Модели взаимодействия между информационными процессами СДО
В современной отечественной литературе понятие дистанционного образования рассматривается исследователями в качестве комплекса образовательных услуг, которые предоставляются гражданам РФ посредством удаленных инструментов обмена информацией. К числу удаленных инструментов обмена данными относят: компьютерную связь, радио и прочие.
Дистанционное образование представляет собой одну из форм образования. Данная форма призвана реализовать права граждан на получение всей необходимой информации и образования.
В данной статье нами подробно рассматривается архитектурная модель системы дистанционного обучения (далее СДО) посредством инструментов UML. Анализируемая модель позволяет совершенствовать и увеличивать функциональные возможности СДО. По нашему мнению, одним из наиболее оптимальных вариантов является использование метода описания 3-х уровневой клиент-серверной программной архитектуры СДО с созданием в дальнейшем спецификации архитектуры СДО.
Рис.1. Распределение ролей при работе с системой
Из представленных диаграмм потоков информации на рис. 2 и рис.3 становится ясно, что внедрение в работу педагога СДО позволяет добиться существенного снижения нагрузки на учителей, с которой они сталкиваются в процессе проверки выполненных студентами заданий. Кроме этого, очевидным является и тот факт, что применение СДО дает возможность значительно снизить риски допущения ошибок преподавателем при проверке выполненных заданий студентами.
Рис.2. Диаграммы потоков информации «AS IS»
Рис.3. Диаграммы потоков информации «TO BE»
СДО – это сложный объект, включающий в свою структуру ряд отдельных подсистем. Любая из стадий образовательного процесса сопровождается поиском и обработкой определенной информации. Это в свою очередь требует разработки специальной математической модели. Данная модель должна отражать отношения, которые формируются между отдельными подсистемами. Благодаря подобной модели можно будет логически упорядочить и разбить на разделы информацию, а также спрогнозировать состояние СДО на любом из этапов обучения.
Воздействия в пределах взаимодействия СДО с каждым отдельно взятым студентом могут носить как динамический, так и статический характер. К числу последних, как правило, относят требования рынка труда, т.к. подобные требования остаются неизменными в образовательном процессе. Критерии студента разнятся динамикой, так как могут изменяться в процессе обучения.
Множество параметров входных воздействий обозначается так:
Xt={x ( t )∶ tT}
На основании этого, целесообразным будет разделить множество показателей воздействий Xt на 2 отдельных подмножества. Первым из них будет Xd. Данное подмножество отображает множество значений влияний, носящих динамический характер. Данные значения будут иметь разные параметры во времени t.
Вторым подмножеством будет Xs. Оно представляет собой множество параметров влияний, которые не изменяются в процессе обучения. Таким образом, Xt={Xs,Xd}.
Если выходной процесс обозначить Yt, то в результате мы получим уравнение, которое будет иметь следующий вид:
Yt={y ( t )∶ tT}
Выходные и входные параметры системы обладают тесной связью. В связи с этим, она будет иметь следующий вид:
A (T,Xt,Yt)=0 (1)
Выходные и входные параметры, которые были рассмотрены нами выше, позволяют нам утверждать, что идентификационные данные студента после их попадания в систему дают возможность получить на выходе данные, представленные в его личном профиле. Подобная зависимость четко прослеживается в технологии, которая предусматривает использование клиент-серверных приложений вида «запрос – ответ».
Однако стоит отметить, что прямая зависимость выходных параметров от входных показателей системы прослеживается не всегда. В большинстве случаев входной показатель оказывает влияние только лишь на внутренние качества системы.
Совокупность внутренних свойств системы можно обозначить z(ξ). В результате получим следующее уравнение:
B(T,z(ξ),Xt,Yt)=0 (2)
z(ξ) используется в уравнении только с одной целью, которая заключается в обеспечении взаимосвязи Xt и Yt. Также необходимо отметить, что z(ξ) проявляется в комплексе имеющихся качеств системы. Использование данных качеств дает возможность своевременно спрогнозировать, как поведет себя система в будущем.
Предлагаем внести некоторые корректировку в формулу (2). В результате она будет иметь следующий вид:
Yt=G(T,z(ξ),Xt) (3)
где G - оператор выходов;
Такое представление системы является значительно удобней, т.к. оно дает возможность задать необходимые выходные показатели системы.
Если более детально рассмотреть уравнение (2), то можно заметить, что система в тот или иной промежуток времени прибывает в каком-то конкретном состоянии. В связи с этим, можно сделать вывод, что формула (3) будет актуальной при любом значении ξ=t T.
Следовательно,
Yt G ( t , z (), X t ) (4)
В том случае, если X t и z() будут иметь произвольные значения необходимо, чтобы оператор G с 2-х частей равенства располагались идентичные переменные. Данное условие может быть выполнено при условии, что:
G ( t ) H ( t, z (),X t ) (5)
где, H – выступает в качестве оператора, задающего определенную зависимость показателя z(t) от пары X (t), z ().
Уравнение (5) сегодня именуется как уравнение состояния, посредством которого устанавливается конечное состояние z(t) по изначально установленному состоянию z(). Ранее мы придерживались мнения, что и на выходе и на входе системы будет иметь место 1 выходное и 1 входное влияние. Однако, как выяснилось, количество подобных воздействий может быть значительно большим.
По нашему мнению, в подобно случае целесообразным будет провести анализ выходных и входных параметров x ( t ) ( x1 ( t ),..., x N ( t)) и y ( t ) ( y1 ( t ),..., y M (t)).
Ранее мы отмечали, что состояние системы является совокупностью внутренних качеств. Пространство состояний также представим в форме декартова произведения Z K Z1 ... ZK .
Модели взаимодействия между информационными процессами АСДО дают возможность прогнозировать процесс их функционирования по заданным векторам изначального состояния системы z(), а также входному процессу X T, записанному в виде вектора. Согласно вышеизложенному, для разрешения этой задачи будет достаточным задать множества T , Y , Z , X пространства X N , Z K ,Y M , операторы перехода H и выхода G. Модель взаимодействия между информационными процессами системы можно представить следующим образом:
M (T , X X N , Y Y M , Z Z K , G ,) H (6)