Системный анализ стохастических процессов жизненного цикла информационных ресурсов с учетом международных стандартов метаописания

Вид материала

Документы

Содержание Цели и задачи научного исследования

Подобный материал:

• Лекция: Жизненный цикл программного обеспечения ис: Понятие жизненного цикла по ис., 269.93kb.
• Жизненный цикл программного обеспечения, 126.07kb.
• Информационная поддержка процессов жизненного цикла образовательной услуги, 19.25kb.
• «Процессы жизненного цикла программного обеспечения», 1222.87kb.
• Жариков В. В.,к т. н.,, 147.08kb.
• Н. В. Берёза алгоритм принятия решения выбора рыночной стратегии для субъектов рынка, 377.15kb.
• Анализируются свойства медианных скользящих фильтров при их использовании для обработки, 68kb.
• Ся проведение исследований и разработка методов и средств сопровождения учебного процесса, 238.1kb.
• Рабочая программа по дисциплине Ф. 13 «Системный анализ процессов химической технологии», 148.25kb.
• Программа дисциплины "Системный анализ" Индекс дисциплины, 192.98kb.

Секция D. Опыт разработки, внедрения и использования информационных систем в управлении учебными заведениями и организации учебного процесса


СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ СТОХАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ С УЧЕТОМ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ МЕТАОПИСАНИЯ


Гриценко Е.М., Климкина Н.Л.


ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г.Красноярск


В последние годы рост числа обучающихся по технологии открытого образования опережает рост числа студентов очного обучения. Развитие системы открытого образования требует перехода на новый уровень подготовки образовательных информационных ресурсов (ОИР). Качество информационных ресурсов и охват ими потребностей системы образования становятся определяющими факторами в условиях широкого использования новых информационных технологий, включая методы и средства электронного обучения.

В среде Интернет размещено большое количество различных учебных материалов, предлагается большое количество программных средств – как отечественных, так и зарубежных, облегчающих создание ОИР. Широкий спектр требований к качеству в зависимости от назначения и области применения ОИР приводит к необходимости адаптации международных стандартов к условиям отечественной системы образования, что отмечается в работах И.П. Норенкова, В.Н. Нуждина, А.И. Башмакова, В.А. Старых.

Как показывает анализ литературы, до сих пор не уделяется должного внимания управлению жизненным циклом ОИР, что особенно актуально для ряда динамично развивающихся областей знаний – таких, например, как экономика, менеджмент, информационные технологии. Жизненный цикл ОИР, с одной стороны, содержит те же этапы что и жизненный цикл любого программного продукта, но, в то же время, имеет свою специфику, связанную с педагогическим назначением разработок – содержит этап педагогического проектирования.

При управлении жизненным циклом необходимо уметь оценивать его качественные и количественные параметры (время создания ОИР, трудоемкость и стоимость различных этапов), что возможно осуществить только с помощью специально разработанного комплекса формальных моделей. Модели должны описывать процесс создания ОИР, имеющиеся в этой системе информационные потоки и динамику жизненного цикла ОИР.

Цели и задачи научного исследования:

• Разработка моделей динамики процессов жизненного цикла информационного ресурса на основе формализмов сетей Петри и цепей Маркова.
  
• Разработка стохастической модели управления процессами жизненного цикла информационных ресурсов, учитывающая время создания, стоимость этапов и общую стоимость информационного ресурса.
  
• Разработка информационной модели метаданных (расширение концептуальной схемы Learning Object Metadata) для метаописания информационного ресурса на различных этапах жизненного цикла.
  
• Создание информационной системы, позволяющей при определенных допущениях не только численно, но и аналитически оценивать вероятностные характеристики процессов жизненного цикла информационных ресурсов, оценивать трудоемкость и стоимость процессов жизненного цикла при моделировании количественных и качественных параметров; осуществлять проверку метаописания информационного ресурса на соответствие международным стандартам IMS, LOM, RusLOM
  

Применение модульного подхода при педагогическом проектировании позволяет гибко строить содержание курсов, интегрировать различные виды и формы обучения, выбирать наиболее подходящие траектории обучения. Педагогическое проектирование должно обеспечить развитие информационного ресурса, обеспечивающего полноценную информационную поддержку управления заданным уровнем образования и, следовательно, подразумевает: разработку педагогических принципов создания, в том числе, выделение основных элементов мониторинга; выработку общих принципов построения компонентов; стандартизацию интерфейсов пользователей с точки зрения психолого-педагогических требований; согласование процедуры регистрации и контроля пользователя.

Определение концептуальной модели метаданных, форм описания информационного ресурса на различных этапах жизненного цикла в соответствии со стандартом метаданных Learning Object Meta-Data, LOM, позволяет учитывать соответствие разрабатываемого ОИР международным стандартам на каждом этапе жизненного цикла. Стандарт метаданных образовательных объектов определяет набор элементов, которые могут быть использованы для описания образовательных ресурсов, включая имена элементов, определения, типы данных и размер. Спецификация также определяют концептуальную структуру метаданных, то есть, как должны быть организованы документы с метаданными.

Существует несколько моделей и стандартов, в той или иной степени регламентирующих жизненный цикл, большинство из них относятся к заказному программному обеспечению, автоматизированным системам и кроме непосредственно жизненного цикла регламентируют также и процессы разработки.

Жизненный цикл образовательных информационных ресурсов, предлагаемый автором, базируется на стандарте ISO 12207, включая основные, вспомогательные и организационные этапы, с корректировками, ориентированными на разработку образовательных ресурсов, основанными на теории педагогического проектирования.

Детализируя программу курса и определяя структуру образовательных информационных ресурсов, необходимо обеспечить более длительное время жизни продукта. Особенно остро эта проблема стоит при разработке образовательных информационных ресурсов по таким быстро развивающимся направлениям: информационные технологии, финансовый менеджмент, экология, биотехнологии, экономическое законодательство. Для решения данной проблемы предлагается использовать спиральную модель жизненного цикла, которая позволяет на каждом витке дополнять ранее разработанные версии ОИР с целью их адаптации к условиям быстро меняющейся образовательной среды. Использование спиральной модели позволяет: корректировать ресурс в ходе разработки, начинать работу над следующим этапом, не дожидаясь завершения предыдущего, раньше знакомить пользователя с работоспособным продуктом. Каждый виток «спирали» означает создание новой версии, что актуально при создании быстроменяющихся дисциплин.

Общую картину процесса разработки и использования ОИР наиболее удобно представить в виде раскрашенной сети Петри с временным механизмом в нотации CPN (K. Jensen, 1997), показанной на рисунке 1. Каждый этап характеризируется временем и стоимостью выполнения, которые принимают случайные значения, определяемые заданными функциями распределения. Рассмотренная сеть Петри позволяет проводить имитационное моделирование жизненного цикла ОИР, изменяя параметры сети Петри. В частности, можно изменять функции распределения времени выполнения каждого этапа или функции распределения трудоемкостей. Целевым показателем может служить снижение общего времени разработки за счет увеличения финансирования отдельных этапов ЖЦ (как правило, это начальные этапы), создание максимально возможного количества версий за определенное время. Осуществив достаточное количество «прогонов» модели процесса, можно получить статистические характеристики жизненного цикла ОИР.



Рисунок 1 – Раскрашенная сеть Петри для моделирования спиральной
модели ЖЦ ОИР


Использование методов вероятностного и стохастического моделирования (математический аппарат раскрашенных сетей Петри, методологию цепей Маркова) позволяет оценить качественные и количественные параметры жизненного цикла образовательного информационного ресурса и определить оптимальное соотношение стоимости, времени создания и вероятностей успешного создания информационного ресурса.

В настоящее время, на основе разработанных методов и моделей, авторы разрабатывают информационную систему, позволяющую определять качественные и количественные характеристики этапов жизненного цикла; в зависимости от условий разработки информационного ресурса определять оптимальное соотношение ресурсов (времени разработки, стоимости этапов) на различных этапах; проверять соответствие информационного ресурса и его метаописаний на различных этапах жизненного цикла в соответствии с международными стандартами IMS, LOM, RusLOM. Проведение экспертизы соответствия разрабатываемых электронных изданий международным стандартам IMS, RusLOM.

Информационную систему можно применять в учебных заведениях при создании учебно-методических комплексов дисциплин с целью уменьшения трудозатрат преподавателей, уменьшения стоимости разработки, оптимизации трудозатрат и стоимости процессов жизненного цикла в зависимости от версии разрабатываемого информационного ресурса.