г. Екатеринбург

дистанционно с 15 по 30 апреля 2019 года

 

Участие

  • пленарные заседания
  • участие в секции
  • мастер-классы
  • видеовыступление

Вход на сайт

Поиск




Вязовцева В.М. Шитова Л.М. ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Оцените материал
(0 голосов)

Тестирующие комплексы являются наиболее распространенными электронными ресурсами проверки знаний. Разработка качественного комплекса – это длительный, трудоемкий и дорогостоящий процесс. Следующая за этим легкость и простота его использования позволяют быстро оценить способности либо уровень знаний обучающихся. Классические комплексы представляют собой перечень вопросов по какой-либо теме или дисциплине. Каждый вопрос выводится на экран с предложением выбрать один из вариантов ответов, предлагаемых здесь же. После ответа предлагается следующий вопрос, а по окончании теста формируется итоговое заключение.
В тестировании всегда присутствует элемент случайности. Например, обучающийся, не ответивший на простой вопрос, может дать правильный ответ на более сложный вопрос. Причиной этого может быть, как случайная ошибка в первом вопросе, так и угадывание ответа во втором. Это искажает результаты и приводит к необходимости учета вероятностной составляющей при их анализе.
В настоящей работе данный недостаток стандартных тестов предлагается преодолеть за счет использования тестирующей экспертной системы (ЭС). Экспертные системы являются наиболее значительным достижением в области искусственного интеллекта. Известен следующий перечень характеристик ЭС: ограниченность определенной сферой экспертизы; способность рассуждать при сомнительных данных; способность объяснить цепочку рассуждений; возможность наращивать знания путем приобретения их от пользователей.
Полная экспертная система имеет четыре модуля: база знаний, машина логического вывода; модуль извлечения знаний, модуль объяснения. Все четыре модуля являются важными, хотя на самом деле система, основанная на знаниях, может обойтись без одного или двух из них. База знаний - это совокупность знаний о предметной области, организованных в соответствии с принятой моделью знаний. Самой серьезной проблемой разработки ЭС всегда является получение знаний от эксперта-специалиста.
При создании экспертной системы для оценки знаний обучающихся экспертом выступает преподаватель, который передает ЭС свои знания и формирует, таким образом, базу знаний по дисциплине (модулю, теме).
Машина логического вывода представляет собой программу, обеспечивающую автоматический вывод решения задач, формулируемых пользователем на основе знаний, хранящихся в базе, в соответствии с некоторой стратегией логического вывода. Известно три стратегии вывода: прямая, обратная и косвенная. Прямая стратегия связана с рассуждениями, ведущимися от данных к гипотезам (схема работы такая: вопрос ® анализ ответа ® вывод ® следующий вопрос). Обратная стратегия связана с попыткой найти данные для доказательства или опровержения некоторой гипотезы.
В настоящей работе используется косвенная стратегия, предложенная Крисом Нейлором в работе «Как построить свою экспертную систему» (М.: Энергоатомиздат, 1991). Косвенная стратегия позволяет автоматически определить последовательность задания вопросов ЭС в ходе диалога. При таком подходе вводятся оценки свидетельств в пользу той или иной гипотезы. В работе К. Нейлора предлагается выполнять оценку свидетельств с помощью теоремы Байеса. Именно такой подход и был использован в данной работе.
Благодаря косвенной стратегии экспертная система сможет определить степень важности каждого вопроса, потом выбрать наиболее важный вопрос и задать его. При этом по мере поступления ответов система постоянно будет пересчитывать степень важности оставшихся вопросов, и задавать в первую очередь тот вопрос, для которого цена свидетельств (апостериорная вероятность) будет наибольшей.
Таким образом, система будет вести с пользователем «осмысленный» диалог, задавая те вопросы, которые могут реально помочь в решении предложенной проблемы.
При проектировании оболочки тестирующей ЭС использован метод узлов, при котором вся экспертная система разбивается на узлы. Каждый узел может рассматриваться как самостоятельная экспертная система со своей базой знаний и машиной вывода, но в одной конкретной предметной области. Как только на выходе узла сформируется результат, система переходит к следующему узлу, который может работать уже в другой области, но учитывать в своей работе решение, принятое предыдущими узлами.
Таким образом, экспертная система, построенная по методу узлов, состоит из нескольких подсистем, каждая из которых последовательно решает одну и ту же проблему в своей области и в конце работы выносится общее решение.
Разработка тестирующей ЭС заключается в создании программы – оболочки ЭС. Оболочка ЭС готова к применению в любой предметной области. В процессе инициализации ЭС создается база знаний, выполняется ее настройка на определенную дисциплину, модуль, тему и пр. Далее необходимо сформировать массив решающих правил путем ввода достоверных данных и выполнить тренировку ЭС. На этапе контроля правил и примеров можно просмотреть массив введенных примеров и массив выработанных правил.
И наконец, можно переходить в режим нормального функционирования тестирующей экспертной системы, приглашая к диалогу с ней обучаемых.
Первые результаты тестирования разработанного программного обеспечения показывают, что студентам чрезвычайно интересно вести диалог с «умной» системой. Система, как отмечалось выше, с помощью формулы Байеса задает самый приоритетный вопрос. Поэтому результат собеседования для каждого студента напрямую зависит от его знаний в этой предметной области.

Прочитано 482 раз


Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

1 Комментарий

  • Комментировать Вторник, 20 Май 2003 00:00 написал Пуляевская Александра Михайловна

    Уважаемые авторы! Идея интересная. Поэтому я думаю Вас может заинтересовать питерская разработка http://www.iii.ru. На данном бесплатном сервисе можно создать интеллектуального собеседника (если смоделировать диалоги) или просто болтуна, которого можно размещать на любых сайтах.

    Пожаловаться

Последние статьи

Самые читаемые ДиСО

Самые рейтинговые ДиСО

Комментарии ДиСО-2018

top