научно методический журнал-информатизация_образования_и_науки_№3_2009_(2)

Информатизация образования и науки №3/2009 1

Научно-методический журнал «Информатизация образования и

науки» №3/2009

Учредители:

Федеральное государственное учреждение «Государственный научно-

исследовательский институт информационных технологий и

телекоммуникаций» (ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика») Министерства образования и науки

Российской Федерации

Учреждение Российской академии образования «Институт

информатизации образования»

Главный редактор: Тихонов

Александр Николаевич

Зам. главного редактора: Куракин

Дмитрий Владимирович

Ответственный редактор: Мурашева Ольга Викторовна

Технический редактор:

Кузнецова Оксана Олеговна

Художественный редактор: Лежнев Игорь Геннадьевич

Корректор:

Деркачева Елена Николаевна

Адрес редакции: 117419, Москва,

ул. Орджоникидзе, д.3/4 E-mail: [email protected]

Тираж журнала

«Информатизация образования и науки» 500 экз.

Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций (Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ №ФС77-34823

от 24 декабря 2008 г.)

Издательство ООО «ЭГРИ» Адрес:

119049, Москва, ул. Донская, д.4, стр.1

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ (ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ) Подготовка кадров для междисциплинарных иссле-дований Соболева Е.Н. Формирование структуры интегрального электрон-ного справочника учебников федеральных перечней Горянский И.С., Сенькина Е.А., Смоляков А.П. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Модели и стандарты обеспечения интероперабельно-сти Олейников А.Я., Рубан К.А. Использование алгоритмов замещения записей кэша в веб-приложениях Носов В.П. Расширение использования мультимедиа технологий в сфере образования Куракин Д.В., Шемончук Д.С. Информационные разделы и сервисы федеральных образовательных порталов: опыт разработки и со-провождения Абрамов А.Г., Булакина М.Б., Булгаков М.В., Внот-ченко С.С., Зыбарев Е.Ю., Иванников А.Д., Сигалов А.В. Расчет эффективности ранжирования информацион-ных порталов методом эталонов от числа учитывае-мых критериев Седова Т.Л. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ Методика обоснования канальной емкости транкин-говой системы радиосвязи корпоративной обучаю-щей сети для регионов с низкой плотностью населе-ния с учетом ассиметричности трафика Цимбал В.А., Ятульчик О.В., Парамонов Г.Б. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ Идентификация межмодульных связей дидактиче-ской модели обучения информатике на основе сис-темы одновременных уравнений Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е. Модели и алгоритмы формирования оптимальных подмножеств грантов Воробьева Г.И. Критерии оценки качества образовательного компо-нента интеллектуальных обучающих систем Латышев В.Л.

3 9 24 34 43 51 65 69 73 81 89

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

mailto:[email protected]


Состав редакционного совета Журнала «Информатизация

образования и науки» Тихонов А.Н., директор ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Болотов В.А., вице-президент Российской академии образования. Васильев В.Н., ректор Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технический университет). Воронин А.В., ректор Петрозаводского государственного университета. Гридина Е.Г., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Домрачев В.Г., заведующий кафедрой Московского государственного университета леса. Зегжда П.Д., заведующий кафедрой Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Иванников А.Д., первый заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Ижванов Ю.Л., первый заместитель директора по научной работе ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Каперко А.Ф., заведующий кафедрой Московского государственного института электроники и математики. Козлов О.А., заместитель директора по учебно-методической работе Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования». Кондаков А.М., генеральный директор издательства «Просвещение». Кулагин В.П., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Куракин Д.В., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика». Мартиросян Л.П., заместитель директора Учреждения Российской академии образования "Институт информатизации образования". Роберт И.В., директор Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования». Русаков А.И., ректор Ярославского государственного университета. Сактоев В.Е., ректор Восточно-Сибирского государственного технологического университета. Соболева Е.Н., исполнительный директор Национального фонда подготовки кадров.

УПРАВЛЕНИЕ В СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ О деятельности Академии информатизации образо-вания Ваграменко Я.А. Региональная информационно-аналитическая систе-ма внешнего финансового контроля как инструмент регионального государственного аудита и решения задач поддержки принятия управленческих решений Чечеткин В.Д., Тулякова И.В., Аракелян С.М., Про-кошев В.Г., Духанов А.В. Подготовка кадров информатизации образования в области использования информационных систем поддержки учебного процесса Прозорова Ю.А. Европейский опыт многостороннего частно-государственного сотрудничества в области ИКТ-обучения Вольпян Н С.

97 106 118 124


Общие вопросы (государственная политика в области информатизации образования и науки)


ПОДГОТОВКА КАДРОВ ДЛЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

PROVISION OF TRAINING FOR INTER-DESCIPLINARY RESEARCH NEEDS

Соболева Е.Н. / Soboleva E.N., исполнительный директор Национального фонда подготовки кадров, доктор экономиче-ских наук, профессор/ Executive Director, National Training Foundation, Doctor of Economics,

professor, [email protected]

Аннотация В статье рассматриваются

вопросы подготовки кадров на междисциплинарной основе для развития приоритетных направлений науки, техники и технологий. В качестве примера приводится структура национальной нанотехнологической сети и встроенность в нее ведущих российских университетов. Анализируется опыт участия вузов в реализации приоритетного национального проекта «Образование».

Annotation This article gives an overview of

inter-disciplinary training issues aimed at main priority developments trends in fun-damental and engineering science and technology, which is based on comparative analysis of the national nanotechnology network and built-in lead Russian universi-ties. The analysis also includes experience of implementation of the Priority National Project “Education” in the selected univer-sities.

Ключевые слова: высокие тех-

нологии, инновационная инфраструкту-ра, инновационная деятельность, меж-дисциплинарный, нанотехнология, на-учно-исследовательский, научно-образовательный центр, переподготов-ка, распределенная система подготовки кадров, сетевое взаимодействие.

Keywords: high technologies, in-

novative infrastructure, innovative activity, inter-disciplinary, nanotechnology, re-search, scientifically-educational centre, retraining, distributed system of profes-sional training, network interaction

В современном постиндустриальном обществе главным ресурсом развития является «человеческий капитал», наличие и качество которого рассматривается как главное конкурентное преимущество государств, позволяющее претендовать на перспективные ниши в международном разделении труда. Современное понимание качества «человеческого капитала» включает в себя как традиционные компоненты в виде знаний, интеллектуального развития и культуры, так и инновационные мотивации, компетенции и ценностные установки. Основным направлением формирования «человеческого капитала» является подготовка кадров, способных комплексно решать научные и технологические проблемы с использо-ванием фундаментальных и прикладных знаний на междисциплинарной основе. В связи с этим в педагогике высшего образования происходят системные изменения, отвечающие потребностям «инновационной экономики, основанной на знаниях».

В связи со сложностью, комплексностью и многоаспектностью проблем, возникающих при решении современных задач инновационного развития экономики, важнейшим педагогическим инструментом являются междисциплинарные образовательные программы, при сохранении фундаментального характера образования ориентированные на конкретные области практической деятельности. В рамках таких программ создаются реальные возможности для подготовки кадров, способных комплексно решать




научные и технологические проблемы с использованием фундаментальных и прикладных знаний на междисциплинарной основе.

Для организации такой подго-товки кадров в самом общем виде пред-стоит решить две взаимосвязанные за-дачи:

Во-первых, необходимо обеспе-чить научно обоснованное проектиро-вание содержания образования с целью адаптивного погружения обучаемого в логически выстроенную педагогиче-скую систему, предусматривающую ак-тивное межкафедральное и межфакуль-тетское взаимодействие, определённую свободу выбора изучаемых дисциплин и образовательных траекторий, высокую степень индивидуализации учебного процесса и самостоятельности обучае-мых в рамках главной прогностической цели подготовки.

Во-вторых, следует включить обучаемых в реальную научно-исследовательскую и инновационную деятельность по решению междисцип-линарных научных и прикладных задач в творческой среде, проводимую с ис-пользованием современных методов и средств исследований и обеспеченную необходимой научной, информацион-ной и инновационной инфраструктурой.

В реальных условиях массового российского высшего образования ре-шение этих задач представляет собой серьёзную проблему, поскольку образо-вательные стандарты и программы имеют, в основном, дисциплинарное построение, в традиционной структуре вузов сохраняются организационные и психологические барьеры между кафед-рами и факультетами, развитие междис-циплинарных исследований и соответ-ствующей научно-инновационной ин-фраструктуры далеко не всегда позво-ляет решать актуальные комплексные научные и инновационные задачи. Вме-сте с тем, в последние годы уже сфор-мировался сегмент (назовём их условно) «инновационных» вузов, в которых це-ленаправленно реализуется стратегия подготовки инновационно активных

специалистов с использованием меж-дисциплинарной модели организации обучения с реальной интеграцией учеб-ного процесса, научных исследований и наукоёмкого бизнеса.

В качестве примера можно рас-смотреть становление междисципли-нарной подготовки в сфере нанотехно-логий, которая является междисципли-нарной областью фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющей дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов ис-следования, анализа и синтеза, а также способов производства и применения продуктов с заданной атомарной струк-турой путём манипулирования отдель-ными атомами и молекулами. В связи с этим, подготовка кадров в интересах нанотехнологичекого направления яв-ляется сложной многоаспектной зада-чей, учитывающей потребности в про-филированной подготовке специалистов в области физики, химии, биологии, ме-дицины, материаловедения, высокопро-изводительных вычислений, коммер-циализации разработок и предпринима-тельства в высокотехнологичной сфере.

О подготовке кадров и исследо-ваниях в целях развития нанотехноло-гий и наноматериалов заявляют около 150 высших учебных заведений. Наибо-лее развитый научно-образовательной потенциал в области нанотехнологий имеют вузы – участники приоритетного национального проекта «Образование» (ПНПО), причём 32 из них дополни-тельно получили значительную под-держку (до 130 млн. рублей) в рамках Федеральной целевой программы «Раз-витие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы». По итогам реализации в 2006-2008 годах инновационных образова-тельных программ 57-мью вузами в ав-густе 2008 года на базе Московского государственного технического универ-ситета им. Н.Э.Баумана проведен Все-российский семинар-презентация «Соз-дание основы распределённой системы подготовки кадров по нанотехнологиям и наноматериалам», а также проведены




презентации результатов в регионах. В форме развёрнутого компендиума в от-крытом доступе на портале Националь-ного фонда подготовки кадров и сайтах вузов представлена подробная инфор-мации об образовательных программах, созданном методическом обеспечении и инновационных научно-образовательных структурах, о наличии учебно-исследовательского и техноло-гического оборудования. В рамках Фе-деральной целевой программы развития образования ведётся работа по распро-странению результатов реализации ин-новационных образовательных про-грамм с созданием информационной базы и системы доступа к методическо-му обеспечению новых программ ос-новного и дополнительного образова-ния, организацией сетевого взаимодей-ствия центров коллективного пользова-ния и других научно-инновационных структур.

Комплексный междисциплинар-ный подход можно проиллюстрировать некоторыми примерами. Одни из них связаны с созданием специализирован-ных научно-образовательных структур в ряде университетов – научно-образовательных центров (НОЦ). На-пример:

▪ создан НОЦ «Мультидисцип-линарный центр превосходства в облас-ти нанонауки» (Center of Excellence) в Санкт-Петербургском государственном университете;

▪ совместно с Российской ака-демией наук создан НОЦ по наномате-риалам и нанотехнологиям (Москов-ский государственный университет им. М.В. Ломоносова);

▪ сформирован учебно-инженерный центр нанотехнологий, на-но- и микросистемной техники Москов-ского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана;

▪ создана межкафедральная учебно-научная лаборатория «Нанома-териалы» в Государственном техноло-гическом университете «Московский институт стали и сплавов»;

▪ Созданы 7 центров формиро-вания компетенций, в том числе Центр формирования компетенций «Нанотех-нологии в электронике», Центр коллек-тивного пользования «Диагностика и модификация микроструктур и нано-объектов» (Московский институт элек-тронной техники (технический универ-ситет);

▪ Открыт факультет нанотех-нологий и информатики и создан Центр превосходства «Нанотехнологии» (Мо-сковский физико-технический институт (государственный университет);

▪ Создан учебно-научный ин-новационный комплекс «Новые много-функциональные материалы и нанотех-нологии» (Нижегородский государст-венный университет им. Н.И. Лобачев-ского);

▪ Организована Комплексная лаборатория наноэлектронных прибо-ров и технологий, учебно-научная лабо-ратория наноматериалов (Самарский государственный аэрокосмический уни-верситет им. академика С.П. Королева);

▪ Оснащены учебно-научные лаборатории 7-ми НОЦ, создано 3 ЦКП, в том числе Центр коллективного поль-зования «Нанокомпозит»;

▪ Совместно с Дальневосточ-ным отделением Российской академии наук создано 5 НОЦ, в том числе «На-нофизика и нанотехнологии».

Другие примеры иллюстрируют широкий спектр образовательных про-грамм, курсов, специальностей, имею-щих отчётливую междисциплинарную структуру и направленность. Так, в Мо-сковском институте электронной техни-ки стартовали модернизированные про-граммы подготовки специалистов «На-нотехнологии в электронике», програм-мы подготовки бакалавров «Электрони-ка и наноэлектроника», магистерские программы «Микро- и наноэлектрони-ка», «Радиационные методы нанотехно-логии», «Автоэмиссионная наноэлек-троника» и др. Появились новые учеб-ные курсы, в т.ч. «Физические основы нанотехнологий», «Квантовый компью-



тинг», «Методы зондовой нанотехноло-гии» и др., а также программы повыше-ния квалификации: «Современные ме-тоды нанотехнологии», «Функции зон-довой технологии», «Функциональная микро и наноэлектроника», «Техноло-гия материалов микро- опто- и нано-электроники».

В Томском государственном университете открыто 11 новых специа-лизаций, в т.ч. «Нанотехнологии в элек-тронике», «Фотоника наноразмерных структур», «Твердотельная оптоэлек-троника», «Физические методы созда-ния многослойных гетероструктур и кванторазмерных систем» и др. Также открыта новая специальность 210602 «Наноматериалы»; модернизировано 28 дисциплин; разработано 8 программ по-вышения квалификации (свыше 72 ча-сов) и 18 краткосрочных программ до-полнительного профессионального об-разования в сфере индустрии наноси-стем и наноматериалов.

В Нижегородском государствен-ном университете им. Н.И. Лобачевско-го модернизировано 5 магистерских программ и 2 программы подготовки специалистов; обновлена 41 учебная программа, в т.ч. «Ионно-лучевые ме-тоды формирования наноструктур»,

«Квантовая и оптическая электроника», «Основы спинтроники»,

«Ренгенография кристаллов» и др.; модернизировано 58 специальных курсов, в т.ч.: «Термодинамика наност-руктур», «Нанофотоника», «Проблемы функциональной микроэлектроники», «Физика поверхности», избранные гла-вы кристаллохимии» и др.

В Самарском государственном аэрокосмическом университете им. ака-демика С.П. Королева открыта маги-стерская специализация «Физика и тех-нологии наноэлектронных приборов» и введены 6 новых курсов: «Введение в наноэлектронику», «Технология микро- и наноструктур», «Методы диагностики и анализа микро- и наноструктур», «Оп-тические информационные технологии и системы», «Компьютерное моделиро-вание и проектирование наноструктур», «Манипуляция микро- и нанообъекта-ми».

Многофункциональность и меж-дисциплинарность созданных научно-образовательных структур очевидна на примере специализированного центра Московского государственного техни-ческого университета им. Н.Э.Баумана (рис. 1).

Рис. 1. Структура центра МГТУ им. Н.Э.Баумана

Отдел наност-руктур и нано-материалов

Отдел теоретических исследований

проблем нанотехнологий

Лаборатория технической поддержки

учебно-научных работ

Отдел сложных наноструктури-

рованных систем

Отдел гель-структур И нано-

гидротехно-логий

Отдел вакуумно- плазменных методов в

нанотехнологиях

Отдел нано-

оптоэлек-троники

Лаборатория информационной

поддержки учебно-научных

работ

Отдел наноэлек-троники, нано- и микросиситем

Научное руководство центра Научно-координационный со-

вет по наноинжененрии Оперативное руководство цен-

тра - директор




Подготовка инновационных ме-

неджеров в сфере высоких технологий практически полностью сосредоточена в университетах, более того – в «инно-вационных вузах», в рамках ПНПО раз-вернувших и обеспечивших такую под-готовку методически и организационно (новые специальности и специализации, учебные курсы, новые формы вовлече-ния студентов в инновационную дея-тельность через бизнес-центры, бизнес инкубаторы, технопарки, малый инно-вационный бизнес, групповое проектное обучение и т.п.). В число этих вузов входят Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Мо-сковский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, Москов-ский физико-технический институт, Московский инженерно-физический ин-ститут, Академия народного хозяйства при Правительстве Российской Федера-ции, Московский институт стали и сплавов, Дальневосточный, Нижегород-ский, Новосибирский, Томский госу-дарственные университеты и др. Обра-зовательные программы в области ин-новационного менеджмента уже по сво-ей природе являются междисциплинар-ными. По этому направлению также имеется систематизированная информа-ция, доступная вузовскому сообществу и потенциальным работодателям.

Целенаправленная ресурсная поддержка развития нанотехнологиче-ских научно-образовательных центров в университетах позволила сделать ре-альный шаг в создании распределённой системы подготовки кадров по нанотех-нологиям и наноматериалам. При этом удалось преодолеть традиционную для российской системы высшего образова-ния ориентацию на строгое деление по узким специальностям. Фактически в стране развёрнута подготовка элитных команд специалистов – системщиков, обладающих профилированными зна-ниями в области физики, химии, биоло-гии, материаловедения, прикладной ма-тематики, получивших навыки работы с

уникальным оборудованием, высоко-производительными вычислительными системами. В условиях реального мас-штаба российской наноиндустрии и по-ка ещё ограниченной потребности в та-ких кадрах, сосредоточенность на элит-ной подготовке оправдана и позволит в сжатые сроки обеспечить кадрами су-ществующие «точки роста» инноваци-онных нанотехнологических кластеров в регионах и отраслях.

Поддержка подготовки команд высококлассных «синтетических» спе-циалистов на базе нанотехнологических научно-образовательных центров в ве-дущих научных учреждениях и универ-ситетах – важная задача, которая долж-на решаться в рамках национальной на-нотехнологической сети. Для успешной работы в этом направлении объективно существуют необходимые условия.

С одной стороны, актуальные и перспективные исследования в сфере нанотехнологий координирует автори-тетная головная научная организация «Курчатовский институт», всегда отли-чавшаяся высочайшим уровнем меж-дисциплинарных исследований.

С другой стороны, в стране соз-дана Государственная корпорация «РОСНАНО», выступающая системным работодателем при реализации мас-штабных инвестиционных проектов в области нанотехнологий, в задачи кото-рой законодательно включено кадровое обеспечение наноиндустрии. В планах её работы участие в создании профес-сиональных и образовательных стан-дартов, в формировании кадрового зака-за для системы подготовки и переподго-товки кадров, ресурсная поддержка об-разовательных и инвестиционных про-ектов, информационное сопровождение рынка образовательных услуг и работо-дателей в сфере нанонауки и нанотех-нологий. В этих условиях образователь-ные учреждения могут и должны стать полноправными участниками создания современной российской наноиндуст-рии (рис. 2).



Рис. 2. Структура национальной нанотехнологической сети

Российской Федерации

Построение национальной нано-технологической сети и встроенность в неё ведущих российских университетов можно считать удачным системным ре-шением, принципы которого, на наш взгляд, целесообразно использовать при

решении проблем развития других при-оритетных направлений науки, техники и технологий, требующих современной подготовки кадров на междисципли-нарной основе.

Литература 1. Аксенов Е., Альтшулер И. Аутсорсинг: 10 заповедей и 21 инструмент. С-Пб.: Питер,

2009. – 464 с.: ил. 2. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Мордвинов В.А., Найханова Л.В., Овезов Б.Б., Тихо-

нов А.Н., Цветков В.Я. Получение знаний для формирования информационных обра-зовательных ресурсов. М.: ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», 2008. – 440 с.

3. Лапин Н.И. Теория и практика инноватики: учеб. пособие /Н.И. Лапин. – М.: Универ-ситетская книга; Логос, 2008. – 328 с.

4. Модернизация экономики и глобализация: в 3 кн. / отв. ред. Е.Г. Ясин; Гос. ун-т – Высшая школа экономики. – М.: Изд. Дом ГУ ВШЭ, 2009. – Кн. 1. – 565 с.; Кн. 2. – 640 с.

5. Сборник методических рекомендаций «Новые экономические механизмы образова-тельной политики Российской Федерации в высшем профессиональном образовании и их реализация в инновационных вузах». М., 2007. – 263 с.

6. Сурин А.В. На пути к формированию науки управления / А.В. Сурин – М.: «Россий-ская политическая энциклопедия» (РОССПЭН), 2007. – 312 с.

Головная научная организация Российский научный центр «Курчатовский институт»

Головные научные

организации отраслей и регионов

Центры трансфера технологий

Научно-образовательные центры на базе ведущих универ-

ситетов

Государственная корпорация «РОСНАНО»




ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ИНТЕГРАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОННОГО СПРАВОЧНИКА УЧЕБНИКОВ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ПЕРЕЧНЕЙ

FORMING A STRUCTURE OF INTEGRAL ELECTRONIC DIRECTORY OF

TEXT-BOOKS INCLUDED IN FEDERAL LISTS Горянский И.С. / Gorianski I.S.,

начальник отдела ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» / head of a department, State Institute of Information Technologies and

Telecommunications «Informika». [email protected]

Сенькина Е.А. / Senkina E.A., научный сотрудник ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» / research assistant, State Institute

of Information Technologies and Telecommunications «Informika». [email protected]

Смоляков А.П. / Smolyakov A.P.,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика»/ deputy director, State Institute of Information Technologies and

Telecommunications «Informika». [email protected]

Аннотация Статья посвящена вопросам

формирования структуры интегрально-го электронного справочника учебников федеральных перечней, содержащего многофункциональный учебно-методический аппарат для формирова-ния, проектирования и моделирования учебного процесса.

Annotation The article is devoted to the

problems of forming a structure of an integral electronic directory of text-books included in Federal lists. The directory contains a multifunctional system of educational methods to be used in planning, organizing and modelling an education process.

Ключевые слова: интегральный

электронный справочник; учебники фе-деральных перечней; формирование, проектирование, моделирование учеб-ного процесса; информационно-образовательный сайт.

Keywords: integral electronic

directory; text-books included in Federal lists; planning, organizing, modelling an education process; educational information site.

В условиях продолжающегося

реформирования системы образования России в целом и школьного образова-ния в частности ведется активный поиск путей повышения качества образования. Одним из них является совершенство-вание системы методического обеспе-чения образовательного процесса учеб-ных дисциплин. Это во многом достига-ется за счет совершенствования учебно-методических комплексов (УМК) по предметам.

Тщательно подобранные и взаи-мосвязанные единым подходом учебни-ки и учебные пособия, задачи и задания, дополнительная литература и другие элементы УМК в своей совокупности раскрывают содержание учебного предмета, формируют межпредметные связи и усиливают практическую на-правленность предмета.

Актуальность применения УМК в преподавании учебной дисциплины связана с тем, что создание и использо-вание в практической деятельности все-го комплекса современных учебных продуктов и разнообразных методиче-ских средств их реализации позволяет повысить результативность процесса обучения школьников, а преподавате-






лям - более продуктивно осуществлять педагогическую деятельность.

В целях упорядочения информа-ции о дополнительных материалах для учебников федеральных перечней ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» осуществляет разработку и сопровождение информа-ционно- образовательного сайта «Все об учебниках федеральных перечней» http://fp.edu.ru, предусматривающего возможность использования целевой аудиторией исчерпывающей информа-ции по учебникам действующих феде-ральных перечней.

Федеральные перечни учебников, рекомендованных (допущенных) к ис-пользованию в образовательном про-цессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные про-граммы общего образования и имеющих государственную аккредитацию (далее – федеральные перечни учебников), ут-верждаются ежегодно приказом Ми-нобрнауки России на основе экспертизы учебников, проведенной в период дей-ствия федерального компонента госу-дарственного образовательного стан-дарта общего образования (обязатель-ного минимума содержания общего об-разования). Федеральные перечни со-держат более 1000 наименований учеб-ников, а их состав и структура могут изменяться. Так Федеральные перечни на 2009-2010 учебный год содержат 1133 учебника и состоят из четырех приложений [1]:

1. федеральный перечень учебников, рекомендованных Мини-стерством образования и науки Россий-ской Федерации к использованию в об-разовательном процессе в общеобразо-вательных учреждениях (приложение № 1);

2. федеральный перечень учебников, допущенных Министерст-вом образования и науки Российской Федерации к использованию в образо-вательном процессе в общеобразова-тельных учреждениях (приложение № 2);

3. федеральный перечень учебников, рекомендованных Мини-

стерством образования и науки Россий-ской Федерации к использованию в об-разовательном процессе в специальных (коррекционных) образовательных уч-реждениях (приложение № 3);

4. федеральный перечень учебников, допущенных Министерст-вом образования и науки Российской Федерации к использованию в образо-вательном процессе в специальных (коррекционных) образовательных уч-реждениях (приложение № 4).

Перечни с рекомендованными учебниками определяют принадлеж-ность учебника к системе учебников, обеспечивающих преемственность изу-чения учебного предмета в полном объ-еме на соответствующей ступени обу-чения (завершенной предметной линии учебников), а перечни с допущенными учебниками определяют принадлеж-ность к незавершенным предметным линиям учебников [2, 3].

Выбор учебников образователь-ными учреждениями обусловлен разно-образием образовательных программ, реализуемых в школах и отражающих особенности состава учащихся, условий обучения и состава учителей.

Необходимым условием решения задач модернизации образования явля-ется формирование нового поколения учебных изданий и компонентов УМК.

Особенностью сайта «Все об учебниках федеральных перечней» яв-ляется предоставление дополнительной информации по учебникам, взятой из открытых источников.

Перед разработчиками сайта стояла задача сбора и упорядочения ин-формации об учебниках федеральных перечней, а также реализации удобного механизма поиска и отбора информаци-онных объектов и их предоставления в виде информационных карточек. В базе данных информационной системы реа-лизован механизм регистрации новых и наследуемых сведений об учебниках, ежегодно пополняющих базу данных. При этом проблема преемственности образовательного процесса должна ре-шаться на основе предметно-




методических линий учебников. Пред-метно-методическая линия – это сово-купность учебников и методических ма-териалов по одному предмету для опре-деленной ступени школьного образова-ния, обеспечивающая преемственность обучения по данному предмету и осно-ванная на общем подходе к определе-нию целей обучения и принципах отбо-ра содержания учебного материала. Следует учитывать, что в начальной школе используются дидактические ли-нии, представляющие собой совокуп-ность учебников по всем предметам, изучаемым на начальной ступени школьного образования. Поэтому в на-чальной школе речь идет не только о предметной линии, но о целой системе обучения. Электронный справочник по федеральным перечням и форум по их обсуждению [4], реализованные ранее в

виде автономных ресурсов, начиная с 2008 г. интегрированы в состав единой информационной системы, что позволя-ет просматривать и оставлять отзывы по учебникам, начиная с федеральных пе-речней 2007-2008 учебного года [5]. Сайт «Все об учебниках федеральных перечней» имеет следующие рубрики (рис. 1):

• электронный справочник по учебникам федеральных переч-ней;

• открытый форум по обсуждению учебников;

• информация об издателях учеб-ной литературы;

• информация об экспертных ор-ганизациях;

• официальные документы.

Рис. 1. Титульная страница сайта

Основополагающим разделом сайта является Электронный справоч-ник, включающий учебники трех феде-ральных перечней на 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010 учебный год.

Электронный справочник в совре-менном информационном образова-тельном пространстве – это многоком-понентный образовательный продукт, который позволяет получать информа-



цию в едином информационном поле, реализованном через взаимосвязь всех компонентов. Для удобства пользовате-ля разработанная рубрикация справоч-

ника полностью повторяет структуру федеральных перечней (рис. 2):

Рис. 2. Электронный справочник

Электронный справочник по

учебникам федеральных перечней представляет собой информацион-ный ресурс, содержащий различные сведения об учебниках федеральных перечней, включающий в себя сле-

дующие конфигурации информаци-онных объектов:

• федеральные перечни учебни-ков (рис. 3)

Рис. 3. Федеральные перечни




• издательства учебной литературы (рис. 4)

Рис. 4. Издатели учебной литературы



• учебные предметы (рис. 5)

Рис. 5. Учебные предметы

• образовательные системы (рис. 6)

Рис. 6. Образовательные системы




• предметные вертикали (рис. 7)

Рис. 7. Предметные вертикали



• предметные серии (рис. 8)

Рис. 8. Серии учебников

В рамках административного интерфейса разработана система формирования электронного спра-вочника учебников. Основными эле-ментами, связующими отдельные

объекты информационной структуры электронного справочника, являются предметные линии учебников. Поис-ковая форма с атрибутами предмет-ных линий показана на рис. 9.




Рис. 9. Поисковая форма (административный интерфейс)

Формирование электронного справочника учебников – многосту-пенчатый процесс. Рассмотрим по-следовательность комплектования информационной карточки учебника в рамках электронного справочника.

Шаг 1. Регистрация учебника в базе данных. Регистрация нового учебника требует ввода обязательных атрибутов (рис. 10):

Рис. 10. Данные учебника (административный интерфейс)

Шаг 2. Каждому учебнику из федерального перечня присваивается уникальный номер предметной ли-

нии. Проверка состава предметной линии осуществляется в следующем окне (рис. 11):



Рис. 11. Предметная линия учебников не скомпонована

Для завершения регистрации

предметной линии необходимо син-хронизировать динамический и тек-стовой состав предметной линии, проставить отметку о завершенно-

сти/незавершенности предметной линии и отметку о завершении ком-поновки предметной линии (рис. 12). После выполнения операций страни-ца выглядит следующим образом:

Рис. 12. Предметная линия учебников скомпонована




Как видно из рисунка, неза-вершенная предметная линия переч-ня 2007/2008 учебного года в после-дующих перечнях дополнена учеб-ником 4 класса. Данная предметная линия состоит из четырех наимено-ваний для каждого класса, что для предмета «литературное чтение» 1 ступени образования является харак-теристикой завершенности предмет-ной линии. Эта информация также доступна посетителям сайта http://fp.edu.ru. Информационная кар-точка предметной линии объединяет учебники всех федеральных переч-ней, содержащихся в базе данных.

Шаг 3. Формирование пред-метных вертикалей по ступеням об-разования. В рамках становления системы открытого и непрерывного школьного образования, обеспечения преемственности обучения по пред-мету важной характеристикой учеб-ника является предметная вертикаль. Предметную вертикаль составляют предметные линии учебников, объе-диненные единой концепцией, об-щим учебно-методическим аппара-том, основанном на общем подходе к определению целей обучения и принципах отбора содержания учеб-ного материала (рис. 13):

Рис. 13. Предметная вертикаль

Шаг 4. Формирование предмет-ных серий учебников. Требование един-ства трактовки основных научных поня-тий, системность и преемственность учебников, наличие необходимости межпредметных связей, иных объеди-няющих характеристик составляют по-нятие серии учебника. Понятие серии может быть применимо как в «узком» значении в качестве предметной серии для одной учебной дисциплины, так и более широком смысле для создания линии учебно-методических комплек-тов (УМК) по всем общеобразователь-ным предметам, включающие учебники – центральный элемент УМК и другие

средства обучения, комплексное и сис-темное сочетание которых позволит создать единую, принципиально новую учебную среду. Так результатом совре-менного проекта издательства «Про-свещение» станет издание к 2011 году комплекта, включающего 180 новых учебников серии «Академический школьный учебник». Ранее подобного рода комплектов ни в России, ни в Со-ветском Союзе, ни за рубежом в таком объеме не создавалось. Страница пред-метных серий открытого веб-интерфейса электронного справочника учебников с рубрикацией по издатель-ствам приведена на рис. 14:



Рис. 14. Предметные серии

Шаг 5. Формирование комплек-тов учебников. Предметные линии, объ-единенные общими дидактическими

признаками, позволяют ввести такой атрибут учебника, как комплект (рис.15):

Рис. 15. Комплекты учебников




Особенно значимым этот пара-метр становится для первой ступени об-разования (начальной школы). Так ком-

плект «Школа России» под ред. А.А. Плешакова объединяет 129 учебников для начальной школы (рис. 16):

Рис. 16. Комплект «Школа России» под ред. А.А. Плешакова

Шаг 6. Формирование состава учебно-методического комплекта осуществляется в специальном окне

служебного интерфейса информационной системы (рис. 17):

Рис. 17. Формирование учебно-методического комплекта



Структуру учебно-методического комплекта составляют не только учебники одной предметной линии, но и дополняющая их учебная литература

для ученика, и методическая литература для учителя. В окончательном виде структура учебно-методического комплекта представлена на рис. 18

Рис. 18. Структура учебно-методического комплекта

Информационная карточка электронного справочника открытого

веб-интерфейса имеет следующий вид (рис. 19):

Рис. 19. Информационная карточка учебника




Как видно, электронный справочник учебников представляет собой многокомпонентный информационный продукт, содержащий информацию по следующим рубрикаторам:

• федеральные перечни; • учебники федеральных перечней; • учебные предметы; • издательства учебной

литературы; • уровни (ступени) образования; • предметные линии; • предметные вертикали; • образовательные системы; • комплекты; • учебно-методические

комплекты. Видно, что состав учебных

изданий зависит напрямую от специфики предметных областей. По разным учебным предметам могут быть сформулированы разные требования к обязательным и дополнительным элементам УМК.

Таким образом, учебник в структуре электронного справочника является системообразующим

элементом конфигурации информационных объектов настоящей информационной системы. Для удобства пользования ресурсом http://fp/edu/ru приводится дополнительная информация как по завершенным линиям учебников, так и по учебникам, входящим в линии, которые еще не завершены. Дополнительно указывается количество частей, из которых состоит учебник и название, под которым учебник издавался ранее. Также перечисляются составные части УМК.

Новый информационный ресурс «Все об учебниках федеральных перечней» с подробными комментариями к учебникам представляет собой многофункциональный учебно-методический аппарат для формирования, проектирования и модерирования учебного процесса, который может стать необходимым инструментом для тех, кто имеет непосредственное отношение к школьному учебнику.

Литература:

1. Об утверждении федеральных перечней учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образова-тельные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию, на 2009/2010 учебный год: Приказ Минобрнауки России № 379 от 09 декабря 2008 г.

2. О порядке проведения экспертизы учебников: Положение утверждено приказом № 4 Минобрнауки России от 11 января 2007 г.

3. Административный регламент Министерства образования и науки Российской Федера-ции по исполнению государственной функции «Самостоятельно принимает нормативные правовые акты, утверждающие ежегодно на основе экспертизы федеральные перечни учебников, рекомендованных (до-пущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию». Утвер-жден приказом Минобрнауки России № 5 от 11 января 2007.

4. Виноградов А.И., Горянский И.С., Сенькина Е.А., Смоляков А.П. Открытый форум по обсуждению учебников. //Материалы симпозиума «Новые информационные технологии и менеджмент качества». – Турция: 2008. – С. 123–127.

5. Виноградов А.И., Горянский И.С., Сенькина Е.А., Смоляков А.П. Организация открыто-го форума по обсуждению качества учебников. // Информатизация образования и науки. – 2009. – № 1. – С. 81–92.


http://www.edu.ru/db-mon/mo/Data/d_08/m379.html

Информационные технологии


МОДЕЛИ И СТАНДАРТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ

MODELS AND STANDARDS MAINTENANCE OF INTEROPERABILITY Олейников А.Я. / Oleynikov A.Ja.,

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института радиотех-ники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук / Dr.Sci.Tech., the professor, the main scientific employee of V.A.Kotelnikov Institute of a radio engineering and

electronics of the Russian Academy of Sciences. [email protected].

Рубан К.А. / Ruban K.A., программист лаборатории управления информационной инфраструктурой учебно-

го процесса факультета информатики Магнитогорского государственного университета, аспирант ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН / a programmer of laboratory management infor-mation infrastructure of educational process of faculty computer science of Magnitogorsk state university, post-graduate student of V.A.Kotelnikov IRE of the RAS. [email protected].

Аннотация Рассмотрен ряд моделей интеро-

перабельности информационных сис-тем. Анализ выявил необходимость ак-центировать внимание на возможности использования информации при обмене ею. Такой подход приводит к выделе-нию ряда новых уровней взаимодейст-вия систем. Таким образом, была пред-ложена обобщенная модель интеропе-рабельности и осуществлена попытка классифицировать ряд стандартов по представленным в модели уровням.

Annotation A number of information systems

interoperability models is considered. The analysis has revealed the necessity to focus attention for possibilities of use of the information and exchange of it. Such approach leads to allocation of some new levels of interaction of systems. Thus, the generalized model of interoperability has been offered and attempt to classify a number of standards on the levels presented to models is carried out.

Ключевые слова: интеропера-

бельность, открытые системы, стандар-ты, модели, техническая интеропера-бельность, семантическая интеропера-бельность, синтаксическая интеропера-бельность, интероперабельность бизнес-процессов, метаданные, онтологии.

Keywords: interoperability, open

systems, standards, models, technical

interoperability, semantic interoperability, syntactic interoperability, interoperability of business processes, metadata, otology.

Введение Насыщение разнородными сред-

ствами вычислительной техники и раз-витие телекоммуникаций привели к созданию гетерогенной вычислительно-телекоммуникационной среды. В гете-рогенной среде неизбежно возникает проблема совместимости разнородных компонентов. В настоящее время следу-ет считать общепризнанным, что эта проблема должна решаться на основе применения принципов открытых сис-тем. Основной принцип открытых сис-тем состоит в обеспечении трех качеств:

• переносимости прикладных программ и данных между различными платформами;

• интероперабельности различных систем;

• масштабируемости систем. Второй принцип заключается в

использовании для достижения указан-ных качеств согласованного набора стандартов информационных техноло-гий (профиля) на интерфейсы, протоко-лы и форматы данных.

В последние годы все большее значение во всем мире придается обес-печению интероперабельности.

Существует много определений интероперабельности, большинство из которых вводятся различными органи-






зациями, исходя из собственных инте-ресов. Представляется целесообразным использовать определение, которое сформулировано в международном стандарте (ISO/IEC 24765:2008 Systems and Software Engineering Vocabulary), поскольку оно прошло процесс согласо-вания между всеми заинтересованными сторонами. Это определение следую-щее: «Интероперабельность - способ-ность двух или более систем или ком-понентов обмениваться информацией и использовать эту информацию». Обыч-но акцент делается на слове «обмени-ваться», и недостаточно обращается внимание на слово «использовать». Су-ществует понятие «модель интеропера-бельности». Этих моделей, также как и определений, достаточно много и по той же причине. Все эти модели – много-уровневые (например, технический уро-вень, семантический, организацион-ный), и достижение интероперабельно-сти на каждом более высоком уровне увеличивает эффективность использо-вания обмененной информацией. Во-просы обеспечения технической инте-роперабельности можно считать решен-ными за счет применения стандартных протоколов связи. Но стандарты нужны и на остальных уровнях интеропера-бельности. А чем выше уровень интеро-перабельности, тем слабее проработаны вопросы стандартизации.

Следует отметить, что проблемы обеспечения интероперабельности акту-альны для систем всех масштабов: от GRID- систем до наносистем и для сис-тем всех назначений, а именно систем, применяемых в науке, здравоохранении, образовании, государственном управле-нии, бизнесе, военном деле и др.

По-видимому, это объясняется тем, что отсутствие достаточного уров-ня интероперабельности приводит к очень большим экономическим поте-рям. Исследования в области взаимо-действия медицинских информацион-ных систем в США показали, что в ре-зультате отсутствия семантической ин-тероперабельности система здравоохра-нения теряла порядка $80 млрд. в год

[12], но положение можно было бы ис-править, если бы были разработаны эф-фективные стандарты интероперабель-ности в данной области. Исследования в области строительства [9] и автомо-бильной промышленности [11] позво-ляют оценить потери более чем в $10 млрд. в год из-за отсутствия семантиче-ской интероперабельности информаци-онных систем в данных отраслях. В це-лом более $100 миллиардов в год в США тратится только ввиду отсутствия семантической интероперабельности.

Учитывая сказанное, мы поста-вили в своих работах задачу проанали-зировать основные известные модели интероперабельности, выбрать базовую модель, а также проанализировать си-туацию со стандартами по обеспечению интероперабельности на различных уровнях.

Модели интероперабельности В разное время создавались раз-

личные модели взаимодействия систем. В 1984 году появилась общеизвестная семиуровневая модель OSI, на которую был выпущен стандарт ISO/IEC 7498:1984. В 1996 году с появлением эталонной модели среды открытых сис-тем, которая также нашла отражение в международном стандарте ISO/IEC TR 14252:1996, пришло понимание важно-сти обеспечения взаимодействия систем не только на техническом, но и на более высоких уровнях. Необходимо отме-тить, что каждая новая модель является не заменой предыдущей, а её развитием. Например, модель ISO/OSI использует-ся на уровне служб сетевого обеспече-ния эталонной модели среды открытых систем, и, в свою очередь, на уровне технической интероперабельности базо-вой модели интероперабельности.

Часто интероперабельность по-нимается как бинарное свойство систе-мы, то есть «все или ничего», но для че-ловеко-машинных информационных систем возможна ситуация, когда ин-формация может быть передана, но при этом некорректно воспринята прини-мающей стороной. В связи с этим, как отмечалось выше, необходимо рассмат-




ривать не только способность двух сис-тем к обмену информацией, но и их способность к её корректному воспри-ятию и использованию вне зависимости от внутренней архитектуры. Таким об-разом, необходимо выделять несколько уровней интероперабельности.

Для дальнейшего рассмотрения свойства интероперабельности систем необходимо определиться с моделью, для чего важно изучить существующие на данный момент подходы и модели.

Отметим, что предлагаемой про-блемой занимаются не только за рубе-жом [10,15,13,6], но и в нашей стране. В качестве примера можно указать ООО «АЙ-ФЕРСТ», которое в конце 2005 го-да внесло на рассмотрение проект «Концепции системы стандартов «Ин-теграционная платформа информацион-ных систем органов государственной власти», который так и не получил офи-циального статуса [2].

Существенно, что работы по по-строению модели интероперабельности, как правило, ведутся применительно к какому-либо компоненту информаци-онного общества (электронное государ-ство, электронная наука, электронное образование), хотя очевидно, что все компоненты должны функционировать в единой среде, и у каждого присутст-вует ряд общих черт, а соответственно, и уровней интероперабельности.

Обобщенные сведения о рас-сматриваемых моделях представлены в таблице 1.

Сразу обращаем внимание на то, что в Министерстве обороны США во-просам интероперабельности придается большое значение, что совершенно ес-тественно, поскольку в современных условиях интероперабельность опреде-ляет взаимодействие родов войск и их подразделений.

Обзор моделей обеспечения интероперабельности систем Таблица 1

Название модели Источник Разработчик Количество

уровней Уровни

Модель интеро-

перабельности в

рамках сетевой

войны (network-

centric warfare -

NCW)

http://www.dodccrp.org/files/Alberts_Power.pdf

Министерство обороны США

5

Уровень 0: Характеризуется ограниченной способно-

стью к взаимодействию и информационной изолиро-

ванностью. Интероперабельность базируется на техно-

логии IER (Information Exchange Requirement - требова-

ния к обмену информацией), которая используется

организацией, процессом или системой.

Уровень 1: Характеризуется ростом количества объек-

тов, способных принимать информацию.

Уровень 2: Устанавливается интероперабельность,

достаточная для того, чтобы объекты взаимодействова-

ли на уровне сред и процессов.

Уровень 3: Устанавливается взаимодействие не только

в информационной сфере, но и в познавательной.

Уровень 4: Характеризуется взаимодействием систем

на социальном уровне.

Техническая

эталонная мо-

дель LISI (уров-

ни интеропера-

бельности ин-

формационных

систем)

http://www.dodccrp.org/events/8th_ICCRTS/Pres/track_1/2_1530tolk.pdf

Министерство обороны США

5

Уровень 0: Изолированный. Отсутствуют электриче-

ские соединения.

Уровень 1: Установлена связь. Гомогенный обмен

данными на уровне продуктов.

Уровень 2: Распределенный. Гетерогенный обмен дан-

ными на уровне продуктов.

Уровень 3: Интегрированный. Взаимодействие на

уровне приложений и данных.




Уровень 4: Универсальный. Взаимодействие на уровне

систем.

Модель концеп-

туальной инте-

роперабельности

LCIM

http://www.sei.cmu.edu/isis/guide/introduction/lcim.htm

Колледж раз-работки и тех-нологий, США (College of En-gineering and Technology, USA)

5

Уровень 0: Системно-зависимые данные. Компоненты

черного ящика, без возможности обеспечения интеро-

перабельности или разделения данных.

Уровень 1: Документированные данные. Использова-

ние общих протоколов между системами, с данными,

доступными через интерфейсы.

Уровень 2: Статичные данные. Представлена ссылоч-

ная модель данных и описание их значений. Системы

представляют собой «черные ящики» со стандартизо-

ванными интерфейсами, однако, несмотря на это, одни

и те же данные могут интерпретироваться по-разному, в

зависимости от систем.

Уровень 3: Динамические данные. Данные описывают-

ся с использованием таких средств как язык UML. Дан-

ный подход позволяет видеть, как данные интерпрети-

руются в системе, но это не решает проблемы различно-

го понимания одних и тех же данных в различных сис-

темах.

Уровень 4: Согласованные данные. Используется до-

кументированная концептуальная модель, за счет чего

устраняются неочевидные семантические связи. На

текущем уровне данные интерпретируются всеми взаи-

модействующими системами одинаково.

Расширенная

модель концеп-

туальной инте-

роперабельности

LCIM

http://www.sei.cmu.edu/isis/guide/introduction/lcim.htm

Колледж раз-работки и тех-нологий, США (College of En-gineering and Technology, USA)

7

Уровень 0: Отсутствие связи.

Уровень 1: Техническая интероперабельность.

Уровень 2: Синтаксическая интероперабельность.

Уровень 3: Семантическая интероперабельность.

Уровень 4: Прагматическая интероперабельность.

Уровень 5: Динамическая интероперабельность.

Уровень 6: Концептуальная интероперабельность.

Европейская

модель интеро-

перабельности

EIF

http://www.software-choice.org/download_files/eGovinterop05_paper.pdf, http://ec.europa.eu/idabc/servlets/Doc?id=31597 (Draft EIF 2.0)

Комитет Евро-комиссии по информацион-ному обмену между органа-ми управления

3

Уровень 1: Техническая интероперабельность. Связь

между компьютерными системами организуется за счет

использования стандартов и спецификаций.

Уровень 2: Семантическая интероперабельность.

Обеспечивается одинаковое восприятие передаваемых

данных для всех систем.

Уровень 3: Организационная интероперабельность.

Унифицируется обмен данными за счет стандартизации

бизнес-процессов и внутренней структуры организации.

Модель интеро-

перабельности-

национальной

научной цифро-

вой библиотеки

(NSDL)

http://www.dlib.org/dlib/january02/arms/01arms.html

Национальный научный фонд (National Sci-ence Founda-tion)

3

Уровень 1: Техническое соглашение. Включает: фор-

маты, протоколы, системы безопасности, и т.д., то есть

все для обмена сообщениями.

Уровень 2: Соглашение на контент. Включает: стан-

дарты и спецификации на данные и метаданные, согла-

шения на семантическую интерпретацию данных.

Уровень 3: Организационное соглашение. Включает:

стандарты и спецификации на доступ к услугам, оплату,

аутентификацию и т.д.


http://www.softwarechoice.org/download_files/eGovinterop05_paper.pdf






http://ec.europa.eu/idabc/servlets/Doc?id=31597





Как видно из данной таблицы, в каждой модели выделяется определен-ное количество уровней интеропера-бельности, причем с переходом на более высокий уровень растет степень инте-роперабельности систем. Несмотря на различия в количествах уровней и их названиях все эти модели имеют общие черты (выделяется три основных уров-ня, которые характеризуются: отсутст-

вием взаимодействия, частичным взаи-модействием и полным взаимодействи-ем).

Как наиболее подробную, рас-смотрим приведенную в таблице 1 (п. 4) расширенную модель концептуальной интероперабельности LCIM, включаю-щую 7 уровней (рис. 1).

Рис.1. Расширенная модель концептуальной интероперабельности

Данная модель включает: 0 уровень: Интероперабельность

отсутствует. Как правило, данное со-стояние присуще автономным систе-мам.

1 уровень: Техническая интеро-перабельность. Между взаимодейст-вующими системами работают прото-колы обмена данными, и создается коммуникационная инфраструктура, которая позволяет системам обмени-ваться информацией.

2 уровень: Синтаксическая инте-роперабельность. Характеризуется вве-дением стандартов на структуры дан-ных, в то время как коммуникационные стандарты уже определены.

3 уровень: Семантическая инте-роперабельность. Характеризуется при-менением единой эталонной модели информационного обмена, что позволя-ет ввести однозначные определения значений слов.

4 уровень: Прагматическая инте-роперабельность. Достигается в том случае, когда взаимодействующие сис-темы информированы о методах и про-цедурах, которые каждая из них исполь-зует, что позволяет корректно воспри-нимать информацию в контексте.

5 уровень: Динамическая инте-роперабельность. Определяет, как сис-темы взаимодействуют с течением вре-мени (изменение состояния системы влечет за собой изменение данных). Ес-ли система достигла состояния динами-ческой совместимости, то она способна адекватно воспринять данные от изме-няющейся системы-собеседника.

6 уровень: Концептуальная инте-роперабельность. Достигается тогда, когда системы и их модели основаны на методиках, которые поддерживаются всеми разработчиками. В таком случае можно говорить о достижении полной интероперабельности взаимодействую-щих систем [16].




Модель LCIM достаточно под-робно раскрывает этапы взаимодейст-вия систем, но в целях унификации всех представленных моделей целесообразно выделять 4 базовых уровня интеропера-бельности (рис. 2):

• отсутствие интероперабельности; • технический уровень; • семантический уровень; • уровень бизнес-процессов.

Рис.2. Базовые уровни интероперабельности

Отметим, что каждый базовый

уровень (кроме уровня с отсутствием интероперабельности) имеет тонкую структуру и, в зависимости от решаемой задачи, может содержать ряд подуров-ней (рис. 3). Например, техническая ин-тероперабельность включает в себя син-таксический уровень, а интеропера-

бельность на уровне бизнес-процессов может включать организационную, со-циальную, политическую, культурную, правовую и т.д.

Рассмотрим подробнее пред-ставленные на рисунке 3 базовые уров-ни интероперабельности.

Рис.3. Пример «развернутой» модели интероперабельности двух систем




Уровень технической интеро-

перабельности позволяет взаимодейст-вовать системам, используя общие фор-маты данных и протоколы для пред-ставления, хранения и передачи данных, то есть обмениваться единицами ин-формации. Необходимо отметить, что в рамках данного уровня нет гарантии верной интерпретации переданной ин-формации системой-собеседником. В связи с этим необходимо выделять син-таксический уровень интероперабель-ности, на котором будет требоваться корректная интерпретация всей переда-ваемой информации, для обеих систем-участников обмена.

Интероперабельность на се-мантическом уровне позволяет двум или более информационным системам обмениваться информацией и быть уве-ренными, что полученная информация корректно и автоматически интерпрети-руется принимающей стороной.

Цель введения уровня семанти-ческой интероперабельности заключа-ется в реализации возможности компь-ютерных систем воспринимать инфор-мацию в том значении, в котором её пе-редавал первоначальный источник. По-добная гибкость в использовании ин-формации требует высокого уровня её понимания, для чего, в свою очередь, необходимо, чтобы информация коди-ровалась неким стандартным образом и толковалась всеми использующими её системами одинаково.

Цель введения уровня семанти-ческой интероперабельности заключа-ется в реализации возможности компь-ютерных систем воспринимать инфор-мацию в том значении, в котором её пе-редавал первоначальный источник. По-добная гибкость в использовании ин-формации требует высокого уровня её понимания, для чего, в свою очередь, необходимо, чтобы информация коди-ровалась неким стандартным образом и толковалась всеми использующими её системами одинаково.

Таким образом, под семантиче-ской интероперабельностью будем по-

нимать процесс использования знаний о человеческом языке общения для опи-сания всех смысловых нюансов, кото-рые, в свою очередь, имеют особое зна-чение для качественного выполнения той или иной задачи. Для достижения высокого уровня выразительности тре-буется онтология1 и использование в полной мере логики первого порядка2, хотя для некоторых задач ограничено описание логики (например, для тех, которые используют язык семантиче-ской web-онтологии, OWL), и они име-ют несколько меньшую выразитель-ность но и её обычно достаточно для семантического взаимопонимания сис-тем [17].

Человеческие языки чрезвычайно выразительны, но считаются слишком неоднозначными, чтобы позволить точ-но получить желаемую интерпретацию, учитывая текущий уровень человече-ской лингвистической технологии. В человеческих языках одно и то же слово может быть использовано для обозна-чения различных понятий (двусмыслен-ность), и та же концепция может быть передана разными словами (синони-мии). Для того чтобы достигать высоко-го уровня семантической интеропера-бельности, все коммуникационные сис-темы должны использовать определен-ные термины (или символы), которые являлись бы идентичными или могли бы точно взаимно преобразовываться.

Таким образом, общая онтология является идеальным решением для обеспечения семантической интеропе-рабельности. В тех случаях, когда это невозможно, меньшая степень семанти-ческой интероперабельности может быть достигнута за счет технологии, ко-торая бы автоматически переопределяла

1 Онтология (в информатике) – это по-пытка всеобъемлющей и детальной формализа-ции некоторой области знаний с помощью кон-цептуальной схемы [10]. 2 Логика первого порядка (исчисление предикатов) – формальное исчисление, допус-кающее высказывания относительно перемен-ных, фиксированных функций, и предикатов [9].




понятия, используемые в одной системе для другой системы.

Семантическую интероперабель-ность можно отличить от других форм, рассматривая, имеет ли переданная ин-формация в ее сообщенном виде все значения, требуемые для того, чтобы «система получения» смогла интерпре-тировать эту информацию верно, даже тогда, когда алгоритмы, используемые системой получения, неизвестны систе-ме отправки. Для конкретизации рас-смотрим процесс передачи числа между двумя системами. Например, в случае, если это число представляет собой де-нежную сумму, переданную одной ком-панией в другую, оно будет корректно интерпретироваться, если отправлено на специфичный запрос и получено вовре-мя и в ожидаемой форме. Корректное толкование зависит не столько от само-го числа, которое могло бы представ-лять практически любой из миллионов видов количественного измерения, сколько исключительно от обстоя-тельств передачи. Таким образом, ин-терпретация зависит от обеих систем, ожидающих, что алгоритмы в другой системе используют число нужным об-разом, а это, в свою очередь, зависит от всего пакета передач, который предше-ствовал фактической отправке самого числа. С другой стороны, если пере-дающая система не знает, как информа-ция будет использоваться другими сис-темами, необходимо использовать об-щее соглашение, в котором будет сооб-щаться о том, какое значение вкладыва-ется в передаваемую информацию. Для данной задачи одно из решений состоит в том, чтобы стандартизировать форму запроса об оплате. Такой запрос и вся информация должны быть закодирова-ны стандартизированным способом, то есть необходимо ввести единый словарь понятий, содержащий используемую терминологию, например: агенты, това-ры, услуги, эмитент, банк, время дейст-вия, объем и валюта долга, время опла-ты, агент должен деньги, открытие дол-га, агент погасил долг и т.д. Когда две или более системы договорились, как

интерпретировать информацию в дан-ном запросе, они могут перейти на се-мантический уровень интероперабель-ности для конкретного вида сделки. В целом для обеспечения семантической интероперабельности необходимо опи-сать значения больших понятий, чем просто коммерческие сделки, и число таких согласованных понятий должно быть, как минимум, несколько тысяч. Вопрос о том, как обеспечить семанти-ческую интероперабельность более чем на нескольких ограниченных сценариях, в настоящее время исследуется и обсу-ждается [17]. По крайней мере, одна форма согласованной общей онтологии представляется на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить определение понятий для более специализированной онтологии. Но пока нет ни одной онто-логии, которая была бы принята и ис-пользовалась за пределами небольших научно-исследовательских групп. На данный момент исследуется вопрос о том, можно ли высокоуровневые онто-логии заменить взаимоувязанными он-тологиями меньшего ранга [17].

Интероперабельность на уров-не бизнес-процессов представляет со-бой высший уровень взаимодействия систем. В настоящее время данный уро-вень является самым неопределенным звеном во всей модели, и на нем рас-сматриваются такие вопросы, как взаи-модействие государств, международных организаций, фирм, частных лиц и т.д. Здесь необходима организация взаимо-действия на уровне законов, договоров, предписаний, актов, культурной пози-ции, менталитета и т.д.

Заметим еще раз, что не всегда и не все уровни данной модели необхо-димо учитывать для организации взаи-модействия систем. Например, для ра-боты двух переговорных устройств вполне достаточно физического поду-ровня технической интероперабельно-сти, но для взаимодействия двух людей посредством данных переговорных уст-ройств необходимы синтаксический по-дуровень технической интероперабель-ности и семантическая интероперабель-




ность. Данный пример обобщенно мож-но представить следующей иллюстра-цией (рис. 4). При появлении человеко-машинной системы технической инте-

роперабельности становится недоста-точно, и появляется потребность в рас-ширении спектра используемых стан-дартов.

Рис.4. Уровни применимости технической и семантической интероперабельности

Как отмечалось выше, каждому уровню интероперабельности должны соответствовать наборы стандартов и спецификаций для того, чтобы разра-ботчики конечных систем имели воз-можность составить профиль, который включал бы набор гармонизированных стандартов со всех необходимых ему

уровней. Для наглядности уровни инте-роперабельности и соответствующие стандарты сведены в таблицу 2. Данная таблица является лишь наглядным при-мером и не охватывает всех подуровней интероперабельности и соответствую-щих им стандартов.

Пример распределения стандартов по уровням/подуровням

интероперабельности систем Таблица 1

Уровень/подуровень

интероперабельности Описание Стандарты/спецификации

1 бизнес-процессов

Моделирование данных, процессов. Государственные и международные стандарты по областям (государствен-ное управление, медицина, образование, наука, оборона и т.д.), UML, Role models and flow charts

2 семантический Структура и значение данных. Метадан-ные. Обмен онтологической информаци-ей.

XML, XMI, XSL, RDF, OWL

3 технический 3.1 синтаксический Форматы данных. CSV, PDF, RTF,

3.2 физический Протоколы передачи данных. Транспорт. TCP/IP, HTTP, IMAP4, POP3, SMTP, UDP, DC, SSL и т.д.

Отметим, что ряд стандартов может охватывать несколько подуров-ней или даже уровней интероперабель-ности. . Например, медицинский стан-

дарт HL7 включает в себя специфика-ции, используемые на всех уровнях ин-тероперабельности, но при этом каждую




спецификацию данного стандарта мож-но классифицировать.

Заключение 1. В настоящее время насы-

щение разнородными средствами вы-числительной техники и средствами те-лекоммуникаций привели к созданию гетерогенной вычислительно-телекоммуникационной среды.

2. В такой среде возникает проблема обеспечения эффективного взаимодействия разнородных систем друг с другом, получившая название «проблемы обеспечения интеропера-бельности».

3. Проблема обеспечения интероперабельности актуальна для систем всех масштабов (от Grid- систем до наносистем) и всех назначений.

4. Первоочередной задачей при обеспечении интероперабельности выступает проблема выбора модели ин-тероперабельности, включающей не-сколько уровней (от технического уров-ня до уровня бизнес-процессов) и на

каждом уровне интероперабельность должна достигаться за счет использова-ния набора соответствующих стандар-тов.

5. Наиболее полная эффек-тивность, особенно в человеко-машинных системах, достигается на уровне бизнес-процессов.

6. Чем выше уровень инте-роперабельности, тем слабее прорабо-таны вопросы стандартизации.

7. На основе анализа ряда известных моделей предложена модель, которую можно рассматривать как ба-зовую.

8. Важной задачей по реше-нию проблемы интероперабельности следует считать создание нормативного документа типа Рекомендаций по обес-печению интероперабельности, вклю-чающего перечень необходимых стан-дартов а также нормативно-технического документа, подобного ГОСТ Р 7498, описывающего семиуров-невую модель.

Литература

1. Гуляев Ю.В., Олейников А.Я. Стандартизация информационных технологий в фунда-ментальных исследованиях (Стандарты информационных технологий от «нано» до GRID). – Мир стан-дартов. – 2007. – №8. – С. 12-25.

2. Институт архитектуры электронного государства. – Режим доступа: http://www.iaeg.ru/54317.

3. Обеспечение интероперабельности информационных систем. – Режим доступа: http://www.ar.gov.ru/ru/about/el_russia/system_support/.

4. Сидоров К.А. Проблемы обеспечения семантической интероперабельности с использо-ванием XML. – IX Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика - 2002 (РИ-2002)», Санкт-Петербург, 26-28 ноября 2002 г.: Материалы конференции в 2-х частях. Часть 1. - СПб, 2002, стр. 50. – Режим доступа: http://www.niitest.ru/ri/ri02/CS.html.

5. Технология открытых систем. Под редакцией А.Я. Олейникова. – М.: Янус-К, 2004, 288 с., илл.

6. A. Tolk, J.A. Muguira. The Levels of Conceptual Interoperability Model (LCIM). Proceedings IEEE Fall Simulation Interoperability Workshop, IEEE CS Press. – Режим доступа: http://www.sisostds.org/index.php?tg=fileman&idx=get&id=2&gr=Y&path=Simulation+Interoperabil-ity+Workshops%2F2003+Fall+SIW%2F2003+Fall+SIW+Papers+and+Presentations&file=03F-SIW-007.pdf.

7. A. Tolk. Beyond Technical Interoperability – Introducing a Reference Model for Measures of Merit for Coalition Interoperability. Proceedings of the Command and Control Research and Technology Sym-posium (CCRTS), CCRP Press. – Режим доступа: http://www.dodccrp.org/events/8th_ICCRTS/Pres/track_1/2_1530tolk.pdf.

8. Conceptual interoperability. – Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Conceptual_interoperability.

9. Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. / Michael P. Gallaher [et al.]. Capital Facilities Industry. – Режим доступа: http://www.bfrl.nist.gov/oae/publications/gcrs/04867.pdf

10. D.S. Alberts, R.E. Hayes. Power to the Edge, Command and Control in the Information Age. Information Age Transformation Series, CCRP Press. – Режим доступа: http://www.dodccrp.org/files/Alberts_Power.pdf.


http://www.bfrl.nist.gov/oae/publications/gcrs/04867.pdf



11. Interoperability Cost Analysis of the U.S. Automotive Supply Chain. Planning report. – Режим доступа: http://www.nist.gov/director/prog-ofc/report99-1.pdf

12. Jan Walker, Eric Pan, etc. The Value Of Health Care Information Exchange And Interoperabil-ity. Policy Journal of the Health Sphere. – Режим доступа: http://content.healthaffairs.org/cgi/content/full/hlthaff.w5.10/DC1

13. M.D. Petty, E.W. Weisel. A Composability Lexicon. Proceedings IEEE Spring Simulation In-teroperability Workshop, IEEE CS Press. – Режим доступа: http://www.cs.virginia.edu/~rgb2u/03S-SIW-023.doc.

14. Open Systems Interconnection Reference Model. – Режим доступа: http://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell.

15. P.K. Davis, R.H. Anderson. Improving the Composability of Department of Defense Models and Simulations. RAND Corporation. – Режим доступа: http://www.rand.org/pubs/monographs/2004/RAND_MG101.pdf.

16. Turnitsa, C.D. (2005). Extending the Levels of Conceptual Interoperability Model. Proceedings IEEE Summer Computer Simulation Conference, IEEE CS Press

17. Wikipedia, the free encyclopedia. Semantic Interoperability. – Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Semantic_interoperability.

18. Wikipedia, the free encyclopedia. Логика первого порядка. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Логика_предикатов.

19. Wikipedia, the free encyclopedia. Онтология (информатика). – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Онтология_(информатика).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ЗАМЕЩЕНИЯ ЗАПИСЕЙ КЭША В

ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЯХ

USING CACHE REPLACEMENT ALGORITHMS IN WEB APPLICATIONS

Носов В.П. / Nosov V.P., ведущий программист, ФГУ ГНИИ "Информика" / senior programmer, SIIT&T

"Informika", [email protected]

Аннотация В статье представлено описание

модифицированного адаптивного алго-ритма "Clock Adaptive Replacement Мод”, разработанного для кэширования динамических данных в веб-приложениях. Современные политики замещения записей кэша не учитывают время, затрачиваемое на создание дина-мических объектов, таких как фрагмен-ты веб-страниц или результатов выбо-рок из БД. Модификация алгоритма "CAR” позволяет удерживать в кэше записи с большим временем создания, тем самым снижая нагрузку на веб-систему.

Annotation The article presents modified algo-

rithm “Clock Adaptive Replacement Mod”, developed for caching dynamic data in web applications. Modern cache re-placement politics did not take into ac-count time consumed to create dynamic

object such as web page fragment or data-base query results. Algorithm modification add to algorithm “CAR” ability to hold in cache entries with high creating time and thus reduce load of web system.

Ключевые слова: веб-приложение, система создания веб-приложений, кэширование, алгоритм замещения записей.

Keywords: web application, web application framework, cache, cache re-placement algorithm.

На заре своего развития сеть Ин-

тернет состояла из статических гипер-текстовых документов, связанных ссыл-ками. В дальнейшем эти документы стали генерироваться динамически, реа-гировать на действия пользователей. Как следствие, всемирная паутина стала средой для интерактивных веб-приложений. В образовании веб-приложения используются для создания


http://www.nist.gov/director/prog-ofc/report99-1.pdf

http://content.healthaffairs.org/cgi/content/full/hlthaff.w5.10/DC1




электронных библиотек, хранилищ об-разовательных ресурсов, систем тести-рования.

Скорость работы почти каждого веб-приложения может быть сущест-венно повышена. Кэширование часто просматриваемых данных, которые из-меняются достаточно редко, является мощным способом для уменьшения времени ожидания пользователей. Так, если пользователи постоянно запраши-вают информацию, для получения кото-рой необходимо выполнить достаточно громоздкую, сложную и длительную вычислительную процедуру, целесооб-разно будет выполнить ее один раз, за-писать результат ее выполнения в кэш и при обращении пользователей сразу выдавать результат. Понятно, что такой подход значительно ускорит процесс получения пользователями результата. При использовании серверного кэширо-вания кэш находится на сервере, на ко-тором работает веб-приложение, и кэ-ширование производится на уровне за-просов к БД, фрагментов динамических веб-страниц. Запрос к динамической странице обрабатывает определенная программа, которая, в сущности, явля-ется набором блоков кода. Каждый блок производит некоторые вычисления для генерации части страницы, выдавая фрагмент HTML-кода. В случае исполь-зования фрагментарного кэширования результат после вычислений сохраняет-ся в кэше и выдается пользователю до тех пор, пока не придет запрос на уда-ление фрагмента в связи с его устарева-нием по причине обновления данных, на основе которых создан фрагмент.

Применение кэширования не только приводит к повышению произ-водительности и масштабируемости, но и создает ряд проблем, которые необхо-димо знать и уметь их обходить. Алго-ритмы (политики) замещения объектов в кэше решают проблему ограниченного пространства кэша, оставляя самые “ценные” данные [1]. Ценность данных – это обычно функция от нескольких параметров, таких как давность послед-него запроса, частота запросов, размер,

стоимость получения объекта, частота обновлений объекта. Политика замеще-ния принимает решения, основываясь на этих значениях. Хорошая стратегия замещения должна быть способной поддерживать баланс среди всех пара-метров и в тоже время учитывать веса наиболее важных параметров. По срав-нению с системами управления базами данных, которые обычно используют политики LRU (наиболее давнее ис-пользование) и LRD (наименьшая ссы-лочная плотность), кэширование в веб-приложениях зависит от большего чис-ла факторов [7, 6].

Мерой эффективности алгоритма замещения является количество возни-кающих промахов, ситуаций, когда за-прашиваемая запись не находится в кэ-ше. Теоретический максимум эффек-тивности определяется политикой за-мещения OPT [3], в соответствии с ко-торой из кэша вытесняется запись, к ко-торой дольше всего не будет обраще-ний. Однако для реализации стратегии OPT необходима полная информация о потоке запросов, поэтому в реальных системах, когда запросы пользователей заранее не известны, реализовать поли-тику OPT не представляется возмож-ным.

В веб-приложениях время дина-мического получения кэшируемых за-писей, таких как фрагменты веб-страниц и результаты запросов к БД, может значительно отличаться. Поэто-му важным критерием эффективности работы кэша является соотношение времени получения объектов, обраще-ния к которым обслужены из кэша к общему времени получения запраши-ваемых объектов.

Пусть D = {d1, d2,,,, dn} – набор объектов в кэше в определенный мо-мент времени, Rd – общее число обра-щений к объекту d за период времени, Hd – число обращений к объекту, кото-рый уже находится в кэше, за период времени, Sd – размер объекта и Td – время, требуемое для генерации объекта (стоимость получения объекта).




Критерии оценки эффективности работы кэша:

1. Соотношение обращений к объекту, обслуженных из кэша, к общему количеству запросов объекта

∑∑

∈

∈

Dd

Dd

Rd

Hd (1)

2. Соотношение размеров объектов, обращения к ко-торым обслужены из кэша к общему размеру за-прашиваемых объектов ∑

∑

∈

∈

Dd

Dd

RdSd

HdSd

*

*

(2)

3. Соотношение времени получения объектов, обра-щения к которым обслужены из кэша к общему времени получения запрашиваемых объектов ∑

∑

∈

∈

Dd

Dd

RdTd

HdTd

*

* (3)

Недостатком наиболее распро-

страненных алгоритмов, таких как LRU [10], LFU [5] и их модификаций, являет-ся то, что они не учитывают такие атри-буты документов как размер, стоимость получения объекта. Функциональные политики (Greedy Dual [4], Hybrid), ис-пользующие интегрированную оценку ценности записи кэша, учитывают вре-мя получения объекта, размер объекта и др., но характеризуются высокими на-кладными расходами на поддержание служебной информации кэша. В недав-нее время появились адаптивные алго-ритмы, например ARC [8], CAR [9]. Данные алгоритмы налагают меньшую вычислительную нагрузку и имеют спо-собность адаптироваться под постоянно изменяющийся поток запросов пользо-

вателей, однако тоже не учитывают па-раметры, отражающие стоимость дина-мического получения кэшируемых объ-ектов.

Для решения задачи вытеснения наименее ценных записей при кэширо-вании в разработанной системе по-строения веб-приложений используется модифицированный алгоритм CAR Мод, основанный на алгоритме CAR. Данный алгоритм, помимо учета давно-сти и частоты обращения к записи кэша использует информацию о времени, за-траченном на создание записи – выпол-нения запроса к БД или генерации фрагмента. В таблице 1 приведены па-раметры известных алгоритмов и моди-фицированного алгоритма CAR Мод

Сравнение характеристик алгоритмов замещения записей кэша.

Таблица 1 LRU LFU ARC CLOCK CAR CAR Мод.

Учет давность обращения к записи кэша

√ √ √ √ √

Учет частота обращений к за-писи кэша

√ √ √ √

Устойчивость к последова-тельному сканированию

√ √ √ √

Снижение накладных расходов на поддержание списка недав-но запрошенных записей

√ √ √

Учет времени получения от-дельных динамических эле-ментов

√




Реализация алгоритма CAR Мод (рис. 1) включает в себя:

• T1,T2: кольцевые списки ("Часы"), содержащие идентификаторы записей, находящихся в кэше;

• B1,B2: LRU-списки с за-писями, недавно удаленными из кэша;

• T1 поддерживает инфор-мацию о недавних запрошенных запи-сях,

• T2 – о часто запрашивае-мых записях (дважды запрошенные страницы)

Рис. 1. Структура данных алгоритма CAR Мод.

При работе алгоритма используются

следующие ограничения:

• С - максимальный размер кэша • 0 <= |T1| + |T2| <= C • 0 <= |T1| + |B2| <= C • 0 <= |T2| + |B2| <= 2C • 0 <= |T2| + |T2| + |B1| + |B2| <= 2C

Запрос записи кэша X – запрашиваемая запись кэша T – время динамического создания записи кэша S – размер записи 1. Если x ⊂ T1∪ T2 //Запись есть в кэше 2. Установить бит использования записи X = 1 3. Иначе // Записи нет в кэше 4. Если (|T1| + |T2| = c) //кэш заполнен, необходимо освободить место 5. произвести замещение(S) 6. Если (x ⊄ B1∪ B2 ) и |T1|+|B1| = c тогда 7. Удалить наиболее давно запрашиваемую запись из B1 8. Иначе если (x ⊄ B1∪ B2) и (|T1|+|T2|+|B1|+|B2| = 2c) тогда 9. Удалить наиболее давно запрашиваемую запись из B2 10. Конец если




11. Конец если 12. Если (x ⊄ B1∪ B2) 13. Добавить x в позицию перед указателем стрелки (хвост) T1. 14. Установить бит использования равным 0 15. Записать время создания записи T 16. Иначе если (x ⊂B1) тогда 17. Адаптация: увеличить целевой размер списка T1: p = min {p+max {1,

|B2|/|B1|},c} Пока уменьшалки просто +1 -1 18. Переместить x в позицию перед указателем стрелки (хвост) T2. Бит исполь-

зования x=0. 19. Иначе // (x ⊂B2) 20. Адаптация: уменьшить целевой размер списка T1: p=max{p-

max{1,|B1|/|B2|},0} 21. Переместить x в позицию перед указателем стрелки (хвост) T2. Бит исполь-

зования x=0. 22. Конец если 23. Конец если

Замещение записей (Производится, когда запрошенной записи нет в T1 и T2) Входной параметр S – необходимое для размещения новой записи свободное

пространство в кэше T посл – время динамического создания последней удаленной записи 1. Найдено = ложь 2. Повтор (пока свободное место < S) //В первую очередь просм. список T1 3. Если (|T1| > max {1,p}) тогда // размер списка T1 больше целевого размера 4. Если бит использования текущей записи T1 равен 0 тогда 5. Вычесть из ячейки со временем создания Т посл*2 6. Если значение времени создания <=0 тогда 7. Удалить текущую запись T1 и поместить в начало списка B1 8. Т посл = Т удаленной записи перед вычитанием 9. Иначе 10. Переместить указатель текущей записи T1 11. Конец если 12. Иначе // бит использования равен 1 13. Установить бит использования текущей записи T1 равным 0 14. Переместить текущую запись в хвост списка T2 //

второе обращение к записи 15. Конец если 16. Иначе //Поиск записи для удаления из списка T2 17. Если использования ссылки текущей записи T2 равен 0 тогда 18. Вычесть из ячейки со временем создания Т посл*2 19. Если значение времени создания <=0 тогда 20. Т посл = Т удаленной записи перед вычитанием 21. Переместить текущую запись из списка T2 в начало списка B2 22. Иначе 23. Передвинуть указатель текущей записи T2 24. Конец если 25. Иначе // Бит использования равен 1 26. Установить бит использования текущей записи T2 равным 0 27. Передвинуть указатель текущей записи T2 21. Конец если




19. Конец если 20. Конец повтора

Для каждой записи помимо бита

повторного использования добавляется хранение времени динамического полу-чения объекта кэша в миллисекундах. В процессе обхода кольца для каждой за-писи, не имеющей повторных обраще-ний, из времени вычитается время по-следней удаленной записи. В случае, если значение в ячейке меньше или рав-но нулю, запись перемещается в соот-ветствующий LRU список. По сравне-нию с оригинальным алгоритмом, мо-

дифицированный алгоритм позволяет задерживать записи с высоким време-нем их получения, тем самым снижая нагрузку на веб-систему, при этом со-храняя низкие накладные расходы, ха-рактерные для алгоритма CAR.

Тестирование алгоритмов заме-щения (таблица 2) производилось на ос-нове искусственно созданного набора запрашиваемых данных (3) и на основе логов реальных запрашиваемых данных рабочей веб-системы (таблица 4).

Тестируемые политики замещения

Таблица 2 RAND Замещается случайно выбранная запись кэша

LRU Замещается наиболее давно используемая запись кэша

CAR Замещается запись кэша в соответствии с алгоритмом CAR (ClockAdaptive Replacement)

CARMOD Замещается запись в соответствии с модифицированным алгоритмом CAR Мод.

Характеристики искусственно созданного набора данных

Таблица 3 Количество запросов 3000 Минимальный размер 1000 байт Максимальный размер 5000 байт Минимальное время получния 1 мс Максимальное время получения 100 мс Количество разных запросов 670 Размер разных запросов 2 Мб Общий размер потока запросов 9 Мб

Результаты тестирования показа-

ны в виде графиков. По вертикальной оси показывается отношение (кол-во, размер, время получения записей об-служенных из кэша к общему кол-ву или сумме). По горизонтальной оси отображается размер кэша, стремящий-

ся к размеру участвующих в потоке за-писей. Т.к. тестирование начинается с пустого ("холодного кэша"), отношение обслуженных из кэша записей может только стремиться к 1, но никогда его не может достигнуть.




Рис. 2. Соотношение обращений к объекту, обслуженных из кэша, к общему количеству

запросов объекта при искусственной нагрузке

Рис. 3. Соотношение времени получения объектов, обращения к которым обслу-

жены из кэша к общему времени получения запрашиваемых объектов при искусственной нагрузке

Из графика 2 видно, что по от-

ношению количества обслуженных из кэша записей политики замещения ве-дут себя примерно одинаково. Однако на графике отношения времени получе-

ния обслуженных из кэша записей к общему времени 3 модифицированный алгоритм CAR Мод имеет заметное преимущество.

Характеристики запрашиваемого набора данных, полученного из реальной ра-

бочей веб-системы Таблица 4

Количество запросов 28000 Минимальный размер 100 байт Максимальный размер 100 кб




Минимальное время получения 50мс Максимальное время получения 570мс Количество разных запросов 5871 Размер разных запросов 32 Мб Общий размер потока запросов 120 Мб

Рис. 4. Соотношение обращений к объекту, обслуженных из кэша, к общему количеству

запросов объекта на примере реальной нагрузки

Рис. 5. Соотношение времени получения объектов, обращения к которым обслужены из кэша к общему времени получения запрашиваемых объектов на примере реальной на-

грузки

Эксперименты показали, что наиболее ровно работает политика слу-

чайного замещения. На практике наи-большее значение имеет начало графи-




ка, т.к. в большинстве случаев размер кэша значительно меньше размера по-мещаемых в него записей. На основе экспериментов показано, что наиболее предпочтительными являются алгорит-мы CAR и CAR Мод, при этом для ха-рактеристики, учитывающее время ди-намического создания записи преиму-ществом обладает алгоритм CAR Мод, снижающий нагрузку на веб-систему.

Методы построения и кэширова-ния веб-приложений постоянно разви-ваются на протяжении последнего вре-мени, предлагаются новые подходы, та-кие как применение шаблонов внешнего представления, применение шаблонов проектирования, использование систем объектно-реляционного отображения. Интеграция методов разработки и кэ-ширования осуществляется в системах создания веб-приложений, которые обеспечивают максимально возможно повторное использование кода.

Использование ORM-технологий [2] позволяет помимо увеличения ско-рости разработки и стандартизации ин-терфейсов доступа к данным, неявно описывать взаимосвязи между запроса-ми к БД и нижележащими данными, что делает возможным автоматическое по-строение зависимостей между ними и решает проблему инвалидации уста-ревших данных в кэше. Т.к. большинст-во фрагментов страниц напрямую зави-сит от запросов к БД, система инвали-дации позволяет своевременно удалять из кэша как сохраненные результаты запросов к БД, так и фрагменты

Применение систем разработки веб-приложений, в которых заложены основы для кэширования динамических данных, позволяют в короткие сроки создавать полнофункциональные спе-циализированные веб-приложения с вы-сокой нагрузочной способностью.

Литература 1. Таненбаум Э. Современные операционные системы. СПб: Питер, 2007.- 1040с. 2. Фаулер М. Архитектура корпоративных программных приложений. М.: Издательство

Вильямс, 2006.- 540с. 3. Belady L.A. A Study of Replacement Algorithms for Virtual-Storage Computer.- IBM Systems

Journal. -1966. -Vol. 5, No. 2. -P. 78-101. 4. Cao P., Irani S. Greedydual-size: A cost-aware www proxy caching algorithm, 2nd Web Cach-

ing Workshop, 1997. 5. Effelsberg W., Haerder T. Principles of Database Buffer Management.- ACM Trans. on Data-

base Systems. -1984. -Vol. 9, No. 4. -P. 560-595. 6. Lyul S., Bahn H.Efficient Cache Replacement for Non-uniform Objects in Web Caches. 7. Mahdavi M., Shepherd J., Benatallah B. A Collaborative Approach for Caching Dynamic Data

in Portal Applications. ADC 2004: 181-188 8. Modha S. ARC: A self-tuning, low overhead replacement cache. USENIX File & Storage

Technologies Conference (FAST), 2003 9. Modha S., IBM Research CAR: CLOCK with adaptive replacement, 2004 10. Vakali A. LRU-based algorithms for Web cache replacement. First International Conf. on

Electronic Commerce and Web Technologies, Lecture Notes in Computer Science, Springer: New York, 2000, pp. 409–418.




РАСШИРЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИМЕДИА ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕ-РЕ ОБРАЗОВАНИЯ

EXPANSION OF USE OF MULTIMEDIA OF TECHNOLOGIES TO THE EDUCA-

TION SPHERE Куракин Д.В. / Kurakin D.V.,

заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика", [email protected]

Шемончук Д.С. / Shemonchuk D.S., ассистент кафедры ТИССУ МИРЭА / The assistant to chair TISSU MIREA,

[email protected]

Аннотация Статья посвящена исследованию

интенсифицированных мультимедиа систем с позиции регулирования их ос-новных функциональных характеристик путем гармонизации и нормирования медиа контента. Приводятся рекомен-дации по выбору и улучшению важ-нейших характеристик мультимедиа систем, причем на основании экспери-ментальных проверок обосновывается продуктивность гармонизации в качест-ве основного средства повышения зна-чений комплексных показателей полно-ты и точности информационного обес-печения пользователей.

Annotation This article is devoted to in-

vestigation of intensified multimedia systems from the point of their main functioanal characteristics by meanc of harmonisation and normalization of the media content. Recommendations about a choice and a improvement of the most important characteristics of the multimedia systems are provided. Except that the effi-ciency of harmonisation as a main facility of the raising of the value of complex indexes of recall and precision of informational support of the user mainly based on experiments.

Ключевые слова: мультимедиа, медиа контент, полнота, точность, ком-прессия, пропускная способность, обра-зование.

Keywords: multimedia, media con-tent, relevance, recall, precision, compression, bandwidths, education.

Предметом представленного в настоящей статье исследования являет-

ся оценка зависимости коэффициентов полноты и точности информационного обеспечения пользователя Интер-нет/Экстранет/Интранет технологий средствами мультимедиа от меры на-грузки.

Мультимедиа информационное обеспечение становится неотъемлемой частью информационной поддержки самых различных областей жизнедея-тельности социума, в том числе и в сфе-ре образовательных технологий. В этой сфере, как ни в какой иной, необходимо достижение высокой точности и доста-точной полноты отображения мульти-медиа информации в сочетании с про-стотой её поиска, выведения на внеш-ние устройства и предельно простым обслуживанием всех программно-аппаратных средств, задействованных в этот процесс.

В семантических информацион-ных системах аналогичные задачи оценки и регулирования точности и полноты отображения текстовой (пись-менной) информации традиционно ре-шают, опираясь на анализ и улучшение коэффициента точности и коэффициен-та полноты [1, 2]. В мультимедиа сис-темах до недавнего времени такая оцен-ка не применялась ввиду относительно фрагментарного их использования, да и принятая в семантических системах оценка релевантности и полноты откли-ков лишь отчасти пригодна к мультиме-диа системам. Это связано с тем, что такая оценка отображает только семан-тическую составляющую точности и полноты откликов на запросы, совер-шенно не учитывая в случае мультиме-






диа потоков их большую интенсив-ность, специфику сжатия и конвертиро-вания информации, особенности воз-действия на качество отображения ин-формации самими техническими сред-ствами мультимедиа. Учитывать же эти составляющие совершенно необходимо, поскольку в последнее время доля ме-диа файлов в общем информационном потоке пользователей резко возросла, а сами мультимедиа составляющие ин-формационного обеспечения (в том числе, в образовании) существенно ин-тенсифицируются.

В этой связи авторами предло-жено модифицировать представления о точности и полноте информационного отображения, введя для мультимедиа, по сравнению с семантическими систе-мами, расширенное комплексное поня-тие полноты отображения и расширен-ное комплексное понятие точности ото-бражения мультимедиа информации, учитывающие совокупность семантиче-ских аспектов оценки и специфических мультимедиа составляющих технологи-ческого свойства, которые были пере-числены выше.

Авторами настоящей статьи для существенно интенсифицируемых мультимедиа систем расширенный ком-плексный коэффициент полноты пред-лагается определять как:

)( ca

aмедиа nn

nП +=

- отношение числа релевантных медиа файлов в выдаче к общему числу реле-

вантных медиа файлов в контейнере ( an - число медиа файлов, реально выдан-ных системой и входящих в желаемую

выдачу, cn - число медиа файлов, не выданных системой, но входящих в же-лаемую выдачу). Аналогично расши-ренный комплексный коэффициент точности:

)( ba

aмедиа nn

nТ +=

- отношение числа релевантных медиа файлов к общему объёму выдачи, где

bn - число медиа файлов, выданных системой, но не входящих в желаемую выдачу.

Такая трактовка обсуждалось на конференции CSTB’2008, где встретила понимание и поддержку специалистов, работающих в сфере медиа обеспечения социума. В завершенном виде методика и алгоритм оценки и регулирования полноты и точности мультимедиа обес-печения в зависимости от нагрузки на Интернет/Экстранет/Интранет техноло-гии передана в отрасль образования в виде депонента ВИНИТИ [3].

Рассмотрим эту зависимость полноты и точности мультимедиа обес-печения от нагрузки на примерах реаль-ной практики информационного обслу-живания подразделений МИРЭА и со-трудничающих с ним учреждений обра-зования, тем более что ограничение и снижение нагрузок на внутривузовскую сеть для МИРЭА, как и для многих дру-гих учреждений образования, является достаточно актуальной задачей. В каче-стве объекта исследования был исполь-зован образовательный портал «Дети. Музыка-Видео.Интернет», разработан-ный в рамках госбюджетной НИОКР Московским межвузовским специали-зированным по школьно-студенческому творчеству и его информатизации в сис-теме непрерывного образования учебно-методическим центром НИТ «Новые технологии обучения» (этот портал поддерживает систему дополнительного образования детей в Московском город-ском Дворце детского (юношеского) творчества (МГДД(Ю)Т).

В расчеты и экспериментальные проверки были заложены следующие типовые значения пропускной способ-ности каналов [4], характерные для МИРЭА, МГДД(Ю)Т и других потреби-телей информационных услуг мульти-медиа порталов:

• 256 Кбит/с – скорость боль-шинства ADSL подключений;

• 4096 Кбит/с (4 Мбит/с) – ско-рость Интернета, предоставляемого студентам в МИРЭА;




• 10240 Кбит/с (10 Мбит/с) – скорость стандарта IEEE 802.3 Ethernet;

• 102400 Кбит/с (100 Мбит/с) – скорость стандарта IEEE 802.3u Fast Ethernet.

Соотношение между расширен-ными комплексными коэффициентами полноты и точности, исходя из их опре-деления, имеет следующий вид:

)1( медиаcbмедиа

bмедиамедиа ТnnТ

nТП

−+⋅⋅

= (1)

Путём анализа в соответствии с выше приведенной формулой различ-ных комбинаций взаимозависимостей расширенных комплексных коэффици-ентов полноты и точности были полу-чены типизированные альбомы се-мейств этих характеристик для ото-бранных значений пропускной способ-ности каналов (256, 4096, 10240, 102400 Кбит/с).

В качестве примера на рис.1 (а, б, в, г) приведены 4 семейства характери-

стических кривых. Здесь по оси абсцисс отложено значение расширенного ком-плексного коэффициента точности

( медиаТ ) поиска медиа контента. По оси ординат отложены величины расширен-ного комплексного коэффициента пол-

ноты ( медиаП ) поиска. Каждая пронуме-рованная кривая на рисунке 1 отобра-жает взаимную зависимость указанных выше коэффициентов для разных степе-ней сжатия медиа файлов. Все, входя-щие в расчеты, данные получены экспе-риментальным путем (многократные и многочисленные замеры производились студентами МИРЭА, выполняющими цикл практических работ по дисципли-не «Мультимедиа технология» направ-ления профессиональной подготовки ВШ РФ «Информационные системы»).

Рис.1. Графики зависимостей между достижимыми показателями полноты ( медиаП ) и

точности ( медиаТ ) при различной пропускной способности информационных каналов




Из представленных выше се-мейств характеристик зависимости расширенных комплексных коэффици-ентов полноты от точности мультиме-диа систем видно, что для всех репер-ных точек, то есть в наиболее часто встречающихся случаях работы с муль-тимедиа системами, по мере сжатия (компрессии) медиа файлов соотноше-ние полноты и точности смещается в сторону снижения точности при неиз-менной полноте и, наоборот, в сторону увеличения полноты при удержании за-данной точности.

Следовательно, сжимая медиа файлы в целях разгрузки системы и увеличения скорости канальной ее дос-тавки, необходимо оценивать и учиты-вать дрейф указанного соотношения «полнота / точность». При этом по мере увеличения степени сжатия медиа кон-тента упомянутая выше зависимость ослабевает. Таким образом, на точности отображения системой мультимедиа информации наиболее отрицательно от-ражается начальное сжатие (до 2 раз), а затем это воздействие ослабляется, при-нимая почти безразличный характер в случаях сжатия с потерями.

Однако эти зоны не являются са-мыми привлекательными для исследо-вателей и проектировщиков мультиме-диа систем, поскольку ни о каком со-временном качестве медиа обслужива-ния в них и речи быть не может. Следо-вательно, эффективно работать можно в зоне сжатий от 2 до 4 раз. Такова реко-мендательная позиция авторов настоя-щей статьи.

Второй, не менее значимый вы-вод этой части исследования: соотно-шение «полнота / точность» для различ-ных значений коэффициента сжатия (вплоть до 10 раз) существенно зависит от изначальной скорости трансляции, то есть от производительности канала пе-редачи медиа контента.

Скорость изменения этого соот-ношения максимальна при высоких пропускных способностях (в рассмат-

риваемом случае до 100 Мбит/с) и ми-нимальна при низких способностях, на-пример, модемного телефонного уровня – остальные значения занимают проме-жуточные положения между ними. Ес-тественно, в настоящее время интерес представляют области от 256 Кбит/с до 100 Мбит/с.

Приведенные выше (см. рис.1) семейства характеристик могут быть отнесены к достаточно широкому кругу задач моделирования и проектирования мультимедиа систем. В частности, ре-шения продуктивны в отношении суще-ственно интенсифицированных, нагру-женных мультимедиа систем, поскольку предоставляют возможность проекти-ровщику этих систем мгновенно полу-чать требуемые коэффициенты отноше-ния полноты и точности в широком диа-пазоне компрессий и скоростей обслу-живания медиа контента.

К инструментам воздействия на рассматриваемые коэффициенты тради-ционно могут быть отнесены нормиро-вание и гармонизация контента [5].

Здесь под нормированием пони-мается принятие мер по снижению дис-персии и математического ожидания размеров медиа файла в пределах каж-дого массива мультимедиа контента. Гармонизация в мультимедиа техноло-гиях более всего связана с комбинато-рикой различных перестановок и удале-ний тех или иных файлов [7]. Можно полагать, что такой взгляд достаточно продуктивен в проектной деятельности мультимедиа систем, тем более что он совпадает с традиционными подходами в проектировании семантических сис-тем.

Ниже на рис. 2 представлены за-висимости отношения полноты и точно-сти мультимедийных систем в условиях производимого нормирования для упо-мянутых выше четырех скоростных ре-жимов сетевой откачки: 256 Кбит/с, 4 Мбит/с, 10 Мбит/с, 100 Мбит/с.




Рис.2. Графики зависимостей между достижимыми показателями полноты и точности

при нормировании.

Из представленных на рис.2 че-тырех семейств характеристических кривых наиболее чувствительным к нормированию является случай при пропускной способности канала в 100 Мбит/c, а затем эта чувствитель-ность плавно снижается по мере уменьшения пропускной способности каналов.

Проведенный методом компью-терного наложения ненормированных и нормированных семейств друг на друга, точечный расчет сравнения результатов показывает, что нормирование мульти-медиа контента дает выигрыш в точно-сти до 10 - 15 процентов в самом луч-шем случае, то есть для наибольшей скорости и фактическом отсутствии компрессии. Компрессия и снижение скорости в значительной мере снижают эффективность нормирования с позиций роста точности по отношению к полно-те системы, притом, что процедуры

нормирования трудоемки, ресурсоемки и не всегда четко формализуются.

Выше гармонизация мультиме-диа контента была определена как сис-тематизация и унификация в результате изменения состава, свойств и признаков составляющих контента. Сюда можно отнести следующие приемы админист-ратора и модератора мультимедийных порталов и пользователей мультимедиа библиотек в сетях:

• пересортировка контента на предмет устранения файлов – источ-ников шума, файлов иного недоброка-чественного свойства;

• ликвидация файлов со-мнительных и неугодных расширений и плохо идентифицируемых;

• устранение адекватов и маскировок под разнообразие контента;

• переброска файлов и суб-контейнеров в контейнер по принципу сужения разброса их величин относи-




тельно математического ожидания ве-личин в том или ином контейнере;

• видоизменения в разбие-нии на контейнеры и преобразование инфологических связей между ними и т.д.

• Все эти меры направлены на улучшение так называемого коэффи-циента гармонизации мультимедиа сис-тем [7], то есть коэффициента, показы-вающего, во сколько раз увеличился ко-эффициент точности системы при неиз-менной полноте в результате гармони-зации. Как и в семантических системах, в мультимедийных конструкциях уси-лия модератора или системного адми-нистратора на практике позволяют дос-тичь значения коэффициента гармони-зации в пределах от 20 % до 40 %. Эти пределы характеризуют области воздей-ствия на контент в диапазоне весьма малых временных и ресурсных затрат, поскольку такое воздействие на медиа контент легко формализуется и поддер-живается введением соответствующих несложных транзакций. В рамках обо-значенного выше интервала, в частно-

сти, для двух значений коэффициента гармонизации: 20% и 40%, выявлено, насколько реализуется сближение рас-ширенных комплексных коэффициен-тов полноты и точности для интенсифи-цированных мультимедиа.

Экспериментальные исследова-ния по гармонизации медиа контента (рис. 3, рис. 4) показали, что ее исполь-зование для управления полнотой и точностью в интенсифицированных мультимедиа системах является наибо-лее действенным способом по сравне-нию с другими, в частности, с нормиро-ванием. Показано, что для несжатых медиа файлов в потоках со скоростью до 100 Мбит/с значения расширенных комплексных коэффициентов полноты и точности отображения медиа информа-ции возросли в 1,5 – 2,1 раза. Действен-ность гармонизации при этом заметно снижается для низкоскоростных доста-вок и для значительной компрессии, но даже в худших их сочетаниях не опус-кается ниже 20 %.


при гармонизации в 20 %





при гармонизации 40 %

Приведенные в настоящей статье результаты экспериментальной работы с медиа контентом и представленные рекомендации учтены в проекте спе-циализированного отраслевого муль-тиагентного мультимедиа портала сис-темы дополнительного образования де-тей и юношества. В частности, проведен комплекс проектных работ по гармони-зации медиа контента, что позволило в пределах заданной весьма значительной загруженности портала (28 Эрланг) [8]

существенно улучшить качество ин-формационного обеспечения многочис-ленных пользователей (по сравнению с проектными вариантами, не связанными с гармонизацией контента или ограни-ченными только нормированием кон-тента). Классификационные признаки мультимедиа систем гармонизирован-ного контента зарегистрированы в соав-торстве с коллегами по исследованию в Отраслевом фонде алгоритмов и про-грамм [9].


1. Современная информатика: наука, технология, деятельность / Гиляревский Р. С. и др. – М.: ВИНИТИ, 1998. – 312 с.

2. Васильев В.И., Романов Л.Г., Червонный А.А. Основы теории систем: Конспект лекций. – М.: МГТУ ГА, 1994. – 104 с.

3. Математическое моделирование и улучшение функционала мультимедиа систем / Морд-винов В.А., Шемончук Д.С.; МИРЭА. – МОСКВА, 2008. – 30 с.: ил. – Библиог.: 14 назв. – Рус, 3 назв. – Анг. – Деп. в ВИНИТИ 29.01.08 № 58-В2008




4. Дж. Мартин. Системный анализ передачи данных. Том 2. // Перевод с анг. - М.: Мир, 1975 – 432 с.

5. Иванников А.Д. и др. Развитие системы образовательных порталов в аспекте стандарти-зации и сертификации информационно-коммуникационных технологий. // В сборнике научных статей "Интернет-порталы: содержание и технологии". Выпуск 3. / Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика". - М.: Просвещение, 2005. - С. 48-67.

6. Куракин Д.В. Электронные образовательные модули для формирования индивидуаль-ных траекторий обучения. Материалы Международного симпозиума «Новые информационные техноло-гии и менеджмент качества», 17-22 мая 2008 г., Р.Турция, с. 82-86.

7. Мордвинов В.А. Аналитические исследования и инженерные расчеты в практике проек-тирования информационных систем, порталов и картелей. Обеспечение качества и сертификация про-граммных средств в проектах. - М.: МГДД(Ю)Т-МИРЭА-ГНИИ ИТТ "Информика", 2004. - (Новые ин-формационные технологии в образовании: Учебно-методические материалы: "Проектирование и сопро-вождение информационных систем, порталов и картелей в образовании, науке и бизнесе"; вып. 02). - 70 с.

8. Мартин Дж. Системный анализ передачи данных. Часть вторая: проектирование систем передачи данных \ Пер. с англ. под ред. В.С. Лапина. – М.: изд. «Мир», 1975. – 431с.

9. Дементьев И.О., Ильин И.В., Мордвинов В.А., Чернова О.С., Чикалова В.М. Классифи-катор информационных систем. – 45 с. – ОФАП - МОСКВА, 2008 / Рег.№11390.




ИНФОРМАЦИОННЫЕ РАЗДЕЛЫ И СЕРВИСЫ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПОРТАЛОВ: ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И

СОПРОВОЖДЕНИЯ

INFORMATION STRUCTURE AND SERVICES OF FEDERAL EDUCATIONAL PORTALS: EXPERIENCE OF CREATION AND DEVELOPMENT

Абрамов А.Г. / Abramov A.G., начальник отдела информационных систем Санкт-Петербургского филиала ФГУ

ГНИИ ИТТ «Информика» / Head of Information system department of St.-Petersburg branch of FPI SIIT&T "Informika", [email protected]

Булакина М.Б. / Bulakina M.B.,

начальник отдела научно-образовательных Интернет-ресурсов ФГУ ГНИИ ИТТ "Инфор-мика" / Head of Scientific and educational Internet-resources department of FPI SIIT&T

"Informika", [email protected]

Булгаков М.В. / Bulgakov M.V., заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика" / Deputy director of FPI

SIIT&T "Informika", [email protected]

Внотченко С.С. / Vnotchenko S.S., начальник отдела прикладного программного обеспечения ФГУ ГНИИ ИТТ "Ин-формика"/ Head of Application software department of FPI SIIT&T "Informika",

[email protected]

Зыбарев Е.Ю. / Zybarev E.U., ведущий программист Института вычислительной математики и математиче-

ской геофизики СО РАН / Principal programmer of Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics of SB of the RAS, [email protected]

Иванников А.Д. / Ivannikov A.D.,

первый заместитель директора ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика" / Former deputy director of FPI SIIT&T "Informika", [email protected]

Сигалов А.В. / Sigalov A.V.,

заместитель директора Санкт-Петербургского филиала ФГУ ГНИИ ИТТ "Ин-формика" / Deputy director of St.-Petersburg branch of FPI SIIT&T "Informika",

[email protected]

Аннотация В статье дается обзор наиболее

востребованных у посетителей инфор-мационных разделов и общесистемных сервисов федерального портала "Рос-сийское образование", информационной системы "Единое окно доступа к обра-зовательным ресурсам" и портала "Ин-формационно-коммуникационные тех-нологии в образовании". Рассмотрены функциональные возможности и ин-формационное наполнение, анализиру-ется накопленный опыт разработки и

сопровождения образовательных порта-лов.

Annotation A review of the most useful

informational components and system-wide services of Federal portal "Russian education", Information system of access to educational resources ("Unified window"), and portal "Information and communication technologies in education" is given. Functional structure and in-formational content is considered,











experience of creation and development of educational portals is analyzed.

Ключевые слова: образователь-ный портал, электронная библиотека, каталог Интернет-ресурсов, веб-сервисы.

Keywords: educational portal, electronic library, Internet catalogue, web services.

Введение На протяжении последнего деся-

тилетия в системе образования Россий-ской Федерации активно развивается направление информатизации образова-ния, связанное с разработкой информа-ционно-образовательных интернет-ресурсов.

Важным этапом в развитии обра-зовательного контента российского Ин-тернета стало создание в 2002-2004 гг. системы федеральных образовательных порталов [1], в состав которой входят системообразующий портал "Россий-ское образование" (http://www.edu.ru) [2], а также ряд тематических порталов (по областям знаний и направлениям образовательной деятельности). Вопро-сы создания и развития федеральных образовательных порталов обсуждались в рамках постоянно действующего на-учного семинара "Интернет-порталы: содержание и технологии" и нашли от-ражение в публикациях одноименного сборника научных трудов, четыре вы-пуска которых были подготовлены ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика" в 2003-2007 гг.

Продолжением и дальнейшим развитием работ, направленных на ин-теграцию образовательных ресурсов, стал реализуемый с 2005 года ком-плексный проект по созданию и разви-тию информационной системы "Единое окно доступа к образовательным ресур-сам" (ИС "Единое окно", http://window.edu.ru) [3].

В ходе многолетней работы были разработаны, апробированы и внедрены на практике общие методологические основы функционирования образова-тельных порталов, их базовые инфор-мационные разделы и сервисы.

В наибольшей степени получен-ный опыт воплощен на трех порталах, технологическое и содержательное со-провождение которых осуществляет ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика": феде-ральном портале "Российское образова-ние", ИС "Единое окно" и федеральном портале "Информационно-коммуникационные технологии в обра-зовании" [4] (портал "ИКТ в образова-нии", http://www.ict.edu.ru). Развитие данных образовательных веб-проектов осуществлялось на основе общих под-ходов, и сегодня они наиболее тесно ин-тегрированы друг с другом, используя единые принципы информационной и технологической поддержки.

В настоящей статье подробно представлены наиболее содержательные и востребованные у посетителей ин-формационные разделы данных порта-лов, анализируются структурные осо-бенности и содержание разделов, обсу-ждаются принципы распределенного управления контентом, обобщается опыт функционирования порталов.

1. Каталог образовательных интернет-ресурсов

Работа по формированию катало-га образовательных интернет-ресурсов стартовала в 2002 году на федеральном портале "Российское образование" и была продолжена в ходе создания и раз-вития ИС "Единое окно" в 2005-2008 гг.

Каталог создан для учителей, ме-тодистов, школьников, студентов, аспи-рантов и преподавателей вузов, руково-дителей образовательных учреждений, а также всех, кто использует сеть Интер-нет для получения информации по об-разовательной тематике и нахождения ресурсов, которые могут оказаться по-лезными в учебном процессе, учебно-методической и организационной дея-тельности. Цель каталога - предоставить данной аудитории удобный и быстрый доступ к размещенной в Интернете об-разовательной информации на основе анализа, классификации и применения единого подхода к описанию интернет-ресурсов. Каталог обеспечивает хране-ние метаданных ресурсов, мониторинг




их доступности и развитые возможно-сти атрибутно-контекстного поиска.

Каталог содержит описания об-разовательных сайтов (региональные образовательные порталы, сайты вузов и их подразделений, образовательных изданий, библиотек и музеев, тематиче-ских веб-проектов и др.) и отдельных учебно-методических ресурсов, таких как интернет-версии учебников и учеб-ных пособий, энциклопедий, словарей и справочников, дистанционных учебных курсов и др. По состоянию на март 2009 года каталог включает более 45 тысяч описаний ресурсов.

В каталоге используется рубри-кация интернет-ресурсов по четырем независимым направлениям:

• по уровню образования (дошкольное, общее, профессиональное, дополнительное);

• по целевой аудитории (абитуриент, исследователь, менеджер, преподаватель, учащийся);

• по типу ресурса (образо-вательные сайты, учебные, учебно-методические, справочные, иллюстра-тивные, научные материалы, норматив-ные документы и др.);

• по предметной области - два базовых предметных рубрикатора:

для общего образования и для профес-сионального образования.

Данный универсальный рубрика-тор был разработан в ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика" и принят в качестве стан-дарта для рубрикации образовательных интернет-ресурсов [5].

Описание (метаданные) интер-нет-ресурса, представленное на элек-тронной карточке каталога, включает его название, сведения об авто-ре/создателе/владельце, аннотацию, ключевые слова, адрес ресурса в сети Интернет (URL), а также рубрики "че-тырехмерного" рубрикатора, к которым привязан ресурс.

Поиск ресурсов в каталоге (рис. 1) может осуществляться путем выбора предметных рубрик, типа ресур-сов, целевой аудитории и уровня обра-зования с возможностью одновременно-го задания искомого контекста либо во всех текстовых полях описания ресур-сов ("простой поиск"), либо по назва-нию, автору, аннотации, URL, ключе-вым словам в отдельности ("расширен-ный поиск"). Поиск может выполняться с учетом или без учета морфологии рус-ского языка.

Рис. 1. Пример использования расширенного поиска в каталоге интернет-ресурсов порта-

ла "Российское образование".




Работа распределенной редакци-

онной группы по информационному со-провождению разделов порталов, в том числе, каталога интернет-ресурсов, ве-дется с использованием специальных веб-интерфейсов (рис. 2), которые ста-новятся доступными наделенному соот-

ветствующими полномочиями редакто-ру после авторизации на портале.

Помимо пополнения каталога новыми образовательными интернет-ресурсами отдельной и весьма актуаль-ной является задача постоянного мони-торинга уже имеющихся в каталоге ме-таданных.

Рис. 2. Пример веб-формы для добавления/редактирования ресурсов каталога образова-

тельных интернет-ресурсов ИС "Единое окно". Характерной чертой интернет-

ресурсов является их возможная вре-менная недоступность или даже полное исчезновение. Это обстоятельство при-водит к необходимости решения задачи проверки всех представленных в ката-логе внешних интернет-ресурсов на доступность, а также на адекватность метаданных содержанию ресурса в слу-чае его доступности. Для мониторинга доступности представленных в каталоге интернет-ресурсов реализована специа-лизированная подсистема, которая обеспечивает регулярную проверку ре-сурсов на формальную доступность, под которой понимается получение безоши-бочного отклика веб-сервера на http-запрос, посланный по указанному в ме-таописании ресурса адресу.

Важной задачей является также проверка интернет-ресурсов на адекват-ность, соответствие содержания ресур-

сов их метаописаниям в каталоге. Для этого периодически выполняется мор-фологический анализ текста основной страницы ресурса и по специально раз-работанным алгоритмам рассчитывают-ся так называемые "коэффициенты со-ответствия" текстовых атрибутов ресур-са в каталоге актуальному содержанию веб-страницы. Окончательное решение об исключении интернет-ресурсов из каталога принимается редакторами на основе неформального просмотра ре-сурсов, для которых подсистема авто-матической проверки выдала предупре-ждение об их возможной неадекватно-сти.

Следует упомянуть, что наряду с универсальным каталогом образова-тельных интернет-ресурсов на портале "ИКТ в образовании" ведется специали-зированный тематический каталог ре-




сурсов по информационным технологи-ям.

2. Электронная библиотека учебных и учебно-методических ма-териалов

Электронная библиотека являет-ся ключевым и наиболее востребован-

ным у посетителей разделом ИС "Еди-ное окно" [6], объединяя в свободном доступе учебные и учебно-методические материалы, которые ори-ентированы на различные категории участников учебного процесса и охва-тывают все уровни образования РФ.

Рис. 3. Электронная карточка с описанием публикации в библиотеке ИС "Единое окно".

Электронная библиотека ИС "Единое окно" по состоянию на март 2009 года содержит более 20 тысяч пол-нотекстовых публикаций: учебники и учебные пособия, конспекты лекций, лабораторные практикумы, задачники, методические указания, сборники тес-тов, монографии, словари и справочни-ки, сборники статей и докладов. Все ма-териалы снабжены унифицированным описанием, включающим название, све-дения об авторах, аннотацию, библио-графическую ссылку, год и источник поступления (рис. 3). Для систематиза-ции ресурсов используется многоуров-невая рубрикация, принятая в системе федеральных образовательных порталов [5]. Полные тексты публикаций разме-щаются на сервере библиотеки пре-имущественно в формате PDF.

Основу электронной библиотеки составляют учебно-методические мате-

риалы, подготовленные в ведущих рос-сийских высших учебных заведениях, прошедшие экспертизу и изданные по решениям соответствующих советов. Большинство из этих материалов актив-но используется в учебном процессе ву-зов. Принятая концепция формирования электронной библиотеки призвана ре-шить проблемы интеграции образова-тельных ресурсов, сохранности учебно-го и методического потенциала россий-ских вузов, а также обобщить и эффек-тивно использовать накопленный педа-гогический опыт.

Источниками поступлений пуб-ликаций в электронную библиотеку ИС "Единое окно" в совокупности являются более ста образовательных и научных организаций России: вузы и их струк-турные подразделения, институты РАН, РАО, Минобрнауки РФ, издательства, редакции журналов, некоммерческие




профессиональные объединения и др. Часть материалов предоставлена для размещения в библиотеке редакциями образовательных интернет-проектов, а также отдельными преподавателями и авторами. Любой посетитель может предложить свою работу для публика-ции в электронной библиотеке, исполь-зуя специальную веб-форму.

В электронную библиотеку включаются только оригинальные мате-риалы, представленные в открытом дос-тупе на сайтах их создате-лей/правообладателей или переданные ими в редакцию электронной библиоте-ки для открытой публикации. С право-обладателями крупных коллекций мате-риалов заключаются соглашения о пре-доставлении разрешения на размещение электронных копий публикаций в ИС "Единое окно". В отношении неболь-ших подборок учебно-методических ма-териалов делаются соответствующие запросы по указанным на сайтах кон-тактным адресам, и в большинстве слу-чаев удается получить разрешения пра-вообладателей на публикацию материа-лов в библиотеке ИС "Единое окно". Все материалы, размещенные в библио-теке, заносятся в реестр публикаций ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика", а их ав-торам выдается "Свидетельство о раз-мещении электронных копий ресурсов в библиотеке".

Специализированная тематиче-ская электронная библиотека с откры-тым доступом, включающая более 2400 публикаций по ИТ-тематике, сформиро-вана и регулярно пополняется на порта-ле "ИКТ в образовании" (http://www.ict.edu.ru/lib).

В рамках портала "ИКТ в обра-зовании" ведется специальный раздел – "Архив материалов конференций", со-держащий материалы состоявшихся в последние годы в РФ конференций по вопросам использования ИКТ в научно-образовательной сфере и обучения в об-ласти ИКТ (тезисы докладов, полные тексты и иллюстративные материалы к докладам, сведения о докладчиках). По состоянию на настоящий момент в базе

данных представлено более 50 между-народных и всероссийских конферен-ций, а количество докладов превышает 9700. Следует заметить, что целиком электронные копии сборников материа-лов конференций размещаются в пред-ставленных выше электронных библио-теках. Включение же в библиотеки в качестве ресурсов отдельных статей и тезисов не производится. Подобная де-тализация материалов, по мнению авто-ров, целесообразна только в рамках от-дельных разделов на специализирован-ных тематических веб-проектах, каким является портал "ИКТ в образовании".

3. Справочные базы данных и электронные архивы документов 3.1. Электронный архив рас-порядительных и нормативных доку-ментов системы российского образо-вания

На портале "Российское образо-вание" имеется специальный раздел "Нормативные документы", предостав-ляющий доступ к электронному архиву нормативных и распорядительных до-кументов федеральных органов управ-ления образованием и наукой России.

Раздел имеет собственную сис-тему атрибутного и контекстного поис-ка (рис. 4). Возможен поиск по приняв-шему документ органу, виду документа (инструктивное письмо, приказ, распо-ряжение, решение коллегии и т.д.), дате принятия, номеру и названию докумен-та, а также по контексту (подстроке) в тексте документа. Для тематической классификации используется специали-зированный рубрикатор правовой ин-формации. По состоянию на март 2009 года в архиве размещено более 19 тысяч документов.

Документы, представленные в разделе, всегда включают главную часть в HTML формате и иногда при-ложения в формате MS Word. Для до-кументов при публикации или в процес-се сопровождения формируется атрибут "статус" (действует, отменен, изменен), а также формируются перекрестные ссылки на связанные документы архива. Главная часть документов индексирует-




ся общей поисковой системой портала "Российское образование", так что с ее

помощью документы архива могут на-ходиться по контекстному запросу.

Рис. 4. Интерфейс для поиска в архиве распорядительных и нормативных документов

портала "Российское образование".

3.2. База данных "ВУЗы Рос-сии"

Портал "Российское образова-ние" включает в себя раздел со спра-вочной информацией о российских об-разовательных учреждениях – общеоб-разовательных школах, гимназиях, ли-цеях, учреждениях начального и сред-него специального профессионального образования, высших учебных заведе-ниях, научно-исследовательских инсти-тутах, органах управления образовани-ем.

Информация представлена в виде баз данных с возможностями контекст-но-атрибутного поиска, которые вклю-чают: базу данных веб-сайтов школ, ли-цеев, колледжей, гимназий; базы дан-

ных учреждений начального профес-сионального образования и средних специальных учебных заведений; базу данных "ВУЗы России".

Базы данных по вузам содержат сведения о специальностях, по которым проводится обучение, формах обучения, государственной аккредитации, контин-генте студентов и преподавателей, под-готовительных курсах, позициях в раз-личных рейтингах, контактные данные и др. Возможен поиск по городу, назва-нию специальности, виду учебного за-ведения и другим параметрам (рис. 5). В базе данных представлена информация о более чем 2500 государственных и не-государственных вузах и их филиалах.




Рис. 5. Поисковый интерфейс базы данных "ВУЗы России" портала

"Российское образование".

Сводная информация о представ-ленных в базе данных вузах и ссузах размещается также в специальных ста-тических HTML файлах, которые ин-дексируются общей поисковой систе-мой портала "Российское образование". 3.3. Электронный архив го-сударственных образовательных стандартов высшего профессиональ-ного образования

Среди нормативных документов сферы образования, представленных на портале "Российское образование", одно из важнейших мест занимают государ-ственные образовательные стандарты (ГОС) для общего, начального, среднего и высшего профессионального, а также послевузовского образования.

Наиболее обширным является раздел, посвященный государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования (ГОС ВПО), который содержит:

• перечень направлений подготовки и специальностей высшего профессионального образования;

• общероссийский класси-фикатор специальностей по образова-нию (ОКСО);

• архивы файлов ГОС ВПО и примерных учебных планов (ПУП), классифицированных по Перечню (2000-2005 гг.) и по ОКСО (2005-2006 гг.);

государственные требования для получения дополнительной квалифика-ции;

архив файлов примерных про-грамм учебных дисциплин (ППУД);

информационно-поисковую сис-тему по учебно-методическим объеди-нениям (УМО) вузов.

При работе с архивами (базами данных) стандартов и примерных учеб-ных планов возможен поиск по коду специальности (направления), подстро-ке в названии, году утверждения. Пред-ставленные в базах данных материалы (стандарты и планы) могут быть полу-чены в виде html-документов или доку-ментов формата MS Word.

Подраздел "Учебно-методические объединения вузов" со-держит приказы и другие нормативные




документы, относящиеся к разработке, утверждению и введению в действие государственных образовательных стандартов, а также к деятельности учебно-методических объединений и советов. Информационно-поисковая система позволяет выполнить поиск по подстроке в названии УМО, коду или названию направления и получить све-дения об УМО (базовый вуз, контактная информация, веб-сайт, курируемые на-правления и специальности).

В разделе "Послевузовское про-фессиональное образование" представ-лены нормативные документы, требова-ния к основным образовательным про-граммам послевузовского профессио-нального образования по отраслям наук (файловый архив), программы канди-датских экзаменов, номенклатура (пас-порта) специальностей научных работ-ников.

3.4. Картографический сервис портала “Российское Образо-вание”

Географические и тематические карты и атласы традиционно являются одной из важных форм представления учебно-методических материалов для разных уровней образования. Интерак-тивный картографический сервис пор-тала "Российское образование" [7] включает следующие пользовательские блоки:

Лаборатория учебных карт. Формирует электронные картографиче-ские пособия и иллюстративные мате-риалы по дисциплинам высшей школы, включая нанесение на контурную карту собственной тематической информации и организацию онлайн-тестирования и самотестирования знаний, получение справочных данных о размещении и свойствах географических объектов (рис. 6). Сервис поддерживает интерак-тивные карты мира и России и позволя-

ет осуществлять масштабирование, вы-бор нужного региона или участка карты, изменение набора базовых картографи-ческих слоев, нанесение собственных значков (по различным тематическим группам) и подписей к ним, сохранение и печать карты и др. Помимо контурных карт в лаборатории представлены тема-тические карты политико-административного устройства, населе-ния, нефтегазовой промышленности, растительности, часовых поясов и др.

Картографический справочник "ВУЗы России". Визуализирует ре-зультаты запросов к справочно-информационной системе сферы выс-шего профессионального образования. База данных содержит информацию о более чем 2500 образовательных учре-ждениях и позволяет осуществлять по-иск по типам вузов и специальностям, а также получать статистические данные об их деятельности.

Интерактивный атлас россий-ского образования. Моделирует дан-ные образовательной статистики мето-дами тематического картографирова-ния. База данных содержит более 80 по-казателей, касающихся развития до-школьного, общего и профессионально-го образования в России. Картографиче-ские материалы могут являться учеб-ным пособием по статистике и матема-тико-статистическим методам анализа.

Географический указатель (картографическая поисковая маши-на). Позволяет осуществлять поиск и отражение на картах мира или России местоположения различных объектов (политико-административных террито-рий, населенных пунктов, гидрографи-ческих объектов) по их географическо-му названию. База данных географиче-ского указателя содержит около 6000 объектов.




Рис. 6. Пример страницы картографического сервиса "Лаборатория учебных карт".

3.5. Базы данных органи-заций и персоналий портала "ИКТ в образовании"

На портале "ИКТ в образовании" ведутся справочные базы данных по российским организациям и персонали-ям, деятельность которых связана с об-разованием в области информационно-коммуникационных технологий и при-менением ИКТ в сфере образования.

В раздел "Организации" вклю-чаются сведения о следующих типах организаций: высшие учебные заведе-ния, факультеты и кафедры вузов, науч-но-исследовательские организации, центры информатизации образования и центры новых информационных техно-логий, некоммерческие организации, коммерческие компании, учебные цен-тры в области ИКТ, издательства и ре-дакции изданий по профилю портала.

База данных организаций помо-гает решать задачи обеспечения разно-плановой поддержки деятельности со-общества профессионалов, работающих в системе общего, профессионального и дополнительного образования и зани-мающихся как подготовкой и повыше-нием квалификации специалистов в об-ласти ИКТ, так и внедрением информа-

ционных технологий в образовательную среду.

Посетители портала имеют воз-можность путем выполнения поисковых запросов получить, например, сведения об организациях определенного типа, работающих в интересующем регионе или городе РФ. При работе с базой дан-ных осуществляется контекстный поиск по названиям, аннотациям и описаниям в сочетании с атрибутивным поиском по типам организаций и городам. По со-стоянию на март 2009 года в базе дан-ных представлены актуальные сведения о более чем 1700 организациях и их подразделениях.

В базе данных "Персоналии" представлены сведения о проректорах по информатизации вузов, руководите-лях Центров новых информационных технологий (ЦНИТ) и Региональных центрах информатизации образования (РЦИ), деканах профильных факульте-тов, заведующих и ведущих преподава-телях кафедр, специализирующихся на обучении в области ИКТ, руководите-лях проектов, связанных с информати-зацией образования, авторах учебников и учебных пособий по информатике и ИКТ.




Данный раздел направлен на ре-шение задач развития профессиональ-ных контактов между специалистами, а также используется редакцией портала "ИКТ в образовании" и других феде-ральных порталов для проведения поч-товых рассылок по целевым группам для информирования о конференциях, конкурсах, образовательных проектах и др.

При работе с базой данных осу-ществляется контекстный поиск персо-налий по фамилии и описаниям в соче-тании с атрибутивным поиском по го-родам. Возможна выборка персоналий, относящихся к интересующей органи-зации, присутствующей в базе данных организаций портала. В настоящее вре-мя в базе данных представлены сведе-ния более чем о 3200 специалистах из 122 городов РФ.

4. Новости и календарь меро-приятий

4.1.Новостные ленты обра-зовательных порталов

Новостные ленты традиционно являются наиболее динамичными, еже-дневно обновляемыми разделами обра-зовательных порталов. Для информаци-онного наполнения новостных разделов используется единая платформонезави-симая система публикации новостной информации (электронное хранилище новостной информации, ЭХНИ), кото-рая предоставляет возможность удалён-ного размещения новостной информа-ции на разных образовательных порта-лах через единый веб-интерфейс. В ЭХНИ хранятся сведения о порталах и новостных рубриках, открытых для размещения новостной информации с помощью данной системы. Новости в системе либо непосредственно разме-щаются редакторами через администра-тивный веб-интерфейс, либо автомати-чески импортируются из RSS-каналов.

Рис. 7. Система управления публикацией новостей ЭХНИ.

В настоящее время ЭХНИ об-служивает 5 крупных образовательных и научных порталов, в качестве автома-тических источников информации ис-пользуются более 15 RSS-каналов, а общее количество размещённых публи-каций за 2008 год составляет более 2500 (рис. 7).

Новостные разделы портала "Российское образование" и ИС "Еди-ное окно" включают несколько новост-ных лент, в которых освещается ход реализации Национального проекта "Образование", публикуются официаль-ные новости органов управления обра-зованием РФ, новости образования в




России и за рубежом, новости Единого государственного экзамена, новости из-дательств учебной литературы, анонсы конференций, выставок и других меро-приятий сферы образования. На портале "ИКТ в образовании публикуются обра-зовательные новости по тематике про-екта. Посетители имеют возможность подписаться на периодическую элек-тронную рассылку новостей порталов. 4.1. Календарь мероприятий сферы образования

Специальный раздел "Мероприя-тия" портала "Российское образование" содержит информацию о конференциях, форумах, семинарах, тренингах, летних и зимних школах, выставках и других событиях в жизни научно-образовательного сообщества страны. При работе с базой данных имеются возможности поиска по контексту в на-

звании, аннотации, описании мероприя-тия, а также отбор по типу мероприятия, датам проведения, срокам подачи зая-вок и тезисов, предметным областям. Результаты поиска выдаются в виде таблицы, содержащей название, даты и место проведения, сроки подачи заявок на участие (рис. 8).

Аналогичный по функциональ-ным возможностям раздел имеется на портале "ИКТ в образовании" (http://www.ict.edu.ru/event): в нем раз-мещается информация о мероприятиях, связанных с информационно-коммуникационными технологиями, их применением в образовании, науке и социальной сфере, информатизацией образования, обучением и профессио-нальной подготовкой в области ИКТ.

Рис. 8. Форма и результаты поиска в базе данных "Мероприятия" портала

"Российское образование".5. Обратная связь с посетите-

лями, отзывы, обсуждение На образовательных порталах на

основе общих принципов реализованы традиционные сервисы для организации обратной связи с посетителями.

На портале "Российское образо-вание" функционирует подсистема фо-

румов, позволяющая организовывать обсуждения по актуальным вопросам сферы образования. Тематика обсужде-ний предлагается редакцией портала с учетом пожеланий посетителей.

В рамках ИС "Единое окно" по-сетителям предоставляется возмож-ность высказать свое мнение о том или




ином ресурсе из каталога интернет-ресурсов или публикации из электрон-ной библиотеки. На настоящий момент посетители оставили уже более 3500 отзывов. Кроме того, посетители могут задавать любые вопросы, связанные как с технологией работы с системой, так и с ее информационным наполнением, на которые оперативно отвечает редакци-онная группа проекта.

На портале "ИКТ в образовании" имеется система для проведения опро-сов среди посетителей по проблемам использования информационных техно-логий в сфере образования и подготовки в области ИКТ.

6. Статистика обращений к федеральным образовательным пор-талам

К настоящему моменту портал "Российское образование" и ИС "Еди-ное окно" по посещаемости входят в лидирующую группу научно-образовательных разделов наиболее из-вестных рейтинговых систем русскоя-зычного Интернета (Rambler's Top100, LiveInternet, SpyLOG, Top Mail.ru).

Суммарная среднесуточная по-сещаемость этих порталов в учебные дни составляет от 70 до 90 тысяч посе-тителей, а количество просмотров стра-ниц (хитов) варьируется в интервале от 200 до 250 тысяч. На рис. 9 показан гра-фик посещаемости портала "Российское образование", иллюстрирующий ее по-стоянный рост в период с 2003 по 2008 гг. (по данным Rambler's Top100).

Рис. 9. Динамика посещаемости портала "Российское образование" в период 2003-2008 гг.

(данные просуммированы по месяцам).

Статистика посещаемости порта-лов является открытой, и пользователи могут более подробно познакомиться со статистическими показателями в соот-ветствии с возможностями, предостав-ляемыми рейтинговыми системами.

Работы по созданию и развитию федерального портала "Российское об-

разование" и Информационной системы "Единое окно доступа к образователь-ным ресурсам" удостоены Премии Пра-вительства РФ в области образования за 2008 год в составе Федеральной сис-темы информационно-образовательных ресурсов.


1. Иванников А.Д. Современное состояние и перспективы развития системы федеральных образовательных порталов / А.Д. Иванников, М.В. Булгаков, Е.Г. Гридина // Сб. научн. ст. "Интернет-




порталы: содержание и технологии". Вып. 3. Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ФГУ ГНИИ ИТТ "Ин-формика". - М.: Просвещение, 2005. - С. 12-25.

2. Тихонов А.Н. Федеральный горизонтальный портал "Российское образование" / А.Н. Тихонов, А.Д. Иванников, М.В. Булгаков, Е.Г. Гридина и др. // В сб. научных статей "Интернет-порталы: содержание и технологии". Вып. 2. Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ "Информика". - М.: Просвещение, 2004. - С. 10-55.

3. Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам": Инфор-мационно-методическое пособие для учреждений высшего профессионального образования / Редкол.: А.Н. Тихонов (гл. ред.) и др. - М.: ФГУ ГНИИ ИТТ "Информика", 2007. - 32 с.

4. Абрамов А.Г. Портал "ИКТ в образовании": функциональная структура и информацион-ные ресурсы / А.Г. Абрамов, М.В. Булгаков, А.Д. Иванников, А.В. Сигалов // Образовательная среда се-годня и завтра: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции (Москва, 28.09 - 01.10.2005). Редсовет; Отв. ред. В.И. Солдаткин. - М.: Рособразование, 2005. - С. 219-220.

5. Иванников А.Д. Стандарт ГНИИ ИТТ "Информика". Метаданные информационных об-разовательных ресурсов для интернет-каталогов / А.Д. Иванников, М.В. Булгаков, Е.Г. Гридина и др. - М.: ГНИИ ИТТ "Информика", 2004. - 89 с.

6. Абрамов А.Г. Электронная учебно-методическая библиотека информационной системы "Единое окно доступа к образовательным ресурсам": опыт формирования и перспективы развития / А.Г. Абрамов, М.Б. Булакина, А.Д. Иванников, А.В. Сигалов // Дистанционное и виртуальное обучение, 2008. №4. - С. 4-15.

7. Симонов А.В. Интерактивный картографический сервис на образовательных интернет-порталах // В сб. научных статей "Интернет-порталы: содержание и технологии". Вып. 2. Редкол.: А.Н. Тихонов (пред.) и др.; ГНИИ ИТТ "Информика". - М.: Просвещение, 2004. - С. 369-393.

8. Булгаков М.В., Ефремов С.В., Ковальский М.С. Построение информационной подсисте-мы сопровождения и просмотра данных интегрального каталога федерального интернет-портала по на-учной и инновационной деятельности.

// Научно-методический журнал «Информатизация образования и науки, 2009, № 1, - С.19-28.




РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАНЖИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОР-ТАЛОВ МЕТОДОМ ЭТАЛОНОВ ОТ ЧИСЛА УЧИТЫВАЕМЫХ КРИТЕРИЕВ

EFFICACY CALCULATION IN RANGING OF INFORMATION PORTALS BY

METHOD OF STANDARDS WITH FIXED SET OF CRITERIA

Седова Т.Л. / Sedova T.L., зав.аспирантурой ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» / postgraduate chief SIIT&T

"Informika" [email protected]

Аннотация Статья посвящена некоторым ас-

пектам проверки эффективности ис-пользования методов эталонов для со-кращения времени «блуждания» в сети Интернет в поиске необходимой ин-формации.

Annotation The article deals with some aspects

of verification of efficacy of method of standards if compared with traditional net-surfing from the point of view of time saving. As a testing tool of web-portals the author introduces a fixed set of criteria.

Ключевые слова: метод этало-нов, информационные порталы, сокра-щение времени, набор критериев, поиск информации.

Keywords: method of standards, information portals, point of view of time saving, set of criteria, information search.

Введение Сегодня поиск информации в се-

ти Интернет доминирует над остальны-ми технологиями поиска информации, сложившимися «до компьютерного» периода [1]. Цель работы заключается в проверке эффективности использования метода эталонов [2] для сокращения времени «блуждания» в сети Интернет в поиске необходимой информации [1]. При этом инструментом проверки явля-ется число используемых характеристик каждого анализируемого портала. Про-цедура поиска имеет следующий вид: на первом этапе методом эталонов ранжи-руются порталы, в которых предполага-ется вести поиск, таким образом, что вероятность обнаружения требуемой информации убывает от начала к концу. На втором этапе порталы анализируют-ся на предмет нахождения в них тре-

буемой информации в порядке, опреде-ленном на первом этапе. При этом учи-тываются две противоположные тен-денции: рост используемого числа клю-чевых признаков, характеризующих порталы, увеличение затрат времени на ранжирование информационных порта-лов, но, вместе с тем, сокращается чис-ло анализируемых порталов.

1. Основные положения метода эталонов

Метод эталонов позволяет полу-чать оптимальные решения, повышая избирательность используемых техно-логий решения многокритериальных задач, одновременно он отличается от-сутствием дополнительных условий, налагаемых на исходную задачу [2]. Да-лее решение любой задачи поиска ин-формации в Интернет интерпретируется как формализованная задача оптималь-ного упорядочения порталов: ищется такая перестановка всех допустимых значений вектора переменных, т. е. фиксированного числа порталов, кото-рая в пространстве критериев отвечает за монотонное изменение расстояний от точек, отвечающих сочетаниям наи-лучших (точка «а») и наихудших (точка «b») значений критериев, до точек, со-ответствующих сочетаниям критериев, определяемым допустимыми планами [2].

Одним из принципов такого упо-рядочения, обозначаемым символом Δ, может служить рост степени близости к точке «а», другим, обозначаемым далее, как θ, – убывание расстояния до точки «b».

Ещё одним принципом такого рода, обозначаемым ниже как γ, служит упорядочение по возрастанию величины





γ, которая равна отношению близости некоторой точки «с» к точке «а», к её удаленности от точки «b».

2. Формальные постановки за-дач многокритериальной оптимиза-ции

Ниже используются следующие обозначения:

Xr

- вектор переменных;

kX - множество значений, при-нимаемых k-ой переменной;

( )XFi

r- i-й критерий (i=1,2,…,n);

I – множество индексов, исполь-зуемых для обозначения критериев ( )nI = ;

( )Xj

rϕ - j-е ограничение;

iK - величина, соответствующая

наилучшему значению i-го критерия;

iW - величина, соответствующая

наихудшему значению i-го критерия.

Пусть формальная постановка многокритериальной оптимизационной задачи

имеет вид:

( )( )

{ },.,...,,;:

;:

max(min);:

21 mkk

jj

i

xxxXXxk

bXj

XFi

=⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

∈∀

≤∀

→∀

r

r

r

ϕ

(1)

Тогда величина iK определяется поиском значения i-го критерия в задаче вида:

( )( )

{ }..,...,,;:

;:

max(min);

21 mkk

jj

ii

xxxXXxk

bXj

XFK

=⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

∈∀

≤∀

→=

r

r

r

ϕ

(2)

Решая задачу (2) применительно к каждому критерию, получаем вектор

{ },,...,, 21 nKKKK =r

(3)

которому в n-мерном пространстве кри-териев соответствует объект «а» (точка «а» на рис.1), отвечающий сочетанию

наилучших значений ( )XFi

r

. Инвертируя цели оптимизации в

(2), аналогично можно получить объект «b», которому на рис.1 отвечает точка

«b» и вектор критериев { }nWWWW ,...,, 21=

r

, соответствующий сочетанию наихудших значений крите-

риев ( )XFi

r

в задаче (1).




Легко убедиться, что решение (1) можно графически (рис.1) интерпрети-ровать, как поиск некоторой точки «с», отвечающей допустимому вектору ар-гументов X

r, и наиболее близкой к «а»,

либо наиболее удаленной от «b». 3. Свойства оптимальных ре-

шений Далее будем исходить из допу-

щения, что среднее время, затрачивае-мое на поиск нужной информации при «просмотре» порталов в порядке, опре-деляемом оптимальным ранжировани-ем, обратно пропорционально числу критериев, используемых при собствен-

но ранжировании. Затраты времени на последнее, как показывают результаты экспериментов, линейно зависят от чис-ла критериев. Для того чтобы исследо-вать производительность созданного пакета, предназначенного для опти-мального ранжирования порталов, был поставлен эксперимент. В ходе экспе-римента, состоявшего из двух серий ранжирования, фиксировалось время вычислений. Эксперимент ставился применительно к двум машинам: Pentium 4 – 2.8 ГГц, 512 Мб, и Pentium 3 – 1.2ГГц, 256 Мб, (Табл. 1).

Таблица 1

Количество ключевых харак-теристик портала

Время ранжирования, Pen-tium 4 – 2.8 ГГц, 512 Мб (мс.)

Время ранжирования Pen-tium 3 – 1.2ГГц, 256 Мб (мс)

1 2 3 4 1 2 31 65 2 3 47 99 3 4 63 132 4 5 78 163 5 6 125 197 6 7 109 228 7 8 125 125 8 9 140 262 9 10 152 293

Графические зависимости, отра-жающие содержимое таблицы 1, приве-дены ниже на рис. 2 – ось абсцисс отра-жает число ранжируемых порталов, ось

ординат – времена ранжирования. Легко убедиться в линейном характере полу-ченных эмпирических зависимостей. Это позволяет, применительно к кон-




кретным условиям поиска, определить оптимальное число критериев, исполь-зуемых в ходе ранжирования, решая уравнение:

,210 xCC

xCT ++= (4)

где 2,1,0, =iCi - коэффициенты, характеризующие условия поиска, х – число используемых критериев, Т – время поиска.

Рис. 2. Зависимость времени счета от числа ранжируемых порталов и характеристик

используемых компьютеров.

Поскольку легко показать, что поиск минимума времени поиска Т в (4) сводится к решению квадратного урав-нения, с учетом неотрицательности вто-рой производной от Т по х, получим:

2

1

CCxopt =

(5)

В связи с тем, что в (5) отсутствует ко-

эффициент ,0C оптимальное число кри-териев, используемых для ранжирова-ния порталов, слабо зависит от характе-ристик применяемого компьютера и полностью определяется свойствами исследуемых порталов.


1. Седова Т.Л. Образовательные порталы – краеугольный камень открытого образова-ния. Материалы международной конференции «Новые информационные технологии в науке, образова-нии, экономике». Владикавказ, 2002, стр. 8-9.

2. В.О. Гроппен. Принципы принятия решений с помощью эталонов. Изд. РАН, ж. Ав-томатика и телемеханика, № 4 , 2006, стр. 167 – 184.


Телекоммуникации


МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ КАНАЛЬНОЙ ЕМКОСТИ ТРАНКИНГО-ВОЙ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ КОРПОРАТИВНОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СЕТИ ДЛЯ РЕГИОНОВ С НИЗКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ НАСЕЛЕНИЯ С УЧЕТОМ АС-

СИМЕТРИЧНОСТИ ТРАФИКА

METHODS OF SUBSTANTIATION OF CHANNEL CAPACITY OF TRUNKING SYSTEMS OF RADIO COMMUNICATION OF CORPORATE

TEACHING NETWORK FOR REGIONS WITH LOW POPULATION DENSITY WITH THE ACCOUNT OF ASYMMETRIC PROPERTY OF THE TRAFFIC

Цимбал В.А. / Tsimba V.A.,

ведущий научный сотрудник Учреждения РАО «Институт информатизации обра-зования» / Doctor of Technics Institute of RAE “Institute of

informatization of eduction”, [email protected]

Ятульчик О.В. / Yatulchik O.V., начальник отдела Центрального Конструкторского Бюро тяжелого машино-

строения (г. Москва)/ head of department of Central Design Bureau of heavy engineering

Парамонов Г.Б. / Paramonov G.B., старший научный сотрудник ЗАО «Научно-исследовательский центр автоматизи-

рованных систем» (г. Москва) / scientist of Сlose Сorporation «Scientific Implementation Re-search Centre of automated systems»

Аннотация Рассматриваются структурные

особенности перспективных транкинго-вых систем радиосвязи, предназначен-ных для осуществления телекоммуни-каций в корпоративных обучающих се-тях в районах с низкой плотностью на-селения. Представлена модель задачи обоснования требуемого коммуникаци-онного ресурса, обеспечивающего га-рантированную доставку трафика поль-зователей сети. Предложена итерацион-ная процедура расчёта канальной ёмко-сти транкинговой системы радиосвязи, основанная на использовании формулы Энгсета.

Annotation The structural features of per-

spective trunking systems of a radio communication intended for the realization of telecommunications in corporative training networks in the areas with low population density are considered. The model of a problem of substantiation of the demanded communicative resource providing a guaranteed delivery of traffic of a user of the network is represented.

Iterative procedure of calculation of channel capacity of the trunking systems of a radio communication, based on the use of the formula of Engseta is offered.

Ключевые слова: канальная

емкость транкинговой системы радиосвязи; корпоративная сеть; регионы с низкой плотностью населения; ассиметричность трафика.

Keyword: channel capacity of

trunking systems of radio communication; corporate network; regions with low population density; asymmetric property of the traffic.

Необходимость интенсификации учебного процесса как в высших, так и в средних учебных заведениях требует внедрения в них новых информацион-ных коммуникационных технологий (ИКТ). Это и возможность дистанцион-ного обучения, и обмен опытом препо-давания, и поиск обучаемыми информа-ции, нужной для выполнения учебного плана и др. [1]. Однако реализация ИКТ в регионах с низкой плотностью насе-ления (Сибирь, Дальний Восток, Запо-





лярье, горные районы) сдерживается малой развитостью телекоммуникаци-онной компоненты. Наиболее эффек-тивными по критерию "тра-фик/стоимость" системами телекомму-никаций для корпоративных абонентов, рассредоточенных на большой площа-ди, являются транкинговые системы ра-диосвязи (ТСР). Известная архитектура базовой станции (БС) ТСР позволяет охватить связью район с радиусом до 50 км, при этом ограничивающим элемен-том является высота приемопередаю-щей антенны (ППА) БС [2].

К настоящему времени известны варианты размещения ППА на малога-баритных летно-подъемных средствах (МЛПС) в виде привязных аэростатов объемом 15–20 м3. При этом поднима-ется только ППА, а привязной фал вы-полняется в виде так называемой линии поверхностной бегущей волны (ЛПБВ). В основном данные решения востребо-ваны и адаптированы в военной связи [3, 4]. Исходя из изложенного, рассмат-ривается ТСР с высокоподнятыми ан-теннами (ВПА) корпоративной обу-чающей сети для регионов с низкой плотностью населения. Обобщенная структурная схема такой ТСР представ-лена на рисунке 1. Основными ее эле-ментами являются малогабаритный привязной аэростат, ВПА, ЛПБВ, БС, комплекс автоматизации и управления связью (КАУС), совокупность N або-нентских станций (АС), к которым под-ключены мультимедийные устройства (компьютеры с аудио– и видеосистема-ми). За счет размещения ВПА на высоте 1000 и более метров радиус зоны связи составляет 150–200 км. При этом мощ-ности передающих устройств БС и АС не превышают 10–50 Вт.

Одной из важных задач построе-ния такой сети является задача обосно-вания ее канальной емкости (требуемо-го коммуникационного ресурса (ТКР)), обеспечивающего доставку трафика пользователей сети с заданным качест-вом. Известно, что ТСР работают по принципу предоставления каналов по требованию (ПКТ) аналогично автома-

тическим телефонным станциям (АТС). В этом случае ТСР можно рассматри-вать как радио-АТС или как систему сотовой связи с одной большой сотой. Тогда ТКР для данной ТСР можно най-ти известными методами теории теле-трафика [5].

Опыт использования мультиме-дийных устройств (МУ) в системах дис-танционного обучения показывает, что соединения N пользователей в такой корпоративной сети могут быть "точка-точка", "точка-многоточка" вплоть до полносвязных фрагментов (конферен-цсвязь). При этом средняя длительность информационного обмена в каждом из таких соединений, как правило, своя. Отсюда следует, что:

1) количество абонентов такой сети конечно – N;

2) поток вызовов от всех або-нентов – примитивный (кусочно-пуассоновский);

3) заявки, формируемые абонен-тами, неординарные (одна заявка для своего обслуживания может требовать один и более каналов);

4) средняя длительность инфор-мационного обмена в каждом из таких соединений своя;

5) качество обслуживания тра-фика абонентов оценивается вероятно-стью отказа вызова в установлении тре-буемого соединения по причине отсут-ствия необходимого числа свободных каналов ТСР (Pотк).

Из теории телетрафика известно, что вероятность отказа в обслуживании вызовов полнодоступной коммутацион-ной схемой (ПКС) при совместном ис-пользовании всеми вызовами ее υ ка-налов есть функция

( ), , ,отк L LP f N A M υ= (1)

где 1 2, ,..., ,...,k LLA α α α α= –

кортеж интенсивностей потоков вызовов, создаваемых одним абонентом на использование группы из k каналов

( 1,k L= ); 1 2, ,..., ,...,k LLM μ μ μ μ= –

кортеж интенсивностей потоков




освобождений одним абонентом группы из k каналов ( 1,k L= ).

АС 1МУ

АС 2МУ

АС kМУ

АС NМУ

......

КАУС

Малогабаритный привязной аэростат

ВПА

ЛПБВ

БС

Рис. 1. Обобщенная структурная схема ТСР с ВПА корпоративной обучающей

сети для регионов с низкой плотностью населения

При этом нахождение Pотк по вы-ражению (1) есть прямая задача теории телетрафика. Нахождение общего числа каналов υ ПКС, обеспечивающего до-пустимую (максимальную) величину Pотк по известным другим параметрам, есть обратная задача. Решение обратной задачи теории телетрафика в такой по-становке предлагается решать следую-щим образом. Введем следующие до-пущения.

Допущение 1. Общая ПКС состоит из совокупности ПКСk, каждая из которых обслуживает только свой

поток вызовов с интенсивностями kα и kμ , 1,k L= .

Допущение 2. Канальная емкость kυ каждой ПКСk такова, что

вероятность отказа Pотк во всех ПКС одинакова при фиксированных параметрах нагрузки.

В таких предположениях канальную емкость каждой ПКС можно рассчитать по известной из теории телетрафика формуле Энгсета [5]. Тогда общую канальную емкость искомой ПКС (рассматриваемой ТСР) можно определить так:

1

L

kk

kυ υ=

′ =∑ (2)

Однако найденная величина бу-

дет верхней границей требуемой ка-нальной емкости рассматриваемой ТСР, так как предполагает раздельную стра-тегию использования каналов сети. Ре-ально в сети будет реализовываться со-вместная стратегия использования ка-

налов. В этом случае, как показывает теория телетрафика, величина υ′ будет больше искомой величины υ . Отыска-ние истинной величины υ предлагается осуществить на основе следующей ите-рационной процедуры, алгоритм кото-рой представлен на рисунке 2.




Ввод исходных данных

, , , допоткL LN A M P

Нахождение верхней границы ТКР υ′ (по выражению (2))

Нахождение текущего значения вероятности отказа текоткP (по имитационной модели обслуживания вызовов)

тек допотк откP P<

: 1υ υ′ ′= −

Вывод искомого ТКР υ

да

нет

Рис. 2. Итерационная процедура нахождения канальной емкости ТСР при неординарных потоках вызовов и конечном числе источников

Отличительной особенностью

данного алгоритма является то, что нахождение Pотк в нем осуществляется

по имитационной модели, так как аналитического выражения (1) в теории телетрафика не существует.


1. Димов Э.М., Маслов О.Н., Скворцов А.Б. Новые информационные технологии: подготовка кадров и обучение персонала. Ч. 1. Реинжиниринг и управление бизнес-процессами в инфокоммуникациях. М.: ИРИАС, 2006.

2. Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: Эко-Трендз, 2001.

3. А.С. №1478268(СССР) МКИ6 H04 B 7/20. Линия поверхностной волны / Авт. Рофе А.А. 4. Мехоношин Н.И. Привязные аэростаты и их применение // Зарубежное военное обозрение.

1989. № 6. С. 40–43. 5. Теория телетрафика: Учебник для вузов / Ю.Н. Корнышев, А.П. Пшеничников, А.Д.

Харкевич. М.: Радио и связь, 1996.


Системный анализ, управление и обработка информации


ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕЖМОДУЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ ДИДАКТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ОДНОВРЕМЕННЫХ УРАВНЕНИЙ

IDENTIFICATION OF INTERMODULAR COMMUNICATIONS OF DIDAC-

TIC MODEL OF TEACHING COMPUTER SCIENCE ON THE BASIS OF A SYS-TEM OF THE SIMULTANEOUS EQUATIONS

Надеждин Е.Н. / Nadezhdin E.N., д.т.н., заведующий лабораторией проектирования автоматизированных систем

научных исследований в области образования Учреждения РАО «Институт информати-зации образования» / Doctor of Technics, Professor, head of laboratory of projecting of

automated systems of scientific researches in the field of education of IIE of RAE

Смирнова Е.Е. / Smirnova E.E., к.п.н., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин НОУ «Тульский институт

экономики и информатики» / associate professor of department of natural-science disciplines of NEI “Tula Institute of Economics and Computer Scienc, [email protected]

Аннотация В статье рассматривается задача

идентификации результатов педагогического эксперимента по изучению методической системы обучения информатике студентов педагогического вуза. Построена аналитическая модель, в которой отражены дидактические аспекты методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики. Результат идентификации межмодульных связей дидактической модели представляется в виде системы линейных одновременных уравнений, полученной на основе косвенного метода наименьших квадратов.

Annotation In the article the problem of

identification of results of pedagogical experiment on studying of methodical system of teaching of computer science of students of pedagogical higher school is considered. It is constructed analytical model in which didactic aspects of methods of forming of abilities of creative activity of the future teachers of computer science are reflected. The result of identification of intermodular communications of a didactic model is represented in the form of the system of the linear simultaneous equations received

on the basis of an indirect method of the least squares.

Ключевые слова:

идентификация межмодульных связей; дидактическая модель; обучение информатике; система одновременных уравнений

Keywords: identification of

intermodular communications; didactic model; teaching computer science; system of the simultaneous equations

Курс на модернизацию системы

высшего профессионального образования России требует адекватных изменений в целях, содержании и технологиях образования. Необратимые социальные преобразования в обществе обозначили контуры новой образовательной парадигмы, которую можно определить как личностно-ориентированную [3]. Её суть состоит в смещении основного акцента в деятельности педагога с позиции типового функционального исполнителя на актуализацию творческих аспектов педагогического труда, на всестороннее развитие его деятельности. Прогресс в динамично изменяющемся обществе в значительной степени определяется уровнем освоения и реализации в различных сферах жизни





вычислительной техники и информационных технологий. В связи с этим особую остроту и актуальность приобретают вопросы совершенствования процесса подготовки в педагогических вузах будущих учителей информатики (БУИ) [1,4,6].

Целью настоящей статьи является идентификация аналитического представления (модели) межмодульных связей в дидактической модели формирования умений творческой деятельности будущего учителя информатики в педагогическом вузе в виде системы разновременных уравнений.

В результате ранее проведённых исследований нами установлено [1,4,5], что ключевое место в проблеме форми-рования умений творческой деятельно-сти БУИ занимают вопросы анализа структуры и содержания умений твор-ческой деятельности с учётом особен-ностей их формирования на старших курсах педагогического вуза. В качестве методологической платформы исследо-вания нами выбраны: деятельностный подход, теоретически обоснованный в работах А.Н.Леонтьева, и концепция управления творческой деятельностью на основе методологических знаний, разработанная И.П. Калошиной [2].

На основе деятельностного под-хода ранее нами предложена дидактиче-ская модель процесса формирования умений творческой деятельности (см. рис.1) [5], которая позволила выявить и оценить на содержательном уровне ос-новные причинно-следственные связи между задачами профессиональной дея-тельности будущих учителей информа-тики и умениями творческой деятельно-сти, которыми должны овладеть студен-ты педагогического вуза.

Дидактическая модель процесса формирования умений творческой дея-тельности (рис.1) представлена сово-купностью четырёх взаимосвязанных модулей (компонентов): a) мотивацион-ного (переменная ); б) когнитивного (переменная ); в) деятельностного

(переменная ); г) оценочного (пере-менная ).

В составе мотивационного ком-понента выделены следующие элемен-ты:

1) создание системы убеждений и установок;

2) оформление профессиональ-ной позиции на развитие творческих способностей (при изучении информа-тики);

3) создание педагогических ус-ловий для реализации интеллектуально-го потенциала обучаемого;

4) вовлечение студентов в актив-ную учебную и практическую деятель-ность;

5) создание условий для само-анализа и самооценки обучаемого;

6) морально-психологическая поддержка активно-позитивной мотива-ции у обучаемых.

Когнитивный компонент содер-жит множество взаимосвязанных эле-ментов:

1) базовые знания по информати-ке и вычислительной технике;

2) знания по методам моделиро-вания систем и вычислительной мате-матики;

3) методологические знания; 4) базовые дидактические знания

о формах и методах обучения; 5) специальные знания о природе

научного творчества, об умениях твор-ческой деятельности и о культуре ин-теллектуального труда.

В составе деятельностного ком-понента выделены:

1) плановая учебная деятель-ность;

2) внеучебная научная деятель-ность;

3) самостоятельная работа с ли-тературой и ресурсами глобальной вы-числительной сети;

4) обучение в рамках курса «Ме-тоды математического моделирования»;

5) выполнение творческих про-ектов.

В составе оценочного компонен-та выделены показатели сформирован-




ности умений творческой деятельности, показатели эффективности методики формирования умений творческой дея-тельности, результаты оценки эффек-тивности методики, рекомендации по корректировке методики.

Корректировка основных компо-нентов методики в процессе обучения обеспечивает её эффективность и гиб-кость в условиях реального образова-тельного процесса. При этом выделим три важные составляющие: А - поощре-ние (стимулирование) творческой дея-тельности обучаемых; В - корректиров-ка компонентов методики с учётом уровня сформированности умений творческой деятельности; С – корректи-ровка компонентов с учётом индивиду-альных особенностей обучаемых.

В дидактической модели нашли отражение существенные связи между компонентами методики формирования умений творческой деятельности БУИ и другими элементами процесса обучения информатике. В частности, установле-но, что активно-позитивная мотивация обучаемых возрастает при получении

ими положительных результатов в ре-шении прикладных творческих задач на основе методов математического моде-лирования.

Дидактическая модель процесса формирования умений творческой дея-тельности представляет собой много-мерную систему с перекрёстными свя-зями (Рис. 1), и для её формального представления необходимо использо-вать соответствующий математический аппарат. Отметим, что основным источ-ником информации для изучения твор-ческих аспектов образовательного про-цесса является педагогический экспе-римент. Полученные в педагогическом эксперименте результаты могут быть обработаны и идентифицированы на основе известных рекомендаций теории математической статистики [7]. Для формального описания межмодульных связей дидактической модели восполь-зуемся методом построения системы одновременных уравнений, который нашёл широкое практическое примене-ние в области эконометрики [8].




Рис.

1. Дидактическая

модель процесса

формирования

умений

творческой деятельности

обучаемых




Введём ряд обозначений. Пусть - мотивационный компонент; -

когнитивный компонент; - деятель-ностный компонент; – посещаемость занятий студентами; – выполнение

творческих проектов; – выступления на семинарах и конференциях; - ква-лификация преподавателей. Тогда сис-тему одновременных уравнений можно записать в следующем виде:

⎪⎩

⎪⎨

⎧

+⋅+⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅+⋅=

.;

;

33332322321323

24241213231212

14141113132121

εεε

xaxaybybyxaxaybybyxaxaybyby

(1)

На основе тестирования, анкети-

рования и метода экспертных оценок нами были получены следующие ис-ходные данные (в баллах) (табл. 1).

Таблица 1

Периоды

обучения

1

2

3

4

5

2

4

4

8

9

4

7

6

9

9

2

3

5

9

8

8

7

8

9

8

1

1

1

7

9

1

1

3

5

6

8

8

7

9

10

Система полученных одновременных уравнений является идентифицируемой,

поэтому для её решения можно применить известный в математической статистике косвенный метод наименьших квадратов (МНК) [7].

Алгоритм применения косвенного МНК предполагает выполнение следующих этапов работы:

1. Преобразование структурной модели в приведённую (каноническую) форму;

2. Оценивание приведенных коэффициентов классическим МНК для каждого уравнения приведённой формы модели;

3. Трансформация коэффициентов приведённой формы модели в коэффициенты структурной модели.

Согласно указанному алгоритму приведённую модель запишем в следующем виде:

⎪⎩

⎪⎨

⎧

+⋅+⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅+⋅=

.;

;

34343332321313

24243232221212

14143132121111

uccccyuccccy

uccccy

χχχχχχχχχχχχ

(2)

где 1u , 2u , 3u - ошибки иденти-

фикации приведённой формы модели. Для каждого уравнения приве-

дённой формы модели применяем тра-

диционный МНК и определяем коэф-фициенты уравнений.

Для упрощения процедуры рас-чётов запишем уравнения в отклонени-ях от средних уровней, т.е. yyy −= и




xxx −= . Тогда для первого уравнения приведённой формы моделей система

нормальных уравнений составляет:

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

+⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅=⋅

∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑ ∑∑

∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑ ∑ ∑

.

;

;

;

4231443134212411141

3431423133212311131

2421432132212211121

1411431132112211111

uccccy

uccccy

uccccy

uccccy

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

Применительно к рассматриваемому примеру, используя отклонения от средних

уровней, имеем:

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=

.56502158257053773640;2158840100620521408;25701006121624381686;53772052243851223460

14131211

14131211

14131211

14131211

cccccccccccccccc

Решая данную систему методом определителей в среде Microsoft Excel (см. рис. 2), получим следующее первое уравнение приведённой формы модели:

.562,0894,0125,0333,0 143211 uy +⋅+⋅+⋅+⋅−= χχχχ

Аналогично применяем МНК для второго уравнения приведённой формы моде-ли:

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

+⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅=⋅

+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅=⋅

∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑ ∑∑

∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑ ∑ ∑

.

;

;

;

4232443234222412142

3432423233222312132

2422432232222212122

1412431232122212112

uccccy

uccccy

uccccy

uccccy

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

χχχχχχχχ

Используя отклонения от средних уровней для второго уравнения приведённой формы модели, получим:

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=

.56502158257053774711;2158840100620521808

;25701006121624382156;53772052243851224482

14131211

14131211

14131211

14131211

cccccccc

cccccccc

Решая данную систему методом Крамера в среде Microsoft Excel (рис. 3), полу-чим следующее второе уравнение приведённой формы модели:

.919,084,0211,0327,0 243212 uy +⋅+⋅+⋅−⋅−= χχχχ

Применяя метод наименьших квадратов для третьего уравнения приведённой формы модели, получим:

.569,080,0338,0791,0 343213 uy +⋅−⋅+⋅+⋅= χχχχ

Таким образом, приведённая форма модели имеет вид:

⎪⎩

⎪⎨

⎧

+⋅−⋅+⋅+⋅=+⋅+⋅+⋅+⋅−=+⋅+⋅+⋅+⋅−=

.569,0800,0338,0791,0;919,0840,0211,0327,0

;562,0894,0125,0333,0

343213

243212

143211

uyuyuy

χχχχχχχχχχχχ

(3)

Переходим от приведённой формы к структурной форме модели, т.е. к исходной системе уравнений (1). Для этой цели из первого уравнения приведённой формы моде-




ли (3) надо исключить и , выразив их из второго и третьего уравнений приведён-ной формы и подставив в первое:

.466,0934,0265,0124,0;855,1768,1055,1046,2

32413

32412

yyyy⋅+⋅+⋅+⋅−=⋅+⋅−⋅+⋅−=

χχχχχχ

Тогда получим первое уравнение структурной формы модели .649,0614,0931,070,0 32411 yyy ⋅+⋅+⋅+⋅= χχ

Чтобы найти второе уравнение структурной модели (1), обратимся вновь к при-ведённой форме модели. Для этой цели из второго уравнения приведённой формы (3) следует исключить 2χ и 3χ , выразив их из первого и третьего уравнений и подставив во второе уравнение:

.117,367,1712,2021,3;419,4953,13735,481,4

31413

31412

yyyy

⋅+⋅−⋅+⋅−=⋅−⋅+⋅−⋅=

χχχχχχ

В результате запишем второе уравнение структурной формы в виде: .55,3237,2196,488,3 31412 yyy ⋅+⋅−⋅+⋅−= χχ

Рис.2. Решение системы уравнений методом Крамера в среде Microsoft Excel

Чтобы найти третье уравнение структурной модели, из третьего уравнения при-ведённой формы модели (3) следует исключить 1χ и 4χ , , выразив их из первого и второго уравнений приведённой формы и подставив в третье:

.599,4519,786,2911,1;725,2676,2104,091,0

21321

21324

yyyy

⋅+⋅−⋅+⋅=⋅+⋅−⋅+⋅=

χχχχχχ




Тогда получим третье уравнение структурной формы модели .087,2425,4003,3332,1 21323 yyy ⋅+⋅−⋅+⋅= χχ

Конечный результат идентификации аналитической модели межмодульных свя-зей имеет вид системы трёх линейных одновременных уравнений:

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⋅+⋅+⋅+⋅−=⋅+⋅−⋅+⋅−=⋅+⋅+⋅+⋅=

.003,3332,1087,2425,4;196,4880,3550,3237,2;931,0700,0649,0614,0

32213

41312

41321

xxyyyxxyyyxxyyy

Рис.3. Решение системы уравнений методом Крамера в среде Microsoft Excel

Анализ построенной аналитиче-ской модели позволяет охарактеризо-вать связи между модулями дидактиче-ской модели. Так, например, на мотива-ционный компонент существенное влияние оказывает квалификация пре-подавателя, а влияние когнитивного и деятельностного компонентов примерно одинаково. Когнитивный компонент, в свою очередь, в значительной степени подвержен влиянию таких факторов, как квалификация преподавателя и по-сещаемость студентами учебных заня-

тий. На формирование деятельностного компонента наибольшее влияние оказы-вают мотивация обучаемых и успешное выполнение ими творческих проектов.

Полученные результаты иссле-дования после их проверки и конкрети-зации с учётом условий обучения сту-дентов могут служить основанием для целенаправленной корректировки мето-дики обучения информатике студентов в интересах формирования у них уме-ний творческой деятельности.





1. Заёнчик В.М., Смирнова Е.Е. Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики// Инновационные процессы в образовании. Международная конференция (2006, Кемерово): Сб. статей; Под общ. ред. Б.П. Невзорова; ГОУ ВПО «Кемеровский госуниверситет».- Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006.- С.208-212.

2. Калошина И.П. Психология творческой деятельности.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 431 с. 3. Лазарев В.С., Ставринова Н.Н. Критерии и уровни готовности будущего педагога к

исследовательской деятельности // Педагогика.- 2006.- №6.- С.51-59. 4. Смирнова Е.Е. Методика формирования умений творческой деятельности учителя

информатики// Проблемы экономики и информатизации образования: Материалы III международной научно-практической конференции. Тула, 27-28 апреля 2006 г.– Тула, ТИЭИ, 2006.- С.176-182.

5. Смирнова Е.Е. Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности учителя информатики // Вестник университета (государственный университет управления).- 2006.-№ 9 (25).- С.151-157.

6. Рыжов В.А., Корниенко А.В., Демидович Д.В. Разработка личностно-ориентированных педагогических технологий в образовательной среде //Педагогическая информатика.- 2002.-№1.- С.7-18.

7. Айвазян С.А. Прикладная статистика и основы эконометрики: Учебник / С. А. Айвазян. - М.: ЮНИТИ, 1998. – 1022 с.

8. Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е. Математические методы и модели в задачах эконометрики.- Тула: Тульский институт экономики и информатики, 2007.- 136 с.

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПОД-

МНОЖЕСТВ ГРАНТОВ

MODELS AND ALGORITHMS FOR OPTIMAL SUBSETS OF GRANTS SE-LECTION

Воробьева Г.И. / Vorobeva G.I.,

к.т.н., ведущий советник департамента стратегии и перспективных проектов в образовании и науке Минобрнауки РФ, Москва, Россия / Ph. Dr., senior staff at the

Department of strategy and perspective projects for education and science at the Ministry of education and science of Russian Federation

Аннотация В работе предлагается формаль-

ный подход к формированию оптималь-ного подмножества обеспеченных фи-нансовой поддержкой грантов на мно-жестве всех поступивших заявок, яв-ляющийся развитием ранее опублико-ванных работ автора и базирующийся на методе эталонов. Доказан ряд тео-рем, позволяющих построить эффек-тивные алгоритмы решения поставлен-ных задач для наиболее часто встре-чающихся условий финансирования. Эффективность предложенных подхо-дов иллюстрируется примерами. В за-ключении рассматриваются возможные пути дальнейшего развития предложен-ного в работе подхода.

Annotation Proposed in the article formalism,

being development of earlier published works of this author, is connected with selection of optimal subset of grants on the set of demands for financing, based on comparison standards method. For the most frequent financing cases are proved several theorems permitting usage of efficient algorithms. Efficiency of proposed approach is illustrated by the numerical examples. Summary contains short survey of possible further steps developing proposed approach.

Ключевые слова:

финансирование, стандарт, грант, опти-мизация, индикаторы, требования, алго-ритмы, эффективность.




Keywords: financing, standard, grant, optimizing, indicators, demand, al-gorithms, efficiency.

Введение Формирование оптимального

подмножества обеспеченных финансо-вой поддержкой грантов на множестве всех поступивших заявок является акту-альной задачей любой научно-технической программы Министерства образования и науки. Несмотря на то, что каждая заявка такого рода характе-ризуется множеством индикаторов, процедуры отбора оптимального под-множества финансируемых заявок, как правило, связаны с переходом к одно-критериальной задаче. Одним из самых плодотворных подходов к решению этой задачи является использование ме-тода эталонов [1 – 3]. Ниже развитие этого подхода опирается на следующие допущения:

множество индикаторов каждой пары заявок считаем совпадающим;

полагаем, что apriori известны наилучшие и наихудшие значения ин-дикаторов (например, наихудшие зна-чения отвечают нулю от числа издан-ных монографий, защищенных диссер-таций, публикаций в журналах, вклю-чённых в перечень ВАК, числа полу-ченных патентов и авторских свиде-тельств, и т.п.).

Как отмечалось выше, идея фор-мализации состоит в использовании ме-тода эталонов [1], т.е. в том, что форми-руется первоначально эталон - фиктив-ная «заявка», все индикаторы которой имеют наихудшие либо наилучшие зна-чения, а затем на множестве заявок вы-бирается такое подмножество, что:

а) все заявки выбранного под-множества в пространстве индикаторов отстоят на максимальное, если эталоном является «заявка», соответствующая наихудшим значениям, «расстояние» от

фиктивной заявки; если же эталоном является «заявка», соответствующая наилучшим значениям всех индикато-ров, то все остальные заявки распола-гаются в порядке увеличения «расстоя-ния» до эталона;

б) суммарные расходы на выпол-нение всех выбранных заявок не пре-вышают ресурсов, заложенных в науч-но-технической программе.

При этом целевые функции от-бора заявок могут быть, как аддитив-ными, так и минимаксными.

1. Формальные постановки за-

дач В формальных постановках задач

выбора оптимальных подмножеств грантов используются следующие обо-значения:

jid , – значение i-го индикатора j-ой заявки;

Cj – затраты, связанные с реали-зацией j-ой заявки;

S – финансовый ресурс НТП; n - количество учитываемых в

заявке индикаторов; ai – наилучшее значение i-го ин-

дикатора; bi – наихудшее значение i-го ин-

дикатора; [ ]qentier - целая часть от числа

«q»; Zj – булева переменная, равная

единице, если j-ая заявка принята к реа-лизации, и равная нулю в противном случае.

Если известны только наихудшие

значения индикаторов, то, с учетом приведенных выше обозначений, фор-мальная постановка задачи определения оптимального множества финансируе-мых грантов имеет вид:




⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

=∀

≤

→−

∑∑∑=

.0,1:

;

max)( 2,

1

jj

jjj

ji

n

iij

j

Z

SCZ

dbZ

(1)

Обозначая сумму ∑=

−n

ijii db

1

2)(1

символом qj легко убедиться, что (1) сводится к известной задаче дискретного программирования с булевыми переменными – задаче о ранце:

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

=∀≤

→

∑∑

0,1:;

max;

jj

jj

jjj

ZSCZ

qZ

(2)

Напротив, если известны только наилучшие значения индикаторов, то формальная постановка задачи поиска

оптимального множества финансируе-мых грантов имеет вид:

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

=∀

=

→−

∑∑∑=

.0,1:

;

min;)( 2,

1

jj

jjj

ji

n

iij

j

Z

SCZ

daZ

(3)

Обозначая сумму ∑=

−n

ijii da

1

2)(1

символом gj легко убедиться, что (3) сводится к задаче вида:

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

=∀=

→

∑∑

0,1:;

min;

jj

jj

jjj

ZSCZ

gZ

(4)

Наконец, формальная постановка задачи, которой имеет смысл восполь-зоваться, когда принимающему реше-ние лицу для каждого индикатора из-

вестны наилучшее и наихудшее значе-ния, имеет вид:

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

=∀=

→

∑∑

0,1:;

min;

jj

jj

j j

jj

ZSCZ

qg

Z

(5)

Легко убедиться, что системы (4)

и (5) совпадают с точностью до обозна-чений.

Альтернативой постановкам (2) – (5) являются их минимаксные версии. Так, применительно к системе (2) заме-на аддитивной целевой функции ее мак-




симинной модификацией соответствует выделению на множестве булевых пе-

ременных подмножества J, отвечающе-го системе вида:

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪

⎨

⎧

=∀

==∈∀

→

∑

∈

.,Z:j

;SCZ;Z:Jj

maxqZmin

j

jj

j

jjJj

01

1

;

j

(6)

Аналогичный подход к системе (4) преобразует ее в задачу с минимаксным функционалом цели:

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

=∀

=

→

∑01

;

j

,Z:

;SCZmingZmax

jj

jj

jjj

(7)

Ниже приводится анализ свойств систем (2) - (7), позволяющий получить простые и эффективные процедуры по-иска глобально оптимальных решений этих задач.

2. Исследование свойств задач формирования оптимального под-множества заявок

Пусть применительно к системе (2) выполняются следующие условия:

1. Все поданные на грант заявки упорядочены с помощью перестановки π = }{ mjjj ,.....,, 21 , такой, что :mk <∀ 1+

≥kk jj qq

. (8)

2.

SZCmhhk

kjj kk=<≤∃ ∑

=

=1:1

(9)

3. CconstC jj ==∀ :

(10)

Последнее условие соответствует случаю, когда всем заявкам для реали-зации требуются одинаковые ресурсы.

Справедлива теорема: Теорема 1. Если выполняются

условия (8) – (10), то оптимальному ре-шению системы (2) отвечают первые h

грантов, упорядоченных с помощью пе-рестановки π .

Доказательство. Допустим, что теорема неверна,

т.е. существует некая перестановка 1π , полученная из перестановки π , для ко-торой справедливо:

1. }{ mrrsrhssrs jjjjjjjjjjjj ,...,,,,,...,...,,,,..,, 211211211 ++−++−=π (11)

2. SZC

hkjjj

k

kk=∑

≤∈ ;1π

(12)

которой отвечает оптимальное решение системы (2).

Обозначая значения целевой функции (2), отвечающие π и 1π соот-

ветственно символами G и G1, с учетом принятого допущения, получим:




- G1 = rs jj qq − < 0 (13)

Но, в соответствии с (8), rs jj qq ≥ , что противоречит условию (13). Таким образом, сделанное допущение неверно, теорема доказана.

Пусть теперь применительно к системе (4) выполняются следующие условия:

1. Все поданные на грант заявки упорядочены с помощью перестановки

2π = }{ mjjj ,.....,, 21 , такой, что

:mk <∀1+

≤kk jj gg

(14)

2.

SZCmhhk

kjj kk=<≤∃ ∑

=

=1:1 (15)

3. CconstC jj ==∀ : (16)

Тогда справедлива теорема: Теорема 2. Оптимальному реше-

нию системы (4) отвечают первые h грантов, упорядоченных с помощью пе-рестановки 2π .

Доказательство. Допустим, что теорема 2 невер-

на, т.е. существует некая перестановка 1π , полученная из 2π перестановкой s-

го и r-го элементов, причем s < h < r:

1. }{ mrrsrhssrs jjjjjjjjjjjj ,...,,,,,...,...,,,,..,, 211211211 ++−++−=π (17)

2. SZC

hkjjj

k

kk=∑

≤∈ ;1π

(18)

которой отвечает оптимальное

решение системы (4). Обозначая значения целевой

функции (4), отвечающие 1π и 2π соот-

ветственно символами G1 и 2G с уче-том принятого допущения, получим:

1.

sr jj ggGG −=− 21 < 0 (19)

Но, в соответствии с (14),

rs jj gg ≤, что противоречит условию

(19). Таким образом, сделанное допу-щение неверно, теорема доказана.

Связь между системами (2) и (6) определяется теоремой:

Теорема 3. Существуют такие

оптимальные векторы переменных сис-тем (2) и (6), которые совпадают.

Доказательство. Доказательство от противного: допустим, что теорема неверна, т.е. существует хотя бы одна

такая компонента оптимального вектора переменных задачи (6), которая не при-надлежит оптимальному вектору пере-менных задачи (2). Но, в соответствии с теоремой 1, оптимальному вектору сис-темы (2) отвечает h переменных вектора Z, которому соответствуют максималь-ные величины qi. Т.о., минимальное из этих значений не меньше того, которое соответствует компоненте вектора Q, на которую отличается оптимальный век-тор переменных задачи (6). Оба вектора оптимальны только в одном случае –




когда компоненты вектора Q = ,q,q,....q,q nn 121 − отвечающие разня-

щимся компонентам вектора Z равны. Отсюда следует справедливость теоре-мы.

Аналогичная связь между систе-мами (4) и (7) определяется теоремой:

Теорема 4. Существуют такие оптимальные векторы переменных сис-тем (4) и (7), которые совпадают.

Доказательство. Ход доказа-тельства аналогичен доказательству предыдущей теоремы. Допустим, что теорема 4 неверна, т.е. существует хотя бы одна такая компонента оптимально-го вектора переменных задачи (7), кото-рая не принадлежит оптимальному век-тору переменных задачи (4). Но, в соот-ветствии с теоремой 2, оптимальному вектору системы (4) отвечают перемен-ные вектора Z, которым соответствуют минимальные величины gi. Т. о., мак-симальное из этих значений не больше того, на которое отличается компонен-та, отвечающая оптимальному вектору переменных задачи (7). Очевидно, что оба вектора оптимальны только в одном случае – когда компоненты вектора G =

,g,g,....g,g nn 121 − отвечающие разня-щимся компонентам вектора Z равны. Теорема доказана.

Теоремы 3 и 4 означают, что оп-тимальные решения задач (2) и (4) сов-падают, соответственно, с одним из оп-тимальных решений задач (6) и (7), что позволяет использовать алгоритмы, предназначенные для поиска решения первых двух задач, для решения двух последних.

3. Алгоритмы решения задач Условия (10) и (16) отвечают

наиболее часто встречающимся по ус-ловиям конкурсов случаям - равномер-ному распределению ресурсов между заявками на гранты. Это позволяет при решении системы (2) воспользоваться следующей процедурой, основанной на теореме 1:

Алгоритм 1. Шаг 1. Генерируется перестанов-

ка заявок π = }{ mjjj ,.....,, 21 такая, что

:mk <∀ 1+≥

kk jj qq.

Шаг 2. Выбираются первые h =

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡CSentier

заявок перестановки π . Шаг 3. Конец алгоритма. Вы-

бранные на шаге 2 заявки реализуются в виде грантов.

К достоинствам приведенной процедуры можно отнести высокое бы-стродействие, легкость программной реализации и гарантию глобально-оптимального решения.

Пример 1. Пользуясь алгоритмом 1, ото-

брать для финансирования гранты, ха-рактеристики которых, отвечающие системе (2), приведены ниже в таблице 1, а величина суммарных расходов на их выполнение не превышает десяти. Пер-вый столбец таблицы 1 содержит ин-дексы i заявок, второй столбец – вели-чины qi, третий – величину С.

Таблица 1

Номер заявки i «Расстояние» до эталона с наихуд-шими значениями индикаторов qi,

Затребованная сумма (С в условных единицах)

1 2 3 1 1,63 2 2 0,78 2 3 1,82 2 4 1,35 2 5 2,12 2 6 0,94 2 7 1,41 2




1. Генерируется перестанов-

ка π индексов заявок на финансирова-ние, отвечающая убыванию компонент второго столбца: π ={5,3,1,7,4,6,2}.

2. Выбираются первые CS

= 5 компонент перестановки π : 5,3,1,7,4.

3. Конец алгоритма. Вы-бранные на предыдущем шаге заявки отбираются для финансирования.

Сохраняя условия (16) в рамках системы (4) и пользуясь теоремой 2, можно предложить аналогичную проце-дуру решения задачи (4).

Алгоритм 2. Шаг 1. Генерируется переста-

новка заявок π = }{ mjjj ,.....,, 21 такая, что

:mk <∀ 1+≤

kk jj gg.

Шаг 2. Выбираются первые h =

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡CSentier

заявок перестановки π . Шаг 3. Конец алгоритма. Вы-

бранные на шаге 2 заявки реализуются в виде грантов.

Легко убедиться, что алгоритм 2 отличается от алгоритма 1 лишь первым шагом.

Пример 2. Пользуясь алгоритмом 2 ото-

брать для финансирования гранты, ха-рактеристики которых, отвечающие системе (4), приведены ниже в таблице 2, а величина суммарных расходов на их выполнение не превышает восьми. Обо-значения, принятые в таблице 2, совпа-дают с обозначениями, принятыми в таблице 1 примера 1, приведенного вы-ше.

Таблица 2

Номер заявки i «Расстояние» до эталона с наи-лучшими значениями индикато-

ров gi

Затребованная сумма (С в условных едини-

цах) 1 2 3 1 0,39 2,5 2 0,28 2,5 3 1,26 2,5 4 2,35 2,5 5 0,12 2,5 6 0,74 2,5 7 3,72 2,5

1. Генерируется перестанов-

ка π индексов заявок на финансирова-ние, отвечающая возрастанию компо-нент второго столбца: π ={5,2,1,6,3,4,7}.

2. Выбираются первые

entier⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡CS

= 3 компонент перестановки π : 5,2,1.

3. Конец алгоритма. Вы-бранные на предыдущем шаге заявки отбираются для финансирования.

Можно показать, что алгоритм 2 может быть также использован для ре-шения задачи (5), с той, однако, разни-

цей, что на шаге 1 перестановка π ге-нерируется в соответствии с условием:

:mk <∀

1

1

+

+≤k

k

k

k

j

j

j

j

qg

qg

(20)

Более того, благодаря теоремам 3

и 4 оба приведенных выше алгоритма могут быть использованы для решения, соответственно, задач (6) и (7).

Заключение Выше показано, что, независимо

от целей, преследуемых в ходе отбора




заявок на гранты, существуют условия, при которых процедура отбора может быть сведена к одному из двух простых и эффективных алгоритмов, разнящихся первым шагом, время счета которыми является полиномиальной функцией от числа поданных заявок. Дальнейшее развитие предложенных подходов мо-жет осуществляться несколькими путя-ми. Один из них связан с использовани-ем для решения рассмотренных выше задач методов таксономии [4], другой – с использованием функций полезности [5], еще один - с распространением раз-витых выше подходов на случай, когда

средства, выделяемые для финансиро-вания различных грантов, могут раз-ниться, т.е. когда справедливы условия:

ij CC:ji ≠≠∃

(21)

которыми заменяются равенства (10) и (16). Еще одна возможность за-ключается в отказе от получения гло-бально оптимальных решений – в этом случае допустимо использование ран-домизированных процедур и других ме-тодов поиска локального оптимума.


1. Г.И. Воробьева. Процедура многокритериальной оценки объектов на базе метода эталонов. Тру-

ды XII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика’2005», Санкт-Петербург,

Том 1, с. 146-147.

2. Г.И. Воробьева. Отбор эффективных проектов научно-технической и инновационной направ-

ленности с учетом их важности на основе метода эталонов. Материалы VI международной кон-

ференции: «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий», Влади-

кавказ,

a. 28-30 мая 2007 г., с. 36 – 38.

3. Г.И. Воробьева. Минимизация неоднозначности отбора эффективных проектов научно-

технической и инновационной направленности на основе метода эталонов. Материалы междуна-

родной научно-технической конференции: «ИТ-ТЕХНОЛОГИИ: РАЗВИТИЕ И ПРИЛОЖЕ-

НИЯ», Владикавказ, 27 – 29 октября 2008г., с. 87 – 90.

4. Н.Г. Загоруйко. Прикладные методы анализа данных и знаний. Изд. Института математики, Но-

восибирск, 1999, 270с.

5. Р.Л. Кини, Х. Райфа. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.,

«Радио и связь», 1961, 560с.




КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОМПОНЕН-ТА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ

CRITERIA OF ESTIMATION OF QUALITY OF EDUCATIONAL

COMPONENT OF INTELLECTUAL TEACHING SYSTEMS Латышев В.Л. / Latyshev V.L.,

д.п.н., профессор кафедры связи с общественностью и массовой коммуникации Мо-сковского Авиационного Института (Государственного Технического Университета), ру-ководитель лаборатории «Компьютерных технологий обучения» / Doctor of Pedagogy,

Professor of Department of public relation and mass communication of Moscow Aviation Institute (State Technical University), head of laboratory «Computer technologies of teaching»

[email protected]

Аннотация Рассмотрены аспекты проблемы

применения в учебном процессе интел-лектуальных образовательных систем (ИОС). Дана детализированная оценка системы дидактических требований, предъявляемых к современным ИОС в системе среднего профессионального образования. На основе обобщения на-копленного опыта введена группа базо-вых критериев оценки качества образо-вательного компонента ИОС, которые отвечают задачам индивидуализации обучения студентов, соответствуют их возрастным особенностям и удовлетво-ряют гигиеническим требованиям и са-нитарным нормам работы с вычисли-тельной техникой.

Annotation Aspects of a problem of use of

intellectual educational systems (IES) in the educational process are considered. The detailed estimation of a system of the didactic requirements to modern IES in the system of high professional education is given. On the basis of generalization of the accumulated experience the group of base criteria of the estimation of a quality of the educational component of IES which answer to the problems of individualization of teaching of students, correspond to their age features and satisfy to hygienic requirements and sanitary standard of work with computer is represented.

Ключевые слова: интеллекту-

альные обучающие системы; критерии оценки качества образовательного ком-понента.

Keywords: intellectual teaching

systems: criteria of estimation of quality of educational component.

Для выявления квалификацион-

ных требований к образовательному компоненту интеллектуальных обу-чающих систем (ИОС) определим кри-терии оценки его качества. С этой це-лью необходимо сформировать ком-плексную модель учебного процесса, охватывающую как коммуникационные и информационные процессы, так и ди-дактические и методические аспекты обучения с использованием средств ин-формационных и коммуникационных технологий (ИКТ).

В ходе процесса обучения при использовании компьютера учащемуся приходится вступать в контакт с вычис-лительной машиной, взаимодействовать с ней. Одной из важных сторон взаимо-действия человека с компьютером явля-ется задача организации диалога. Это тем более важно, что управление учеб-ной деятельностью в ИОС невозможно без двустороннего обмена информаци-ей.

Под ИОС принято подразумевать комплекс организационно-методического, информационного, ма-тематического и программного обеспе-чения. Однако, в понятие ИОС должны быть включены и "человеческие" со-ставляющие данной системы: студент и преподаватель. В связи с этим ИОС не-обходимо рассматривать как сложную человеко-машинную систему, работаю-щую в режиме интерактивного диалога.




В современной мировой дидак-тике получила распространение практи-ка использования комплексов электрон-ных средств образовательного назначе-ния, или "учебных пакетов" - дидакти-ческих материалов, рассчитанных на индивидуальную учебную работу преж-де всего в практике дистанционного об-разования. Как правило, в комплект входят:

• учебные материалы и по-собия;

• руководство (или набор указаний), организующее самостоятель-ную работу;

• средства стандартизован-ного контроля;

• средства дополнительного и вспомогательного обучения, преду-сматривающие достижение запланиро-ванных учебных результатов при мини-мальной помощи со стороны учителя, которая носит организационно-консультативный характер.

Рис.1. Принципиальная блок-схема ИОС

Системы, в той или иной степени зависящие от участия в них человека, называются эргатическими. Обычно в эргатических системах звеном, управ-ляющим или принимающим решение, является человек. Эргатические систе-мы, как правило, недетерминированные. В связи с этим особую важность играет изучение "человеческой" составляющей таких систем. Большое влияние на эф-фективность работы подобных систем имеет то, насколько точно технические особенности систем и их методическое обоснование соответствует психофи-зиологическим особенностям человека. Естественно, что все рекомендации де-лаются на основе обобщения проведен-ных исследований, хотя индивидуаль-ность каждого обучаемого оказывает влияние на работу системы. Тем не ме-нее, некоторое количественное отличие от среднестатистических показателей не имеет принципиального значения.

Будем считать, что в состав ИОС входят преподаватель, обучаемый и средства ИКТ.

В ИОС нельзя однозначно оце-нивать функции каждого из звеньев из-за их вариабельности в процессе рабо-ты. Представим ее в терминах систем-ного анализа и синтеза. Тогда ИОС мо-жет быть описана как функционал Ф(V,S,O) где:

V – внешняя среда S – внешние и внутренние связи

элементов ИОС O – объекты процесса обучения Во время занятий с использова-

нием ИОС студент должен непрерывно пополнять запас своих знаний и выраба-тывать навыки решения задач с помо-щью компьютера. Таким образом, орга-низуется непрерывная обратная связь между обучаемым и преподавателем и между обучаемым и ЭВМ. Преподава-тель и система осуществляют управле-ние познавательной деятельностью обу-чаемого, мгновенно реагируя на его ошибки и информационные запросы.

Управляющая реакция системы, как правило, обуславливается ответами студента на контрольные вопросы. Ес-тественным требованием здесь является

Внешняя среда

Обучаемый Средства ИКТ Преподаватель




минимизация расхождения ответа сту-дента с передаваемой ему информацией.

Кроме внешнего управления процессом обучения выделяют также внутренний контур его регулирования. Такой контур представляет собой сис-тему управления учащимся собствен-ными действиями под влиянием инфор-мации, поступающей от преподавателей или ЭВМ. Это важный момент в обуче-нии, т. к. его целью является выработка у учащихся способности самостоятель-но применять полученные в ходе обуче-ния знания, умения и навыки.

В ходе обучения студенту при-ходится получать информацию, обраба-тывать ее, принимать решения и пере-давать их. На качество процессов пере-работки информации и принятия реше-ний существенно влияют объемы сооб-щений, которые выдаются студенту, и их семантическая ценность.

Ценность информации – это трудно формулируемое понятие, свя-занное с возможностью достижения по-ставленной цели с помощью получае-мых сведений.

Ценность информации – относи-тельное понятие. Оно находится в тес-ной связи с запасом знаний учащегося, его общей культурой, т. е. тем, что при-нято называть "тезаурусом". Тезаурус влияет на оптимальное количество ус-ваиваемой информации. Если переда-ваемое сообщение ни с чем не связано у того, кто его получил, то ценность такой информации мала, т. к. тезаурус неве-лик, и информация оказалась бесполез-ной. Однако под воздействием сообще-ния тезаурус меняется. Более ценной будет та информация, которая сильнее изменяет тезаурус. Если сообщение не вносит в тезаурус ничего нового, то его ценность будет равна нулю.

Обучение будет тем эффектив-нее, чем точнее соотносится учебная информация с тезаурусом учащихся. При традиционном обучении в условиях больших групп крайне сложно добиться соответствия между содержанием лек-ции и тезаурусами студентов. Обычно преподаватель ориентируется на некое-

го "среднего" студента. Естественно, что, как всякая статистическая оценка, такая модель студента дает приблизи-тельную картину. Это приводит к тому, что часть студентов не всегда занима-ются достаточно активно, другие в ряде случаев не полностью понимают изу-чаемый материал.

Роль преподавателя в условиях использования информационных и коммуникационных технологий на раз-ного рода занятиях остается не только ведущей, но и становится более слож-ной. Данное обстоятельство обусловле-но тем, что:

• преподаватель использует в учебном процессе сложные современ-ные средства информатизации и комму-никации;

• преподаватель разрабаты-вает методики использования средств ИКТ при проведении разного рода заня-тий, в процессе осуществления обучае-мым разнообразных учебных действий;

• преподаватель начинает более эффективно использовать учебное время, отказываясь от утомительных повторов информации и сосредотачивая свое внимание на индивидуальной по-мощи обучаемым, на обсуждении ин-формации, на развитии у них исследо-вательского подхода;

• преподаватель разрабаты-вает, модернизирует или адаптирует программные средства учебного назна-чения, подбирает учебный материал, разрабатывает структуру и принципы взаимодействия обучаемого, педагога и системы при проведении занятий с ис-пользованием средств информатизации и коммуникации.

Можно предположить, что по мере увеличения "интеллектуальной" мощи средств информатизации и ком-муникации будут и дальше пересматри-ваться функции преподавателя в связи с появлением таких новых аспектов про-изводственной деятельности, которые сейчас даже трудно прогнозировать.

Основные дидактические тре-

бования, предъявляемые к ИОС




Любая методика обучения, в том числе и с использованием средств ИКТ, должна соответствовать общим дидак-тическим принципам обучения. Анализ зарубежных и отечественных исследо-ваний, а также практики использования ИОС позволяет сделать вывод, что од-ной из основных причин появления низкокачественных ИОС является час-тичное, а в ряде случаев полное игнори-рование при их разработке дидактиче-ских принципов обучения.

Рассмотрим основные дидакти-ческие требования, предъявляемые к образовательному компоненту ИОС.

1. Обеспечение научности содержания ИОС предполагает предъ-явление средствами программы научно достоверных сведений (по возможности методами изучаемой науки). Процесс усвоения учебного материала с помо-щью ИОС должен строиться в соответ-ствии с современными методами науч-ного познания: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобще-ние, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, метод мо-делирования, в том числе и математиче-ского, а также метод системного анали-за.

2. Обеспечение доступности означает, что предъявляемый про-граммным средством учебный матери-ал, формы и методы организации учеб-ной деятельности должны соответство-вать уровню подготовки обучаемых и их возрастным особенностям. Учебный материал, предъявляемый с помощью ИОС учащемуся, должен соответство-вать ранее приобретенным знаниям, умениям и навыкам.

3. Адаптивность (приспо-собляемость ИОС к индивидуальным возможностям обучаемого) предполага-ет реализацию индивидуального подхо-да к обучаемому, учета индивидуальных возможностей восприятия предложен-ного учебного материала.

4. Систематичность и по-следовательность обучения с использо-ванием ИОС, его связь с практикой. Не-обходимо, чтобы знания, умения и на-

выки формировались в определенной системе, в строго логическом порядке и находили применение в жизни. Для это-го необходимо:

• предъявлять учебный ма-териал в систематизированном и струк-турированном виде;

• учитывать как ретроспек-тивы, так и перспективы формируемых знаний, умений и навыков при органи-зации каждой порции учебной инфор-мации;

• учитывать в ИОС меж-предметные связи изучаемого материа-ла;

• тщательно продумывать последовательность подачи учебного материала и обучающих воздействий в ИОС, аргументировать каждый шаг по отношению к обучающемуся;

• строить процесс получе-ния знаний в последовательности, опре-деляемой логикой обучения;

• обеспечивать связь ин-формации, предъявляемой ИОС, с прак-тикой путем:

а) увязывания с личным опытом обучающихся;

б) подбора примеров; в) создания содержательных иг-

ровых моментов; г) предъявления заданий практи-

ческого характера, экспериментов, мо-делей реальных процессов и явлений.

5. Обеспечение сознательно-сти обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение средствами программы самостоятельных действий учащихся по извлечению учебной ин-формации при четком понимании ко-нечных целей и задач учебной деятель-ности.

Подлинно осознанным для обу-чающихся является то содержание, на которое направлена его учебная дея-тельность, поэтому ИОС целесообразно создавать на основе деятельностного подхода. В ИОС должна прослеживать-ся четкая модель деятельности учаще-гося, и мотивы его деятельности долж-




ны быть адекватны содержанию учеб-ного материала.

6. Реализация возможно-стей компьютерной визуализации учеб-ной информации, предъявляемой ИОС. Оно предполагает анализ возможностей современных средств отображения ин-формации (это технические возможно-сти средств отображения информации, например, компьютеров, мультимедиа проекторов, средств виртуальной реаль-ности и возможностей современного программного обеспечения) по сравне-нию с качеством представления учебной информации в ИОС.

7. Развитие интеллектуаль-ного потенциала обучаемого предпола-гает:

• формирование мышления (например, алгоритмического стиля мышления, наглядно-образного, теоре-тического);

• формирование умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуа-ции;

• формирование умений по обработке информации (например, на основе использования систем обработки данных, информационно-поисковых систем, баз данных).

С дидактическими требованиями к ИОС тесно связаны методические требования. Они предполагают:

• учет своеобразия и осо-бенности конкретного учебного пред-мета, на которое рассчитано программ-ное средство;

• учет специфики соответ-ствующей науки, ее понятийного аппа-рата, особенности методов исследова-ния ее закономерностей;

• возможность реализации современных методов обработки ин-формации.

На основании дидактических требований к ИОС можно перечислить наиболее значимые методические цели:

• индивидуализация и диф-ференциация процесса обучения;

• осуществление контроля с обратной связью, с диагностикой и

оценкой результатов учебной деятель-ности; самоконтроль и самокоррекция учащегося;

• самоподготовка учащего-ся путем компьютерного тренажа;

• высвобождение учебного времени (без ущерба качеству усвоения учебного материала) за счет выполне-ния на ПК трудоемких вычислительных работ;

• визуализация изучаемых процессов (наглядная демонстрация ди-намики изучаемых процессов; нагляд-ное представление скрытых в реальном мире процессов, наблюдение их в раз-витии, во временном и пространствен-ном движении; графическая интерпре-тация исследуемых закономерностей);

• моделирование и имита-ция изучаемых или исследуемых про-цессов и (или) явлений;

• проведение лабораторных работ (например, по физике, химии) в условиях имитации в компьютерной программе реального опыта (возможно с комплектом оборудования);

• создание и использование информационных баз данных, необхо-димых в учебной деятельности, и обес-печение доступа к телекоммуникацион-ной сети;

• усиление мотивации обу-чения (например, за счет избирательных средств программы или вкрапления иг-ровых ситуаций, или "погружения" в информационно-предметную среду);

• формирование компонен-тов определенного вида мышления (на-пример, логического);

• формирование умения принимать рациональное решение или вариативные решения в сложных ситуа-циях;

• формирование алгоритми-ческой и информационной культуры.

• Кратко рассмотрим ос-новные принципы педагогической целе-сообразности использования ИОС в учебном процессе.

1. ИОС целесообразно наполнять таким содержанием, которое наиболее эффективно может быть усвоено только




с помощью данной информационной технологии.

Это очень важное условие, по-скольку, как показывает практика, мно-гие ИОС разрабатываются без учета комплексного технического обеспече-ния по предмету, в результате часто дублируют имеющиеся достаточно эф-фективные и более дешевые средства обучения, например, кинофильмы, транспаранты, диапозитивы, лаборатор-ное оборудование. При этом их эффек-тивность часто оказывается даже ниже, чем при использовании традиционных средств обучения.

2. Каждая новая ИОС должна по-зволять преподавателю достигать дос-таточно высокой относительной эффек-тивности использования его в учебном процессе.

Это означает, например, что вре-мя усвоения учебного материала, фор-мирования определенных умений и на-выков при использовании нового обра-зовательного компонента ИОС (без по-тери качества) должно быть меньше, чем с использованием традиционных методов обучения, а уровень усвоения учебного материала не ниже того, что достигается при помощи традиционных методов.

Точно оценить относительное изменение времени можно на основании данных педагогического эксперимента. К сожалению, эти данные не всегда со-ответствуют действительности. При-близительно же оценить время, необхо-димое обучающимся на усвоение учеб-ного материала, формирование умений и навыков, можно на основании време-ни функционирования программы, по-скольку разработчики рассчитывают, что учебный материал должен быть ус-воен в полном объеме за время ее рабо-ты. Необходимо лишь сравнить со вре-менем при использовании традицион-ных методов и средств.

Объем учебного материала, усво-енного учащимися при использовании нового образовательного компонента за определенный промежуток времени, должен быть больше, чем при использо-

вании традиционных методов и средств, а уровень усвоения учебного материала не ниже того, что достигается при по-мощи традиционных методов. 3. Использование ИОС должно обеспечить достижение учебных целей и задач, ставящихся перед курсом обу-чения, и органически вписываться в учебный процесс.

Можно выделить два основных направления внедрения ИКТ в учебный процесс.

1. ИКТ включаются в учеб-ный процесс в качестве "поддерживаю-щих" средств в рамках традиционных методов исторически сложившейся сис-темы обучения. В этом случае ИКТ уси-ливают интенсификацию учебного про-цесса, повышая индивидуализацию обучения.

2. ИКТ в самом широком смысле этого слова – разработка и вне-дрение компьютерно-информационных моделей обучения, объединяющих че-ловека и машину. Она приведет к изме-нению содержания обучения, пересмот-ру методов и форм организации учебно-го процесса, к построению целостных курсов, основанных на использовании ИОС в отдельных учебных дисципли-нах, что в конечном итоге поднимет об-разование на качественно более высо-кий уровень.

В настоящее время большинство ИОС, поступающих на рынок про-граммных продуктов, относится к пер-вому направлению компьютеризации обучения. Они должны соответствовать целям и задачам соответствующей ме-тодической системы и иметь ясно вы-раженное место в структуре учебного занятия.

Критерий соответствия ИОС возрастным особенностям и подго-товке обучающихся

Оценку соответствия ИОС воз-растным особенностям учащихся целе-сообразно разделить на два основных направления: оценку, относящуюся к анализу содержания учебного материа-ла, и оценку, относящуюся к изложению учебного материала.




ИОС, в основном, разрабатыва-ются как поддерживающие средства в рамках традиционной методической системы, которая сама по себе уже ори-ентирована на возрастные особенности учащихся. Поэтому, видимо, не следует оценивать отдельно содержание учеб-ного материала с позиций возрастных особенностей, поскольку она уже имеет место в рассмотренных выше принци-пах педагогической целесообразности использования ИОС в учебном процес-се. К характеристикам критерия изло-жения учебного материала можно отне-сти следующее:

• изложение учебного мате-риала ИОС должно быть ориентировано на тезаурус и лингвистическую компо-зицию конкретного возрастного контин-гента обучающихся;

• ИОС должна быть на-правлена на развитие как образного, так и логического мышления.

Критерий соответствия ИОС

гигиеническим требованиям и сани-тарным нормам работы с вычисли-тельной техникой

Гигиенические требования и са-нитарные нормы работы с вычисли-тельной техникой делятся на требова-ния к персональным электронно-вычислительным машинам, требования к помещениям для эксплуатации, требо-вания к микроклимату, содержанию аэ-роионов и вредных химических веществ в воздухе помещений, требования к шуму и вибрации, требования к осве-щению помещений и рабочих мест, тре-бования к организации и оборудованию рабочих мест, требования к организации режима труда и отдыха при работе, тре-бования к организации медицинского обслуживания пользователей ИКТ. Для анализа ИОС большое значение имеют требования к режиму труда и отдыха при работе.

В средних специальных учебных заведениях длительность работы с ИОС во время учебных занятий при соблю-дении гигиенических требований к ус-

ловиям и организации рабочих мест должна составлять:

• для учащихся I курса не более 30 минут в день;

• для учащихся II и III кур-сов не более 1 часа в день при сдвоен-ных уроках: 30 минут на первом уроке и 30 минут на втором с интервалом в ра-боте с ИОС не менее 20 минут, включая перемену, объяснение учебного мате-риала, опрос учащихся и т.п.;

• для учащихся III курса длительность учебных занятий с ИОС допускается увеличить до 3 академиче-ских часов с суммарным временем не-посредственной работы на ПК не более 50% от общего времени учебных заня-тий.

Таким образом, из санитарно-гигиенических требований следует, что ИОС должны быть разработаны таким образом, чтобы время функционирова-ния программы не превышало санитар-ные нормы работы с вычислительной техникой.

Критерий индивидуализации обучения с использованием ИОС

Каждый обучающийся имеет свои индивидуальные особенности вос-приятия учебной информации. Они за-висят от множества факторов: от харак-тера информации, успеваемости, инди-видуальной скорости протекания пси-хических процессов, настроя, степени утомления. Кроме того, многие из этих факторов переменны во времени и зави-сят от множества внешних условий. По-этому учесть заранее все индивидуаль-ные особенности каждого обучающего-ся в ИОС невозможно. Тем не менее, можно максимально индивидуализиро-вать обучение за счет различных про-граммно-аппаратных приемов.

В ИОС можно наблюдать дина-мическую агрессивность и динамиче-скую гомогенность визуальной среды. Они возникают при изменении визуаль-ной обстановки на экране монитора. Даже небольшая динамичность визу-альной обстановки на экране монитора приводит к резкому увеличению агрес-




сивности и гомогенности визуальной среды.

Применительно к ИОС нормаль-ной визуальной средой следует считать среду, в которой иногда встречаются гомогенные и агрессивные поля, но они оказывают незначительное влияние на общую визуальную обстановку на экра-не монитора и не вызывают отрица-тельных эмоций у учащихся.

Оптимальным видимым полем обычно считают поле, удовлетворяю-щее следующим требованиям:

• размер объекта 1° – 3°; • расстояние между объек-

тами 2,5°; • число однотипных объек-

тов не более 5. Для создания фона возможно ис-

пользование комбинации различных элементов.

Строить изображение на экране монитора желательно по законам гар-монии. Необходимо создавать иллюзию разной удаленности объектов, исполь-зовать линии разной толщины и контра-стности, стараться избегать прямых ли-ний, разнообразить набор острых углов в верхней части экрана. Желательно разнообразить цветовую палитру, ис-пользовать плавные цветовые переходы, отдавая предпочтение теплым тонам.

Необходимо отметить, что поль-зователь тоже в состоянии несколько понизить агрессивность и гомогенность визуальной среды настройкой монито-ра. Например, увеличивая яркость и контрастность изображения, иногда удается уменьшить темную гомоген-ность среды, снижая яркость и контра-стность – снизить агрессивность.

К этому же критерию можно от-нести требования к цветовым характе-ристикам зрительной информации, представленной на экране монитора, и характеристики пространственного рас-положения информации на экране мо-нитора.

Визуальная среда на экране мо-нитора является искусственной, по мно-гим параметрам отличающейся от есте-ственной. Например, естественным для человека является восприятие в отра-женном свете, а на экране монитора мы имеем дело с излучающим светом. По-этому цветовые характеристики зри-тельной информации наряду с характе-ристиками яркости и контраста изобра-жения оказывают существенное влия-ние на характер визуальной среды на экране монитора.

Соотношение цветов в цветовой палитре может формировать определен-ный психологический настрой работы с программным средством. Преобладание темных цветов может привести к разви-тию угнетенного состояния, пассивно-сти. Преобладание ярких цветов, наобо-рот, к перевозбуждению, причем общее перевозбуждение организма здесь часто граничит с быстрым развитием утомле-ния зрительного анализатора.

Следует также иметь в виду, что в этом случае на качество работы уча-щегося с программным средством су-щественное влияние оказывают его ин-дивидуальные особенности восприятия зрительной информации, общее физио-логическое состояние, степень утомле-ния, общий психологический настрой аудитории, поведение преподавателя.


1. Доулинг К. Социально–психологические аспекты взаимодействия с компьютерными обучающими средами. //Информатика и образование. 1997 № 8. С. 103–108.

2. Кречетников К.Г. Методология проектирования, оценки качества применения средств информационных технологий обучения. Монография. – М.: Изд-во Государственного координационного центра информационных технологий., 2001. – 244 с.

3. Латышев В.Л. Интеллектуальные обучающие системы: теория и технология создания и применения. – М.: «Образование и информатика», 2003, 304 с.

4. Роберт И.В. Информационно-коммуникационная переменная среда: Ученые записки №5 - М.:ИО РАО, 2002. С 3-15.

5. Талызина Н.Ф., Карпов Ю.В. Педагогическая психология: Психология интеллекта. – М.: Изд-во МГУ, 1987. – 63 с.


Управление в социальных и экономических системах


О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АКАДЕМИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

ABOUT ACADEMY OF INFORMATIZATION OF EDUCATION ACTIVITY

Ваграменко Я.А. / Vagramenko Ya.A., Президент Академии информатизации образования, директор Института инфор-

матизации образования МГГУ им. М.А. Шолохова, д.т.н., профессор / President of Academy of Informatization of Education, Director of Institute of Informatization of Education of Sholok-

hov MSHU, Doctor of Technics, Professor, [email protected]

Аннотация Статья посвящена обзору много-

гранной деятельности межрегиональной общественной организации «Академия информатизации образования» (АИО), главная роль которой - консолидация научного и творческого потенциала специалистов и развитие творческой инициативы работников образования при внедрении информационных техно-логий в учебный процесс и управление образованием. Подробно рассматрива-ется деятельность региональных отде-лений АИО.

Annotation The article deals with the review of

many-sided activity of inter-regional pub-lic organization «Academy of Informatiza-tion of Education» (AIE), which leading role is consolidation of scientific and crea-tive potential of specialists and develop-ment of the creative initiative of educators for information technology adoption into the educational process and management of education. AIE regional branches activ-ity is considered in detail.

Ключевые слова: Академия ин-

форматизации образования, информа-ционные технологии, программы ин-форматизации образования, учебный процесс, управление образованием.

Keywords: Academy of Informati-

zation of Education, information technolo-gies, programs of informatization of educa-tion, educational process, management of education.

Межрегиональная общественная

организация «Академия информатиза-

ции образования» (АИО) существует 13 лет. В модернизацию образования за счет новых информационных техноло-гий Академия за эти годы внесла свой немалый вклад. В соответствии с уста-вом АИО важнейшая роль Академии – консолидация научного и творческого потенциала специалистов и развитие творческой инициативы работников об-разования при внедрении информаци-онных технологий в учебный процесс и управление образованием. В работах АИО значительное место занимает про-блематика, связанная с осуществлением ведомственных, федеральных и регио-нальных программ информатизации об-разования. Решая эти проблемы в рам-ках различных проектов и при создании научно-методического обеспечения, члены Академии наращивают результа-тивность своей работы и постоянно от-слеживают тенденции в вопросах инте-грации информационных и педагогиче-ских технологий. Важно отметить, что в сообществе АИО соединяются иннова-ционные начинания, опыт и методы ра-боты на различных уровнях образова-ния; доктора и профессора, кандидаты наук, являющиеся членами Академии, работают в тесном контакте с энтузиа-стами информатизации общеобразова-тельной школы.

В 2008-2009 гг. деятельность АИО развивалась как за счет усилий давно оформившихся отделений АИО, так и благодаря вхождению в состав АИО новых отделений. Сегодня отде-ления АИО существуют в Москве, Санкт-Петербурге, Астрахани, Волго-граде, Екатеринбурге, Ельце, Калуге, Красноярске, Курске, Орле, Махачкале, Пензе, Перми, Подмосковье, Рязани,





Славянске-на-Кубани, Тольятти, Туле, Уфе, Хабаровске, Чебоксарах, Якутске. Многие отделения функционируют как самостоятельные юридические лица, остальные работают при университетах и органах управления образованием. За последний год в АИО вошли новые от-деления: Астраханское, Дагестанское, Волжское. Ведется подготовительная работа по оформлению отделения во Владимире, Костроме и Нижневартов-ске. Это означает, что увеличивается интерес к деятельности Академии и признается ее полезность для отечест-венной системы образования. По со-стоянию на май 2009 г. в АИО насчиты-вается 490 действительных членов и 481 член-корреспондент. Кроме того, в со-ставе АИО – 29 иностранных членов из США, Украины, Казахстана, Приднест-ровья, Индии, Китая, Израиля, Латвии, Германии. Некоторые из них публикуют свои работы в журнале «Педагогическая информатика», а также в других изда-ниях, имеющих широкое распростране-ние в России и за рубежом. В составах диссертационных советов мы находим имена выдающихся ученых в области информатизации образования и инфор-мационных технологий, смежных об-ластях из числа действительных членов АИО. В соответствии с уровнем их профессиональной компетентности они являются также членами экспертных советов, рабочих групп, продвигающих региональные проекты информатизации образования. Оценивая роль наших кол-лег по АИО, мы видим, что многие из них добились больших результатов в своей научной работе. В связи с этим Президиум АИО принял решение об учреждении именных почетных золо-тых медалей Академии информатизации образования «За научные достижения», которыми будут награждаться члены АИО. Прецедент такого рода будет иметь место на ближайшей годовой конференции, которая пройдет в Волго-граде.

Этап информатизации образова-ния в России сегодня таков, что после снятия остроты в компьютерном обес-

печении учебных заведений необходи-мо решать весьма непростые задачи создания информационного ресурса для образования и достижения нового уров-ня компетентности работников образо-вания в вопросах применения информа-ционных технологий. Такую тенденцию можно видеть, анализируя содержание программ информатизации образования в 2008-2009 гг., тематику и содержание трудов научно-методических и научно-практических конференций (симпозиу-мов), многочисленные публикации в научно-методических журналах. Замет-на также тенденция в развитии методи-ческого инструментария по пути инте-грации информационных и педагогиче-ских технологий. Отчетливо проявляет-ся направленность работ на информаци-онную поддержку профильного обуче-ния и создания электронных версий учебно-методических комплексов. Это обусловлено необходимостью инфор-мационной поддержки соответствую-щих стратегических направлений мо-дернизации образования. В работах от-делений АИО усиливается их связь с региональными проблемами образова-ния, и это – отрадный факт, поскольку принципы работы АИО во многом ори-ентированы на потребности образова-ния в субъектах федерации.

Весьма подробную картину дея-тельности АИО можно представить по результатам научно-методических кон-ференций, организованных нами в 2008-2009 гг. К числу таких конференций общероссийского значения, на наш взгляд, следует отнести V Всероссий-ский научно-методический симпозиум «Информатизация сельской школы» (г. Анапа, сентябрь 2008 г.), II Всероссий-ский научно-методический симпозиум «Смешанное и корпоративное обуче-ние» (г. Анапа, сентябрь 2008 г.), Все-российскую научно-практическую кон-ференцию «Инновационные технологии в обучении и воспитании» (г. Елец, ок-тябрь 2008 г.). Были изданы труды этих конференций в нескольких томах, каж-дый объемом порядка 600 страниц. На страницах этих изданий выступили око-




ло 500 авторов. Полные сведения о прошедших конференциях, в том числе труды конференций, представлены в портале АИО www.acadio.ru.

Работа отделений АИО различа-ется разнообразием форм и результатов. Это можно видеть из отчетов отделе-ний, представленных к началу нашей очередной годовой конференции. Здесь нет возможности поместить соответст-вующие данные во всех подробностях, поэтому остается осветить лишь самые характерные и основные факты. По от-делениям эта картина выгладит сле-дующим образом (представляем отде-ления в алфавитном порядке).

Астраханское отделение АИО. Проводились выездные тематические семинары в населенных пунктах Астра-ханской области (семинары-практикумы «Практические приемы работы в графи-ческом редакторе Adobe Photoshop», «Методика решения олимпиадных задач по программированию», «Подготовка школьников к олимпиадам», «Планиро-вание и реализация элективных курсов по информатике»). Семинары проводи-лись в сотрудничестве с районными управлениями образованием.

Региональное отделение Акаде-мии работает в сотрудничестве с науч-но-практической лабораторией новых информационных технологий, создан-ной в Астраханском филиале Саратов-ской государственной академии права, а также с Астраханским региональным центром дистанционного образования. Членами Академии создаются методи-ческие материалы на печатных и элек-тронных носителях, предназначенные для преподавателей и других категорий работников образования, обучающихся на курсах по использованию НИТ в профессиональной деятельности (кейсы по начальному курсу компьютерной грамотности, сайтостроению, созданию мультимедийных презентаций, обуче-нию работе в компьютерных сетях).

Башкирское отделение АИО. Проводилась совместная работа с Баш-кирским институтом развития образо-вания в рамках курса «Оптимизация на-

учно-исследовательской деятельности в образовательных учреждениях среднего профессионального образования».

Организованы совместные ис-следования отделения Академии с Баш-кирской академией наук, научными ор-ганизациями и общественными науч-ными объединениями республики, с за-рубежными научными центрами и орга-низациями.

Разработаны научные основы мониторинга качества информатизации образования в Уфимском колледже ста-тистики, информатики и вычислитель-ной техники (УКСИВТ).

Выполнялся проект по созданию компьютерной программы мониторинга педагогических кадров.

Волгоградское отделение АИО. Вышел первый номер электронного пе-риодического издания, научно-образовательного журнала «Грани по-знания» (главный редактор – проф. Ко-ротков А.М., зам. главного редактора – Штыров А.В., ответственный редактор – Кравченко Л.Ю.).

Члены АИО участвуют в работе диссертационных советов, редакцион-ных коллегий, советов издательств и периодических журналов, занимаются оппонированием диссертаций, осущест-вляют научное редактирова-ние/рецензирование монографий, учеб-ных пособий, сборников статей и тези-сов и т.п.

Работает ежемесячный научно-методический семинар «Теория и мето-дика обучения физике и информатике» (под рук. проф. Короткова А.М.), теоре-тический семинар кафедры под. рук проф. Е.В. Данильчук, семинар «Искус-ственный интеллект и образовательные технологии» (под рук. проф. Т.А. Ку-валдиной). На заседаниях семинаров выступают не только специалисты уни-верситета, но и ведущие ученые России. Помимо этого, проводились городские семинары учителей информатики г. Волгограда и Волгоградской области (проф. Т.К. Смыковская), семинары для преподавателей колледжей (доц. Н.Ф. Соколова).




Члены АИО участвовали в реа-лизации программы Intel «Обучение для будущего» (при поддержке Microsoft) (доц. А.Н. Сергеев, доц. Л.Ю. Кравчен-ко, доц. Н.Ф. Соколова, проф. Т.К. Смыковская).

Волжское отделение АИО. Проведена первая Всероссийская науч-но-практическая конференция с между-народным участием «Информационные и коммуникационные технологии в об-разовании, науке, медицине и промыш-ленности как объекты охраны и ком-мерциализации интеллектуальной соб-ственности» (11- 14 мая 2008 г.). Кон-ференция организована совместно с ор-ганизациями «Роспатент», Федераль-ным государственным учреждением «Федеральный институт промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, па-тентам и товарным знакам», Министер-ством образования и науки Самарской области, Департаментом образования мэрии г.о. Тольятти, Институтом ин-форматизации образования РАО, Толь-яттинским институтом технического творчества и патентоведения, ООО «Ру-бор» и др.

30 января 2009 года на базе ГОУ ВПО «Самарский государственный пе-дагогический университет» проведена областная научно-практическая конфе-ренция «Применение информационно-коммуникационных технологий в био-экологическом образовании студентов и школьников».

Дагестанское отделение АИО. Систематизированы данные по инфор-матизации городских и сельских школ Республики Дагестан.

Разработан и представлен в Ми-нистерство образования Республики Да-гестан план по созданию единой обра-зовательной информационной среды в республике до 2010 г.

Подготовлена документация, разработано положение об открытии научных лабораторий «Интеллектуаль-ные обучающие системы» и «Геоин-формационные технологии в образова-

нии» на базе Дагестанского государст-венного педагогического университета.

Елецкое отделение АИО. 17-18 октября 2008 г. на базе Елецкого госу-дарственного университета им. И. А. Бунина проведена Междуна-родная научно-практическая конферен-ция «Инновационные технологии в обу-чении и воспитании». Организаторами конференции наряду с университетом выступили Федеральное агентство по образованию, Академия информатиза-ции образования, администрация Ли-пецкой области, администрация города Ельца. В составе участников конферен-ции – представители России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Болгарии. Все-го на конференцию были присланы око-ло трехсот докладов из восьмидесяти городов РФ, СНГ и Болгарии. Участни-ки конференции особо отметили высо-кий уровень культурной программы.

Калужское отделение АИО. В рамках проекта ИСО по программе «Организация обучения педагогов и ру-ководителей учреждений образования применению ИКТ в образовании» 10-11 апреля 2008 г. на базе Лаборатории цифровых образовательных ресурсов и педагогического проектирования прове-дена Научно-практическая конференция «Место и роль цифровых образователь-ных ресурсов в подготовке будущих пе-дагогов». В работе конференции приня-ли участие более 40 человек. По итогам работы конференции издан сборник научных трудов.

Проведен по инициативе членов АИО и при их активном участии второй открытый региональный конкурс на разработку учебных материалов с ис-пользованием ЦОР среди студентов старших курсов, аспирантов, препода-вателей вузов и других разработчиков цифровых учебно-методических мате-риалов в период с 30 апреля по 28 мая 2008 года. Работы оценивались по трем номинациям: «Оригинальное про-граммно-техническое решение»; «Луч-шая методическая разработка»; «Луч-шее дизайнерское решение». Результа-ты конкурса отражены в протоколе за-




седания конкурсной комиссии от 30 мая 2008 г.

Отделение АИО было организа-тором Научно-практической конферен-ции проводившейся на базе КГПУ им. К.Э.Циолковского в рамках проекта «Информатизация системы образова-ния» (ИСО), реализуемого Националь-ным фондом подготовки кадров (НФПК) по поручению Министерства образования и науки Российской Феде-рации (май 2008 г.). Работа была орга-низована в форме презентаций, мастер-ских, дискуссий, круглых столов и т.п.

Красноярское отделение АИО. Осуществлялось научное руководство работами по совместному инновацион-ному проекту «Интегрированная систе-ма педагогического образования».

В рамках этого проекта получено два авторских свидетельства государст-венного фонда алгоритмов и программ (ОФАП): «Интеллектуальная обучаю-щая система ITiS Learning System на ос-нове проблемных ситуаций» (авт., аспи-рант Буторин Д.Н.) и «Сетевая среда тестирования «Тестосфера»» (авт., ас-пирант Корягин П.А.).

Две разработки членов АИО представлялись на городской форум инновационных разработок и оценены дипломом I и III степени (СибГАУ, СФУ), одной разработке присуждена Государственная премия Красноярского края (КГПУ).

Организована и проведена IV Ежегодная Всероссийская конференция с международным участием «Открытое образование: опыт, проблемы, перспек-тивы», 17-18 мая 2008 года.

Кубанское отделение АИО. Ор-ганизована и проведена Международная научно-методическая конференция «Информатизация образования-2008» (27-30 мая 2008 г., Славянск-на-Кубани), сформирован сборник мате-риалов этой конференции.

Члены отделения приняли актив-ное участие в конференции по инфор-матизации образования в г. Анапа («Информатизация сельской школы»).

Курское отделение АИО. Про-должается работа по программе "Intel - обучение для будущего". По этой про-грамме ведется обучение как студентов, так и учителей-предметников.

В декабре 2008 года на базе фа-культета информатики и вычислитель-ной техники Курского государственного университета (член АИО Кудинов В.А.) прошла II Международная научно-практическая конференция "ИТО-Черноземье-2008", в организации и про-ведении которой приняли непосредст-венное участие все члены отделения Академии.

Кроме того, проведены олимпиа-ды школьников по информатике – рай-онные, городская и областная, проведе-на студенческая олимпиада по инфор-матике, продолжается сотрудничество со школами.

Подмосковное отделение АИО. Проведена международная научно-практическая конференция «Информа-ционные технологии в образовании, науке и производстве» (г. Серпухов, июнь 2008 г.).

Выпущено 5 учебно-методических пособий по информатике для общеобразовательных школ Мос-ковской области.

Разработано 6 программных про-дуктов учебного назначения по инфор-матике.

Выпущена монография д.т.н., профессора Павлова А.А., д.т.н., про-фессора Данилюк С.Г. «Основные принципы сертификации электронных изданий учебного назначения».

Средне-Русское отделение АИО. На базе Орловского государст-венного университета совместно с учебным заведением ФСО, Орловским государственным институтом экономи-ки и торговли, Орловской региональной академией государственной службы проведены: Всероссийская научно-практическая конференция «Актуаль-ные проблемы региональной экономики и образования», Всероссийская научно-практическая конференция «Адаптация учащейся молодежи в условиях совре-




менного развития общества», Всерос-сийская научно-практическая конфе-ренция «Гуманизация и гуманитериза-ция образования в школе и вузе»

Под руководством академика, профессора Веркеенко Г.П. на базе Ор-ловского государственного университе-та организована экспериментальная площадка по внедрению современных мультимедийных технологий в препо-давании истории в средней и высшей школе. Совместно с Академией ФСО проведена межвузовская конференция «Воспитательные аспекты преподава-ния истории в высших и средних обра-зовательных учреждениях: проблемы преемственности».

Пензенское отделение АИО. Особое внимание уделялось методиче-ским разработкам учебных программ и планов современного уровня, а также организации дополнительного образо-вания (работа проводилась в региональ-ном центре Интернет-образования, Цен-тре дистанционного образования). Ока-зана помощь Приборостроительному колледжу в организации учебного про-цесса по ряду новых курсов информа-ционного направления.

Членами отделения подготовле-ны и изданы 6 учебных пособий, 4 из которых получили гриф УМО. Была проведена ежегодная региональная конференция членов АИО. Кроме того, проведен международный симпозиум «Надежность и качество-2008», органи-заторы – Федеральное агентство по об-разованию, Академия информатизации образования, Академия проблем качест-ва РФ, Российская академия космонав-тики и др. Всего членами отделения представлено свыше 230 докладов. Под-готовлено и представлено к защите 7 кандидатских, 1 докторская диссерта-ция.

Пермское отделение АИО. Наи-более масштабная работа, выполненная в 2008 г. группой членов АИО, – созда-ние научно-методического обеспечения отраслевой системы мониторинга и сер-тификации компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности. Работа выпол-

нена как часть проекта по созданию От-раслевой системы мониторинга и сер-тификации компьютерной грамотности и ИКТ-компетентности, реализуемого ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» в со-трудничестве с рядом организаций, включая Пермский государственный университет, в рамках Федеральной це-левой программы развития образования. В работе приняли участие члены АИО Е.К.Хеннер (руководитель работы), И.Г.Семакин, С.В.Русаков, О.С.Русакова, Ю.А.Аляев и другие.

Ростовское (Южное) отделе-ние АИО. Проведены следующие меро-приятия: Всероссийский научно-методический симпозиум «Смешанное и корпоративное обучение» (СКО-2008) (сентябрь, 2008 г.), VIII Научно-практическая конференция-выставка «Информационные технологии в обра-зовании» (октябрь, 2008 г.), Научно-методическая конференция «Современ-ные информационные технологии в об-разовании: Южный Федеральный ок-руг» (октябрь, 2008 г.), Фестиваль обра-зовательных семинаров ИТО «Южное сияние» («ФОС-2008») (п. Покровское Неклиновского района Ростовской об-ласти), целью которого стал обмен опы-том сельских школ в области использо-вания информационных технологий в образовательном процессе (декабрь, 2008 г.).

Рязанское отделение АИО. Проведены следующие мероприятия: IV Международная научно-техническая конференция «Космонавтика. Радио-электроника. Геоинформатика», посвя-щенная 80-летию со дня рождения ака-демика В.Ф. Уткина, Международная научно-техническая конференция «Проблемы передачи и обработки ин-формации в сетях и системах телеком-муникаций», Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Но-вые информационные технологии в на-учных исследованиях и в образовании», Региональный тур 22-й Международной Олимпиады по объектно-ориентированному программированию




учетно-аналитических задач среди сту-дентов ВУЗов.

Санкт-Петербургское отделе-ние АИО. Деятельность отделения была направлена на решение задач в области теоретических основ информатики, как самостоятельного отдельного предмета.

В рамках этого направления чле-нами отделения разработана и издана научная и учебная литература для сред-них школ и педагогических вузов, в том числе, коллекция цифровых образова-тельных ресурсов для учреждений об-щего и начального профессионального образования: В.В. Александров (Акаде-мик АИО) и др. Цифровая технология инфокоммуникации. - СПб.: Наука, 2008; Т.Ю. Ильина (член-корреспондент АИО). Педагогическая информатика как наука и учебная дисциплина для подго-товки бакалавров (магистров) физико-математического образования. Моно-графия. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2008; А.В. Копыльцов (Академик АИО). ЦОР "Краткая история моделирования" http://school-collection.edu.ru. Издан спе-циальный номер научно-методического журнала "Педагогическая информати-ка", посвященный 210-летию основания Российского государственного педаго-гического университета им. А.И. Герце-на (РГПУ).

Тульское отделение АИО. Осу-ществлялась разработка специального математического обеспечения автома-тизированных систем управления раз-личного назначения, разработаны мате-матические модели распознавания обра-зов на основе нечеткой логики, осуще-ствлялось программирование микро-контроллеров для специальных прибо-ров различного назначения, создано программное обеспечение для специ-альных тренажеров.

В 2008 году члены отделения участвовали в выполнении 4 ОКР и 6 НИР по государственным заказам. От-дельные созданные информационные объекты успешно прошли государст-венные испытания.

Уральское отделение АИО. Ор-ганизованы и проведены: на базе

Уральского государственного педагоги-ческого университета – Международная конференция «Инновационные техноло-гии в педагогике высшей школы» (чис-ло участников - 93 чел.; страны-участники: Израиль, Латвия, Норвегия, Россия, США, Ямайка); совместно с Управлением образования г. Екатерин-бурга – Научно-методическая конфе-ренция для учителей «Современные информационные и тестовые техноло-гии в школе».

Проведена Региональная студен-ческая олимпиада «Информационные технологии в образовании» для педаго-гических вузов Уральского региона (14 команд-участников из следующих ву-зов: Челябинский ГПУ, Российский ГППУ, Пермский ГПУ, Нижне-Тагильская СПА, Уральский ГПУ, Шад-ринский ГПИ).

Проведены научные исследова-ния по программам и грантам: Грант ГРНФ № 08-06-14-148г на проведение V Международная научно-педагогической конференции «Инновационные техно-логии в педагогике высшей школы» / «Innovative technologies in pedagogics of the higher school»; Тематический план МОиН РФ. Тема исследования «Мето-дологические принципы построения системы качества образовательного процесса педагогического вуза».

Хабаровское отделение АИО. Комплекс мер, предложенных членами академии в ходе мониторинга состояния системы образования края, позволил министерству образования края, муни-ципальным органам управления образо-ванием и образовательным учреждени-ям сосредоточить усилия на создании благоприятных условий для внедрения современных информационных техно-логий в региональные образовательные подсистемы.

Губернатор края поддержал ини-циативу членов АИО о реализации в 2008-2009 гг. краевого проекта оснаще-ния общеобразовательных учреждений края комплектами интерактивного обо-рудования.




В 2008 году под эгидой отделе-ния АИО продолжалась разработка спе-циализированных мультимедийных продуктов регионального содержания. Для общеобразовательных учреждений края за счет средств краевого бюджета изготовлены разработанные членами АИО мультимедийные диски «История Дальнего Востока в эпоху средневеко-вья», «Интерактивный атлас «Экономи-ческая и социальная география Хаба-ровского края», «Электронный атлас «АТР: история, география, экономика, культура» на сумму 1,310 млн. рублей.

На базе краевого портала «Пай-дейя» http://abc.edu-net.khb.ru/ соз-даны и поддерживаются образователь-ные ресурсы для детей, находящихся на домашнем обучении; для подготовки и проведения начальных туров олимпиад школьников по информатике.

В 2008-2009 учебном году осу-ществлялось дистанционное обучение школьников трех школ Верхнебуреин-ского, Хабаровского и Аяно-Майского районов с использованием дистанцион-ных технологий виртуальным предста-вительством НП «Телешкола».

В 2008 году членами АИО реали-зованы следующие проекты: «Выполне-ние в 2008 году работ для государст-венных нужд по управлению ресурсами и сервисами (администрированию) Ха-баровской краевой образовательной ин-формационной сети» (Государственный контракт); «Эксплуатация и сопровож-дение в 2008 году программного ком-плекса управления и распределенных баз данных существующего web-сайта Министерства образования Хабаровско-го края» (Государственный контракт); «Развитие информационной основы ин-новационной, научной и образователь-ной деятельности (модификация сайта www.nio.khb.ru)».

Чувашское отделение АИО. В 2008 году начал работу региональный межвузовский научно-методический семинар по проблемам информатики и информатизации образования. В нем принимают постоянное участие пять вузов Чувашской Республики и пригла-

шенные преподаватели и студенты из соседних регионов.

Продолжает функционировать сайт отделения по адресу www.aio.cap.ru. На сайте помещен мате-риал о деятельности Академии, пред-ставлены публикации членов отделения, выступления. Есть информация о бли-жайших и перспективных мероприятиях Отделения.

В апреле 2008 года прошла оче-редная VI Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информатизации социальных систем: региональный аспект». В конференции приняли участие более 160 человек, в том числе около 100 учителей школ Чу-вашии, около 40 человек – студенты ЧГПУ, остальные – представители ор-ганов управления образованием, препо-даватели вузов Чебоксар. По итогам ра-боты конференции издан сборник тру-дов.

Отделение Академии активно со-трудничает с Министерством образова-ния и молодежной политики Чувашии по проведению фестиваля компьютер-ного творчества «ФОРТ-ДИАЛОГ». Члены Отделения Академии были орга-низаторами и членами жюри следую-щих конкурсов: «Лучший урок с ис-пользованием ИКТ – 2008», «Лучший сайт образовательного учреждения – 2008», «Найди свой ответ в WWW».

В апреле 2008 года состоялась очередная очно-дистанционная игра «Инфознайка». В игре приняли участие более 30 регионов Российской Федера-ции. Для поддержки игры разработан сайт www.infoznaika.ru. На сайте раз-мещены задачи этого конкурса за все прошлые годы и электронная версия учебника «Информатика. 1 год обуче-ния», а также методические и информа-ционные материалы по конкурсу. На портале infoznaika.ru созданы сайты поддержки дистанционных олимпиад по программированию, конкурса «Найди свой ответ в WWW», пробного тестиро-вания по ЕГЭ по информатике и сайт дистанционного обучения, который со-держит следующие курсы «Основы ис-


http://www.nio.khb.ru)/



кусственного интеллекта», «Теоретиче-ские основы информатики», «Решение олимпиадных задач по программирова-нию», «Структурно-логическое проек-тирование сайтов».

Якутское отделение АИО. На основании соглашения с Федеральным государственным научно-техническим центром «Информрегистр» производит регистрацию электронных ресурсов (за 2008 год зарегистрировано 20 электрон-ных ресурсов).

Якутское отделение АИО заклю-чило договор о совместной работе с «ALT-Линукс», с которым проведены совместные курсы по администрирова-нию ОС Linux. Организованы курсы для администраторов операционной систе-мы «AltLinux». Проведены курсы для администраторов и пользователей сис-темы AltLinux для сотрудников Мин-сельхоза РС(Я), филологического фа-культета и факультета якутской фило-логии и национальной культуры Якут-ского госуниверситета.

Отделение совместно с факуль-тетом якутской филологии и нацио-нальной культуры Якутского госуни-верситета, институтом гуманитарных исследований и проблем малочислен-ных народов Сибирского отделения Академии наук Российской Федерации разработана универсальная раскладка клавиатуры для якутских шрифтов и шрифтов малочисленных народов Севе-ра. Данная раскладка клавиатуры рас-смотрена на расширенном ученом Сове-те ФЯФНК, на Межведомственном со-вете по информатизации образования, науки и культуры при Правительстве РС(Я), утверждена Постановлением Правительства Республики Саха (Яку-тия) и введена в операционную систему AltLinux. Данная ОС AltLinux внедрена на ФЯФНК и ФЛФ ЯГУ, проведены се-минары и консультации. Совместно с управлением информатизации Прави-тельства РС(Я), ведется работа с фир-мой Microsoft по внедрению универ-сальной раскладки клавиатуры в опера-ционные системы.

В апреле 2008 года совместно с научной библиотекой ЯГУ была орга-низована Межвузовская научно-практическая конференция «Библиотека в условиях модернизации образователь-ных процессов». Председатель отделе-ния выступил с докладом «Библиотека в условиях информационного общества». Труды оформлены в виде электронного компакт-диска.

Председатель Якутского филиала АИО Жожиков А.В., являясь членом комиссии по информатизации и защите информации при Президенте Республи-ки Саха (Якутия) и членом Межведом-ственного совета по информатизации образования, науки и культуры при Правительстве РС (Я) активно участву-ет в процессах информатизации респуб-лики.

Готовится в открытию Кафедра ЮНЕСКО Якутского госуниверситета «Адаптация общества и человека в арк-тических регионах в условиях измене-ния климата и глобализации».

Деятельность Академии инфор-матизации образования в предстоящий период будет тесно связана с иннова-циями в структуре и содержании нашей системы образования. Имеется в виду, прежде всего, комплекс работ по ин-формационной поддержке многоуров-невого образования. Предстоит создать информационный ресурс для учебно-методических комплексов бакалавриата и магистратуры, целого спектра разно-видностей дополнительного образова-ния – на этапах профориентации, пере-подготовки кадров, приобретения до-полнительных профессий. Информаци-онное обеспечение школьного образо-вания в интересах поддержки профиль-ного обучения связано как с новыми ме-тодическими разработками, так и с под-готовкой действующих педагогических кадров для работы в условиях высокой информатизации школьного обучения. Остаются по-прежнему мало разрабо-танными интерактивные технологии дистанционного обучения, которые бы-ли бы достаточными для эффективного обучения педагога и учащегося, осуще-




ствления режимов общения в сетях групп учащихся и творческих коллекти-вов. Национальная специфика средств информатизации – тоже актуальный во-прос для условий России, и он, очевид-но, будет решаться комплексно с уча-стием национальных структур образо-вания, чему хороший пример подают отделения АИО в Якутии, Хабаровском крае, Дагестане, Башкирии, Чувашии.

Свершение новых творческих планов, появление новых отделений АИО будет осуществляться в период перемен, происходящих теперь в систе-ме образования. Академия информати-зации образования располагает значи-тельными возможностями, чтоб активно участвовать в реализации такой пер-спективы.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННО–АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ВНЕШНЕГО ФИНАНСОВОГО КОНТРОЛЯ КАК ИНСТРУМЕНТ РЕГИО-НАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АУДИТА И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПОД-

ДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

REGIONAL INFORMATION-ANALYTICAL SYYTEM OF THE EXTERNAL FI-NANCIAL CONTROL AS A TOOL OF REGIONAL STATE AUDIT AND MANA-

GERIAL DECISION-MAKING SUPPORT Чечеткин В.Д. / Chechyotkin V.D.,

Председатель Счетной палаты Владимирской области / the Chairman of the Clearing Chamber of Vladimir Region,

[email protected]

Тулякова И.В. / Tulyakova I.V., заместитель Председателя Счетной палаты Владимирской области / the dep-

uty Chairman of the Clearing Chamber of Vladimir Region [email protected]

Аракелян С.М. / Arakelian S.M.,

проректор ВлГУ / the vice-rector of the Vladimir State University [email protected]

Прокошев В.Г. / Prokoshev V.G.,

декан ВлГУ | the dean of the Vladimir State University [email protected]

Духанов А.В. / Dukhanov A.V.

доцент ВлГУ / the assistant professor of the Vladimir State University [email protected]

Аннотация В данной работе рассматривается

Региональная информационно-аналитическая система внешнего фи-нансового контроля, разработанная уче-ными и специалистами Владимирского государственного университета и Счет-ной палаты Владимирской области. Данная система позволяет осуществлять

сбор, хранение, анализ больших масси-вов данных (экономических показате-лей); выполнять прогноз и готовить проекты управленческих решений в ре-гиональном развитии.

Annotation This paper deals with application

package “Regionalnaya informthionno









analiticheskya systema vneshnego finansovogo kontrolya” (RIAS VFK), developed by scientists and specialists of Vladimir State University and Accounting Chamber of Vladimir region. This application package make possible gather, store and analyze of large data arrays; economical indices forecast; design of managerial decisions.

Ключевые слова: информаци-

онно-аналитическая система, база дан-ных, финансовый контроль, прогнози-рование, оптимизация, разработка управленческих решений.

Keywords: analytical application

package, database, financial control, fore-cast, optimization, design of managerial decisions.

1. Актуальность работ по ав-

томатизации внешнего финансового контроля как неотъемлемого механизма успешного развития региона. Роль информационных технологий в автоматизации внешнего финансового контроля

Успешное развитие региона це-ликом зависит от качества принятия управленческих решений в бюджетном планировании, распределения и освое-ния региональных ресурсов. При этом финансовый контроль, являясь необхо-димым дополнением к вышеперечис-ленным процессам, призван не только выявить возможные нарушения в работе органов государственной власти, но и повысить эффективность их деятельно-сти. Работы, выполняемые в рамках ме-роприятий финансового контроля, свя-заны, прежде всего, с большими объе-мами исходных данных: доходные по-ступления в бюджет, расходная часть бюджета, социально-экономические по-казатели. В таком положении на по-мощь приходят информационные тех-нологии. На заседании Совета по разви-тию информационного общества в Рос-сии [1] Президент Российской Федера-ции Дмитрий Анатольевич Медведев отметил: «…Очевидно, что сегодня ни-

какой прогресс и модернизация невоз-можны без информационных техноло-гий, это касается и научно-технической сферы, и не только научно-технической сферы, но и собственно вопросов управления и даже вопросов укрепления демократии в стране…». Несомненно, данное утверждение касается всех от-раслей деятельности страны, в том чис-ле и финансового контроля, выполняе-мого структурными подразделениям ор-ганов государственной власти и кон-трольно-счетными органами.

В условиях реформирования го-сударственного управления и регулиро-вания чрезвычайно актуальной является проблема обеспечения подконтрольно-сти общественных финансовых ресур-сов и оценки результативности и эф-фективности их воздействия на решение конкретных экономических и социаль-ных вопросов. Она требует от местного самоуправления не только усиления прямой работы по контролю за исполь-зованием бюджетных средств, но и формирования надежной системы ин-формационного обеспечения финансо-вого управления, которая позволяла бы вести мониторинг его состояния, кор-ректировать принятые решения, а также создавала бы условия для долгосрочно-го планирования бюджетных расходов

Актуальность, предпосылки, проблемы и основные методологиче-ские подходы к внедрению современ-ных ИКТ в деятельность органов госу-дарственной власти были сформулиро-ваны в концепции комплексной инфор-матизации контрольно-счетных органов Российской Федерации, подготовленной НМС АКСОР и принятой за основу ре-шением Президиума АКСОР (протокол заседания от 01.12.2005 № 15).

Обследование, проведенное в ФГУП "СП-Центр" 2003-2004 годах и Счетной палатой Владимирской области в 2004 и 2007 годах методом анкетиро-вания, позволило выявить ряд пробелов в развитии информационных техноло-гий в части финансового контроля, наи-более существенные из которых сле-дующие:




• отсутствие единой орга-низационной и научно-технической по-литики и политики информационной безопасности в сфере внешнего финан-сового контроля (ВФК);

• разобщенность создавае-мых информационных ресурсов КСО, как в части архитектуры построения, так и в содержательной части хранимых данных по составу, полноте, актуально-сти и классификации;

• отсутствие современной инфраструктуры телекоммуникаций, единой системы стандартов и протоко-лов информационного обмена между контролирующими органами и внеш-ними источниками данных;

• практически полное от-сутствие прикладных программных продуктов, предназначенных для авто-матизации и информационно-аналитической поддержки основной деятельности контрольных органов, включая внутренний документооборот.

Вместе с перечисленным выше

анализ отразил низкий уровень ком-плексной и автономной информатиза-ции органов и иных структур внешнего финансового контроля и подтвердил от-сутствие на момент обследования воз-можности создания единого информа-ционного пространства (ЕИП) на прин-ципах унифицированных нормативной правовой, методической и контентной (содержательной) баз данных. При этом самостоятельная разработка местными контрольными органами отдельных систем информационного обеспечения их деятельности не позволяет решить задачу интеграции информационных ресурсов внешнего финансового кон-троля без единой научно-технической политики формирования ЕИП и созда-ния действенного механизма ее реали-зации.

Информатизация Счетной пала-ты и местных контрольных органов Владимирской области тесно связана с особенностями автоматизации всех процессов государственного и местного управления и регулирования. Она про-

исходит в условиях комплексного ре-формирования и развития бюджетного процесса и местного самоуправления. Информатизация и формирование ре-гиональной информационно-аналитической системы (РИАС) ВФК Владимирской области направлены на повышение эффективности и прозрач-ности управления общественными фи-нансами в русле реформы местного са-моуправления. Существенное влияние на повышение требований к качеству информационного обеспечения дея-тельности контрольных органов оказы-вает переход бюджетной системы Рос-сийской Федерации на среднесрочное финансовое планирование, ориентиро-ванное на результат.

Усиливается потребность в коор-динации планов работ текущей деятель-ности и проведения совместных меро-приятий, обеспечение внешнего финан-сового контроля Владимирской области возможностью оперативного доступа к достоверной, полной и актуальной ин-формации (нормативно-справочной, ре-зультатам экспертиз, мониторинга и анализа бюджетного процесса на всех уровнях, результатам контрольно-ревизионных мероприятий и т.п.). Дос-тижения современных ИКТ позволяют повысить эффективность реализации указанных процессов.

В свете вышеизложенного разра-ботка РИАС для решения задач ВФК с использованием современных ИКТ яв-ляется одной из первостепенных мер в успешном развитии органов государст-венной власти.

2. Региональная информаци-онно-аналитическая система внешне-го финансового контроля (РИАС ВФК) как инструмент мониторинга, анализа и прогнозирования бюджет-ных и социально-экономических процессов, и принятия управленче-ских решений.

В данной статье представляется успешный, на наш взгляд, опыт реше-ния задач информатизации органов го-сударственной власти (совместно с Владимирским государственным уни-




верситетом). Созданная региональная информационно-аналитическая система внешнего финансового контроля явля-ется продуктом применения новейших информационных технологий и науч-ных методов, позволяющих существен-но повысить качество деятельности ор-ганов государственной власти при меньших затратах на получение и обра-ботку требуемых исходных массивов данных.

Система предназначена для ис-пользования в органах государственной власти, местного самоуправления муни-ципальных образований и Счётной па-лате Владимирской области.

Назначением системы является обеспечение единой информационной среды в интересах обеспечения госу-дарственного управления и внешнего финансового контроля во Владимир-ской области. Данная среда образует единое информационное пространство внешнего финансового контроля Вла-димирской области и включает множе-ство информационных ресурсов, соот-ветствующих предметным областям деятельности Счётной палаты, органов государственной власти и местного са-моуправления Владимирской области, реализуя единые правила организации хранения, обеспечения доступа, исполь-зования и интерпретации данных.

Разрабатываемая РИАС ВФК обеспечивает решение ряда задач и раз-работана как комплекс связанных меж-ду собой подсистем. Каждая подсистема способна масштабироваться на соответ-ствующий уровень системы.

Объектом автоматизации систе-мы является совокупность всех органов ВФК на территории Владимирской об-ласти. При этом каждое муниципальное образование как отдельный (локальный) объект автоматизации ВФК обладает своим набором схожих и отличитель-ных свойств. РИАС ВФК позволяет автоматизиро-вать решение следующих основных за-дач внешнего финансового контроля Владимирской области:

организация и осуществ-ление контроля поступления средств от распоряжения и управления государст-венной или муниципальной собственно-стью в бюджет Владимирской области и/или местные бюджеты;

финансовая экспертиза проектов законов, нормативных право-вых актов органов государственной вла-сти Владимирской области и/или мест-ного самоуправления, предусматри-вающих расходы, покрываемые за счет средств бюджета, или влияющих на его формирование и исполнение;

проведение аудита эффек-тивности деятельности главных распо-рядителей, распорядителей и получате-лей бюджетных средств по использова-нию государственных и муниципальных ресурсов;

формирование региональ-ной системы стратегического аудита, в соответствие с целями, архитектурой и технологиями государственного и му-ниципального управления;

внешняя проверка отчета об исполнении бюджета и отчетность главных распорядителей бюджетных средств;

организация и осуществ-ление контроля правомерности и свое-временности движения средств бюдже-та Владимирской области и/или мест-ных бюджетов и территориальных госу-дарственных внебюджетных фондов в финансово-кредитных учреждениях;

анализ исполнения бюд-жета Владимирской области и/или ме-стных бюджетов и бюджетов террито-риальных государственных внебюджет-ных фондов;

регулярное представление органам государственной власти регио-на информации о качестве исполнения бюджета Владимирской области и/или местных бюджетов, о результатах про-веденных контрольных мероприятий.

Также следует отметить, что РИАС ВФК не останется в стороне в процессе адаптации к новым экономи-ческим и социальным реалиям, выявле-ние условий, которые необходимы для




поддержания должного уровня качества внешнего финансового контроля в бы-стро меняющейся социально-экономической ситуации, особенно в части адекватного и оперативного реа-гирования на новые способы и техноло-гии финансовых нарушений.

3. Обзор основных компонент РИАС ВФК и их назначение

На основании вышеизложенного становится очевидной разработка и соз-дание средств автоматизации финансо-вого контроля – РИАС ВФК. Комплекс

не только должен обеспечивать инфор-мационное сопровождение финансового контроля, но и предоставлять возмож-ность информационного обмена между региональными и муниципальными ор-ганами государственной власти, распо-ложенными в территориальных едини-цах Владимирской области.

На рисунке 1 представлена карта размещения центров обработки данных РИАС ВФК.

Условные обозначения

- региональный центр обработки данных (РЦОД) Петушки – узловые центры обработки данных муниципальных образований (УЦОДМО)

Собинка – дочерние центры обработки данных муниципальных образований (ДЦОДМО) Линии связи узлового значения (от ДЦОДМО к УЦОДМО) Линии связи областного значения (от УЦОДМО к РЦОД)

Рис.1. Размещение центров обработки данных в рамках РИАС ВФК Владимирской области

Как следует из рисунка, РИАС представляет собой трехуровневую тер-риториально распределенную информа-ционную системы. Она состоит из ре-гионального центра обработки данных, размещенного в здании администрации Владимирской области, нескольких уз-ловых центров обработки данных, кото-рые размещены в зданиях администра-ции нескольких районов области, и, на-конец, дочерних центров обработки данных, расположенных в зданиях ряда

органов местного самоуправления (му-ниципальных образований). РЦОД и все УЦОД, соединенных друг с другом ка-налом связи, содержат независимые хранилища данных, а ДЦОД имеет дос-туп к хранилищу данных соответст-вующей УЦОД посредством канала свя-зи.

Основой информационного со-провождения и поддержки принятия управленческих решений во внешнем финансовом контроле является база




данных и программное обеспечение. Ниже приведем обзор данных про-граммных решений.

Структура программного обеспе-чения приведена на рисунке 2.

Рис.2. Структура программного обеспечения РИАС ВФК

Согласно вышеприведенной структуре РИАС ВФК помимо базы данных состоит из трех основных групп программ: группа информационного обмена, модули наполнения, приклад-ные программные средства.

В соответствии с приведенными для РИАС задачами база данных обес-печивает хранение разноплановых дан-ных, связанных с бюджетными процес-сами, развитием региона и муниципаль-ных образований. Структура базы пре-дусматривает полное отсутствие жест-ких привязок к классификациям [2] та-ких, как бюджетная классификация до-ходов, расходов и т.д. Кроме того, в ба-зе данных могут храниться настройки отображения информации в табличном и графическом виде.

Исходной информацией для РИ-АС ВФК служит отчетность структур-ных подразделений органов государст-венной власти, представляемой в бу-мажном или электронном виде в соот-ветствии с утвержденными рядом нор-мативных документов формами. Чаще

всего данная отчетность поступает в электронном виде в формате MS-Excel, который совместим практически со всеми информационными системами, работающими с числовой информацией.

Модуль наполнения БД позво-ляет вносить в БД РИАС не только таб-лицы, содержащиеся в отчетности, но и осуществлять предварительное напол-нение классификациями, по которым строится отчетность. Тем самым дан-ный модуль избавляет пользователя от сложной и рутинной работы по вводу и обновлению классификаций, связанных с изменениями в законодательной базе. В случае, если информация представля-ется в бумажном виде, то она может быть переведена в электронный вид с помощью сканирования и распознава-ния. Таким образом, модуль наполнения представляет собой мощное программ-ное средство для внесения требуемой информации из различных источников в базу данных РИАС ВФК.

Блок информационного обмена обеспечивают передачу данных между




распределенными узлами РИАС ВФК на базе современных информационно-коммуникационных технологий .NET. Данные блоки позволяют осуществлять централизованное обновление класси-фикаторов, предоставлять в едином по всей системе формате требуемую от-четность. Обмен информацией с помо-щью блока может осуществляться в двух режимах: прямая передача данных межу узлами с автоматическим занесе-нием в базу данных, создание файла в соответствии с единым в системе фор-матом для последующей передачи в другой узел с помощью электронной почты или нарочным. Для обеспечения надежности передачи данных и сниже-ния риска потерь данных блок инфор-мационного обмена содержит отдель-ную базу данных для хранения проме-жуточных результатов обмена. Запись промежуточных результатов в основ-ную базу данных осуществляется толь-ко по решению пользователя. Также эта отдельная база данных позволяет на ка-ждом узле системы регулировать доступ к разделам основной базы данных. Иными словами, доступной становится только та информация, которую пользо-ватель решит передать в отдельную базу данных.

Блок управления структурой БД отвечает за создание, редактирова-ние, удаление древовидных/линейных классификаций и полей данных (коло-нок таблиц). В функции блока также входит создание классификаций на ос-нове существующей, ведение классифи-каций в хронологическом порядке с со-хранением ее истории, поддержка кодов классификации и их распознание, уста-новка связей между смежными во вре-мени классификациями, формирование перечня параметров отбора данных по классификации и др. По сути, данный блок несет функции структуризации или создания и актуализации исходного каркаса информационного хранилища. Блок управления структурой БД позво-ляет создавать и актуализировать бюд-жетную классификацию доходов (КБК). В каждой ветви классификации содер-

жится ее название, код по КБК, место ветви в иерархии и дополнительные па-раметры, перечень которых может ди-намически изменяться. За счет возмож-ности установки связей между смежны-ми во времени классификациями в сис-теме был ликвидирован разрыв класси-фикаций, вызванный новым бюджет-ным кодексом, вступившим в действие в 2005 году. Также с помощью данного блока создана специальная линейная классификация лет, а также классифи-кация временных интервалов. Благодаря этому информацию в базе данных мож-но вести с привязкой к установленным отчетным периодам, таким как кварта-лы, месяцы с нарастающим итогом и т.д., не отвлекаясь лишний раз на ка-лендарь данных периодов. Такая функ-ция только повышает достоинства РИ-АС ВФК, т.к. на лицо возможность адаптации системы к особенностям ре-альных процессов.

Если блок управления структу-рой базы данных позволяет осуществ-лять настройку структуры базы данных, то блок представления данных отвечает за вывод таблиц и деловой графики по запросу пользователя. Данный блок по-зволяет выполнять настройку таблиц представления имеющейся в базе дан-ных информации о состоянии бюджет-ных и социально-экономических про-цессов, например, исполнение бюджета (рис.3). В возможности настроек вклю-чены добавле-ние/редактирование/удаление колонок, выбор параметров отбора. Колонки формируются из данных, находящихся с БД РИАС, на основе вычислений по пользовательским формулам, а также из кодов, которые прикреплены к ветвям классификации. Тем самым, хранимую в БД информацию можно представить в соответствии с требованиями, предъяв-ляемые теми или иными формами от-четности. Вся представляемая инфор-мация может быть экспортирована в любой офисный формат, например, в листы книги MS Excel, или выведена на печать. Широкие возможности графиче-ского модуля блока представления дан-




ных позволяет вывести информацию в виде разнообразных диаграмм. Все на-стройки отображения информации в ви-де таблиц и диаграмм, параметры ее от-бора, расчетные формулы и другие оп-ции могут быть сохранены в шаблоне.

Сохраненный шаблон остается в базе данных и может быть использован на другом компьютере позднее для про-должения работы с данными.

Рис.3. Блок представления данных

Блок анализа информации имеет схожие по сравнению с преды-дущим блоком функции, в том числе сохранение настроек отображения ин-формации в виде таблиц и диаграмм (рис. 4). Вместе с тем, данный блок ос-нащен мощным функционалом, позво-ляющим решать широкий спектр задач анализа информации о бюджетных и социально-экономических процессах. Ниже перечислена часть этих задач:

Сравнительный анализ доходной и расходной части бюджета в заданном периоде

Выявление отклонений социально-экономических показателей от запланированных норм

Вычисление долей нало-говых поступлений в общей структуре бюджета

Отслеживание динамики показателей социально-экономического развития

Блок анализа информации также позволяет формировать отображение данных в соответствии с требованиями отчетных форм.




Рис.4. Блок анализа информации

Ситуационный центр, отвечая за отображение информации на элек-тронных географических картах, явля-ется логическим дополнением двух пре-дыдущих модулей. Фактически данный блок является небольшой геоинформа-ционной системой, поддерживающей несколько популярных форматов элек-тронных географических карт. Он по-зволяет внести внешнюю карту в БД РИАС ВФК и затем осуществлять ее отображение, накладывая на нее тре-буемую информацию о бюджетных и социально-экономических процессах. В

зависимости от значений показателей может быть произведена раскраска кар-ты (цветовое выделение территории, географического объекта), позиционный вывод значений данных или диаграммы. Отображаемые электронные географи-ческие карты сопровождаются услов-ными обозначениями (легендами). Бла-годаря данным функциям, ситуацион-ный центр позволяет оперативно и на-глядно отслеживать состояние бюджет-ных и социально-экономических про-цессов.

Рис.5. Ситуационный центр




Блок прогнозирования является первым представителем линейки про-граммный средств РИАС ВФК, осно-ванные на математическом моделирова-нии, и выполняющие сопровождение и поддержку принятия управленческих решений (рис. 6). Основной функцией блока прогнозирования является оценка показателей социально-экономического развития в будущих периодах на основе прошлых данных. Основной областью применения данного блока является прогноз доходной части бюджета. Вы-борка и подготовка данных для прогно-зирования производятся виде последо-вательности простых действий, реали-зованных в виде специализированных мастеров (Wizards). Чтобы учесть отли-

чительные черты формирования про-гнозируемых показателей, например, периодичность налоговых сборов, ис-ходные и прогнозные данные могут быть скорректированы. Сезонный ха-рактер в исходных данных конкретного показателя учитывается при прогнози-ровании с помощью специальных мате-матических методов. В основе работы блока прогнозирования лежат методы регрессии, в том числе методы экспо-ненциального сглаживания. Благодаря широкому и доступному для пользова-теля функционалу и применение совре-менных методов моделирования блок прогнозирования позволяет добиться точности 98-99%.

Рис.6. Блок прогнозирования

Блок поддержки принятия ре-шений состоит из двух основных ком-понент: компонента оценки влияния факторов на показатели социально-экономического развития, компонента оптимизации управляющих параметров бюджетного планирования с целью мак-симального улучшения значимых соци-ально-экономических показателей. Дан-ный блок решает широкий спектр задач управления региональным и муници-пальным развитием, часть которых при-водится ниже:

Оценка влияния управ-ляемых факторов на показатели соци-ально-экономических процессов

Оценка необходимых из-менений в управляемых факторах для достижения показателей требуемого уровня

Оптимизация распределе-ния ресурсов при бюджетном планиро-вании

В качестве конкретного примера

работы компоненты оценки влияния факторов на показатели можно привес-




ти решение задачи, позволяющее отве-тить вопрос: какое влияние оказывают расходные статьи областного бюджета на показатель «Денежные доходы (в среднем на душу в месяц)». Степень влияния определяется в баллах, и по ним могут быть определены изменения

(в процентах) расходных статей для достижения требуемых значений соци-ально-значимого показателя. На рисун-ке 7 представлены в виде диаграммы варианты решения данной задачи, полу-ченные с использованием первой ком-поненты блока.

Рис.7. Требуемые изменения статьи расходов «Национальная экономика» для обеспечения дости-

жения требуемого уровня показателя «Денежные доходы (в среднем на душу в месяц) (руб.)»

В вариантах указывается, на-сколько нужно увеличить статью расхо-дов «Национальная экономика», чтобы показатель «Денежные доходы (в сред-нем на душу в месяц)» достиг требуемо-го значения. Например, если требуется увеличить доходы до 12 тыс. руб. в ме-сяц, то статью расходов нужно поднять на 26%. Также информация, получаемая с помощью компоненты оценки влияния факторов на показатели, позволяет от-вечать на вопрос: как отразится на де-нежных доходах населения снижение расходов по статье «Национальная эко-номика». Данные вопросы особенно ак-туальны в случае возникновения его дефицита, который может произойти в кризисный период. Такие возможности первой компоненты реализованы благо-даря встроенному математическому обеспечению, которое основано на ме-тодах статистического и регрессионного анализа.

В основе компоненты оптимиза-ции управляющих параметров бюджет-ного планирования лежат эвристические алгоритмы, позволяющие осуществлять поиск оптимального решения в слож-ных нелинейных многофакторных про-

цессах. В частности, генетический алго-ритм позволяет не только справиться с задачей поиска экстремума многопара-метрической функции, но и предложить несколько вариантов решений, мало от-личающихся эффективностью, но суще-ственно различающихся по значениям управляющих воздействий. Такой эф-фект становится очень полезным, когда оптимальное теоретическое решение становится не доступным в практике и аналитику, которые разрабатывает предложения, приходится самому нахо-дить альтернативное решение. Здесь же, в случае невозможности достичь опти-мального решения, можно выбрать дру-гое, пусть и незначительно худшее, но при этом доступное в реальной жизни.

Эффективность компоненты оп-тимизации управляющих параметров бюджетного планирования отмечается на примере оптимизации распределения бюджетных средств Владимирской об-ласти между областными целевыми программами (ОЦП), которые были объединены в три группы: «Здоровье населения», «Экономика», «Государст-венное управление». В таблице 1 приве-дены результаты оптимизации.




Таблица 1

Группа программ, математи-ческая переменная

Количество программ

Проектные расходы

Расходы, полученные после оптимизации

«Здоровье населения» 4 764 804,35

«Экономика» 7 4112 4060,89

«Государственное управле-ние» 6 80 90,75

Значение критерия 3,15 3,16

Как следует из таблицы, блок

поддержки принятия решений не только позволяет разрабатывать проекты эф-фективных решений, но и осуществлять аудит эффективности существующих решений. Низка разница критерия эф-фективности, который разработан на оценке степени влияния расходов бюд-жета на основные социально-экономические показатели, свидетель-ствует о высоком качестве работы структур органов государственной вла-сти Владимирской области, предло-живших проект бюджета ОЦП.

Таким образом, из изложенного выше следует, что РИАС ВФК форми-рует единое информационное простран-ство для решения задач внешнего фи-нансового контроля и позволяет воеди-но собрать, обработать и актуализиро-вать информационные массивы данных о бюджетных и социально-экономических процессах. Программ-ные средства РИАС позволяют не толь-

ко проводить анализ полученных ин-формационных массивов, но и выраба-тывать предложения по эффективному планированию бюджетных процессов и выявлению/ликвидации отклонений по-казателей от требуемых значений.

Комплекс РИАС ВФК был ус-пешно внедрен в промышленную экс-плуатацию во Владимирской области в декабре 2008 года. Вышеприведенные свойства системы, такие как возможно-сти масштабируемости, соблюдение принципов универсальности, позволяют применять данный продукт не только в решении вопросов финансового контро-ля, но в других областях, где требуется обработка, анализ массивов разнопла-новой информации, и разработке на ее основе проектов эффективных управ-ленческих решений. При необходимо-сти РИАС ВФК готов к внедрению в других субъектах Российской Федера-ции.


1. Вступительное слово на заседании Совета по развитию информационного общества в Рос-сии:[Электронный ресурс] / Д. Медведев – М.: Кремль, 12.02.2009. Режим доступа: http://www.kremlin.ru/appears/2009/02/12/1535_type63378type82634_212834.shtml

2. Чечеткин В.Д., Духанов А.В., Квасов Д.С., Рощин С.В. Использование современных техноло-гий моделирования в задаче анализа и прогноза бюджетных и социально-экономических процессов во Владимирской области: Сб. трудов междунар. науч.-практич. конф. – Суздаль-М., 2002, – С. 212-215


http://www.kremlin.ru/appears/2009/02/12/1535_type63378type82634_212834.shtml



ПОДГОТОВКА КАДРОВ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБ-ЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ

УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

TRAINING OF CADRES OF INFORMATIZATION OF EDUCATION IN THE FIELD OF USE INFORMATION SYSTEMS OF EDUCATIONAL PROCESS SUP-

PORT Прозорова Ю.А. / Prozorova U.A.,

к.п.н., доцент, ученый секретарь Учреждения РАО “Институт информатиза-ции образования» / сandidate of Pedagogy, associate professor, scientific secretary of Insti-

tution of RAE “Institute of informatization of education” [email protected]

Аннотация В статье определены цели подго-

товки кадров информатизации образо-вания в области использования различ-ных информационных систем поддерж-ки учебного процесса. С опорой на ба-зовые принципы блочно-модульного подхода обосновано содержание данной подготовки, предполагающее обяза-тельное рассмотрение основных поня-тий, технологий разработки и типиза-ций существующих информационных систем поддержки учебного процесса, а также методических подходов к их ис-пользованию и адаптации.

Annotation In the article the training aims of

cadres of informatization of education in the field of use of various information sys-tems of educational process support are defined. According to the principles of block-module approach the content of such training assuming obligatory consideration of the basic terms, technologies of creation and typifications of existing information systems of educational process support, and also methodical approaches to its use and adaptation is represented.

Ключевые слова: подготовка

кадров информатизации образования; информационные системы поддержки учебного процесса; информационные системы разработки программных средств образовательного назначения; информационные системы разработки педагогических приложений в сетях; информационные системы дистанцион-

ного обучения; информационные сис-темы контроля качества учебного про-цесса; информационные системы дело-производства в образовательном учреж-дении.

Keywords: training of cadres of in-

formatization of education; information systems of educational process support; information systems of software develop-ment of educational purpose; information systems of pedagogical applications devel-opment in networks; information systems for distance learning; information systems of quality control of teaching and learning process; information systems of office work conducting in the educational institu-tion.

Современный этап информатиза-

ции российского образования характе-ризуется переходом на качественно но-вый уровень, связанный с активным ис-пользованием средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в учебном процессе. В этой связи, од-ним из приоритетных направлений ин-форматизации образования является реализация дидактических возможно-стей ИКТ в процессе преподавания раз-личных образовательных предметов. Использование средств ИКТ в учебном процессе способствует индивидуализа-ции обучения, совершенствованию форм, методов и содержания обучения, развитию интеллектуального потенциа-ла обучаемого, формированию умений осуществлять информационную дея-тельность и информационное взаимо-





действие при решении учебных и про-фессиональных задач. Использование программных средств образовательного назначения (ПСОН), педагогических приложений в сетях (электронных изда-ний образовательного назначения (ЭИ-ОН), электронных средств учебного на-значения, компьютерных обучающих программ и пр.), информационных сис-тем контроля качества учебного процес-са позволяет осуществлять автоматизи-рованный контроль и самоконтроль ре-зультатов обучения, компьютерную ви-зуализацию учебной информации путем наглядного представления учебного ма-териала, незамедлительную обратную связь между обучаемым и средством обучения при интерактивном диалоге.

В настоящее время открываются новые возможности, связанные с реали-зацией идей открытого образования, с применением педагогических техноло-гий, которые расширяют коммуникаци-онный доступ к любым типам информа-ции, способствуют продуцированию распределенной информации, распро-странению знаний, автоматизируют процессы контроля и управления про-цессом обучения. Одной из особенно-стей образования становится обеспече-ние педагогических коммуникаций на базе средств ИКТ между обучающим, пользователем и интерактивным источ-ником образовательной информации. Одним из основных инструментов ре-шения проблем развития образования становится дистанционное обучение (ДО), основанное на использовании ин-формационных систем, позволяющих создавать на их базе единое образова-тельное пространство при использова-нии сетевых информационных ресур-сов, а также обеспечивать формирова-ние у обучающихся познавательной са-мостоятельности и активности в про-цессе самостоятельного выбора «траек-тории» обучения, режима учебной дея-тельности.

В связи с изложенным выше не-обходима подготовка специалистов – кадров информатизации образования в области использования информацион-

ных систем поддержки учебного про-цесса: информационных систем разра-ботки ПСОН, разработки педагогиче-ских приложений в сетях, обеспечения дистанционного обучения, контроля ка-чества учебного процесса, а также сис-тем ведения делопроизводства в образо-вательном учреждении.

Рассмотрим цели, структуру и содержание подготовки по каждому из вышеперечисленных направлений. При этом содержание подготовки должно предусматривать обязательное изучение основных понятий, рассмотрение тех-нологий и типизаций существующих информационных систем поддержки учебного процесса, а также методиче-ских подходов к использованию и адапта-ции имеющихся на рынке систем. Для реа-лизации дифференцированного подхода к подготовке в области использования информационных систем поддержки учебного процесса целесообразно ис-пользовать блочно-модульный подход к формированию структуры ее содержа-ния.

1. Основной целью подготовки кадров информатизации образования в области использования информацион-ных систем разработки ПСОН является закрепление и расширение знаний в об-ласти использования информационных и коммуникационных технологий, а также информационных систем для раз-работки ПСОН; формирование научно-практических умений и навыков клас-сификации, разработки и использования ПСОН в учебном процессе.

Программное обеспечение ком-пьютерного обучения многоаспектно, поэтому при создании и использовании средств ИКТ должны быть учтены ос-новные принципы психолого-педагогического, дидактического, тех-нического и организационного характе-ра. Подготовка предполагает знакомст-во с психолого-педагогическими осно-вами и технологией разработки ПСОН, а также методикой их использования в учебном процессе.

В связи с перечисленными целя-ми, в содержание подготовки в данной




области целесообразно включить сле-дующие блоки:

• Понятие ПСОН, направ-ления разработки и использования элек-тронных учебных средств

• Типизация программных средств по методическому назначению, комплекс требований к ПСОН

• Характерные особенно-сти, состав и структура ПСОН, оценка качества ПСОН

• Формы и методы приме-нения ПСОН в учебном процессе

• Технологии и системы разработки ПСОН, использование имеющихся на рынке информационных систем их разработки

При рассмотрении технологий и систем разработки ПСОН, а также имеющихся на рынке информационных систем их разработки можно рекомен-довать изучение следующих модулей:

- разработка ПСОН на базе при-кладных программных средств (напри-мер, Macromedia Flash);

- использование языков про-граммирования для разработки ПСОН (С++, Visual BASIC и др.);

- использование объектно-ориентированных средств (Borland Delphi, C++ Builder и др.) и специализи-рованных инструментальных систем (MS PowerPoint, HyperStudio, НуреrМеthod Соmpany, eLearning Office 3000, платформа «1С: Образование», среда разработки ТооlBook) разработки ПСОН.

2. Подготовка в области разра-ботки педагогических приложений в сетях направлена на совершенствование учебного процесса за счет формирова-ния способности ориентироваться в со-временном информационном простран-стве, используя возможности информа-ционных систем разработки приложе-ний и сети Интернет.

Таким образом, в содержание подготовки в данной области целесооб-разно включить следующие блоки:

• Понятие педагогического приложения, виды педагогических при-ложений

• Требования к разработке и экспертная оценка педагогических при-ложений, функционирующих в сетях

• Структура педагогическо-го приложения

• Организация поиска ин-формационных систем разработки педа-гогических приложений, функциони-рующих в сетях, их экономическая оценка, установка и обеспечение досту-па к ним из сети образовательного уч-реждения;

• Управление и адаптация информационных систем разработки педагогических приложений, функцио-нирующих в сетях

• Технологии и системы разработки педагогических приложений в сетях, использование имеющихся на рынке информационных систем их раз-работки

• Методические рекоменда-ции по использованию педагогических приложений, функционирующих в се-тях

При рассмотрении технологий и систем разработки педагогических при-ложений в сетях можно рекомендовать изучение следующих модулей:

- технологии разработки интер-фейса (HTML, DHTML, XML и т.д.) и создания интерактивных компонентов (CGI, PHP, SSI, .NET и т.д.) педагогиче-ского приложения, функционирующего в сетях;

- разработка расширений (plugins) для оболочек педагогических приложений, функционирующих в се-тях;

- знакомство со средой разработ-ки Visual Studio.NET;

- программирование с использо-ванием возможностей среды .NET FRAMEWORK;

- введение в технологию ADO .NET;

- использование технологий баз данных при создании приложений;

- создание web-приложений, ис-пользующих технологию ASP .NET;

- создание сервисно-ориентированных приложений;




- использование технологии XML WEB SERVICES;

- использование систем управле-ния контентом в сети SpinPike CMS 3.3.8 Constructor.

3. Подготовка в области разра-ботки и использования информацион-ных систем обеспечения ДО должна быть ориентирована на изучение теоре-тических и методических аспектов ор-ганизации ДО для развития педагогиче-ских коммуникаций и технологий раз-работки информационных систем обес-печения ДО. Практические задачи такой подготовки должны решаться в процес-се проводимых практических занятий и самостоятельной работы. При этом важной практической задачей является самостоятельная разработка или адап-тация будущим специалистом инфор-мационной системы ДО.

В связи с названными выше це-лями в содержание подготовки в данной области целесообразно включить сле-дующие блоки:

• Понятие «Дистанционное обучение», цели и задачи дистанцион-ного образования, этапы его развития, зарубежный и российский опыт органи-зации ДО в высшей школе

• Назначение и функции информационной среды ДО в аспекте развития педагогических коммуникаций

• Особенности организации учебной деятельности в условиях функ-ционирования информационной среды ДО

• Педагогические коммуни-кации и функции преподавателя в их реализации в условиях функционирова-ния информационной среды ДО

• Понятие информационной системы обеспечения ДО, принципы ее проектирования, технико-технологические, организационно-методические и психолого-педагогические требования к разработке информационной системы обеспечения ДО

• Сетевые технологии раз-работки информационных систем обес-печения ДО, использование и адаптация

имеющихся на рынке систем ДО • Разработка и реализация

модульных образовательных курсов для ДО

При рассмотрении сетевых тех-нологий разработки информационных систем обеспечения ДО, вопросов ис-пользования и адаптации имеющихся на рынке систем можно рекомендовать изучение следующих модулей:

- сетевые технологии разработки информационных систем обеспечения ДО (технология «клиент-сервер», ин-тернет-технология, технология мульти-медиа, интерактивные серверные техно-логии (.NET, CGI и др.) и т.п.);

- языки программирования, ис-пользуемые для разработки сетевых приложений (С#; Perl, PHP, Java и др.);

- сетевые СУБД, примеры суще-ствующих на рынке систем ДО (REDCLASS, «Прометей» и др.);

- адаптация имеющихся систем ДО для решения педагогических задач.

4. Подготовка в области исполь-зования информационных систем кон-троля качества учебного процесса должна быть ориентирована на форми-рование представлений о сущности и содержании контроля качества учебного процесса, об автоматизированных ин-формационных системах контроля и тестирования.

Таким образом, в содержание подготовки в данной области целесооб-разно включить следующие блоки:

• Сущность и содержание основных понятий (контроль знаний, автоматизация контроля знаний, авто-матизированная система контроля зна-ний, информационная система контроля качества учебного процесса)

• Функции, виды и формы педагогического контроля, виды тестов, зарубежная классическая тестология

• Критерии качества кон-троля, методики тестирования, состав-ление контрольных заданий

• Автоматизация контроля знаний, изучение преимуществ компью-терной диагностики, понятие информа-ционной системы контроля качества


http://edu.allsoft.ru/item.php?grp=14693

http://edu.allsoft.ru/item.php?grp=14693



учебного процесса, ее структура, техни-ко-технологические, организационно-методические и психолого-педагогические требования к разработке информационной системы контроля ка-чества учебного процесса

• Технологии и принципы разработки информационной системы контроля качества учебного процесса, использование и адаптация имеющихся на рынке систем автоматизированного контроля знаний и тестирования

При рассмотрении технологий и принципов разработки информацион-ных систем контроля качества учебного процесса, их использования и адаптации имеющихся на рынке систем автомати-зированного контроля знаний и тести-рования можно рекомендовать изучение следующих модулей:

- технологии разработки инфор-мационных систем контроля качества учебного процесса (технология «клиент-сервер», интернет-технология, техноло-гия мультимедиа, интерактивные сер-верные технологии (.NET, CGI и др.) и т.п.);

- языки и среды программирова-ния, используемые для разработки при-ложений (среда программирования Delphi, С, С++ и др.);

- принципы разработки автома-тизированной системы контроля зна-ний;

- примеры существующих на рынке систем контроля качества учеб-ного процесса (информационная систе-ма проверки уровня и актуальности знаний, контроля качества осуществ-ляемой деятельности «Аттестация 2.0», информационная система тестирования знаний студентов «UniTest System», программная оболочка для проведения тестирования EasyTester v1.3 beta2 и др.).

5. Целью подготовки в области использования информационных систем ведения делопроизводства в образова-тельном учреждении является формиро-вание у будущих специалистов ком-плекса знаний и навыков, обеспечи-вающих: формирование информацион-

ной культуры, базирующейся на дости-жениях в области информатики и ИКТ в сфере организации делопроизводства; формирование структуры профессио-нального сознания, позволяющей ис-пользовать информационные и комму-никационные технологии в работе с до-кументами и организации делопроиз-водства в учреждениях не только обра-зовательного типа, но и других; форми-рование мотивации познавательного ин-тереса при обучении; сочетание инди-видуальных, групповых и коллективных форм компьютерного обучения; активи-зацию учебно-познавательной деятель-ности обучаемых, развитие их само-стоятельности; овладение разветвлен-ной и глубокой системой теоретических знаний и практических навыков в об-ласти использования средств и методов информатики, информационных и ком-муникационных технологий; возмож-ность дальнейшего самообразования и совершенствования.

В связи в перечисленным выше в содержание подготовки в данной облас-ти целесообразно включить следующие блоки:

• Основные понятия и тер-минология документационного обеспе-чения управления, понятие информаци-онной системы ведения делопроизвод-ства

• Основные направления совершенствования состава и форм до-кументов образовательного учрежде-ния, язык документа

• Систематизация и обеспе-чение сохранности документной ин-формации образовательного учрежде-ния, защита и обработка конфиденци-альных документов

• Средства организацион-ной техники, обеспечивающие ведение делопроизводства в образовательном учреждении, их назначение и классифи-кация

• Компьютерные техноло-гии ведения делопроизводства

• Функции и структура ин-формационной системы ведения дело-производства в образовательном учреж-




дении, требования к информационной системе ведения делопроизводства в образовательном учреждении

• Технологии разработки информационных систем ведения дело-производства, использование и адапта-ция имеющихся на рынке информаци-онных систем ведения делопроизводст-ва в образовательном учреждении

В рамках последнего блока целе-сообразно изучение следующих моду-лей:

- технологии разработки инфор-мационных систем ведения делопроиз-водства (технологии визуального и объ-ектно-ориентированного программиро-вания, технология «клиент-сервер», ин-тернет-технология, технология мульти-медиа, интерактивные серверные техно-логии (.NET, CGI и др.) и т.п.);

- операционные системы и среды программирования, языки программи-

рования (С, С++, С#; Perl, PHP, Java и др.);

- сетевые и объектно-ориентированные СУБД;

- использование информацион-ной системы электронного документо-оборота для образовательных учрежде-ний PayDox;

- техническая адаптация имею-щейся системы электронного докумен-тооборота для конкретного образова-тельного учреждения.

Таким образом, обучение кадров информатизации образования в рамках вышеназванных пяти направлений обеспечит их целостную подготовку в области использования информацион-ных систем поддержки учебного про-цесса в условиях интенсивного развития программно-аппаратных средств и сис-тем.

Литература: 1. Буторин Д. Н. Пакет программ Easytester в решении проблем контроля и оценки знаний.

ИТО 2005. - http://ito.edu.ru/2005/Moscow/VI/VI-0-5406.html. 2. Информационная система проверки уровня и актуальности знаний, контроля качества осу-

ществляемой деятельности "Аттестация 2.0". http://edu.allsoft.ru. 3. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учебно-

методическое пособие/ И.В. Роберт, С.В. Панюкова, А.А. Кузнецов, А.Ю. Кравцова. – М.: Дрофа, 2008. 4. Информация о системе управления сайтом SpinPike. http://edu.allsoft.ru. 5. Подробная информация о многофункциональной программной оболочке для проведения

тестирования EasyTester v1.3 beta 2. http://subritto.h1.ru/projects/tester.php. 6. Подробная информация о системе дистанционного обучения «Прометей» на сайте

http://www.prometeus.ru/. 7. Подробная информация о системе дистанционного обучения REDCLASS и ее демонст-

рационная версия. www.redclass.ru. 8. Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-

педагогический и технологический аспекты). 2-е издание, дополненное. – М.: ИИО РАО, 2008. – 18 п.л. 9. Усенков Д.Ю. Инструментальные средства платформы «1С:ОБРАЗОВАНИЕ» для раз-

работки авторских учебных материалов. ИТО 2005. - http://ito.edu.ru/2005/Moscow/VII/VII-0-5591.html.


http://edu.allsoft.ru/

http://edu.allsoft.ru/

http://subritto.h1.ru/projects/tester.php

http://www.redclass.ru/



ЕВРОПЕЙСКИЙ ОПЫТ МНОГОСТОРОННЕГО ЧАСТНО-ГОСУДАРСТВЕННОГО

СОТРУДНИЧЕСТВА В ОБЛАСТИ ИКТ-ОБУЧЕНИЯ

OVERVIEW OF THE EXISTING POLICIES AND INITIATIVES IN EUROPE ON MULTI-STAKEHOLDER PARTNERSHIPS (MSP) IN THE FIELD OF E-SKILLS

Вольпян Н С. / Volpian N.S.,

Руководитель программ обучения и подготовки кадров ООО "Майкрософт Рус" /Microsoft IT Academy & ICT Skills Lead Education Group, Public Sector Microsoft Russia

[email protected] Аннотация Главной целью этой статьи явля-

ется ознакомление всех, кто вовлечен в проекты, связанные с организацией обучения в области информационно-коммуникационных технологий с ис-пользованием образовательных про-грамм ИКТ-вендоров, с европейским опытом организации многостороннего частно-государственного партнерства и основными принципами организации такого партнерства.

Annotation The main objective of this

document is to present the synthesis of results from the study and experience of different forms of multi-stakeholder partnerships (MSP) and e-Skills projects, which are held in Europe to familiarize and stimulate cooperation between Russian educational or training establishments, en-terprises, and other key stakeholders (social partners, associations and in-termediaries) on e-skills issues including training, certification, market transparency and so forth.

Ключевые слова: частно-

государственное сотрудничество, ин-формационно коммуникационные тех-нологии (ИКТ), ИКТ-компетенции, ИКТ-вендоры, ИКТ-сертификация, ав-торизованные учебные центры.

Keywords: multi-stakeholder

partnerships, the Information and Communications Technologies (ICT ), E-skills, ICT vendors, ICT certification authorized training centers.

В настоящее время в России раз-виваются партнерские программы в об-ласти ИКТ-обучения между поставщи-ками ИКТ-технологий и вузами. К по-ставщикам ИКТ-технологий можно от-нести как крупные международные компании, так и отечественных произ-водителей, часто называемых общепри-нятым термином - вендорами. Как пра-вило, вендоры формируют правила та-ких программ, исходя из собственной корпоративной политики, придержива-ясь принципов, одинаковых для всех стран, в которых ведут бизнес. Основ-ной принцип вендорских программ – предоставление льготного доступа к об-разовательным ресурсам и технологиям, необходимым для учебного процесса. Размер и состав льгот зависит от кон-кретного вендора.

Обычно образовательные ресур-сы вендоров предназначаются для ин-тенсивного обучения (тренинга), их со-держание соответствует новейшим тех-нологиям, в основе разработки – компе-тентностный подход, то есть, с помо-щью таких программ слушатели приоб-ретают компетенции, связанные с кон-кретными технологиями и поэтому ост-ро востребованные на рынке труда. Создавая такие формы обучения, вендо-ры также самостоятельно решают про-блемы подготовки кадров по своим тех-нологиям через сети авторизованных учебных центов, по сути, формируя “параллельные университеты”, услуги которых доступны лишь крупным пред-приятиям и партнерским компаниям. В связи с расширением внедрения совре-менных информационных технологий система эффективного интенсивного





обучения, созданная в этих центрах, в настоящее время становится узкой для многочисленных аудиторий ИКТ-специалистов и пользователей, которым необходимо постоянно обновлять свои знания. В настоящее время и для самих вендоров, заинтересованных в широком распространении своей продукции и эффективном ее использовании, и для различных структур, в том числе и го-сударственных систем образования, остро стоит вопрос формирования взаимовыгодных форм сотрудничества в области ИКТ-обучения.

Преимущества в использовании таких программ вузом очевидны: сту-дентам в дополнение к основной про-грамме обучения предоставляются ак-туальные компетенции и даже возмож-ность сдать экзамен на международный индустриальный ИКТ-сертификат. Кроме того, имея в своем портфеле та-кие программы, вуз может интенсивно развивать связи с производством, при-глашая специалистов на программы до-полнительного образования и повыше-ния квалификации. Кроме того, вендоры также предоставляют инвестиции для обучения преподавателей, организацию конкурсов для студентов, способствуют трудоустройству студентов, стажиров-кам преподавателей, что усиливает мо-тивацию участников учебного процесса.

В тоже время вузы, инициативно вступающие в такие программы, испы-тывают ряд трудностей, связанных с методическим использованием ресур-сов, признанием результатов обучения, с формой оплаты за некоторые услуги и т.д. Каждый вуз вынужден решать воз-никающие проблемы самостоятельно, без централизованной поддержки со стороны регулярно действующих спе-циальных образовательных структур, призванных формировать образователь-ную политику. В приведенной модели стихийного взаимодействия отдельных вузов и вендоров видны не только яв-ные преимущества, выгодные государ-ству и обществу в целом: обученные новейшим технологиям ИКТ-специалисты, закрепление профессор-

ско-преподавательских кадров, пере-вооружение вузов новыми технология-ми. Существуют и «белые пятна», уст-ранив которые, возможно дать про-граммам сотрудничества новый им-пульс, столь необходимый сегодня, в период кризиса, когда страна нуждается в эффективных инновационных про-граммах обучения актуальнейшим тех-нологиям. Вероятно, в этой связи целе-сообразно рассмотреть опыт Европей-ского Сообщества (EC), активно разви-вающего проекты в области ИКТ-обучения, связанные с повышением конкурентоспособности в рамках кон-цепции экономики, основанной на зна-ниях.

Информационно-коммуникационные технологии имеют глобальную природу, поэтому и компе-тенции, связанные с их использованием, а также подходы к их постоянному об-новлению не знают границ. Перспекти-вы вступления России в ВТО, участие в Болонском процессе и интеграция в ми-ровое информационное сообщество обуславливают необходимость уделять особое внимание формированию обра-зовательной политики в области под-держания и развития ИКТ-компетенций самых широких аудиторий, как специа-листов, так и пользователей. Новые вер-сии существующих технологий, цикл обновления которых сокращается, и вновь появляющиеся технологии и ре-шения, с одной стороны, открывают но-вые направления и, соответственно, но-вые рабочие места, способствуют инно-вациям в индустрии и бизнесе, но, с другой стороны, обесценивают быстро устаревающие в связи появлением но-вых технологий компетенции специали-стов.

Интересен опыт стран - членов ЕС, активно развивающих проекты по-вышения конкурентоспособности сво-его региона, тем более что у России с этим регионом много общего: наиболее схожие принципы построения систем образования, большинство технологий для стран ЕС, так же, как и для России, являются “иностранными”.




В числе факторов, влияющих на недостаточно высокую производитель-ность труда в странах ЕС, были опреде-лены следующие: неадекватные инве-стиции в ИКТ и неадекватные инвести-ции в обучение и образование. Во мно-гих документах Европейской Комиссии было определено, что ИКТ-компетенции имеют стратегическое значение для всей Европы. Совершен-ствование навыков в области ИКТ в странах ЕС послужит одним из инстру-ментов достижения целей Лиссабонской стратегии (согласно которой Европа должна обрести «наиболее динамичную и конкурентоспособную экономику в мире, основанную на знаниях, способ-ную демонстрировать постоянный рост, предлагающую все больше разнообраз-ных рабочих мест и способствующую большему социальному сплочению»). По общему мнению, необходимо улуч-шить обучение и профессиональную подготовку в ЕС, чтобы лучше удовле-творять спрос на навыки, повышать доступность образования и равенство возможностей, увеличивать производи-тельность труда сотрудников и повы-шать уровень социальной вовлеченно-сти.

На портале Европейской Комис-сии в разделе Enterprise and Industry «ICT for Competitiveness & Innovation” [1] представлено определение ИКТ, в котором отражено понимание руково-дством ЕС влияния ИКТ как на эконо-мику в целом, так и на социальную сфе-ру: “ИКТ - быстро изменяющаяся гло-бальная промышленная продукция, оп-ределяющая: методы ведения производ-ства, бизнеса, торговли; принципы управления производством и потребле-нием как внутри, так и вне предприятий, а также взаимодействие предприятий и потребителей. ИКТ запускает радикаль-ные изменения в структурах организа-ций, в образовательных ресурсах, науч-ных исследованиях, в разработках, про-изводстве, маркетинге, распределении как в традиционных, так и в цифровых формах услуг. ИКТ также влияет на ка-чество жизни”.

В документе “Коммюнике Евро-пейской комиссии Европейскому совету и парламенту, Европейскому экономи-ческому и социальному комитету, Ко-митету регионов” (“E-Skills for the 21st century: foresting competiveness, growth and job”) [2] подчеркивается важность поддержания и развития ИКТ-компетенций для различных аудиторий специалистов и пользователей: “…успех Лиссабонской стратегии, конкуренто-способность европейских промышлен-ных предприятий и общественное со-гласие определяются эффективным применением информационных и ком-муникационных технологий (ИКТ), а также уровнем образования, квалифи-кацией и компетентностью экономиче-ски активных граждан Европы”. В связи с этим требуются значительные усилия по поддержке промышленности и улучшению взаимодействия государст-венных и частных структур в деле соз-дания необходимой базы дальнейшего развития ИКТ-компетенций, профес-сионального и высшего образования, а также повышения квалификации.

Важнейшее приоритетное значе-ние для ЕС имеет принятие долгосроч-ной программы развития ИКТ-компетенций, направленной на повы-шение квалификации, рост конкуренто-способности и предоставление новых возможностей трудоустройства, т. е. на противодействие конкурентному давле-нию со стороны мировых рынков.

В Коммюнике были сформули-рованы основные направления долго-срочной стратегии развития ИКТ-компетенций:

o Укрепление различных форм многостороннего партнерства

o Увеличение инвестиций в проекты, связанные с развитием ИКТ-компетенций кадрового потенциала

o Повышение престижа профессий, требующих изучения общих математических, естественнонаучных и технических дисциплин (такие профес-сии подразумевают ИКТ-компетенции)




o Повышение компетенций в области e-Commerce и общей компью-терной грамотности населения

o Развитие и поддержка системы “обучение в течение жизни”, и обязательное включение в эту систему ИКТ-образования, eLearning

Как видно из перечисленных в Коммюнике направлений, приоритетное значение придается многостороннему частно-государственному партнерству. Для того чтобы определить наиболее эффективные формы сотрудничества, было проведено специальное исследо-вание [3] «Сопоставление партнерских взаимоотношений в проектах, связан-ных с развитием ИКТ-компетенций” (Benchmarking Policies on Multi-Stakeholder Partnerships for e-Skills in Europe).

В исследовании было дано опре-деление понятия многостороннего част-но-государственного партнерства: «Главной особенностью многосторон-него партнерства является то, что пред-ставители частного сектора экономики (предприятия, частные работодатели) берут на себя выполнение обязанностей, которые в традиционных системах об-разования практически полностью воз-лагаются на государственные учрежде-ния. В его основе лежит прагматичное осознание того, что частный сектор мо-жет дополнять, поддерживать и расши-рять услуги, предоставляемые государ-ственным сектором, за счет более эф-фективного использования имеющихся ресурсов, опыта и каналов”. Основные участники такого сотрудничества при-ведены на рис.1:

Рис.1. Основные участники многостороннего партнерства

В исследовании [3] также были проанализированы 100 наиболее значи-мых проектов, проводимых в 31 стране EC, для 87 из них были сформированы подробные описания, применяемые в 31 стране EC. Согласно выделенным кри-териям были определены 10 наиболее

успешных проектов, основные сферы применения партнерства, проанализи-рованы результаты проектов и были сделаны рекомендации для всех стран ЕС по распространению положительно-го опыта.




Основными сферами применения партнерства являются (в выделенных проектах обычно присутствуют не все сферы из перечисленных ниже):

сбор и анализ информации о тре-бованиях рынка труда к ИКТ-компетенциям, создание и внедрение учебных программ;

поддержка механизмов оценки ИКТ-компетенций со стороны общест-ва;

поддержка проектов, помогаю-щих установлению соответствия ИКТ-компетенций и ролевых функций ИКТ-специалистов;

поддержка профессионального роста и модели обучения в течение жизни; поддержка разработок профес-сиональных стандартов и квалификаци-онных рамок, включающих определения и системы ИКТ-компетенций.

Для сравнения существующих проектов были использованы следую-щие критерии:

количество и состав заинтересо-ванных сторон;

структура, институциональные основы;

управление и бизнес-модель; длительность, жизненный цикл

существования партнерства; финансовые вопросы и субсиди-

рование; внешние коммуникации, связи с

общественностью и маркетинг;

основные показатели, достиже-ния;

масштабируемость, гибкость; долгосрочная устойчивость; возможность применения к дру-

гим целевым аудиториям. Была проведена также классифи-

кация наиболее типовых партнерских проектов для сфер:

промышленности (повышение квалификации и сертификация ИКТ-компетенций, широко известные и при-знанные схемы отдельных поставщиков, а также независимые программы ИКТ-компетенций, разработанные другими заинтересованными сторонами в форма-те многостороннего партнерства 32 проекта);

образования (ИКТ-компетенции в процессе предлагаемого вендорами обучения образовательным учреждени-ям — от проведения курсов до получе-ния сертификатов 13 проектов);

социальной сферы (компьютер-ная грамотность и развитие базовых электронных навыков для поддержания квалификации рабочей силы 20 проек-тов);

и особые виды общеевропейско-го многостороннего партнерства - 3 проекта.

Наиболее успешные проекты приведены в таблице 1.

Таблица 1

Страна Название партнерства

Краткая характеристика типа партнерских отноше-ний:

Независимые многосторонние партнерства Бельгия Экспертно-консультационный центр

TechnofuturTIC Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Финляндия ChangePro Развитие и сертификация ИКТ-компетенций. Целе-вая аудитория: малый и средний бизнес

Франция La nomenclature des metiers du systeme d'informa-tion dans les grandes societes 2005 в рамках CI-GREF (Club informatique des grandes entreprises francaises)

Разработка систем ИКТ-компетенций




Германия AITTS (Advanced IT Training System) и APO IT Разработка методологии и систем ИКТ-компетенций

Германия KIBNET (Kompetenzzentrum IT-Bildungsnetzwerke) (Экспертно-консультационный центр обучения в области ИТ)

Информирование и попу-ляризация ИКТ-компетенций

Ирландия FIT (Fast Track to IT) Развитие и сертификация ИКТ-компетенций. Целе-вая аудитория: безработ-ные

Нидерланды LOKET MBO-ICT Разработка систем ИКТ-компетенций

Велкобрита-ния

Фонд SFIA (Skills Framework for the Information Age)

Разработка систем ИКТ-компетенций

Великобри-тания

e-Skills UK Разработка систем ИКТ-компетенций, информиро-вание и пр.

Многосторонние партнерства при участии ИКТ вендоров Cisco Systems Германия Cisco Networking Academy Program (CNAP) в

Тюрингии Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Германия Cisco meets APO Информирование и попу-ляризация ИКТ-компетенций с целью по-следующего обучения и сертификации

Болгария CIST (Centre for Information Society Technologies) Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Польша E-Pracownik (Электронный работник) Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Microsoft Германия IT Fitness (в рамках Европейского альянса раз-

вития навыков и повышения квалификации) Информирование и попу-ляризация ИКТ-компетенций, обучение и сертификация

Португалия Программа «Технологии, инновации и инициа-тивы» (Programa Tecnologia, Inovacao e Iniciativa)

Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Общеевро-пейские

EUGA (EU Grants Advisor) Поддержка многосторон-него партнерства в облас-ти развития ИКТ-компетенций

Oracle Великобри-тания

Oracle Workforce Development Programme Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

Великобри-тания

Oracle Academy Развитие и сертификация ИКТ-компетенций

В перечисленных проектах в ка-

честве участников проектов со стороны “вендоров” могли выступать как от-дельные ИКТ-производители (много-сторонние партнерства при участии ИКТ-вендоров), так и профессиональ-ные объединения, включающие и ИКТ-

производителей, и крупные предпри-ятия, соединенные долгосрочными про-ектами. Например, разработки и под-держание квалификационных стандар-тов (вендоро-независимые многосто-ронние партнерства).




Формы партнерства с участием ИКТ-вендоров широко известны и рас-пространены в Европе. Они пользуются широким признанием со стороны пред-ставителей отрасли, работников и дру-гих субъектов. Среди наиболее извест-ных — модели компаний Cisco Systems (Cisco Networking Academy Program), Microsoft (Microsoft IT Academy), про-екты в рамках Европейского альянса развития навыков и повышения квали-фикации и Oracle (Workforce Development Programme, Oracle Academy). Имеются свои предложения и у многих других ИКТ-вендоров. Как правило, эти формы представляют со-бой многостороннее партнерство с уча-стием местных, региональных или на-циональных органов власти, общест-венных институтов, учебных центров, университетов и школ. Для анализа в

рамках данного исследования, которое представлено в этой статье, были вы-браны наиболее прогрессивные и ти-пичные схемы.

Все успешные виды партнерства были тщательно изучены, и, на основа-нии положительного опыта, были сде-ланы рекомендации экспертов, изучаю-щих проблемы многостороннего парт-нерства, руководителям образователь-ных структур стран EC и другим орга-низациям, заинтересованным в развитии проектов поддержания в области ИКТ-обучения. В таблице 2 представлен краткий обзор указанных рекоменда-ций. Рекомендации разделены на три группы: A — стратегии и основные принципы; Б — институциональные, юридические и управленческие струк-туры; В — информирование, содействие и мониторинг.

Таблица 2

А. СТРАТЕГИИ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

Рекомендация 1 В сотрудничестве со всеми основными заинтересованными сторона-ми, на основе результатов данного исследования, доклада Европей-ской Комиссии «ИКТ-компетенции ХХI века» COM (2007) 496 и за-ключений Совета по конкурентоспособности необходимо разраба-тывать, продвигать и внедрять в каждой стране Европы нацио-нальную стратегию развития ИКТ-компетенций, включая конкрет-ные положения о содействии многостороннему партнерству (с чет-кими задачами и целями).

Рекомендация 2 Необходимо произвести тщательную оценку и мониторинг сущест-вующих многосторонних партнерств в каждой стране Европы, где были внедрены схемы с участием поставщиков и независимые схе-мы, с целью продвижения гибких, устойчивых и наиболее успешных партнерств.

Рекомендация 3 Необходимо поощрять и поддерживать создание отраслевых про-грамм развития ИКТ-компетенций во всех странах Европы, а также признать важность финансирования высшего образования с точки зрения развития электронных навыков.

Б. институциональные, юридические и управленческие структуры

Рекомендация 4 Необходимо применять накопленный успешными многосторонними партнерствами опыт использования разных источников финансиро-вания (в т. ч. национальные и общеевропейские инструменты и про-граммы) для содействия новым многосторонним партнерствам в области развития ИКТ-компетенций и эффективного обмена пере-довыми знаниями.

Рекомендация 5 На основе результатов данного исследования и имеющегося передо-вого опыта в каждой стране Европы необходимо разработать инст-рукции и шаблоны для содействия долгосрочным, успешным много-сторонним партнерствам в области развития ИКТ-компетенций.




Рекомендация 6 Необходимо создать благоприятные рамочные условия для форми-рования и функционирования национальных механизмов или орга-низаций, которые являются «интерфейсом» для развития и серти-фикации ИКТ-компетенций в странах ЕС и играют ключевую, на-правляющую роль, поддерживая разработку и внедрение долгосроч-ной, согласованной программы развития ИКТ-компетенции в тес-ном сотрудничестве с представителями государственного и частного секторов экономики.

В. информирование, содействие и мониторинг

Рекомендация 7 На уровне ЕС и отдельных стран необходимо создать механизмы для наблюдения и обмена информацией в области развития и сертифи-кации ИКТ-компетенций, чтобы обеспечить долгосрочный и регу-лярный мониторинг предложения и спроса на электронные навыки, а также объединить усилия ключевых заинтересованных сторон, на-правленные на внедрение долгосрочной и согласованной программы развития электронных навыков.

Рекомендация 8 На уровне ЕС необходимо разработать и продвигать в сотрудничест-ве с основными заинтересованными сторонами Европейскую систе-му квалификаций ИКТ – компетенций согласованную с Европей-ской системой квалификаций (e-CF), акцентируя внимание на пре-имуществах для заинтересованных сторон и ценности для сущест-вующих и новых национальных систем ИКТ-компетенций. Каждой европейской стране следует создать собственную систему квалифи-кационных рамок.

Рекомендация 9 Необходимо информировать молодых европейцев и остальное насе-ление о преимуществах развития ИКТ-компетенций, повышения компьютерной грамотности и непрерывного обучения, об ИКТ-компетенциях, а также о существующих возможностях и предложе-ниях о программах обучения. Для работы с пожилыми людьми и маргинальными социальными группами требуются специальные программы.

Рекомендация 10 Необходимо содействовать созданию европейского портала ИКТ-компетенций и трудоустройства на уровне ЕС, чтобы улучшить структуру и прозрачность рынка развития и сертификации элек-тронных навыков, а также объединить ресурсы для совместной дея-тельности, обмена знаниями и передовым опытом.

Среди указанных рекомендаций це-

лесообразно выделить рекомендацию № 8, так как в настоящее время большое внимание в России уделяется разработ-ке профессиональных стандартов и ГОСТов нового поколения. Однако рас-смотрение этого вопроса находится за рамками данной статьи.

Заключение Внимательное изучение европей-

ского опыта, а также анализ положи-тельных примеров внедрения программ Cisco Networking Academy [6], Microsoft Academy [7], Oracle Academy [8] и др. в России даст возможность предпринять дополнительные меры для усиления программ подготовки и переподготовки

кадров по инновационным технологиям в области ИКТ с участием мировых и национальных вендоров. В этой связи можно выразить надежду на успеш-ность нового проекта «Мультивендор-ный и академический консорциум» (не-коммерческое партнерство без образо-вания юридического лица) [5], создан-ного усилиями специалистов МГТУ им. Н.Э. Баумана, совместно с ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика», МТУСИ и ведущи-ми ИКТ-вендорами, который позволит консолидировать усилия участников и значительно повысить эффективность решения задач разработки и внедрения инновационных программ в сфере ИКТ. Основными целями организации Кон-сорциума являются создание возможно-




стей, механизмов и условий для гибкого реагирования на потребности рынка труда в сфере переподготовки ИКТ-кадров; динамичное формирование и реализация разнообразных дополни-тельных образовательных программ;

внедрение авторизованных курсов вен-доров в основные (бакалаврские и маги-стерские) образовательные программы высшего профессионального образова-ния.

Литература: 1. «ICT for Competitiveness & Innovation” (ИКТ для повышения конкурентоспособности и инноваций )

Портал Европейской Комиссии Enterprise and Industry {Электронный ресурс} http://ec.europa.eu/enterprise/ict/index_en.htm#policy

2. “E-Skills for the 21st century: foresting competiveness, growth and job” (“ИКТ-компетенции 21 века: повышение конкурентоспособности, экономический рост, содействие политике трудоустройства и занятости населения”) Коммюнике Европейской комиссии Европейскому совету и парламенту, Ев-ропейскому экономическому и социальному комитету, Комитету регионов.

3. “Multi-stakeholder partnerships for e-skills in Europe” (Многостороннее партнерство для поддержания и развития ИКТ-компетенций) Брошюра

4. “Benchmarking Policies on Multi-Stakeholder Partnerships for e-Skills in Europe” (Исследование «Со-поставление партнерских взаимоотношений в проектах, связанных с развитием ИКТ-компетенций” )

5. “Мультивендорный и академический консорциум в области ИКТ’ http://vendor.bmstu.ru/ 6. Программа Cisco Networking Academy в России

http://www.cisco.com/web/RU/learning/netacad/index.html 7. Программа Microsoft IT Academy в России www.microsoft.com/rus/education/ita 8. Программа Oracle Academy http://www.oracle.com/global/ru/academy/index.html 9. Проекты Лаборатории проблем технического образования России входящей в состав Научно-

методического центра "Инженерное образование" МГТУ им. Н.Э.Баумана http://technical.bmstu.ru/LTEP/Projects.htm


http://ec.europa.eu/enterprise/ict/index_en.htm

Михаилу Вячеславовичу Булгакову исполнилось 60 лет

жур Информ

У Т « же

Вячеславович, лауреат преми

,

кого государственного инстит

в

ольшой вклад в разработку методологии создания систем

его руководством успешно выполняются крупные научн

автором и соавтором более 50 научных работ и учебно-метод к

рные знания, умение бескомпромиссно отстаивать свою точку

Редакционный совет нала « атизация образования и науки» сердечно поздравляет с 60-летним юбилеем Михаила Вячеславовича Булгакова, нашего товарища и друга, заместителя директора ФГ ГНИИ ИТ Информика», и лает ему дальнейших творческих успехов, большого личного счастья и крепкого здоровья на долгие годы.

Булгаков Михаили Правительства Российской Федерации в

области образования, кандидат технических наук, является одним из ведущих специалистов в области внедрения информационных технологий, систем управления портальных технологий и баз данных в сфере образования и науки.

Выпускник Московсута электроники и математики, Булгаков М.В.

преподавал в этом институте и далее плодотворно трудился, совмещая преподавательскую деятельность с работой в ряде едущих в системе образования научно-исследовательских организаций. С 1998 года он активно и творчески работает в ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика».

Михаил Вячеславович внес бы образовательных интернет-порталов; cоздание, сопровождение и развитие

федерального портала "Российское образование»; информационной системы «Единое окно доступа к образовательным ресурсам»; федерального портала по научной и инновационной деятельности.

В настоящее время подые проекты. Он являетсяичес их разработок. Трудолюбие, инженезрения, внимательное и бережное отношение к своим сотрудникам снискали к

нему большое уважение всего коллектива ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика».


Василию Алексеевичу Сажину исполнилось 50 лет

Редакционный совет журнала

«Информатизация образования и науки»

поздравляет з местителя директора ФГУ НИИ

ИТТ формика» Василия А ксеевича

Сажина с 50-летним юбилеем и желает ему

отличного здоровья, больших творческих

успехов и счастья.

а Г

«Ин ле

В период с 1976 по 1999 годы Василий

Алексеевич Сажин прошел большой трудовой

путь от рабочего завода «Радиоприбор» до

генерального директора авиакомпании «АЛРОСА-АВИА».

В настоящее время он активно и плодотворно трудится в ФГУ ГНИИ ИТТ

«Информика», обеспечивая эффективные решения стратегических, юридических и

экономических вопросов развития института. За трудовой вклад В.А. Сажин отмечен

государственными наградами. За талант организатора, высокую компетентность,

трудолюбие и принципиальность Василий Алексеевич завоевал уважение и авторитет

среди коллег по работе.


Career

научно методический журнал-информатизация_образования_и_науки_№3_2009_(2)