327
УДК 004.822
СЕЙФУЛЛИНА А.О., ОМАРБЕКОВА А.С., КИНТОНОВА А.Ж., ТУНГЫШБАЙУЛЫ К.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан ПОСТРОЕНИЕ ОНТОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕРАЦИИ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ ИЗДАНИЙ
На сегодняшний день в эру процессов информатизации в нашем обществе и всеобъемлющем значении информационных технологий в жизни человечества необходимо создавать универсальные модели, которые станут массовыми алгоритмами для многих процессов жизнедеятельности человека.
Процесс создания моделей можно представить в виде процесса формализации определенной предметной области. Вследствие этого применение онтологии и ее законов позволяют построить продуманную систему функционирования информационных систем, приложений и т.д.
Онтология (в информатике) — это попытка всеобъемлющей и детальной формализации некоторой области знаний с помощью концептуальной схемы.
Обычно такая схема состоит из структуры данных, содержащей все релевантные классы объектов, их связи и правила (теоремы, ограничения), принятые в этой области. Этот термин в информатике является производным от древнего философского понятия «онтология».
Онтологии используются в процессе программирования как форма представления знаний о реальном мире или его части.
Основные сферы применения — моделирование бизнес-процессов, семантическая паутина (англ. Semantic Web), искусственный интеллект.
Рассматривая какую-либо область знаний (предметную область или domen в терминах computer science) можно попытаться выделить среди огромного количества знания - данных, методов, правил и т.п., некоторую модель более высокого уровня абстракции, позволяющую рассматривать все элементы предметной области как некоторые реализации элементов этой модели. Такая модель носит название семантической модели, а ее реализация (описание) с помощью некоторых спецификаций - онтологией. В реальности мы постоянно строим семантические модели - выделяем концепты, определяем связи между ними, выявляем или создаем реализации этих концептов и связей.
В настоящее время подготовка конкурентоспособных специалистов для казахстанской системы образования является приоритетной задачей государства.
E-learning (сокращение от англ. Electronic Learning) - система электронного обучения, синоним таких терминов, как электронное обучение, дистанционное обучение, обучение с применением компьютеров, сетевое обучение, виртуальное обучение, обучение при помощи информационных, электронных технологий.
Существует определение, которое дали специалисты ЮНЕСКО: «Е-Learning — обучение с помощью Интернет и мультимедиа».
Может иметь несколько значений:
самостоятельная работа с электронными материалами, с использованием персонального компьютера, КПК, мобильного телефона, DVD- проигрывателя, телевизора;
получение консультаций, советов, оценок у удалённого (территориально) эксперта (преподавателя), возможность дистанционного взаимодействия;
создание распределённого сообщества пользователей (социальных сетей), ведущих общую виртуальную учебную деятельность;
«Қоғамды ақпараттандыру» III Халықаралық ғылыми-практикалық конференция
своевременная круглосуточная доставка электронных учебных материалов;
стандарты и спецификации на электронные учебные материалы и технологии, дистанционные средства обучения;
формирование и повышение информационной культуры у всех руководителей предприятий и подразделений Группы и овладение ими современными информационными технологиями, повышение эффективности своей обычной деятельности;
освоение и популяризация инновационных педагогических технологий, передача их преподавателям;
возможность развивать учебные веб-ресурсы;
возможность в любое время и месте получить современные знания, находящиеся в любой доступной точке мира;
доступность высшего образования лицам с особенностями психофизического развития.
На базе Евразийского национального университета им. Л.Н.Гумилева проводится экспериментальные исследования по созданию интеллектуальных электронных учебных изданий в рамках научно-исследовтельских проектов.
Интеллектуальное электронное учебное издание (ИЭУИ) это набор цифровой, текстовой, графической, аудио, видео и другой информации, которые имеют средства программного управления и документации, обладают адаптивными свойствами и интеллектуальным интерфейсом и при этом могут быть размещены в глобальной сети Internet.
Интеллектуальное учебное издание должно содержать 3 уровня обучения, низкий, средний, сложный, каждый уровень состоит из модуля обучения, элементы которого показаны на рисунке 1.
Также на данной схеме показан процесс функционирования ИЭУИ с уровнями обучения.
329
«Қоғамды ақпараттандыру» III Халықаралық ғылыми-практикалық конференция
Примерная онтологическая модель генератора интеллектуальных электронных учебных изданий с основными понятиями и дефинициями показана на рисунке 2.
Рисунок 2 – Онтологическая модель «Генератора интеллектуальных учебных изданий».
Основные понятия и дефиниции
В последнее время использование онтологий для моделирования предметных областей автоматизированных информационных систем получает все более широкое распространение. Наиболее часто такой подход применяется для интеллектуальных систем, в частности, предназначенных для функционирования в сети Интернет. Это связано с тем, что онтологическая модель позволяет разработать модель метаданных, что значительно улучшает использование системы широким кругом пользователей с точки зрения организации взаимодействия. Более развернутая модель генератора ИЭУИ показана на рисунке 3
331
Рисунок 3 – Онтологическая модель
Онтология – это структура, описывающая значения элементов некоторой системы, попытка структурировать окружающий мир, описать какую-то конкретную предметную область в виде понятий и правил, утверждений об этих понятиях, с помощью которых можно формировать отношения, классы, функции и пр. Онтологии предметных областей ограничиваются описанием мира в рамках конкретной предметной области.
Задача построения онтологической модели предметной области генератора ИЭУИ для поддержки коммерциализации результатов инновационных разработок в научных исследованиях является актуальной и сложной научно-практической задачей. Сложность поставленной задачи определяется, в частности, наличием множества межпредметных и междисциплинарных связей и различными целями конечных пользователей системы:
ученых, экспертов, пользователей.
Целью настоящего исследования является разработка и создание онтологической модели предметной области генератора ИЭУИ для поддержки коммерциализации результатов научных исследований.
Литература
1. Лапшин В.А. Онтологии в компьютерных системах. - М.: Научный мир, 2010.- 222 с.
2. Gruber T.R. The role of common ontology in achieving sharable, reusable knowledge bases // Principles of Knowledge Representation and Reasoning. Proceedings of the Second International Conference. J.A. Allen, R. Fikes, E. Sandewell – eds. Morgan Kaufmann, 1991, P.601-602.
