|
1. Введение
1.1. Глоссарий
Онтология ? концептуальная схема предметной области, описывающая классы объектов, их свойства, возможные значения и взаимосвязь между ними [10].
Учебная задача ? указание выполнить некоторые действия для достижения поставленной цели, которое возможно при условии обладания определенным объемом знаний [9].
OWL (Ontology Web Language) ? язык описания онтологий, разработанный рабочей группой Консорциума Всемирной Паутины (W3C) [11].
1.2. Описание предметной области
Автоматизация процесса обучения давно стала темой многочисленных исследований. Эта область весьма обширна, в нее входят, например, средства создания курсов, механизмы контроля обучения, а также автоматическая генерация задач. Вообще говоря, учебные задачи требуют отдельного изучения. В этой области решаются такие проблемы, как формализация и классификация задач [8], их свойства и описание. Следует отметить, что непосредственно учебная задача имеет некоторые специфические особенности, отличающие ее от задач вообще (проблемных ситуаций предметной области). К ним относятся:
? использование в процессе обучения и контроля;
? субъективная сложность для обучаемого;
? известный алгоритм решения.
Также немаловажно, что у задач можно выделить четкую структуру [9]:
? предметная область;
? отношения, которыми связаны объекты предметной области;
? требование задачи.
Для решения проблемы генерации задач применяются различные методы. Одним из новых направлений в данной области являются онтологии.
Онтология представляет собой формальное описание знаний, основанное на иерархии концептов (классов), отношениях между ними и их экземплярах. С помощью существующих языков онтологий можно создавать полное (в зависимости от целей разработчика) и, в то же время, четко структурированное и формализованное описание области знаний. Отсюда следует основное преимущество применения онтологий — возможность одновременного использования людьми и программными агентами [4].
Т. к. онтология — это все еще мало изученный инструмент представления знаний, то исследование возможностей ее использования открывает далекие перспективы. Как правило, онтологии применяют в системах семантического поиска, однако границы ее применения более широки, в частности, в литературе есть и некоторые упоминания об использовании онтологий при создании систем обучения. Например, в работе [2] предлагается использовать онтологии как средство представления фактических знаний обучаемого, полнота которых проверяется путем сравнения с эталонной онтологией. Такой подход хорош тем, что в этом случае затрагиваются творческие знания, однако, он имеет и узкие места. Это объяснятся тем, что любая область может быть описана множеством равноправных способов, формальную эквивалентность которых установить достаточно сложно. Предлагаются и другие формы использования онтологий, так, в работе [1] говорится о возможности генерации заданий на основе анализа взаимосвязей и характеристик объектов предметной области.
Онтологии как способ описания знаний имеют ряд особенностей, позволяющих использовать их в обучении [6]. Для любой предметной области можно построить множество онтологий. Это позволяет создавать различные задачи для одной области, а также отражать различные взгляды на предметную область. Однако, если использовать сравнение онтологий (идея описана выше), то возникает проблема установления эквивалентности. Во многих
|
На уровень вверх
Купить