. Пригожев А.С. Средства построения звукового интерфейса для незрячих пользователей ПК // Проблемы программирования. – 2003. – № 4. – с. 100-106.

2. Рувинская В.М. Пригожев А.С. Построение подсистемы помощи пользователю ПК с использованием сценариев. // Искусственный интеллект. – 2004. – № 3.– с. 371-378.

3. Рувинская В.М., Пригожев А.С. Разработка планирующей экспертной системы для поддержки работы пользователя с программной системой //Вестник ХГТУ.– 2005. – №3 . – с. 133 – 137.

4. Пригожев А.С. Реализация решателя и базы знаний экспертной системы для планирования действий пользователя при разработке программ// Радиоэлектроника и информатика. – 2005. – № 4. – с.110 – 116.

5. Пригожев А.С. Информационная технология помощи пользователю // Холодильная техника и технология. – 2007. – № 2. – с. 98 – 101.

6. Пригожев А.С. Особенности разработки и применения планирующей экспертной системы для обучения // Искусственный интеллект.–2005. – № 3. – с. 529 – 540.

7. Рувинская В.М., Пригожев А.С. Методы искусственного интеллекта для обучения // Труды Одесского политехнического университета. – 2005.– спецвыпуск. – с.35 – 39.

8. Рувинская В.М., Пригожев А.С. Интеллектуализация системы помощи пользователю ПК с использованием сценариев //Тр. конференции «Искусственный интеллект – 2004. Интеллектуальные и многопроцессорные системы – 2004». – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004. – с. 153 – 156.

9. Пригожев А.С., Рувинская В.М. Подходы к проектированию среды про-граммирования для незрячих пользователей ПК. // Мат. международного семинара «Современное специализированное компьютерное образование на основе Интернет-технологий для лиц с ограниченными возможностями». – К: «Викно в свит», 2003. –с. 92 – 95.