Когнитивное моделирование информационного обеспечения игрового автоматизированного обучения

Цель исследования. Главной целью данной работы является повышение эффективности автоматизированного игрового обучения на основе когнитивного моделирования. На основе методики системного анализа и когнитивного моделирования слабо структурированных ситуаций предложена структура игрового автоматизированного обучающего комплекса, который может быть использован при обучении персонала в различных предметных областях. В нашем случае проводилось моделирование обучения персонала в условиях стереотипных и нестереотипных ситуаций.

Методы. В основе данной работы лежат общие положения теории систем и системного анализа, математической теории графов (основой которой является когнитивное моделирование). Основным инструментом когнитивного моделирования являлось построение нечётких когнитивных карт Силова. Предложена модификация алгоритма расчёта основных системных показателей нечёткой когнитивной карты. Для автоматизированного обучения использовалось игровое моделирование, основу которого составляли деловые игры. Вводилось понятие «оперативная игра», далее осуществлялось моделирование развития некоторой неблагоприятной ситуации с помощью нечётких когнитивных карт.

Результаты. Основным результатом данной работы является методика когнитивного моделирования информационного обеспечения игрового автоматизированного обучения. На основе разработанной методики было проведено игровое имитационное моделирование оперативной игры «Пожар в доме», в основе которой лежало построение нечёткой когнитивной карты, для которой были рассчитаны основные количественные системные показатели взаимного влияния, консонанса и диссонанса.

Заключение. Разработанная методика позволяет проводить игровое моделирование неблагоприятных (в том числе чрезвычайных) ситуаций, что в дальнейшем обеспечит адекватное поведение обучающихся в реально возникших ситуациях.

1. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. М., 2001.

2. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.

3. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М., 2004.

4. Сизов А.С., Катыхин А.И., Макеев В.В. Формализация процесса обучения для синтеза структурно-функциональной организации автоматизированной системы обучения на базе игрового комплекса // Известия Курского государственного технического университета. 2010. № 4 (33). С. 66-71.

5. Формализация процесса эвакуации людей из помещения для создания автоматизированной обучающей игровой системы / А.С. Сизов, А.И. Катыхин, В.В. Макеев, В.В. Теплова // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 3 (36). С. 45-48.

6. Сизов А.С., Катыхин А.И., Макеев В.В. Подход к автоматизации разработки последовательности изучения учебной программы и генерации творческих задач автоматизированной обучающей системы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2011. №11. С. 35-39.

7. Сизов А.С., Катыхин А.И., Макеев В.В. Концептуальная модель автоматизированной системы обучения на основе автоматизированного обучающего комплекса // Материалы XIX межвузовской военно-научной конференции, 25-26 ноября 2010 г. Череповец: Военно-космическая академия им. А.С.Можайского, 2011. С. 177-180.

8. Борисов В.В., Круглов В.В., Федулов А.С. Нечеткие модели и сети. М.: Горячая линия - Телеком, 2007. 284 с.

9. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика. М.: Радиотехника, 2009. 392 с.

10. Живенков А.Н. Моделирование информационной системы адаптивного структурирования образовательного контента на основе нечетких сетей Петри // Приборы и системы, управление, контроль, диагностика. 2011. №6.

11. Робертс Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам: пер. с англ. М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1986. 496 с.

12. Силов В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. М.: ИНПРО-РЕС, 1995. 228 с.

13. Федулов А.С. Нечеткие реляционные когнитивные карты // Теория и системы управления. 2005.

14. Ягер P.P. Множества уровня для оценки принадлежности нечетких подмножеств // Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения. М.: Радио и связь, 1986. С. 71-78.

15. Сизов А.С., Катыхин А.И., Смирнов М.Н. Модель представления знаний в игровой автоматизированной обучающей системе // Распознавание – 2010: сб. науч. тр. по матер. IX Междунар. конф., 18-20 мая 2010. Курск: КГТУ, 2010. С. 310-312.

16. Катыхин А.И., Макеев В.В. Системная модель автоматизированного игрового комплекса (АИК) // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. статей по матер. VIII междунар. науч.-техн. конф., 28 декабря 2010 г. Курск, 2011. С. 192 – 196.

17. Сизов А.С., Катыхин А.И., Макеев В.В. Подход к моделированию предметной области для синтеза структуры игровой автоматизированной обучающей системы // Научно-технический сборник НИЦ (г. Курск). Курск, 2010. С. 52-56.

18. Сизов А.С., Катыхин А.И., Макеев В.В. Разработка математических моделей представления данных в информационной базе игрового автоматизированного обучающего комплекса // Инновации в информационно-аналитических системах: сб. науч. трудов. Вып. 1. Курск: Фонд «Науком», 2011. С. 113 – 119.

19. Формализация процесса эвакуации людей из помещений для создания автоматизированной обучающей игровой системы / А.С. Сизов, А.И. Катыхин, В.В. Теплова, В.В. Макеев // Современные информационные технологии: сб. статей по матер. междунар. науч.-техн. конф., 25 мая 2011г. Пенза: Пензенская гос. техн. академия, 2011. С. 77 – 81.