МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

УДК 378.1:004.942

Наджи Абду Ахмад Али

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ РЕСПУБЛИКИ ЙЕМЕН

Специальность 05.13.06 – «Информационные технологии»

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель:

Гнатюк Сергей Александрович

кандидат технических наук, доцент,

доцент кафедры безопасности

информационных технологии НАУ

Киев – 2016

2

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР……………………………. 5

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………...... 6

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ…………………………... 17

1.1. Анализ проблем и постановка задач с учетом специфики Йемена …… 17

1.2. Сравнительный анализ традиционного и дистанционного образования 19

1.3. Анализ примеров развития дистанционного образования в мире …….. 24

1.3.1. Краткий обзор данных о дистанционном образовании …………… 26

1.3.2. Мировой исследовательский опыт в области ДО …………………. 28

1.3.3. Системы дистанционного образования: общепризнанные страте-

гии в исследованиях и реализациях этих систем …………………………… 29

1.4. Цели и задачи развития информационно-коммуникационных техноло-

гий и дистанционного образования в процессе глобализации ………........... 30

1.4.1. Специфика образовательной системы Йеменской Республики:

морально-этические, правовые, организационные и технические сферы … 31

1.4.2. Морально-этические принципы дистанционного образования ….. 32

1.4.3. Правовые принципы дистанционного образования ………………. 33

1.4.4. Технические составляющие дистанционного образования ……… 34

1.4.5. Анализ существующих моделей систем дистанционного образо-

вания ……………………………………………………………………………. 36

1.4.6. Ключевые факторы, препятствующие доступу граждан Йемена к

образовательным услугам …………………………………………………….. 37

РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ ЙЕМЕНСКОЙ

РЕСПУБЛИКИ…………………………………………………………………. 38

2.1. Математические аспекты стволовых сетей 38

2.2. Создание тезауруса концепции образования с учетом специфики Йе-

мена ……………………………………………………………………………..

43

3

2.3. Подготовка таксономии процесса образования Йемена ……………….. 46

2.4. Создание семантической сети системы образования Йемена …………. 50

2.5. Онтология дистанционного образования в Йеменской Республике ….. 51

2.6. Исследование образовательной системы в Йемене …………………….. 53

2.7. Бюджетные оценки системы дистанционного образования в Йемене ... 61

2.7.1. Затраты и стоимость дистанционного образования ………………. 61

2.7.2. Модель пополнения ВВП от числа вовлеченных в ДО …………… 62

РАЗДЕЛ 3. РАЗВИТИЕ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ ЙЕМЕНА В СИСТЕМЕ

ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ…………………………………….. 67

3.1. Практическое приложение сетевой модели к дистанционному образо-

ванию в Йемене. Представление сетевой модели взаимодействия элемен-

тов дистанционного образования и расчет параметров их развития в ЙР …

67

3.2. Проблемы системы дистанционного образования, в том числе соци-

альные и технологические проблемы дистанционного образования в Йе-

менской Республике: интерпретация в сетевой модели …………………….

74

3.3. Топологическая уязвимость технологической составляющей сетевой

модели дистанционного образования ………………………………………... 80

3.4. Топологическая устойчивость образовательных сетей с учетом ее

крупномасштабности ………………………………………………………….. 86

3.5. Обзор программных инструментов обработки крупномасштабных сетей 90

3.6. Модели связи в дистанционном образовании …………………………... 92

3.7. Условия программного моделирования в диссертационной работе … 93

3.8. Защита программного кода от деобфускации ………………………….. 94

РАЗДЕЛ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕТЕВОЙ

МОДЕЛИ В УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ………. 105

4.1. Детализация сетевой модели …………………………………………….. 105

4.1.1. Сетевая модель социальной структуры Йеменского общества ….. 108

4.1.2. Территориальная структура страны ………………………………... 110

4

4.1.3. Территориально-административное деление региона: сетевая

конструкция …………………………………………………………………… 111

4.2. Рабочая модель системы дистанционного обучения ………………….. 114

4.3. Расчет и оценка управляемости сетевой структуры дистанционного

образования в Йеменской республике ……………………………………….. 118

4.3.1. Диаметр как метрика сплоченности социальной сети Йемена ….. 119

4.3.2. Степень разделения как метрика управляемости сетевой структу-

ры

119

4.4. Псевдокод алгоритма поиска в глубину как способ обхода графа ….. 123

4.5. Алгоритм построения и функционирования сетевой модели системы

дистанционного образования в странах с высоким FSI ……………………. 123

4.6. Индекс готовности стран к внедрению системы дистанционного обра-

зования …………………………………………………………………………. 127

4.7. Исследование предложенного метода защиты программного кода ….. 128

4.8. Преимущества сетевой модели системы дистанционного образовании 134

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ…………………………………... 137

РЕКОМЕНДАЦИИ…………………………………………………………….. 139

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………….. 140

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………... 156

5

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР

АО – активное обучение

ВВП – валовой внутренний продукт

ДО – дистанционное образование

ИУ – источник угроз

ИКТ – информационные коммуникационные технологии

ЙР – Йеменская Республика

ЛОВ – люди с ограниченными возможностями

МОиВО – Министерство образования и высшего образования

МС – матрица смежности

ОАЭ – Объединенные Арабские Эмираты

ООН – Организация Объединенных Наций

ПК – персональный компьютер

ПО – программное обеспечение

РФ – Российская Федерация

СДО – система дистанционного образования

СУО – система управления образованием

США – Соединенные Штаты Америки

ТО – традиционное образование

GDP – Gross Domestic Product

FSI – Fragile States Index (ранее Failed States Index)

6

ВВЕДЕНИЕ

Республика Йемен находится в состоянии многолетнего затяжного эконо-

мического кризиса, усиливаемого гражданской войной между различными этни-

ческими и политическими объединениями, атаками террористических группиро-

вок, контролируемых Аль-Каидой, гигантским уровнем коррупции и нехваткой

квалифицированных профессиональных кадров. По терминологии ООН, Йемен

определен как страна, имеющая один из самых высоких индексов недееспособно-

сти и которая сталкивается со следующими проблемами:

1. Необходимость формирования новой системы социального взаимо-

действия в условиях глобализации и изменения целей и методов образования,

способной решить ключевые социально-экономические проблемы Йемена: негра-

мотность, экономическую отсталость, исламский радикализм и терроризм, спо-

собствовать выходу из состояния гражданской войны.

2. Отсутствие практического опыта развития дистанционного образова-

ния (ДО) в крайне жестких условиях страны с низким уровнем жизни и слабо раз-

витой информационно-коммуникационной инфраструктурой. Именно это делает

Йемен испытательной платформой для развития ДО в неблагополучных странах

третьего мира.

3. Подготовка кадров для централизованной системы образования Йе-

мена. Это ставит целый ряд вопросов, касающихся экономических, политических

и инфраструктурных задач, стоящих перед государством и обществом Йемена.

4. Слабая консолидация Йеменского общества в условиях необходимо-

сти решения государственных и социальных проблем и строительства граждан-

ского общества для решения вопросов коммуникации государства и общества.

5. Отсутствие готовых надежных образовательных приложений, непо-

средственно годных к применению в странах с высокой степенью конфликтности

и высоким индексом недееспособности [89].

В этой связи повышение уровня образования населения, может стать клю-

чевым фактором для его духовного и интеллектуального роста, приобщения к

7

общемировым гуманитарным ценностям и выхода страны из кризисной ситуации.

Особую роль в образовательном процессе Йемена следует отвести системам ДО.

Рассматривая специфику задач ДО, необходимо выделить основной ряд

преимуществ данной формы обучения для развития образовательной системы.

Преимущества ДО для Йеменской Республики, как государства в целом, заключа-

ется в том, что оно позволяет:

1. Снизить затраты на проведение обучения (не требуются затраты на арен-

ду помещений, поездок к месту учебы, как учащихся, так и преподавателей, необ-

ходимость покупки дорогостоящих учебных материалов, так как они в основном

предоставляются в электронном виде). Но главной проблемой остается слабое

проникновение высокоскоростных Интернет-сетей в Йемене, нехватка современ-

ной техники и слабый уровень подготовки специалистов в области высоких тех-

нологий [82].

2. Проводить обучение большого количества человек одновременно в удоб-

ном для них месте и времени, что особенно важно для проживающих в отдален-

ных районах ЙР.

3. Повысить качество образования и специализировать его на решение кон-

кретных проблем каждого студента за счет применения современных средств

обучения, объемных электронных библиотек, интерактивных учебных материалов

(графиков, схем, таблиц, видео, аудио) и других способов передачи информации,

способных утолить недостаток образовательной информации для населения в

условиях нехватки высококвалифицированных преподавателей Йемена.

4. Создать и организовать единую глобальную образовательную среду не-

прерывного обучения, особенно актуально в арабских странах, для взрослого ра-

ботоспособного населения, женщин, инвалидов и лиц, ранее лишенных доступа к

образованию [85].

5. Создать светскую модель образования, снижающую роль религиозного

компонента. Это позволит внедрить цивилизованную систему социальных отно-

шений, построенную на условиях равноправия полов, демократических ценностях

8

общества, религиозной терпимости и плодотворному сотрудничеству различных

культур.

6. Обеспечить ДО для обучения тех слоев населения, доступ к образо-

ванию для которых был ранее недоступен или существенно ограничен, таким как

инвалиды, женщины, дети и люди пожилого возраста, а так же из категории об-

слуги, производителей (работников) и кабилов. Это позволит поднять значимость

образования в социальной оценке личности в йеменском обществе и усилить его

влияние на общественные процессы в целом. Благодаря перечисленным свой-

ствам ДО особо выгодно и важно для граждан Йеменской Республики.

Актуальность темы исследования. На современном этапе развития ин-

формационных и коммуникационных технологий мощный импульс к широкому

распространению получили различные формы дистанционного образования (ДО)

в качестве альтернативы или дополнения к традиционному образованию для лю-

дей с невысоким доходом или находящихся в образовательно-обездоленных

труднодоступных местах. Очевидно, что системы образования в странах третьего

мира страдают от множества недостатков и нерешенных проблем, и именно ДО

может устранять и решать острые проблемы стран мира (на примере Йемена) с

низким уровнем грамотности населения и высоким индексом недееспособности.

Проблемы образования и решения задач в данной диссертационной работе

анализируются и основываются на применении онтологии и сетевых моделей ди-

станционного образования для организации и управления этим процессом с це-

лью повышения эффективности и надежности образования, так как это является

оптимальным способом для выхода из состояния затяжного всестороннего кризи-

са в странах арабского мира (конкретно Йемена). Широкое применение дистанци-

онных форм обучения на основе информатизации образования требует всесто-

роннего и глубокого исследования и анализа имеющейся практики и теоретиче-

ских разработок.

В ЙР доступ к IT-технологиям имеют менее 10 процентов из 25 миллионно-

го населения страны, и это оказывается на грани возможностей получения каче-

ственного образования для большинства граждан страны. Однако, если хорошо

9

обосновать СДО, показать каких акторов в сети следует обучать, и какие положи-

тельные изменения социума следует ожидать, то это будет серьёзной заявкой на

выделение дополнительных инвестиций из бюджета и основой для запроса на фи-

нансирование у международных организаций (при содействии ООН).

Необходимо отметить, что одни и те же научные подходы не всегда при-

годны для разных социумов. Не существует единого решения в области ДО, под-

ходящего для всех стран. Важно учитывать их специфику, для этого и требуется

онтология системы в конкретных политических, социально-экономических и

культурных условиях, с последующим созданием рабочей сетевой модели.

Например, подходы ДО для США, РФ или Украины не всегда можно перенести

на страны, которые классифицируются как недееспособные, с высоким FSI-

индексом, в частности Йемен. Поэтому, в исследовании делается акцент на Йе-

менскую специфику.

Степень разработанности темы. Для настоящей диссертационной работы

интересными представляются такие труды в области дистанционно-

образовательных технологий (ДОТ), как Г.Л. Андриановой, H.A. Гейна, A.B. Гу-

стырь, и др., рассматривающие идеи применения ДО в школьном образовании.

Важно, чтобы разрабатываемые технологии дистанционных форм базировались

на фундаментальных исследованиях в области дидактики [81]. Информационные

и коммуникационные технологии (ИКТ) рассматриваются как одно из базовых

средств организации современных систем дистанционного обучения [72].

Рассматривая экономическую составляющую ДО, необходимо отметить ра-

боты таких специалистов в области экономики образования, как Г.П. Иванов, В.А.

Жамин, В.И. Капелюшников, и др. [82], в области менеджмента и маркетинга:

Г.Г. Абрамишвили, Д.В. Беклешова, Т.И. Глушаковой, и др., а также ученых-

новаторов в сфере исследования проблем открытого образования: В.П. Тихоми-

рова, Ю.Б. Рубина, Л.Г. Титарева, и др. [62]. Также немаловажен опыт арабских

специалистов в сфере ДО, несмотря на слабую исследовательскую базу в этом

направлении [87], где рассматриваются важные черты развития СДО в условиях

арабской специфики и образовательных традиций арабской культуры.

10

Комплексные сети и моделирование их эволюции нашли свое отражение в

публикациях А-Л. Барабаши [34], А. Веспиньяни [49], С.Н. Дороговцева [35], Л.

Дуэньяс-Осорио [36], Й.-П. Оннелы [45], Ш. Хавлина [39], на которые было об-

ращено особое внимание. Нами также отмечено и учтено, что последние два года

особый научный интерес стал проявляться к комплексным сетям в их взаимозави-

симом, мультиплексном, композитном и крупномасштабном проявлениях, которым

посвящены работы Х. Гомеса-Гарденьеса [38], Ш. Хавлина [48] Ю. Лесковца [49].

Принципы классика онтологического подхода Т. Грубера отражены в пред-

лагаемых онтологических конструкциях. Приняты во внимание методы построе-

ния содержательных онтологий для моделирования реальности, предлагаемые в тру-

дах российских ученых Т.А. Гавриловой, А.В. Смирнова, С.В. Смирнова, и др. [106].

При этом, в предлагаемой диссертационной работе учебная среда с ее ди-

дактическими и социально-психологическими позициями выведена за рамки ис-

следования. Так, не используется интересный и перспективный аппарат описания

научно-образовательного информационного пространства, развиваемый, напри-

мер в работах А.А. Ахаяна, М.И.Башмакова, Т.Н.Носковой и др., (с анализом

электронной среды, которая определяет развитие личности при взаимодействии

человека с системами информатизации и раскрывает роль новой среды в совер-

шенствовании образовательных технологий) [151].

Соответствие паспорту специальности

сетевая модель СДО, сопряженная с социальной сетью Йеменского

общества, метрики для оценки необходимого числа обучаемых граждан и органи-

зации процесса ДО (соответствуют пункту №5 паспорта специальности 05.13.06:

Создание информационных технологий с целью исследования, разработки и

внедрения коммуникационных протоколов и инструментальных средств для по-

строения универсальных и специализированых компьютерных систем и сетей,

включая системы компьютеризации образования);

онтология на основе составленного тезауруса, подготовленных таксо-

номии и семантической сети для эффективного внедрения ДО (соответствует

пункту №5 паспорта специальности);

11

модель крупномасштабной сети Йеменского общества и анализ ее

структурной уязвимости в контексте организации дистанционного образования

(соответствуют пункту №14: Разработка и исследование моделей и методов оцен-

ки качества и повышения надежности, функциональной безопасности и живуче-

сти информационных и информационно-управляющих систем, а также информа-

ционных технологий для создания гарантоспособных автоматизированных систем

обработки информации и управления критического применения);

инструмент теории комплексных сетей для анализа, разработки и раз-

вития СДО и выявивший значимость выбора топологии образовательных сетей в

отношении их устойчивости (соответствует пункту №14 паспорта специальности).

Целью диссертационной работы является создание на базе теории ком-

плексных сетей информационной технологии моделирования компьютерной сети

для обеспечения дистанционного образования и других нужд народного хозяйства

Республики Йемен.

Задачи исследования. Для достижения заявленной цели сформулированы и

решены следующие основные задачи:

1. Проанализировать существующие модели СДО, определить ключевые

тормозные факторы, препятствующие созданию информационных систем для

граждан Йемена в сфере дистанционного образования.

2. Усовершенствовать онтологическую модель системы дистанционного

образования как основу эффективной компьютеризации образования.

3. Построить модель сети большого размера (в соответствии с количе-

ством населения Республики Йемен) с целью определения топологии для постро-

ения соответствующих образовательных сетей.

4. Исследовать и определить топологическую устойчивость сети в усло-

виях реализации различного рода атак.

5. Разработать сетевую модель системы дистанционного обучения, свя-

занную (смежную) с социальной сетью йеменского общества для определения не-

обходимого количества обучающихся, и стратегии для достижения лучшей

управляемости.

12

6. Разработать метод обфускационной защиты программного кода для

обеспечения защиты разработанных в работе программных средств.

Разработка и внедрение собственной национальной системы дистанцион-

ного образования в Йеменской Республике позволит снизить стоимость образова-

тельных услуг и сделать их более доступными. Данная проблема особенно чув-

ствительна для Йемена, поскольку это одна из беднейших и проблемных арабских

стран, индекс недееспособности (failed states index «FSI»)), которой составлял 6 в

2013 году. Кроме того, СДО будет способствовать решению общих глубинных

социальных проблем страны.

Научная новизна исследования

1. Усовершенствовано онтологическую модель системы дистанционного

образования, которая в отличие от существующих, за счет синтеза предложенных

тезауруса, таксономии, семантической сети, а также исследования системных свя-

зей, закономерностей развития объектов и процессов системы дистанционного

образования, учета особенностей государственной и социальной системы, позво-

ляет сформировать новое многостороннее представление, специфицировать си-

стему образования Республики Йемен и обеспечить ее эффективную компьютери-

зацию.

2. Впервые построена модель сети большого размера с количеством узлов

25 млн., которая, в отличие от существующих, за счет своего размера (в соответ-

ствии с количеством населения Республики Йемен) и применения теории ком-

плексных сетей, в том числе эффективных метрик для оценки сложных многофак-

торных информационных систем, позволяет определить топологию для построе-

ния образовательных сетей.

3. Впервые решена задача параметрической оптимизации сетей по критери-

ям устойчивости, в отличие от существующих, за счет расчета распределения уз-

лов коэффициентами кластеризации (транзитивности) в условиях противодей-

ствия атакам, позволяет оценивать структурную уязвимость сложной модели си-

стемы дистанционного образования большого размера.

13

4. Впервые разработана сетевая модель системы дистанционного образова-

ния, которая, в отличие от существующих, за счет онтологической модели систе-

мы дистанционного образования, модели сети большого размера, а также пара-

метрической оптимизации сетей по критериям устойчивости в условиях сочета-

ния с социальной сетью йеменского общества, позволила определить необходи-

мое количество обучающихся, и стратегии для достижения лучшения управляе-

мости и сплоченности йеменского общества.

5. Получил дальнейшее развитие метод обфускационной защиты программ-

ного кода, который, в отличие от существующих, за счет использования новой

последовательности обфускацийних операций (преобразование структуры кода,

преобразования переменных и пунктуационных преобразований), позволяет обес-

печить защиту разработанных программных средств от деобфускации эффектив-

нее на 11%.

Практическая ценность результатов

1. Усовершенствована методика оценки ключевых факторов, препятствую-

щих доступу граждан Йемена к образовательным услугам, которая за счет ис-

пользования сквозных и комплексных ІТ-решений позволяет построить устойчи-

вую СДО с учетом специфики Республики Йемен.

2. Разработаны и обоснованы онтология и соответствующая сетевая модель

СДО, связанная с государственной и социальной системой Республики Йемен.

3. Разработан и апробирован ряд образовательных курсов на основе систе-

мы управления обучением Moodle, которые ориентированы на использование йе-

менскими студентами в предложенной СДО.

4. Разработано программное средство обфускационной защиты, работает

минимум на 10% быстрее аналогов и может использоваться для защиты как пред-

ложенных, так и других программ от деобфускации кода.

5. Предложена классификация обфускационных методов, которая будет по-

лезной для эффективного выбора и применения в процессе решения задач защиты

программного кода.

14

Результаты диссертационной работы внедрены и используются в деятельно-

сти ООО «МХП», а также в учебном процессе Национального авиационного уни-

верситета и Иркутского национального исследовательского технического универ-

ситета (РФ).

Методология и методы данного научного исследования сформированы в

результате систематизации различной информации, посвященной ДО, информа-

ционно-коммуникационным технологиям в области образования и теории ком-

плексных сетей, основаны на собственном практическом опыте автора и его мо-

дельных исследованиях, проведенных под руководством его научного руководи-

теля, на законодательных актах РФ и Йеменской Республики в области ДО, науч-

ных работах зарубежных и российских исследователей. В результате представле-

на совокупность следующих методов научной проблематики исследования:

1. Метод формализации данных. Содержание и структура диссертации

представляют собой отображение в знаковой форме схем, таблиц и т.п.

2. Экспериментальный метод. Построение маломасштабной копии перспек-

тивной СДО, способной стать основой для развития системы дистанционного об-

разования Йемена, на основе информационно-образовательной системы

MOODLE и других систем.

3. Сравнительно-методологический метод. Подбор методологии дистанци-

онного образования стран-лидеров данного направления и формирование пер-

спективного направления развития ДО на основе данных материалов, сравнении

достоинств и недостатков различных СДО, формировании объективной картины

развития этих систем и управленческих решений.

4. Статистический метод. Сбор и анализ статистических данных (показате-

лей, графиков, схем, диаграмм, сравнительных таблиц) по образовательной ситу-

ации в Йемене и странах, опыт которых интересен для развития СДО Йемена.

5. Онтологический подход. Теоретическое отражение объективной реально-

сти, с возможностью глубокого понимания и эффективного практического приме-

нения развиваемой методологической концепции.

15

6. Метод моделирования комплексных сетей. При этом важной является ин-

терпретация исследуемого объекта громадными сетями в государственном и кор-

поративном управлении, управлении в противодействии глобальным угрозам,

управлении глобальными транспортными и энергетическими потоками и др.

Например, система дистанционного образования представляет собой объект

со сложной функциональной и топологической структурой. Данный объект со-

держит в себе социальную (общение между студентами и преподавателями), тех-

нологическую (компьютеры, сети, серверы), программную (взаимосвязи про-

граммного обеспечения), логическую (политики доступа) сети, в каждой из кото-

рых могут быть задействованы сотни тысяч и миллионы узлов. В связи с этим ви-

дится перспективным рассматривать СДО как крупномасштабную эволюциони-

рующую сеть и использовать данную концепцию для моделирования и проекти-

рования системы дистанционного образования.

Достоверность научных результатов обеспечивается непротиворечивостью

онтологии, корректным обоснованием и анализом сетевых моделей и достаточной

статистикой при выполнении расчетов.

Объектом исследования является процесс моделирования компьютерных

сетей.

Предмет исследований – методы, модели и информационные технологии

моделирования компьютерных сетей для применения в различных отраслях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докла-

дывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях и

семинарах, среди которых Межведомственный межрегиональный семинар Науч-

ного Совета НАН Украины «Технические средства защиты информации» (Киев,

2015), Междунар. науч. конф. «Информационные технологии в науке, управле-

нии, социальной сфере и медицине» (Томск, 2013-2014 гг.), Байкальская конф.

«Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Ир-

кутск, 2014 г.), Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные вопросы обеспечения

кибербезопасности и защиты информации» (Верхнее Студеное, 2015-2016 гг.),

16

Всеукр. науч.-практ. конф. «Состояние и совершенствование безопасности ин-

формационно-телекоммуникационных систем» (Коблево, 2016) и др.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения,

четырех глав, выводов по работе, изложена на 182 страницах машинописного тек-

ста, включает 14 таблиц, 57 рисунков, 172 источников литературы и 3 приложе-

ния на 27 страницах.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 17 науч-

ных работах, в том числе 10 статьях в специализированных отечественных и за-

рубежных рецензируемых научных изданиях (2 входят в международные науко-

метрических баз Index Copernicus, EBSCO и т.д.), и 7 материалах научных конфе-

ренций.

17

Раздел 1

АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Анализ проблем и постановка задач с учетом специфики Йемена

В Йемене к проблемам в области образования добавляется элементарная не-

грамотность. По факту трудно или невозможно обучить грамоте в традиционных

классах из-за финансовых проблем, плохо развитой образовательной инфраструк-

туры, отсутствия высококвалифицированных кадров и обучаемые обычно не

находятся в одном определенном месте, а рассредоточены рассеяны по террито-

рии страны, поэтому дистанционное образование (ДО) более выгодно и удобно

для обучения и развития человека. При анализе важности и роли ДО для живущих

в XXI веке подтверждается мнение о том, что необходимо развивать дистанцион-

ное образование в учебных заведениях различных государств, особенно в странах

третьего мира с высоким уровнем неграмотности (пример того же Йемена). Сту-

дентам предлагают такой тип обучения, при котором качество образования почти

равно стандартной форме обучения (традиционной), потому что работа ведется с

каждым студентом индивидуально. Йемену положено выйти на передовые пози-

ции в приобретении (или создании) и освоении СДО. Такие системы позволят

сделать устойчивой тенденцию к развитию и совершенствованию всех систем об-

разования. Необходимо реализовать СДО доступные для всего населения страны.

К тому же надо подготовить квалифицированные кадры для разработки учебно-

методического обеспечения.

Рассматривая дистанционное образование как инновационную, гибкую и

модернизируемую форму предоставления знаний, необходимо сформулировать

основные задачи, стоящие перед ним. Учитывая специфику данной диссертации и

необходимость практического использования ее в условиях Йемена как плацдар-

ма для развития ДО среди стран третьего мира, объективно выстраиваются сле-

дующие необходимые задачи, стоящие перед ДО в сфере подготовки специали-

стов с точки зрения профессионализма, необходимых управленческих навыков и

стратегических задач [90].

18

Разработка и внедрение собственной национальной системы дистанционно-

го образования в Йеменской Республике позволит снизить стоимость образова-

тельных услуг и сделать их более доступными. Данная проблема особенно чув-

ствительна для Йемена, поскольку это одна из беднейших арабских стран (173

место в мире по уровню ВВП на душу населения).

Нами были отмечены следующие условия, которые необходимы для разви-

тия образовательной системы Йемена:

1. Ликвидация технической отсталости традиционного исламского об-

щества в плане доступа к передовым технологиям Запада. Это фундаментальная

проблема, которую необходимо решить в самое ближайшее время.

2. Расширение доступа к образовательным технологиям для лиц, ранее

не имевших к ним доступа (определенные этнические группы, женщины, инвали-

ды).

3. Создание информационной системы для обучения и переподготовки

специалистов на основе интернационализации и активного международного об-

мена актуальной научной и практической информацией.

4. Расширение доступа к образовательным технологиям для труднодо-

ступных территорий государства, способствующим их экономическому и соци-

альному развитию.

5. Снижение влияния радикальных религиозных группировок и предот-

вращение насилия за счет духовного просвещения населения и гуманитарной об-

разовательной сферы, препятствующей росту социальных проблем в обществе и

продвижению идей терроризма, формированию идеологии мирного Ислама и

межрелигиозному сотрудничеству на основе идеи понимания необходимости

мирного сосуществования.

Наиболее перспективным с этой точки зрения является конструктивное рас-

смотрение вопросов развития в целом системы образования через призму органи-

зации процесса обучения, проблем восприятия, мотивации и усвоения образова-

тельной информации, формировании навыков к самообразованию и самообуче-

нию [91]. Немаловажным моментом в данной проблематике является анализ

19

функционирования систем традиционной образовательной системы и дистанци-

онной не только в плане противопоставления, но и в плане взаимодействия си-

стем, развития систем доступа и распространения образовательных технологий,

факторов, влияющих на его обучение.

1.2 Сравнительный анализ традиционного и дистанционного образования

При сравнительном анализе учитывается множество факторов и инструмен-

тов, в значительной степени влияющих на процесс обучения, а также роли, кото-

рые играют преподаватель и учащийся в процессе обучения. Предлагается табл.

1.1 сравнения традиционной системы образования и дистанционной.

Таблица 1.1

Сравнения традиционного и дистанционного образования

Объект сравнения

Традиционное образование

(аудиторное)

Дистанционное образование

Образовательные цели

Формирование полноценной, всесторонне подготовленной, само-

стоятельной личности, способной решать поставленные задачи на

качественно новом уровне, гибкой к мировым общественным про-

цессам и способной быть интегрированной в процессы глобализа-

ции, но сохраняющей национальное самосознание и духовные тра-

диции

1. Положение преподава-

теля и учащегося в обра-

зовательном процессе

Основывается на традиционной

культуре, специализирующей на

производстве знания, где пре-

подаватель является основным

игроком в процессе обучения

при пассивной роли учащегося

Представляет собой новый вид

цифровой культуры, где глав-

ную роль в процессе получения

знания играет студент, а препо-

даватель выполняет лишь роль

корректора и наставника

2. Финансово-

материальные затраты на

процесс обучения

Низкие расходы по сравнению с

дистанционной формой в нача-

ле обучения. Отсутствие необ-

ходимости в разработке интер-

активной среды обучения и

подготовке преподавателя и

Высокие расходы при освоении

процесса обучения на началь-

ном этапе. Требуется соответ-

ствующая компьютерная техни-

ка и интерактивная среда обуче-

ния, а также соответствующая

20

студента для работы в ней подготовка преподавателя и

студентов

3. Доступ к образователь-

ным материалам и затра-

там, индивидуализация

траектории обучения

Большинство студентов обуча-

ются в одном месте и время, то

есть синхронно. В результате

нет возможности для гибкого

обучения лиц, по тем или иным

причинам не успевающим в

развитии общего потока насе-

ления

Обучение происходит в любом

место и в любое время, то есть

асинхронно. Есть возможности

для гибкого доступа к знаниям и

выбора индивидуальной систе-

мы обучения, учитывая те или

иные потребности учащегося

4.Учебно-методическое

сопровождение процесса

обучения

Содержание обучения пред-

ставляется обычно в виде пе-

чатного текста с некоторыми

изображениями, с использова-

нием аудио и видеотехники для

формирование интерактивности

обучения

Содержание обучения представ-

ляется в более интерактивном

варианте, где процесс обучения

сопровождается не только тек-

стом и изображениями, но и ви-

део, интерактивными схемами и

графиками

5.Организация

коммуникации между

преподавателем

и студентом

Связь с преподавателем опреде-

ляется во время отдельных за-

нятий, где есть ограниченное

время для обратной связи огра-

ничено

Свободная связь между препо-

давателем и студен-том посред-

ством интерактивной среды об-

щения на основе чатов, форумов

и систем видеосвязи в неогра-

ниченном временном формате,

удобном для обеих сторон

6. Языковые параметры в

обучении

Обучение происходит чаще все-

го на одном, реже двух, языках

из-за местной ограниченности

обучения

Образование может носить

мульти-язычный характер в свя-

зи с доступом к Интернету и ин-

терактивной образовательной

среде

7. Регистрация, сертифи-

кация параметров обуче-

ния

Регистрация, администрирова-

ние и сертификация стандартов

образования производятся ло-

кально одним человеком

Регистрация, администрирова-

ние и сертификация стандартов

образования производятся ди-

станционно

8. Соотношение по охвату

обучаемых студентов

Ограничено территорией учеб-

ного заведения, объемом учеб-

Ограничено лишь возможно-

стями интерактивной системы

21

ной литературы обучения

9. Отношение к типу по-

лучения образовательных

знаний

Основано чаще всего на пассив-

ном изучении обработанной

информации, передаваемой

преподавателем

В основе изучения лежат крити-

ка и анализ изучаемого матери-

ала на основе самостоятельной

работы учащегося

10. Обновление информа-

ционной базы образова-

тельных материалов

Процесс обновления учебных

материалов происходит гораздо

медленней и чаще всего носит

локальный характер, не всегда

учитывающий все параметры и

нужды учащихся

Процесс обновления учебных

материалов происходит гораздо

быстрее из-за активной роли

международного влияния и по-

стоянного получения нового по-

тока информации по каналам

связи

11. Уязвимость Система традиционного обуче-

ния уязвима к природным угро-

зам

Система ДО уязвима к техно-

генным угрозам

Из табл. 1.1 можно сделать вывод о том, что традиционное и дистанционное

обучение совпадают в целях, но отличаются в инструментах организации доступа

образовательной информации. Цель каждого вида заключается в получении высо-

кого уровня профессиональной квалификации учащихся через процесс обучения.

При этом немаловажным в данном процессе остаются вопросы экономических за-

трат на образовательный процесс, стоимость которого в мире значительно растет.

ДО может значительно снизить эти расходы за счет снижения затрат на обслужи-

вание материально-технической базы учебного заведения (содержание и обслу-

живание помещений, оплата преподавательского труда, административного и об-

служивающего персонала, приобретение и хранение учебных материалов) и

направить их на решение непосредственно образовательных задач. Кроме того,

немаловажным в плане обучения учащегося являются вопросы его мотивации и

учет индивидуальных особенностей личности (скорости восприятия информации,

способности ее анализа, структурирования и способности делать на ее основе

определенные выводы, а также ее использование в повседневной жизни). В си-

стеме менеджмента традиционного образования акцент всегда делался на пассив-

22

ное восприятие учащимся информации, так как это был самый простой и дешевый

способ охвата большой аудитории. Часто такой подход не всегда учитывал инди-

видуальные особенности учащихся, тем самым снижая во многом личностный и

мотивационный потенциал, превращая процесс обучения в «конвейер», где уча-

щийся получал шаблонизированное мышление. Такая позиция в конце концов

привела к кризису образования в XX веке, так как бурное развитие информацион-

ных технологий требовало широкого и всестороннего подхода к обучению. Все

это требует решения новых задач и снижения затрат на обучение, где ДО значи-

тельно выигрывает перед традиционным из-за своей гибкости и мобильности по

отношению как к студенту, так к и преподавателю, так как снижает нагрузку на

коммуникацию (проезд до места обучения, более рациональное использование

рабочего времени, более гибкий учебный план).

Отдельно можно рассмотреть экстернат, как некий прообраз дистанционно-

го обучения с элементами асинхронного обучения, при котором учащийся также

самостоятелен в выборе программ и сроков обучения, но изучает материал без

использования специализированной СДО, предоставляющей информацию в ин-

терактивном виде (видео, аудио, графики, таблицы). При этом определенно сни-

жается интерактивность образования, что может стать значительной проблемой

для ряда учащихся. Необходимо отметить, что такая форма имеет проблемы мо-

тивации учащегося, так как отсутствует мотивационная среда, в которой бы лич-

ность развивалась под воздействием среды окружения. Это немаловажная про-

блема для некоторых категорий учащихся, которую можно решить путем созда-

ния института тьюторства, специализированых наставников, которые помогали

бы контролировать процесс обучения [66]. Основные объекты образовательного

процесса, для которых форма дистанционного образования является наиболее

удобной, рассмотрены на примере следующей сравнительной таблицы (табл. 1.2).

23

Таблица 1.2

Соотношения различных категорий граждан в сравнении образовательных про-

цессов традиционной и дистанционной форм обучения

N Критерий Традиционное об-

разование

Дистанционное

образование

1 Иностранные граждане, желающие полу-

чить образование в других странах в более

престижных университетах, но не имею-

щие для этого различных возможностей,

как, например многие юноши в Йемене

+ + +

2 Женщины, имеющие на воспитании детей

или не допускаемые в университет из-за

традиционных семейных стереотипов и

устоев

-

+

3 Лица, которые вынуждены были оставить

получение образования по финансовым

или иным причинам

-

+

4 Лица, проживающие в труднодоступных

местах, удаленных от вузовских центров

- +

5 Инвалиды и лица, имеющие медицинские

ограничения, находящиеся на лечении в

госпиталях и нуждающихся в обучении на

дому

-

+

6 Рабочие, не имеющие возможности полу-

чить образовательные услуги

- +

7 Лица, желающие пройти переподготовку

или получить дополнительное образование

+ + +

8 Военнослужащие, проходящие службу, а

также уволенные в запас и члены их семей

- +

9 Преподаватели, менеджеры и другие спе-

циалисты, проходящие переподготовку и

повышение квалификации

+ + +

10 Субъекты и объекты пенитенциарной си-

стемы (в прогрессивных странах)

- +

24

( + ) Достаточно подходящий.

( + +) Наиболее подходящий.

( - ) Недостаточно подходящий.

В результате, образовательная система в виде дистанционного образования

значительно повышает спектр категорий граждан, вовлеченных в образователь-

ный процесс. Это играет немаловажную роль в разработке и индивидуализации

образовательных планов для учебных заведений, корректирующих различные

направления развития образовательного уровня учащегося.

1.3 Анализ примеров развития дистанционного образования в мире

Рассмотрение и анализ развития дистанционного образования как иннова-

ционной модели включает в себя:

1. Основы ее функционирования.

2. Основные достоинства и недостатки предоставленных моделей СДО,

их особенность, стандартизацию и классификацию.

3. Технологическую, педагогическую и социальную специфику истории

использования СДО в развитых странах, ее влияние на социальные и экономиче-

ские процессы.

Следует отметить, что в процессе разработки данного направления, в дис-

сертации требуется произвести свот-анализ различных подходов в образователь-

ной деятельности разных стран. Как было указано ранее, большое значение для

Йемена имеет опыт стран Европы, США, Японии, Китая и России – лидеров в об-

ласти исследования и развития ДО, также немалую роль играет опыт и арабских

стран (Оман, ОАЭ и Саудовская Аравия) как платформы ДО в арабском мире.

Дистанционное обучение в США

Дистанционное образование США играет важную роль в формировании со-

временной образовательной системы не только самой страны, но и всего мира.

Отчасти Америку можно назвать даже родиной дистанционного образования, так

как во многом эта страна стала прообразом различных удачных технологий в об-

ласти ДО. По данным начала 1990-х годов, 98% школ системы начального и сред-

25

него образования имели только один компьютер на девять студентов, а в настоя-

щее время компьютер доступен для каждого студента во всех школах США. В

1999 году все штаты завершили планы, связанные с компьютерными технология-

ми в сфере образования. В стране начали совершенствовать методологию ДО и

применять его в школах. Внимание сосредоточено на процессе подготовки учите-

лей, чтобы помочь своим коллегам и студентам, а также обеспечении инфра-

структуры для функционирования компьютеров и сетей, объединяющих школы.

Со временем образовательное программное обеспечение становилось эффектив-

ней, и было включено в состав учебного плана. Внедрение дистанционных мето-

дов в сфере образования стало государственной целью и основой во всех учебных

программах.

Японский опыт развития ДО

Япония начала активные практические исследования в области развития ди-

станционного обучения в 1994 году путем построения собственной сети телеви-

зионного вещания. В прямом эфире происходила трансляция различных образо-

вательных курсов. 1995 год стал этапом реализации другого проекта, известного

как «Проект ста школ», где школы были подключены к набирающей свое начало

сети Интернет с возможностью проведения экспериментов и опытно-

конструкторских работ. В результате данного процесса были сформированы

национальная система взаимодействия министерства образования и сети образо-

вательных учреждений провинций, оперативно решающие вопросы коммуника-

ции и управления. В результате этого, в течение 2012 года в сферу ДО было во-

влечено более 250 тысяч студентов различных специальностей двадцати пяти

университетов и колледжей. Это позволило Японии значительно снизить затраты

на подготовку специалистов и увеличить ее эффективность в быстроменяющейся

технологической экономике.

Дистанционное образование в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ)

Министерство образования и молодежи ОАЭ приняло проект развития

учебной программы по обучению компьютерным технологиям в средних школах.

Приступили к реализации этого проекта в 1989-1990 учебном году для десятого и

26

одиннадцатого классов сначала в двух школах каждого города и района, а в сле-

дующих годах – для всех школ во всех регионах.

Дистанционное образование в Султанате Оман

В рамках развития образования, министерство образования подготовило

грандиозный и амбиционный план. Система образования состоит из двух этапов:

базовое (с 1 по 10 класс) и средней школы (11 и 12 год). Министерство образова-

ния Оман стремилось ввести компьютеры в обучающие центры базовых школ для

достижения следующих целей:

1. Предоставление студентам навыков, благодаря которым они смогут

легко справиться с компьютером.

2. Приобретение мультимедийных компьютерных программ, используе-

мых для помощи в развитии психического потенциала школьника и содержащих

огромное количество научных знаний.

3. Развитие навыков любознательности, исследования, самообучения и

самостоятельности в получении информации из различных источников [63].

1.3.1 Краткий обзор данных о дистанционном образовании

ДО является одним из наиболее перспективных способов передачи знаний,

умений и навыков, появившихся в период XIX века, с активным развитием почто-

вого сообщения между городами и отдельными странами. Первоначально все это

носило характер так называемой кейс-технологии, т.е. передачи учебных матери-

алов и ответов учащегося по традиционной почте, что было довольно длительным

и дорогостоящим процессом, который вызывал неудобство для обеих сторон в

процессе обучения. Но с развитием технологий передачи информации данные

процессы значительно ускорились, начиная с изобретения телеграфа в 1832 году,

появления радио в 1896 году, телевидения в 1923 году, и, в конце концов, всемир-

ной сети Интернет в 1990 году, а так же, к концу ХХ века, технологий мультиме-

диа.

27

Ускорение передачи большого объема информации с сохранением ее каче-

ства значительно повлияло на распространение образовательных технологий сре-

ди населения государства (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Население Йемена (распределение на 2015 год)

Исходя из вышесказанного, следует обратить пристальное внимание на сле-

дующие задачи организации процессов дистанционного образования:

1. Профессиональная коммуникация преподавателя и учащегося во вре-

мя учебного процесса на расстоянии и при отсутствии прямого контакта и кон-

троля за ходом обучения со стороны преподавателя.

2. Технические и программные продукты, используемые в процессе обу-

чения, их адаптация под те или иные нужды учащихся.

3. Соответствие образовательного процесса государственным образова-

тельным планам.

4. Социальные и политические требования к подготовке кадров [44].

При этом обратим внимание в рамках пп. 1-3 на:

вопросы введения инноваций в традиционные процессы обучения;

28

особенности адаптации к процессам обучения лиц с ограниченными

возможностями и женщин (в арабских и исламских странах) как ключевых факто-

ров прогресса обучения.

1.3.2 Мировой исследовательский опыт в области дистанционного

образования

Выяснены важнейшие предшествующие исследовательские работы в обла-

сти ДО, что позволило определить следующее:

1. Исследование ДО, Берман Б.Л, 2007 (США). Рассматривались страте-

гии ДО, признанные в университетах Европы и США, для увеличения шансов по-

лучения образования, улучшения качества и уменьшения стоимости обучения. В

своем исследовании автор пришел к выводу, что основные достоинства ДО: мно-

гообразие, удобство и легкость применения.

2. Работы Ф.Т. Мохайа, 2006 (Саудовская Аравия), были нацелены на

определение требований качества в ДО. Результаты свелись к тому, что качество

ДО достигается на основе использования надлежащей модели образования, при-

менения стандартов ДО и наличия таких свойств как «соблюдение, соответствие,

выбор инструментов на основе четких научных стратегий».

3. К.В. Лай, 2005 (Новая Зеландия), уточнил учебные стратегии, под-

держивающие эффективность обучения в среде ДО и дал описание того, как мож-

но практически применять такие стратегии.

4. К. Сузан, 2003 (США), ввела ряд показателей, используемых для

оценки качества электронных курсов, таких как гибкость, оперативность, под-

держка студента, взаимодействие и участие студента в процессе обучения, ожида-

емые преимущества и простота использования технологии.

5. Чарлиз и Доффи (Великобритания), 2001 отметили ряд принципов,

используемых для оценки электронных курсов в СДО.

Эти основные принципы:

Поощрять хорошую практику связи студентов с преподавателями на

основе форума общественных обсуждений.

29

Приветствовать практическое сотрудничество между студентами и

оценивать мнение о степени сотрудничества студента по числу его контактов.

Безусловно, студенты при этом нуждаются в обратной связи со стороны учителей.

Поддерживать активное обучение путем поощрения проектов студен-

тов, в результате чего повышается уровень мотивации, производительности и

навыков развития [77].

Общий вывод заключается в том, что главное внимание уделяется органи-

зационной, педагогической и технической компонентам ДО, оставляя без должно-

го внимания иные существенные составляющие этой сложной системы.

1.3.3 Системы дистанционного образования: общепризнанные страте-

гии в исследованиях и реализациях этих систем

Главным образом рассматриваются организационные и педагогические сто-

роны и построение соответствующих им моделей. Эти стратегии позволяют оце-

нить достоинства и недостатки СДО.

Достоинства

1. При ДО, ни учителю и ни студенту требуется быть в одном месте для

обмена информацией. Студент может читать, слушать и смотреть лекцию онлайн

в любом месте (дома, в другом городе или в другой стране) и в любое удобное для

него время. Он также может слушать, читать или смотреть лекции много раз и ко-

гда ему захочется, а также учитель может передать свою лекцию в разных видах

(текст, аудио или видео) через Интернет.

2. Преодолевается проблема помещений для проведения занятий в уни-

верситетах и образовательных учреждениях. В ДО не требуются аудитории или

преподаватели в каждом из помещений. Это означает, что университеты могут

решать проблему нехватки учителей и увеличить прием.

3. Достигается возможность обучения всех, кто хочет приобрести новые

или дополнительные знания, получить дополнительное образование не прерывая

свою работу.

30

4. Обеспечиваются благоприятные условия к образованию женщин, и

поощрение их образования в социумах, которые еще до сих пор выступают про-

тив женского образования, что наблюдается в ряде районов Йемена.

5. Эффективное участие в профессиональной и общественной областях в

виде информационного общества.

Недостатки заключаются в следующем:

1. Необходимость дополнительного обучения преподавателей и студен-

тов навыкам использования интернета.

2. Требуется технологическая инфраструктура.

3. Скорость обмена информацией между пользователем и компанией,

предоставляющей услуги Интернета. Это постоянная проблема в странах третьего

мира, где разрушаются кабели передачи информации.

4. Безопасность веб-сайтов, при сдаче экзаменов.

5. Большие затраты при построении центров ДО в виде покупки серве-

ров, программного обеспечения, а также возможной аренды сервера.

6. Отсутствие постоянного контакта между преподавателем и студента-

ми. В традиционном образовании студент может связаться с товарищами, повто-

рить и узнать разные мнения остальных студентов, а также при прямой связи сту-

дент может запрашивать информацию повторно [65].

1.4. Цели и задачи развития информационно-коммуникационных

технологий и дистанционного образования в процессе глобализации

Образование является ключевым фактором развития общества и искусством

обучения гражданина. Система образования предполагает деятельность, имею-

щую свои социальные, политические и культурные стороны. При построении лю-

бого проекта требуется определить цели, задачи и его эффективность.

Общие цели и задачи развития дистанционного образования заключаются в

следующем:

31

1. Обеспечение подходящей альтернативы для людей, которым не

предоставляется возможность обучения в университетах или иных учебных заве-

дениях.

2. Улучшение навыков самоуправления у студентов для достижения вы-

сокого уровня понимания самого себя и окружающих.

3. Достижение равенства в возможностях обучения, позволяющее обес-

печить учебный процесс доступным для всех.

4. Снижения расходов на обучение для каждого члена сообщества с со-

действием повышению уровня культуры, науки и социальности.

5. Обеспечение педагогов современными методами и способами обуче-

ния.

6. Возможность обучаться независимо от ограничении места и времени

при переходе к процессу дистанционного образования.

7. Предоставление разнообразных образовательных ресурсов, которые

помогают уменьшить индивидуальные различия в среде обучаемых, на основе

поддержки учебных заведений различными интерактивными методами препода-

вания.

8. Развертывание технологии в обществе и предоставление более широ-

кого понятия непрерывного образования.

9. Использование умений и навыков у молодых ученых.

10. Восполнение недостатка преподавателей и квалифицированных ин-

структоров во многих или некоторых научных заведениях и областях [59], [85],

[99].

1.4.1 Специфика образовательной системы Йеменской Республики: мо-

рально-этические, правовые, организационные и технические сферы

Рассматривая особенности развития и применения ДО в тех или иных стра-

нах Арабского Востока, необходимо учитывать любые проблемы его функциони-

рования в условиях исламской культурной среды и уровня технологического раз-

вития.

32

Многие исследователи рассматривали ДО со стороны педагогики или тех-

нологии, а в нашем исследовании главный подход в построении СДО заключается

в том, что рассматривается не один или два отдельных направления, а целый ком-

плекс взаимодействующих сфер – морально-этических, правовых, организацион-

ных, технических, физических, математических, а также социально-

экономических (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Направления исследования ДО

1.4.2 Морально-этические принципы дистанционного образования

Учитывая специфику применения дистанционного образования необходимо

отметить такую важную черту, как морально–этическое восприятие исламской

общественной средой задач и технологий данного вида обучения. Следовательно,

главным принципом, которым мы будем руководствоваться в нашей исследова-

тельской работе, будет непротиворечивость и соблюдение баланса между тради-

ционными исламскими ценностями и традициями арабского народа и использова-

нием ИКТ в образовательной деятельности. Одновременно с этим, подразумева-

ется расширение доступа к совместному обучению для лиц разного социального

33

уровня и пола, в частности, для женщин, которым ранее доступ к образованию во

многом был закрыт.

Такой подход, положенный в основу дальнейшего сетевого моделирования

не входит в противоречие с исламскими ценностями, так как равенство возмож-

ностей для всех также заложено в исламе, как и в любой из четырех основных ми-

ровых религий.

1.4.3 Правовые принципы дистанционного образования

Кроме морально-этических принципов, ДО имеет под собой и правовое ре-

гулирование тех или иных сторон процесса обучения. Необходимо выделить сле-

дующие правовые составляющие деятельности ДО:

1. Регулирование деятельности образовательного учреждения по вопро-

сам аккредитации и лицензирования программ, используемых для дистанционно-

го обучения.

2. Регулирование прав учащегося по отношению к образовательному

учреждению, занимающемуся ДО.

3. Формирование образовательной системы на основе получения прав и

выполнения обязательств [1].

Лишь аккредитованные учебные заведения имеют право проверять качество

предоставляемых образовательных услуг, регулировать деятельность образова-

тельных учреждений. Также программы, по которым ведется обучение с исполь-

зованием дистанционных технологий, обязательно должны быть лицензированы

или с открытым ресурсом, поэтому тем, кто предоставляет обучение дистанцион-

ным способом в виртуальном пространстве, необходимо иметь лицензию на право

проведения образовательной деятельности и свидетельство о государственной ак-

кредитации [89].

Чтобы избежать нарушения государственных законов, необходимо иметь

локальное или зарубежное признание, как аккредитация в ассоциации по разви-

тию университетских бизнес школ (AACSB) или в системе аккредитации высших

учебных заведений (EQUIS). Информация об этих документах должна быть в от-

34

крытом доступе на сайте учебного заведения. Кроме этого, использование ди-

станционных образовательных технологий регулируется законодательными акта-

ми Министерства образования и науки страны. В приложении 1 рассматриваются

два примера законодательства дистанционного образования в Йемене.

Следует отметить, что ДО организуется по определенным принципам на ос-

нове стандартов с целью обеспечения:

Права получения образования для всех желающих.

Контроля качества образования.

Гарантии прав студентов.

Поддержания академических аккредитаций.

Устойчивости непрерывности СДО.

Управление дистанционного образования и функционирования образова-

тельного процесса в большинстве учебных заведений организуются департамен-

тами образования ДО в соответствии с рис.1.3.

1.4.4 Технические составляющие дистанционного образования

Современные информационные технологии открыли новые возможности в

различных областях науки, в частности в дистанционном образовании. Стали раз-

рабатываться новые программные решения. В области телекоммуникаций пред-

ставлены разные возможности связи (письменные, аудио и видео).

Среди программного обеспечения есть так называемые системы управления

обучением (СУО), которые стали известны в большинстве мировых университе-

тов. Такие системы предоставляют разные услуги преподавателю и студенту, а

также управлению образования, где регулируется процесс льготного входа и вы-

хода. Эти системы предоставляют удобные способы обучения, средства связи и

возможность организовать группы. СУО является программным приложением,

предназначенным для планирования, реализации и оценки процессов обучения, а

также предоставления связи между студентом и преподавателем, учителем и

учебными материалами, а также учебным заведением [39].

35

Рис. 1.3. Управление ДО и функционирования образовательного процесса

Таким образом, эти системы представляют собой окно, через которое сту-

дент связывается с образовательным учреждением, которое обеспечивает ему

учителя и учебные материалы, а также то, что ему нужно в области администра-

тивных вопросов, связанных с регистрацией и другими аспектами, касающихся

его обучения. Студент получает учебные материалы в виде текстовых файлов,

презентаций или видео, также он может связаться с другими студентами через

форумы, группы новостей или видео конференции. Что касается преподавателей,

то они могут предоставить учебные материалы в указанных выше видах, предъ-

явить свои расписания, учебные планы. Учебные учреждения получают СУО од-

ним из трех способов:

1. Учреждение решает организовать СДО, и в таком случае ему необхо-

димо иметь свое оборудование и специалистов, которые могут организовать и

поддерживать технические требования, но такой вариант обходится дорого.

36

2. Несколько учебных учреждений могут заключить совместный дого-

вор на обмен услугами и информацией, что сокращает расходы и обеспечивает

обмен опытом.

3. Заключение договора с одним из предприятий, управляющих СДО.

При этом условия управляющего предприятия могут удовлетворить потребности

учебного заведения, но бывает, что абонентская плата большая, а также реализо-

ванные системы не всегда могут подходить учреждению.

Существуют разные СУО, предоставляющие свои услуги как, например:

Firstclass, Lotus Learning Space, Blackboard и WebCT [79].

1.4.5 Анализ существующих моделей системы дистанционного образования

Большая часть известных моделей (табл. 1.3) делает акцент на социальную

составляющую СДО. Например, известная модель, используемая многими прак-

тиками, [146] состоит из трех социальных элементов: наличие преподавателя, со-

циальное взаимодействие (общение студентов друг с другом) и знания, получен-

ные студентом в результате общения. В таких моделях не учитываются вопросы

технической реализации, безопасности, учета специфики общества в котором реа-

лизуется СДО. Другие модели делают акцент на новые технологии, в частности

облачные[147]. В этой модели изучается как лучше организовать образователь-

ный процесс в облаках. Учитываются вопросы безопасности и доступности обра-

зовательного контента. В модели [148] предложен комплексный подход, учиты-

вающий технологический, педагогический и административный аспект разработ-

ки СДО. В модели[149] уделяется большое внимание технической реализации

СДО и в особенности, оценки качества внедрения.

Таблица 1.3

Многокритериальный анализ существующих систем ДО

Работа Соц. Педаг. ИКТ Орг. ИБ

Swan k + - - - -

Leloglu + + - - -

Madar M - - - + -

37

1.4.6 Ключевые факторы, препятствующие доступу граждан Йемена к

образовательным услугам

антропогенные (религиозные противоречия, трайбализм, сопровожда-

емый гражданской войной, гендерные проблемы, социальное расслоение, бед-

ность, неграмотность, нехватка квалифицированных профессиональных кадров,

гигантский уровень коррупции);

техногенные (сбои-отказы устаревшего оборудования (табл. 1.4));

стихийные (труднодоступность территорий, распространение инфек-

ционных заболеваний, пожары).

Таблица 1.4

Статистика использования Интернет и мобильной связи

Место Страна Процент населения

с доступом к Интернет

Процент населения,

которое использует

мобильную связь

117 Zimbabwe 19.54% …

118 Honduras 19.40% …

119 Angola 19.36% …

120 Yemen 19.14% 54,4%

121 Mongolia 17.85% …

122 Uganda 16.79% …

Выводы по разделу: проанализированы существующие модели СДО, опре-

делены ключевые тормозящие факторы, препятствующие созданию образова-

тельных информационных систем в йеменском социуме и в сравнении рассмотре-

ны модели СДО в двух передовых странах с разной культурой (Япония и США), и

в арабских странах (Оман и ОАЭ). Особенности развития и применения дистан-

ционного образования в странах Арабского Востока заключаются в том, что

необходимо учитывать многие проблемы его функционирования в условиях ис-

ламской культурной среды и уровня технологического развития.

38

Раздел 2

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ

ЙЕМЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Развитие нового вида обучения для образовательной сферы стран арабского

мира и, в частности ЙР, в современных условиях немыслимо без построения но-

вой онтологии образования, включающей такие компоненты, как тезаурус, таксо-

номия, семантическая сеть. Онтология является платформой для разработки но-

вых стратегий и моделей, которые предлагается использовать при конструирова-

нии эффективной СДО.

2.1 Математические аспекты стволовых сетей

Эффективными инструментами исследования и реализации структурного

управления и топологической устойчивости систем различной природы зареко-

мендовали себя модели, использующие комплексные сети [1-3]. Этот современ-

ный сетевой подход предполагает необходимыми как прозрачную прикладную

содержательность, так и внутреннюю математическую основательность.

Предложенное в [4] описание сложных сетевых структур в виде кружева

единых сетей (КЕС) нашло свое применение для задач в социальной, информаци-

онной, биологической областях, предполагая использование общих и оригиналь-

ных инструментов визуализации [5]. Выделяясь своей простой практической ин-

терпретацией и графической ясностью, КЕС нуждается в тщательном математи-

ческом описании, первые попытки которого заявлены в [6]. Концепция кружева

единых сетей КЕС (или ART2 кружево), базируется на сквозном описании ос-

новных категорий взаимодействия множества сущностей ( субъектов, объектов) с

помощью многослойного ( многоуровневого ) набора сетей произвольной тополо-

гии, в т.ч. комплексных. В основе подхода лежат бинарные (парные) взаимодей-

ствия сущностей (акторов) в отдельных тематических слоях (ТС) (Рис.2.1).

39

Рис. 2.1 Взаимодействия сущностей (акторов) в отдельных тематических слоях

Рис. 2.2 Трёхмерная кубическая матрица для трехслойной s-сети.

Предлагая математическое описание частного случая КЕС, так называемой

стволовой сети (stem network), s-сети, отметим, что сеть задается триплетом (S, T,

R), где S ={s1, s2,..., sn}– непустое множество стволов, T ={t1, t2,..., tm}– непустое

множество тематических слоев, R=(R1, R2, …, Rm)– совокупность бинарных отно-

шений на множестве S, где Ri соответствует тематическому слою ti.

В такой интерпретации s-сеть представляет собой совокупность графов, за-

данных на одном и том же множестве узлов. Каждый отдельный граф задает связи

40

между узлами в тематическом слое. Отметим, что s-сети можно также предста-

вить, как помеченный мультиграф, где метка ребра указывает на принадлежность

последнего к соответствующему тематическому слою.

По аналогии с графами можно рассматривать неориентированные и ориен-

тированные s-сети. Если каждый тематический слой описывается ориентирован-

ным графом, то такую s-сеть будем называть ориентированной. Если же каждый

тематический слой описывается неориентированным графом, то такую s-сеть бу-

дем называть неориентированной. Смешанной будем называть s-сеть, в которой

имеются ориентированные и неориентированные тематические слои.

Два ствола называются смежными, если они соединены ребром хотя в од-

ном из тематических слоев. Если два ребра имеют общий ствол, они также назы-

ваются смежными. Если два смежных ребра находятся в одном тематическом

слое, то определим их сильно смежными, иначе - слабо смежными. Пусть ребро e

соединяет стволы a и b в каком-либо тематическом слое. Тогда стволы a и b ин-

цидентны ребру e.

В теории графов одним из способов задания графа является матрица смеж-

ности (рис. 2.2). Учитывая многослойность рассматриваемой s-сети, соответ-

ствующая ей матрица смежности может быть задана как трехмернаяijkCC , где

случае ожномпротивопол в,0

слое; ом-k в связь существует j и i стволамимежду если1,,, kjiC

Также можно для задания s-сети использовать матрицы инцидентности,

описывающие каждый слой. Тогда сеть будет задаваться множеством

{H1, H2,..., Ht}, где матрица инцидентности k-го слоя, т.е.

случае ожномпротивопол в,0

слое; ом-k в jребру инцидентен i ствол если1,k

ijH

Можно предложить еще один разумный способ задания сети. Построим

граф GS, объединив все слои s-сети. Назовем этот граф общим графом сети. Об-

щий граф, по сути, описывает смежность стволов сети, т.е. связь стволов хотя бы

41

в одном тематическом слое, не важно в каком. Граф GS может быть описан мат-

рицей инцидентности H. Введем матрицу слоев

, где

случае ожномпротивопол в,0

;G графа j ребро содержит i слой если1, s

, jiM

Матрицы H и M однозначно определяют s-сеть.

Аналогичным способом можно задать матрицу весов связей рис.2.3,

, где

нет связи т такесли ,

слое; ом-k в j и i стволамимежду связи весv,,, kjiV

Рис. 2.3. Матрица весов связей

Тогда очевидным образом для s-сети можно определить операции, анало-

гичные операциям над графами.

Рис. 2.4. Операции с s-сетями

42

Далее, рассмотрим понятия маршрута и пути для s-сетей. Если переход от

одного ствола к другому возможен только в одном тематическом слое, то эти по-

нятия не будут отличаться от аналогичных в теории графов для каждого темати-

ческого слоя. Если же переход от одного ствола к другому возможен в разных те-

матических слоях и не имеется ограничений на переход из одного слоя в другой,

то можно перейти к рассмотрению маршрута или пути для сети в целом. Пусть

имеется неориентированная сеть. Обозначим через eik ребро ei k-го тематического

слоя. Общим маршрутом сети из ствола s0 в ствол sn называется последователь-

ность вида s0 e1i s1 e2j s2 e3k…enl sn, в которой любые два соседних элемента инци-

дентны. Длиной маршрута называется количество ребер в нем. Если все ребра

различны, то маршрут называется цепью. Расстоянием между стволами будем

называть длину кратчайшей цепи. Для нагруженных сетей, если заданы длины ре-

бер (дуг), длиной маршрута (пути) называется сумма длин всех ребер (дуг), вхо-

дящих в этот маршрут (путь).

Рассмотрим задачу нахождения кратчайшей цепи между стволами ненагру-

женной s-сети S без ограничения переходов между слоями. Построим общий граф

сети GS, объединив все слои сети S. Так как рассматриваемая нами сеть не содер-

жит кратных ребер, маршрут в графе GS может быть задан только последователь-

ностью вершин, т.е. стволов.

Утверждение 1. Пусть s0 e1i s1 e2j s2 e3k…enl sn - кратчайшая цепь s-сети S.

Тогда s0, s1, s2, ..., sn - кратчайшая цепь графа GS.

Можно сформулировать и обратное утверждение. Пусть сеть задана графом

GS и матрицей слоев M и пусть

- количество слоев, которым принадле-

жит j-ое ребро общего графа. Для удобства изложения будем считать, что ребру ej

общего графа соответствует ребро eji i-го слоя сети (т.е. Mij = 1).

Утверждение 2. Пусть s0 e1 s1 e2 s2 e3…en sn - кратчайшая цепь в графе GS.

Тогда последовательность s0 e1i s1 e2j s2 e3k…enl sn является кратчайшей цепью из

ствола s0 в ствол sn s-сети S. Число различных кратчайших цепей сети, соответ-

ствующих кратчайшей цепи графа, будет равно k1 ∙ k2 ∙ ... ∙ kn.

43

Кратчайшая цепь между вершинами графа GS может быть найдена по лю-

бому известному в теории графов алгоритму. В случае нагруженной сети предпо-

ложим, что вес ребра, соединяющего стволы si и sj графа GS следует взять равным

минимальному из всех весов ребер, соединяющих стволы si и sj в сети. В этом

случае длина кратчайшего маршрута общего графа будет равна длине кратчайше-

го маршрута сети. Также с s-сетями можне

Благодаря введению s-сетей, и рассмотренным на них операциям можно

формализовать многие прикладные задачи в различных областях знаний

(рис.2.4). Особенно удачно и значимо приложение этой теории к экономической и

социальной сферам. При этом каждая введенная операция имеет свое содержа-

тельное отображение на реальных технологических, экономических и биосоци-

альных сетях.

2.2 Создание тезауруса концепции образования с учетом специфики Йемена

Тезаурус – это совокупность определений, описывающих предметную об-

ласть. Он позволяет выявить смысл не только с помощью определения, но и по-

средством соотнесения слова с другими понятиями и их группами. Также термин

тезаурус употребляется в теории информации для обозначения совокупности всех

сведений, которыми обладает субъект [92].

В процессе работы использовался многочисленный набор различных мате-

риалов о Йемене и образовательной системе в ЙР, составлен из разных источни-

ков на основе практического и жизненного опыта автора.

В итоге, разработанный тезаурус включает в себя ряд терминов, приведен-

ных ниже. Следует отметить отдельно, что некоторые термины тезауруса общеиз-

вестны, но описаны для формальности, поскольку они были необходимы для со-

здания семантической сети, устанавливающей взаимодействия понятий.

Наука – сфера человеческой деятельности, где сбор фактов постоянно ее

обновляет, систематизирует, критикует, анализирует для синтеза новых знаний.

Образование – процесс, при котором люди получают знания по группам

обучения в определенном периоде времени.

44

Прогресс обучения – успешное прохождение процесса обучения.

Министерство образования – организация, занимающаяся наблюдением за

процессом обучения.

Образовательная система Йемена – шесть лет начального образования, да-

лее три года для получения подготовительного образования и три года для сред-

ней школы.

Уровень неграмотности – предел, определяющий уровень неграмотности

среди населения.

Университет – высшее учебное заведение, где готовятся специалисты по

фундаментальным и прикладным наукам.

Учебная программа – план процесса обучения.

Знания – то, что получает обучаемый от учителя.

Умения – способность применить знания на практике.

Навыки – способность совершить какую-либо работу.

Бесплатное обучение – обучение без оплаты со стороны студента.

Эмигрант – студент, уехавший из страны.

Страны с низким уровнем развития – беднейшие государства мира, в кото-

рых годовой валовой национальный доход на душу населения составляет менее

900 долл. США.

Нарушение энергоснабжения – угроза ДО, сопровождающаяся периодиче-

ским разрушением трансляции основного ресурса.

Разрушение волоконно-оптического кабеля интернет провайдера является

угрозой в Йемене из-за нестабильности в стране.

Дистанционное образование (ДО) – современный метод обучения, не зави-

сящий от времени и места нахождения обучающихся.

Телекоммуникации – основное звено, позволяющее обеспечивать образова-

тельный процесс.

Синхронные коммуникации – одновременная связь, между преподавателем

и учащимся через каналы коммуникации.

45

Всеобщее образование – предоставление возможности обучения всем жите-

лям (города, страны, мира).

Экономическая эффективность ДО – сокращение расходов на обеспечение

дистанционного образования.

E-курсы – курсы предоставленные студентам, через СДО.

Электронная библиотека – собранные книги, журналы, газеты, а также лек-

ции в электронном виде для предоставления обучаемому.

Виртуальные классы – услуги ДО, время проведения занятий через Интер-

нет.

Асинхронные дискуссионные встречи – вопросы и ответы на них, заданные

студентом или преподавателем в режиме оффлайн.

Качество образования – степень предоставления обучения в соответствии с

требованиями образовательных учреждений (студенты, родители, работа деяте-

лями и общества).

Техническое обслуживание – обеспечение постоянной работы центра ДО.

Зашита информационных ресурсов СДО – установка программы зашиты от

несанкционированного доступа, вирусов, шпионов и т.п., а также камеры видео-

наблюдения и охранники.

Несанкционированный доступ – возможный вход в СДО без полномочий.

Самостоятельность – зависимость от самого себя или возможность самому

строить свою работу, учебу или жизнь.

Безработица в Йемене – после окончания вузов, людям не предоставляется

работа.

Страх инвестора – нежелание инвесторов развивать бизнес в Йемене из-за

высоких рисков и больших налогов.

Численность населения – количество населения.

Подробности о разработке тезауруса концепции образования и его специ-

фике в условиях арабского общества, в частности Йемена, описаны в Приложе-

нии 2.

46

2.3. Подготовка таксономии процесса образования Йемена

Таксономия – это учение о принципах, практике классификации и система-

тизации. Этот термин используется для обозначения общей теории классифика-

ции и систематизации сложных систем, как в биологии, так и в других областях

знаний, в лингвистике, географии и геологии [94].

В настоящей работе составляющие процесса образования в Йеменской Рес-

публике классифицируются следующим образом (рис. 2.5 - 2.6):

1. Основные понятия.

2. Исторические сведения.

3. Организаторы процесса образования.

4. Социально-религиозные составляющие.

5. Экономические факторы.

6. Образование.

7. Технологические.

8. Целеполагания.

9. Угрозы.

Затем были построены блоки к каждому сектору в соответствии с ориги-

нальным порядком на примере организаторов образования, к которому принадле-

жит министерство образования, министерство высшего образования, министер-

ство технического образования и ЮНЕСКО.

Сопутствующие угрозы ДО также можно разделить на антропогенные, тех-

ногенные и природные.

Вторая часть таксономии является классификацией самого образования, ко-

торое в республике Йемен разделяется на:

1. Дошкольное.

2. Подготовительное.

3. Среднее.

4. Институт.

5. Университет.

47

Рис. 2.5. Составляющие процесса образования в ЙР

48

Рис. 2.6. Составляющие процесса образования в ЙР (классификация угроз)

В разделе образования построена классификация видов образования:

1. Традиционное. 2. Дистанционное

49

Структура и управление традиционного и дистанционного образования (рис. 2.7)

Рис. 2.7. Классификация образования в ЙР

50

2.4 Создание семантической сети системы образования Йемена

Семантическая сеть – информационная модель предметной области, имею-

щая вид графа. Семантическая сеть является одним из способов представления

знаний [95]. В ходе работы подготовлена семантическая сеть на основе взаимоот-

ношения между блоками из разных категорий таксономии.

Рис. 2.8. Семантическая сеть ДО в ЙР

51

2.5. Онтология дистанционного образования в Йеменской Республике

Онтология – термин, который имеет несколько значений. В философии это

раздел, изучающий проблемы бытия, а в информатике – попытку всеобъемлющей

и детальной формализации некоторой области знаний с помощью определенной

концептуальной схемы [95]. В данном исследовании под онтологией понимается

полная формализация предметной области, необходимой и достаточной для по-

строения сетевой модели этой области.

Построение онтологии требует дополнения семантической сети следующи-

ми данными, представленными ниже:

Общие сведения

Йемен – государство в южной части Аравийского полуострова в юго-

западной Азии (ближний восток).

Столица – Сана; язык – арабский; телефонный код – 8-10-967.

Денежная единица – йеменский риал; основное население – арабы.

Национальные меньшинства – индусы, индонезийцы, эфиопы.

Глава государства – президент, избираемый всеобщим голосованием на се-

милетний срок.

Глава правительства – премьер-министр, назначаемый президентом.

Парламент – двухпалатный: состоит из Совета Шуры и Палаты представи-

телей.

Население 25 млн. Площадь – 538, 000 кв.км. Температура в летний период

(побережье) 28-38 град. (континентальная часть), в зимний период – 7-19 град.

Климат – тропический муссонный, умеренно жаркий и сухой.

GDP – 40,000,000,000 долларов США.

Средняя зарплата в месяц – $200.

Традиции – щедрость и мужество.

Явление жевания ката охватывает 80 % населения.

Традиция приглашения незнакомца в качестве гостя – на три дня.

52

Объем финансирования образования в Йемене составляет около

742.5,000,000,000 USD.

Стоимость подключения к сети Интернет (в час) – 200 YER (~$0,9).

Скорость интернета – до 4 Мб/с.

Особенности. Йемен находится на побережье Красного моря и Аравийского

залива, осуществляет контроль за проливом Баб эль-мандеб.

Образование. На основании отчетов министерства образования Йемена и

международного банка в 2009 г., число детских садов – 220; подготовительных

школ – более 10000; обучаемых – 4500000.

Число средних школ – более 3500; число обучаемых в средних школах –

600000.

Число профессиональных и технических институтов – 25, содержит 8000

обучающих студентов.

Число государственных университетов – 10, частных – 20, ведущих подго-

товку по 38 специальностям, из них 24 гуманитарные.

Университеты с наиболее высоким рейтингом:

1. Технический и научный университет.

2. Йеменский университет.

3. Национальный университет.

Число обучающихся в 5 колледжах – 3230 (21 % – девушки), всего студен-

тов во всех университетах – 17000.

Число выпускников в 2004 году – 2230 (23 % – девушки).

Число доцентов, кандидатов и докторов в университетах – 3500.

Число магистрантов, аспирантов, и докторантов в Йемене около 1300.

Число магистрантов, аспирантов, и докторантов вне Йемена – около 7000,

более чем в 40 арабских и иностранных государствах (из них 5000 отправлены

министерством образования и 300 министерством здравоохранения).

Два миллиона школьников не имеют письменных столов, 660 школ постро-

ены из листов оцинкованного железа, а в 770-и школах директора не имеют обра-

зования.

53

2.6 Исследование образовательной системы в Йемене

Йемен располагается на юго-западном арабского полуострова. Его площадь

равна около 528 кв. километров и имеет границы с Султанатом Оман с востока, а

с севера с Саудовской Аравией. Йеменская республика имеет два побережья, за-

падное у Красного моря, южное у Индийского океана. Его столица – г. Сана, а

г. Аден является основным портом. Существуют еще порты Худайдах, Мукалла,

Брум, Аль-Дабба и Балхаф. История древнего Йемена началась в конце второго

тысячелетия до нашей эры. Римляне назвали эту страну счастливый Йемен. Уже в

новейшей истории Северный Йемен был захвачен Османской империей и оста-

вался в ней до 1918 г.. После этого страна управлялась Мутаваккилитами «группа

жителей», а южный Йемен колонизирован Великобританией вплоть до 1938 г.. В

1962 произошла революция в северном Йемене, которая в 1963 г. распространи-

лась в южном Йемене. В 30 ноября 1967 г. вышел последний британский солдат.

Йемен является аграрной страной, а также зависит от доходов контролируемых

морских проливов и своих портов, но все-таки страдает от бедности, сложной

экономической позиции и вооруженных конфликтов, тормозящих развитие стра-

ны [118].

Образование в Йемене с древнейших времен

Во время исламской эры образование проходило через три стадии: медресе,

стадия изучения религиозной и, наконец, лингвистической науки, и эта система

существовала во всех регионах Йемена.

Первый этап. На этом этапе образование начинается в медресе и внимание

сосредоточено на данном этапе по воспитанию детей, обучению их чтению, чи-

стописанию и запоминанию Корана в религиозных школах, разбросанных по всем

городам и деревням в мечетях. Обучение в религиозных школах начинается в воз-

расте пяти лет и продолжается до восьми лет, что зависит от способности обучае-

мого.

Второй этап. Как правило, этот этап начинается с 8 лет и обучаемые начи-

нают учиться в области религиозных и языковых наук под руководством профес-

54

соров и в наиболее значимых научных школах (Солнечная школа в г. Дамар при-

мером).

Третий этап. На этом этапе студент должен продолжать обучение в обла-

сти религиозных и лингвистических наук на более высоком уровне. При этом

проводятся конкурсы или научные дискуссии между студентами.

Первые отдельные школы были построены во времена Аюбитов, которые

стремились распространять суннизм в Йемене (1173 г.).

В мечетях городов Сана, Тайз, Дамар, Хаджа и Сада и др. проводилось обу-

чение добровольно муллами или религиозными преподавателями. В те же время и

государство ввело обучение в школах [110].

И так, в Йемене, до 1917 г. преимущественно существовали школы, которые

находились при мечетях. Система образования начала складываться лишь в нача-

ле 20-х годов XX века, благодаря чему начали изучать, параллельно с религиоз-

ными предметами, основы арифметики, географию и иностранные языки. После

революции в 1962 г. было построено множество школ, институтов, техникумов и

университетов [111].

Образование в Йемене в настоящее время

Действующее национальное законодательство в области образования пред-

ставлено следующей документальной базой: Конституцией страны, принятой в

2001 г., Основным законом об образовании1992 г., а также различными государ-

ственными программами, подготовленными для реализации положений новой

конституции.

Полномочным органом управления образованием в Йеменской республике

является Министерство образования.

По завершении в 2001 г. унификации среднее образование включает следу-

ющие ступени: базовое образование – п начальное образование «6 лет» (1-6 клас-

сы, нормативно установленный возраст доступа к программе – 6 лет), подготови-

тельный «3 года» (7-9 классы), среднее профильное образование «3 года» (10-12

классы). По завершении программы и после сдачи выпускных экзаменов учащие-

ся получают свидетельство о базовом образовании Ученики могут выбрать ос-

55

новным как гуманитарный, так и естественнонаучный профиль. Для положитель-

ной аттестации необходимо получить средний балл не ниже 350 из 700 баллов. К

программам профессионального образования продолжительностью от 2 до 3 лет,

целью которых является подготовка квалифицированных рабочих, допускаются

обладатели свидетельств о базовом образовании. Подготовка по программам

среднего технического образования с нормативной продолжительностью 2 или 3

года завершается присвоением квалификации техника. При этом высшее образо-

вание имеет следующую особенность: программы университетского сектора

высшего образования реализуются в университетах; профессионально ориентиро-

ванные программы – в технических институтах, педагогических колледжах. В

университетском секторе высшего образования реализуются программы, ведущие

к получению ученой степени бакалавра, магистра и доктора. Технические инсти-

туты и педагогические колледжи предлагают профессионально ориентированные

образовательные программы после среднего образования с нормативной продол-

жительностью от 2 до 3 лет, на которые принимают обладателей аттестатов об

общем среднем образовании. При успешном завершении программ обучения с

двухлетней продолжительностью выпускники получают один из следующих до-

кументов: средний диплом, технический диплом, свидетельство учителя до-

школьного или начального образования. Указанные квалификации, обычно, обес-

печивают необходимый доступ к рынку труда. В университетском секторе выс-

шего образования нормативная продолжительность бакалаврских программ со-

ставляет от 4 до 6 лет. Выпускнику присваивается степень бакалавра в одном из

направлений: искусство, наука, медицина, инженерное дело, право. После полу-

чения первой степени – бакалавра, подготовка на следующий уровень высшего

образования, продолжительностью в 2 года, завершается присвоением степени

магистра. К программам докторской подготовки допускаются обладатели степени

магистра. Нормативная продолжительность докторских программ в этом случае

составляет 3 года. После успешного обучения, включающего обязательную защи-

ту диссертации, присваивается степень Доктора философии, что соответствует

Doctor of Philosophy – Ph.D. в США и странах Европы [120].

56

В системе образования Йемена применяются следующие шкалы оценок. В

среднем образовании:

Таблица 2.1

Шкалы оценок в среднем образовании

700 – 630 Excellent Отл. ممتاز

630 – 561 very good Оч. Хор. يد جداج

560 - 491 Good Хор. جيد

490 – 421 Fair Хор. (-) جيد منخفض

420 – 350 Pass Удав. مقبول

0 – 349 Failure Два راسب

Минимальная положительная (проходная) оценка соответствует 350 баллам.

В высшем образовании:

Таблица 2.2

Минимальная положительная в высшем образовании

В 1990 г. образование в Йемене получило новый импульс к развитию – вы-

шел Общий закон об образовании в Йеменской республике № (45) от 1992 г., со-

стоящий из семи глав:

1. Название и определения.

2. Основы и общие принципы. Содержит в себе философию образования

на основе вероисповедания населения, конституции страны и ее культуры.

3. Этапы образования и задачи министерства образования. Дошкольное

образование, школа, средняя школа и профессиональное образование, а также

100 -88 Excellent ممتاز Отлично

87 – 78 Very Good جيد جدا Оч. хорошо

77 - 63 Good جيد хорошо

57

высшее образование в университетах, технических институтах и педагогических

колледжах.

4. Высшее образование и научные исследования. Министерство высшего

образования формирует политику и планы высшего образования, руководит уни-

верситетами, центрами исследований, обучением за рубежом в соответствии с

установленными законами.

5. Профессиональное обучение. Министерство труда и профессиональ-

ного образования обеспечивает вопросы подготовки квалифицированных рабочих

и профессионального персонала, требуемых для развития страны.

6. Финансирование образования. В развитии общества население долж-

но участвовать параллельно с государством, чтобы обеспечить образовательный

потенциал и эффективные научные исследования.

7. Переходные положения. Совет министров разрабатывает структуру по

применению этого закона и занимается вопросами зарплаты и привилегий трудя-

щих в области образования и высшего образования [121].

После объединения двух Йеменов, государство обратило большое внимание

на образование, считая, что оно является основой для развития и продвижения

любого общества. Показатели развития образования отражаются в годовые затра-

ты на образование, где объем государственных расходов на образование увеличи-

вался с 89,6 миллиардов риалов в 2000 г., до 382 миллиардов риалов в 2012 г. В

течение этого времени построены много школ, институтов и университетов. Про-

ведено модернизация учебных программ и укрепления профессионального потен-

циала подготовки учителей в образовательном процессе. Расходы увеличились с

13,95% (в 2005 г.) до 15,89% (в 2011 г.), a в 2012 г. – 13,65% от общего объема

государственных расходов. Результаты появились в расширении карты образова-

ния и его предприятии. Построены 15683 государственных образовательных

предприятии и параллельно этого увеличивалось количество обученных (число

обученных в общим образовании «1-12 классов» – 5116464). Число государствен-

ных университетов в 2011г. – 9, а профессиональных институтов – 70. При этом,

число обученных в них достигло 25093 студентов. Процент обученных девушек

58

равнялся 16 в 1990г. и в 2011 г. достиг 31,63 %. В 2003/2004 гг. число выпускни-

ков ровнялся 23329, а в 2010/2011 гг. число обученных – 27879 (из них 39,17 %

девушек). Количество обучаемых в высших вузах малое, причиной этого является

незначительный доход семей и распространения бедности. Число преподавателей

в государственных университетах в 2010/2011гг. оказалось 8429 (из них 544 ино-

странных), а в частных университетах около 2018 преподавателей (из них 215

женщин) [122].

Что касается высшего образования, существуют три основных системы в

государственных и частных университетах Йемена:

1. Система семестров, которая принимается в многих факультетах уни-

верситетов. При этом обучение проводится в двух семестрах. Каждый семестр со-

стоит из 16 недель, включая в них время сдачи экзаменов.

2. Система годового обучения принимается в некоторых факультетах

университетов, таких как факультет шариата и права и факультета медицины.

3. Часовая система применяется такая система в некоторых государ-

ственных и частных университетах.

Система приема студентов в государственных и частных университетах. В

государственных есть 3 вида:

1. Генеральная (общая) система: в такой системе принимаются все граж-

дане Йемена без оплаты за обучение. При этом приоритет для студентов с высо-

кими оценками.

2. Контрактная система (вечерняя): принимаются в таком типе обучении

студенты, у которых оценки меньше указанного процента для приема в общей си-

стеме. Они обучаются в вечернее время, так чтобы процент обученных не было

меньшее 5% от процента обученных в общей системе и не превышало 25 % во

всех специальностях и во всех факультетах.

3. Система собственной оплаты: поступают в такой системе студенты,

которые не могли добиться успеха в конкуренции при поступлении или те, кото-

рые имеют оценки на 5 % меньше сдавших поступательные экзамены успешно.

59

Эти студенты принимаются на утреннее обучение так, чтобы их процент не пре-

вышал 25 % общего числа обученных.

Также существует система приема в частных университетах и колледжах. В

этой системе принимаются студенты платно, согласно аккредитованных мест,

объявленных верховным советом университетов [123].

Общими словами, правительство Йемена стремилось и стремится использо-

вать опыт других стран во всех областях жизнедеятельности, особенно в области

науки и образования, что дает обществу возможность обнаружить новые подходы

к решению ряда проблем в той или иной области. Правительство рассматривает

положительные и отрицательные черты других народов, проводит сравнения

между разными методами образования во всех странах мира и принимает реше-

ния по использованию самых подходящих методов. Развитие новых способов

обучения, с одной стороны, связано с изменениями в политике, идеологии, эко-

номике, социальной и духовной жизни общества, с другой стороны – с развитием

информационных и коммуникационных технологий. Развитие образования в зна-

чительной степени затормозилось и правительство Йемена, в лице министерства

высшего образования, поставило в национальной политике приоритет в отноше-

нии признания дистанционного образования и приступило к реализации в разных

университетах. Заочное образование возникло в результате попытки улучшения

качества ДО. В его основе лежит эксперимент по смешиванию заочного и очного

обучения. В Йемене, в первые годы 20-ого века, министерство образования и

высшего образования (МОиВО) начало открывать и применять некоторые новые

системные и методологические способы обучения. МОиВО использует их для

подготовки высококвалифицированных преподавателей. Одним из способов обу-

чения является открытие центров ДО, которые благоприятно служат для развития

технологии обучения. Планируется предоставить курсы компьютерных техноло-

гий для классов средней школы и подготовить около тысячи человек в области

информатики, чтобы они заняли место преподавателей в школах. Это происходит

благодаря принятию национальной политики в области информационных техно-

60

логий, для развития информации и реализации проекта системы дистанционного

обучения на базе информационно-образовательных технологий [93].

Стратегии и политики образования в Йемене основываются на 5-летнем

плане развития страны. Образованием в стране руководят три министерства. Ми-

нистерство образования организует дошкольное, школьное и среднее школьное

обучение. Министерство технического и профессионального образования руково-

дит образованием после школы и после средней школы. Образование в универси-

тетах проводится под руководством министерства высшего образования. После

объединения двух Йеменов в 1990г. и до 2010/2011г., число университетов увели-

чивалось до 10 государственных и 20 частных университетов, в них 166 колле-

джей обучают около 27000 студентов (из них 19000 юношей и 8000 девушек).

Студенты, численностью 5125 (4738 юношей и 387 девушек), обучаются за рубе-

жом. Также есть 4 государственных института, которые принимают около 209000

обучаемых, дополнительно 5 частных колледжей обучают 70000 студентов [112],

[ 113]. Касательно дистанционного образования можно заявить, что в ЙР таковое

отсутствует. Максимум, что есть – это электронные (виртуальные) курсы. Суще-

ствует параллельная попытка создания зашиты ДО в работе [108]. Йеменский со-

искатель Алжаради Х. М. С., канд. педаг. наук (2005г.) считает, что в мире про-

изошли много изменений, особенно в области науки, поэтому нужно и требуется

внедрить новые способы развития общества в арабском мире в частности в Йе-

мене, в виде открытого образования в борьбе с проблемами, касающимся будуще-

го времени, раз размер населений увеличивается и люди нуждаются в знании.

Университеты в XXI веке тоже нуждаются в изменении способов передачи ин-

формации так, чтобы соответствовать соизмеримые потребности рынка труда, с

одной стороны, и удовлетворять потребностей сообщества с другой. Совпадают

мнения, что раз население растёт день за днем, существуют мало университетов

относительно этого роста, экономическая отсталость есть, географическое рас-

пределение населения учебных заведений, миграция из сельской местности в го-

рода и требуется удовлетворять амбиций женщин в области образования, все это

вызывает к внедрению и развиванию СДО[124].

61

2.7 Бюджетные оценки системы дистанционного образования в Йемене

Согласно опубликованному в марте 2014 г. материалу [139], «процент не-

грамотности в Йемене составляет 50 % в 8 городах из 22, из-за бедности и нехват-

ки в материальном и кадровом обеспечении. Эти города Алжауф, Саада, Хаджа и

Раймах, а в Амран, Махвайт, Дамара и Альхудайдах – 40 %. В городах Лахдж,

Ибб, Сана Шабва, Тайз, АльБайдаа, Аддали, Мариб и АльМахра эта величина со-

ставляет 30-39 %».

Отмечена нехватка учителей, особенно учителей-женщин. Школы находят-

ся далеко от мест проживания, необходимый транспорт почти всюду отсутствует.

Безусловно, образование требует больших финансовых трат. Хотя на базовое об-

разование расходуется 20-30 миллионов долларов ежегодно и образовательная

система не в состоянии принять всех желающих (обычно принимается 60-70 %).

ВВП Йемена составляет 36 млрд. долларов из них два млрд. тратится на науку и

образование – 0,1 % от ВВП. Для сравнения в РФ тратится на науку и образование

до 3% от ВВП.

Дистанционное образование может являться эффективным и экономичным

способом достижения образовательных целей. Правительства, плановые органы и

управленцы всегда стремятся иметь простые инструкции для работы [140].

2.7.1 Затраты и стоимость дистанционного образования

В ряде исследовательских работ поднимались вопросы о затратах в области

образовании. В [132] отмечается, что дистанционное образование может быть бо-

лее рентабельным, чем традиционное образование. При этом основная функция

стоимости дистанционного образования авторами предлагается определять с по-

мощью выражения:

T = S* + C* + F

где T – общая стоимость, S – число студентов, C – число курсов, или объем мате-

риалов, – стоимость курса на студента, μ – стоимость раздела курсов или мате-

риалов, и F – фиксированные затраты. Разрабатывая систему дистанционного об-

62

разования в надежде, что кроме всего она будет приносить экономию, обуслов-

ленную ростом масштабов образования, необходимо обеспечить, чтобы:

Переменные затраты на студента были ниже, чем установлены в тра-

диционных системах, действующих на сравнимом образовательном уровне.

Число студентов S планировать достаточно большим, чтобы обеспе-

чить средние расходы на обучение студента ниже уровня средней стоимости,

установленной в традиционных образовательных институтах. Тогда средние рас-

ходы на обучение студента (AC) устанавливается по формуле:

C FAC

S

(2.1)

Процент отчисленных сохранялся на разумно низком уровне.

Число направлений подготовки, отдельных курсов, количество мате-

риалов C было не настолько большим, чтобы увеличить стоимость (Cμ + F) до

уровня, когда становится затруднительно обеспечить вероятное число студентов

(S), дающее среднюю стоимость студента (AC) ниже уровня, «конкурентоспособ-

ного» со средней стоимостью на студента в традиционных образовательных ин-

ститутах. СДО может стоить больше в абсолютных значениях, чем обычные си-

стемы, с которыми она сравнивается, но она может быть более рентабельной, по-

скольку вовлечено достаточное количество студентов, чтобы привести среднюю

стоимость на студента к более низкой, чем такая же стоимость для традиционных

систем, – в итоге сделав дистанционную систему более рентабельной.

2.6.2 Модель пополнения ВВП от числа вовлеченных в дистанционное

образование

Для построения модели зависимости бюджета от числа вовлекаемых в обу-

чение в СДО в настоящей работе рассматриваются три основных параметра: ва-

ловой внутренний продукт (GDP), индекс развития в стране (HDI), и затраты на

образование.

63

Таблица 2.3

Доклад о развитии человечества в Йемене

№ Страна Nl Nl% HDI GDP`,

per capita, в

тыс. USD

Year

154

Yemen

269,055

272,869

0,0108

0,0109

0.390

0.427

0.462

0.465

0.468

0.471

0.478

0.484

0.497

0.499

0.500

3,422

3,995

4,271

4,295

4,330

4,380

4,441

4,671

4,085

3,996

1990

2000

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

205,691 число обучаемых в государственных вузах и 63,364 в частных

вузах (в 2010 г.);

213,714 число обучаемых в государственных вузах и 59,155 в частных

вузах (в 2011г.) [142].

Можно отметить, что линейная регрессия хороша при моделировании ха-

рактеристик, значения которых увеличиваются или убывают с постоянной скоро-

стью. Это наиболее простая в построении модель исследуемого процесса. Она

строится в соответствии с уравнением:

GDP = m*HDI + b (2.2)

где m – тангенс угла наклона линейной регрессии к оси абсцисс; b – координата

точки пересечения линейной регрессии с осью ординат.

Для выяснения степени зависимости GDP от HDI (индекса развития челове-

ческого потенциала) мы рассчитали уравнение регрессии и коэффициент корре-

ляции для Йемена [143]. Линейное приближение дает формулу:

GDP (в тыс. USD) = 0.9 + 6.998585*HDI (2.3)

64

Далее, для определения связи GDP` с числом вовлеченных в обучение, ис-

пользуем приближение зависимости HDI от трех нормализованных индек-

сов [144]:

3HDI = LEI EI II.

где LEI – индекс жизненных затрат, EI – индекс образования, II – индекс дохода.

Полагаем, что EI ~ Nl ; LEI~ const1, II~ const2.Тогда

(1/3)

lHDI = Coeff(N ) (2.4)

Для определения значения Сoeff использованы данные 2010 г. в абсолют-

ных единицах. Из таблицы 2.3 число обученных в 2010 г.:

[HDI 2010 = Сoeff (Nl 2010(1/3))]; (Nl 2010) = 270,000; HDI 2010 = 0.484.

Coeff = [0.484 2010 /(Nl 2010(1/3))] = [0.484 2010 /(270000(1/3))] = 0,007

GDP` (per capita, в тыс. USD) = 0.9 + 7*Сoeff(Nl)^(1/3)

Тогда, при обучении 10% населения Nl 10% = 2,500,000

GDP10 = 0.9 + 7*(135.72*0.007) = 7.550 .

При обучении 15% населения Nl 15% = 3,750,000;

GDP15 = 0.9 + 7*(155.36*0.007) = 8.510 .

И так, GDP20 = 0.9 + 7*(170.99*0.007) = 9.28;

GDP25 = 0.9 + 7*(184.20*0.007) = 9.93;

GDP30 = 0.9 + 7*(195.74*0.007) =10.49;

GDP35 = 0.9 + 7*(206.06*0.007) =11.00;

GDP40 = 0.9 + 7*(215.44*0.007) =11.46 .

ВВП на душу в тыс. USD и абсолютном числе обучаемых x

(1/3)y = 0.9 0.049*( )x (2.5)

С другой стороны можно посчитать расходы (Exp) на СДО согласно ( X.1).

l d cExp = N * N *C* +N *F (2.6)

где Nl – число студентов, C – объем материалов, – стоимость курса на студента,

μ – стоимость материалов, и F – фиксированные затраты.

65

Полагали, что затраты на обучение одного студента = 1,000 USD; направ-

лений подготовки Nd = 5; число курсов C = 25; стоимость раздела курсов μ =

2,000; число центров Nc = 6; фиксированные затраты одного центра F= 2,500,000.

Расходы в абсолютных значениях на образование Nl граждан в USD:

Exp = [Nl = 25,000]*[1,000 USD ] + 5* 25*2,000 USD + (Nc = 6) * 2,500,000 =

= 25,000,000 + 250,000 + 15,000,000 = 40,250,000

В относительных => [Nl*[1,000 USD] + 15,250,000]/25,000,000 = Nl*4.*10^-5 + 0.6

При этом зависимость пополнения ВВП GDP` (per capita, в тыс. USD) от

числа вовлеченных в ДО (x = Nl)

(1/3) 8f( ) = y-z = 0.9 0.049*( ) 0.0006 *4.*10x x x (2.7)

Таблица 2.4

Зависимость пополнения ВВП от числа вовлеченных в ДО

x, abs x, % GDP`= f( x )

0 0.9

125,000 0.5 3.34

250,000 1.0 3.98

500,000 2.0 4.77

1000,000 4.0 5.76

1750,000 7.0 6.73

2500,000 10.0 7.45

3750,000 15.0 8.41

5000,000 20.0 9.08

66

Рис. 2.9. Зависимость пополнения ВВП

(per capita, в тыс. USD) от числа вовлеченных в ДО

Таким образом, рассмотренный подход направлен на нахождение опти-

мальных затрат в области ДО. Видно, что обучение до 20 % населения является

достаточно эффективным с точки зрения бюджетирования. Данная оценка в даль-

нейшем понадобится для сравнения с выводами, которые позволят сделать анализ

сетевой модели, как главной конструкции настоящего исследования.

Вывод по разделу: усовершенствована онтологическая модель системы

ДО, которая за счет синтеза предложенных тезауруса, таксономии, семантической

сети, а также исследования системных связей, закономерностей развития объек-

тов и процессов СДО, учета особенностей государственной и социальной системы

Йемена, позволяет предоставить новый многосторонний взгляд, специфицировать

систему образования ЙР и обеспечить ее эффективную компьютеризацию. Для

экономического обоснования возможности и целесообразности внедрения СДО

предложена простая модель динамики ВВП, обусловленной его пополнением за

счет повышения уровня образованности граждан и расходами – инвестициями в

ДО. С помощью этой модели произведены бюджетные оценки СДО в Йемене.

67

Раздел 3

РАЗВИТИЕ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ ЙЕМЕНА В СИСТЕМЕ

ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

3.1 Практическое приложение сетевой модели к дистанционному

образованию в Йемене. Представление сетевой модели взаимодействия

элементов дистанционного образования и расчет параметров их развития в

Йемене

В сетях:

n= 1 2 3 4

Максимальные связи для иной сети состоящей из n узлов Mmax = n (n-1) /2

Рn=0 Рn=1 Рn=3 Рn=6

Плотность связей в сети: = M/Mmax ;

M – реальное число связей в сети.

Mmax – максимально возможное число связей между всеми узлами сети,

которое рассчитывается как Mmax = n(n-1)/2; n- число узлов в сети.

Мощность множества связей (E) рассчитывается следующим образом M =

=E.

Мощность множества узлов N рассчитывается таким образом: n = N .

Представим сеть дистанционного образования в виде неориентированного

графа G = (V, E), где V – узлы (вершины), E – связи (ребра). Узлами являются все

участники процессов ДО (студенты, преподаватели, тьюторы, системные админи-

страторы и т.д.). Для генерации синтетической сети с нужными свойствами ис-

пользован генератор R-MAT [80]. Генератор выполняет рекурсивное разбиение

матрицы смежности (МС) и позволяет распараллеливать вычислительный процесс

и поэтому является весьма эффективным для реализации на суперкомпьютере.

68

Алгоритм оперирует с 4-мя параметрами a, b, c, d, которые на каждом шаге итера-

ционного процесса определяют, какой из четырех квадрантов МС будет выбран

для добавления связи между узлами (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Алгоритм генерации сетей R-MAT

В итоге, алгоритм рекурсивно добирается до минимальной ячейки матрицы

(i,j) и заносит в нее единицу. При соблюдении условия а ≥ b, a ≥ c, a ≥ d модели-

руется реалистичная, безмасштабная, т.е. имеющая степенной закон распределе-

ния связности (за счет a ≥ d) [R-MAT] сеть, содержащая «сообщества в сообще-

ствах». Квадранты параметров a и d представляют разные сообщества (напр. пре-

подаватели и родственники учащихся). Квадранты параметров b и c «объединя-

ют» эти разные сообщества, в качестве таких связующих и выступают учащиеся.

Рекурсивная природа алгоритма автоматически моделирует «сообщества в сооб-

ществах», напр. ассистенты и системные администраторы, относящиеся к одной

общей большой группе – обслуживающего персонала ДО. Для моделирования не-

ориентированной сети, требовалось соблюсти условие b = c, обеспечивающее

симметричность ее матрицы смежности. Подготовленная на основе алгоритма R-

MAT модель сети дистанционного образования анализировалась на уязвимость к

случайным и целенаправленным угрозам. Показано, что данная сеть ДО устойчи-

ва и эффективна в условиях Йеменской Республики.

Для генерации сети с нужными свойствами использован генератор R-MAT в

сеть ДО было включено 4,4 млн. узлов, 34 млн. связей

69

0

(1 ) 1 (1 )E kn

kn i i n i i

k

i

E nc p p p p

k i

(3.1)

R-MAT можно рассматривать как двумерный биномиальный каскад. Ожи-

даемое число узлов Сk с исходящей степенью k, где 2n число узлов в R-MAT графе

и, обычно, n = [log2 N], N есть число узлов в реальной сети ДО, p = a + b. Имеем

похожее для распределения входящей степени q = a + c.

Поскольку у нас неориентированный граф для исследуемой сети ДО, то b =

c, можно выбросить элементы половины матрицы выше главной диагонали и ско-

пировать в эту часть то, что находится под главной диагональю. число ребер в

окончательной неориентированной матрице будет примерно такое же как в ори-

ентированном графе, главное, что матрица будет симметричной относительно

главной диагонали.

Относительная численность акторов: узлов-тьюторов a = 0.004, узлов -

студентов b = с = 0.083, и узлов-родственников студентов d = 0.83 (т.е., примерно

1 тьютор - 20 студентов, 1 студент - 10 родственников).

Рис. 3.2. Относительная численность акторов

Построенная сеть дистанционного образования Йемена обладает безмас-

штабной топологией (R-MAT генератор обеспечивает это). Среднее число связей

у узла – 7. Оно выбрано на основе размера характерной Йеменской семьи.

70

Важным для анализа сети представляется расчет коэффициента кластериза-

ции, который показывает как много в сети треугольников [49]. Подсчет треуголь-

ников изначально был разработан для работы с социальными сетями, когда было

необходимо выяснить, какова вероятность того, что два друга рассматриваемого

актора i так же являются друзьями. Безусловно, данная метрика может рассматри-

ваться для анализа устойчивости сети. Чем больше коэффициент кластеризации,

тем выше устойчивость сети, поскольку при увеличении числа треугольников,

растет и число альтернативных путей между узлами (рис. 3.3).

1 1 1

31 1 1

; ; 1 1 ;

2 2 2( )

( 1) ( 1) ( 1)i i i

n n

i i i j jk ki iin n ni V i V j k i Vi i i i i i

C e a a a A

(3.2)

Рис. 3.3. Метрика анализа устойчивости сети

где ei число связей узла V, и aij элемент на пересечении строки i и столбца j

матрицы смежности A. Если связь между узлами i и j существует, то этот элемент

будет равен 1 и 0 - в противном случае.

Одна из наиболее показательных метрик – коэффициент кластеризации

(транзитивность), С характеризует тенденцию к образованию групп взаимосвя-

занных узлов. Коэффициент кластеризации отдельного узла

2 : , ,

( 1)

jk j k i jk

i

i i

e v v N e EC

k k

(3.3)

где Ci – коэффициент кластеризации узла i

71

{eik:vj, vk Ni,ejk E} – мощность( т.е.число ) элементов множества ребер e

(связей \) во множестве ближайших соседей Ni узла i, E – множество всех ребер

графа. Традиционно, C усредняется по узлам сети

1

1`

n

i

i

C Cn

(3.4)

Результаты расчета такого параметра, как распределение узлов по коэффи-

циенту кластеризации приведено на рис.3.4.

Рис. 3.4. Результаты расчета распределения узлов

по коэффициенту кластеризации

Рассчитывались также значение ассортативности, плотности связей, средне-

го коэффициента кластеризации и средний диаметр сети (табл. 3.1).

Коэффициент ассортативности является коэффициентом корреляции Пир-

сона между связностями (степенями) соседних узлов. Положительные величины r

указывают на корреляцию между узлами одной степени, а отрицательные величи-

ны сигнализируют о связи между узлами разных степеней. В общем, r лежит

72

между -1 и 1. Когда r = 1, сеть состоит из смеси совершенных ассортативных мо-

делей, при r = 0 сеть является неассортативной, в то время как при r = -1 сеть пол-

ностью диссортативна.

Коэффициент ассортативности определяется следующим образом:

2

( )jk jk j k

q

jk e q qr

(3.5)

где qk – это распределение оставшейся связности (степени), т.е. степени вершины

без учета ребра, соединяющего пару вершин. Распределение выводится из рас-

пределения (традиционного) степени pk следующим образом:

1

1

k

k

pq

j jp

(3.6)

И последнее, ejk относится к совместному распределению вероятностей

оставшихся связностей (степеней) двух узлов (вершин). Эта величина является

симметричной для неориентированного графа, и следует правилу сумм

1 1j jke и j jk ke q (3.7)

Усреднение коэффициента кластеризации и диаметра сети (графа) прово-

дится по всем имеющимся кластерам (подграфам).

Таблица 3.1

Значения основных параметров сети

Ассортативность 0,0547

Плотность связей 3,7301e-05

Средний коэффициент кластеризации 0,0171

Средний диаметр в сети 7

73

Таблица 3.2

Распределение узлов по коэффициенту кластеризации

Локальный коэф.

кластеризации

Число узлов Log. числа узлов

0,1 4190927 6,62231

0,2 2569 3,409764104

0,3 900 2,954242509

0,4 700 2,845098

0,5 500 2,69897

0,6 400 2,60206

0,7 300 2,477121

0,8 200 2,320103

0,9 150 2,30103

Более 0,9 100 2

Таблица 3.3

Распределение узлов по компонентам связности

Число узлов в компоненте Число компонент

4091178 1

3 14

2 2450

Рис. 3.5. Типы узлов в компоненте сетевой модели

74

3.2 Проблемы системы дистанционного образования, в том числе

социальные и технологические проблемы дистанционного образования в

Йеменской Республике: интерпретация в сетевой модели

Существуют различные проблемы в СДО. Например, финансовые для по-

строения центра ДО, покупки оборудования и программного обеспечения; отсут-

ствие встречи студента с преподавателем, а также подготовка кадров – специали-

стов и студентов к использованию СДО. К этому добавляется бедность и неболь-

шая зона покрытия услуг связи во многих областях страны, поэтому дотация мо-

жет сыграть существенную роль в представлении возможности приобретения

компьютера каждым, кто пожелает обучаться в СДО, по рассрочке. А что касается

проблем связи, то потребуется установить усилители сигналов передачи и по-

строить новые телефонные линии. Из возможных угроз для СДО в Йемене важно

отметить антропогенные проблемы – разрушение электростанций и повреждение

кабеля Интернет-провайдеров, но это решается принятием жестких мер государ-

ством. Из проблем необходимо особо выделить следующие:

1. Отсутствие прямой встречи преподавателя со студентом, что не дает

учителю контролировать обучаемого и его результаты.

2. При обучении в СДО у обучаемого возможна потеря навыков комму-

никации и социализации в отличие от традиционного вида обучения.

3. Затруднена верификация при сдаче экзаменов.

В текущий век информационных технологий ключевым фактором прогресса

становятся новые модели дистанционного образования, которые позволяют

убрать территориальные и временные рамки традиционного образования, позво-

ляя вовлекать в процесс большее число студентов, производительно осуществлять

проверку и оценку их знаний (различные программы, тестирования и т.д.) [88].

Новые модели ДО играют большую роль в процессе развитии общества, благода-

ря техническими возможностями (высокая скорость передачи данных по сетям,

программное обеспечение для видео- и аудиотрансляций и т.д.). В результате

обучаемые имеют новые возможности: поступление в ранее недоступные учебные

заведения, обучение конкретных отдельных курсов (модулей), низкая по сравне-

75

нию с традиционным образованием стоимость обучения. Однако остро встает

проблема разработки самих моделей, учитывающих культурную специфику раз-

ных стран, их географическое положение, уровень подготовки населения (навыки

владения персональным компьютером), а также вопрос подготовки высококвали-

фицированных специалистов (тьюторов, преподавателей, разработчиков курсов,

системных администраторов). Данные системы, с одной стороны, предполагают

активное участие студентов в программах обучения, совместной работы в образо-

вательных сообществах, с другой – должны предоставлять максимальную свободу

учащимся. Для решения этих, часто противоречивых задач, внедряются новые ме-

тоды сетевого обучения, которые способствуют реализации прав человека на об-

разование, что является острейшей проблемой для большинства развивающихся

регионов, в том числе арабского мира. Проблемы освоения ДО в арабских стра-

нах, интереснее и значимей рассматривать на примерах стран с низким валовым

внутренним продуктом – ВПП (Gross Domestic Product – GDP), таких как Йемен-

ская Республика (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Карта Йеменской Республики

76

Таким образом, именно внедрение ДО сможет охватить еще десятки тысяч

граждан, предоставив им возможность получить высшее образование.

На основе опыта исследователя, большинству йеменских преподавателей

знакомы лишь простые инструменты, используемые в учебном процессе, такие

как: телевизор, фотоаппарат, слайд-проектор и меловая доска. В 2005 г. Мини-

стерство образования и высшего образования ЙР приступило к внедрению новых

форм образования. Для этого открываются центры ДО, планируется организация

компьютерных курсов в старших классах и подготовка около 1000 будущих

школьных преподавателей информатики. В конце 2010 г. появились исследова-

тельские работы о целесообразности развития электронных ресурсов школьных

библиотек и превращении этих библиотек в некие образовательные центры [83].

Основным методом исследования этой сложной образовательной системы в

настоящей работе заявляется сетевое моделирование. Предлагается представление

СДО в виде сети разных ее составляющих и описываемых тремя разными моде-

лями: социальной, технологической и композитной. При построении сети полага-

ем, что модель социальной сети пилотного проекта ДО включает около 20 педаго-

гов, большая часть которых территориально сосредоточена в центре-

организаторе. Остальные могут работать удаленно, находясь в любых уголках

страны [6]. Каждый из педагогов связан напрямую с организатором.

Схема социальной сети (рис. 3.7), отражает тот факт, что каждый обучае-

мый связан со своими преподавателями. Общее число дисциплин планируется в

количестве 20-25. При этом численность студентов будет достигать 200-400 чело-

век в год.

Топология технологической сети выбиралась характерной для стандартной

компьютерной сети. Исследование технологической сети позволяет оптимизиро-

вать проектные решения, и провести анализ на уязвимость системы с точки зре-

ния защиты информации, скорости распространения вредоносного ПО.

77

Рис. 3.7. Социальная сеть

При проработке топологии технологической сети, использовались типовые,

характерные элементы таких сетей как Aibeline и Cernet. Cernet – образовательно-

научная сеть Китая, крупнейшая в мире. Abilene – сеть [86], объединяющая более

230 американских университетов, с виртуальными лабораториями, электронными

библиотеками и курсами дистанционного образования (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Технологическая сеть

78

Композитная сеть позволяет отследить взаимосвязи социальной и техноло-

гической сетей (рис. 3.9). Под композитной сетью понимается совокупность сетей

разной природы, рассматриваемых как единое целое, путем создания особых свя-

зей между узлами разных сетей. Эти связи отражают взаимное влияние, конкрет-

ное значение которого зависит от специфики предметной области.

Рис. 3.9. Композитная сеть

Построение стволовой сети ДО (рис. 3.10) позволяет продемонстрировать

как топологию социальной сети, так и влияние технологической сети на социаль-

ную, более того их взаимосвязь.

Рис. 3.10. Модель стволовой сети ДО Йеменской Республики

79

Стволовая сеть в соответствии с [21] рассматривается как совокупность

сущностей в виде стволов, на которые как слои нанизываются сети, отвечающие

связям различной природы. При этом ствол реализуется узлом в каждом из таких

слоев. Такое представление способствует всестороннему и глубокому моделиро-

ванию социального аспекта дистанционного образования. Так, стволовая модель

системы ДО дает возможность решения проблем надежности и устойчивости этой

системы.

С помощью известных математических приемов можно рассчитать наибо-

лее важные узлы сети, вывод из строя которых приведет к краху всей системы, и

как следствие, поставить вопрос об их укреплении. Применение рефлексивного

подхода раскрывает взаимодействие социального и технологического компонен-

тов, ориентируя на новые подходы и модели построения дистанционного образо-

вания. В настоящее время национальные системы дистанционного образования в

Йеменской республике почти отсутствуют.

Однако, существует насущная необходимость их разработки и внедрения.

Во-первых, оптимизация сетевой структуры позволит снизить затраты на образо-

вание и сделать его, таким образом, более доступным. Еще раз необходимо

напомнить, что Йемен – это одна из беднейших арабских стран (173 место в мире

по уровню ВВП на душу населения). Во-вторых, с помощью предложенного сете-

вого подхода можно разработать модели объективной оценки ДО, рассчитывая

метрики данной сети. Это также можно использовать для сравнения эффективно-

сти конкретной модели ДО в разных странах. В целом, модель стволовых сетей

представляется новым, возможно, эффективным средством для моделирования

социальной составляющей ДО. Модель в простой и наглядной форме демонстри-

рует основные виды взаимодействия (социальные, технологические, их взаимо-

связи и т.д.) в системе, а также предоставляет ряд возможностей для оценки

надежности, безопасности и прогнозирования развития систем ДО. Рефлексивный

взгляд проясняет понимание взаимовлияния технологической и социальной со-

ставляющих такого образования. Кроме того, методики ДО менее подвержены

произволу педагогического состава, непрофессиональному поведению и отсут-

80

ствию объективности в учебном процессе. Разработанную нами модель предпола-

гается внедрить в Йемене при финансовой поддержке международных организа-

ций. Осмысленное с помощью современных научных подходов, внедрение ДО в

ЙР и других странах Арабского Востока будет способствовать социальной ста-

бильности и экономическому процветанию этого сложного региона. Первым не-

обходимым шагом к последующему практическому освоению сетевой модели

представляется анализ топологической уязвимости СДО.

3.3 Топологическая уязвимость технологической составляющей

сетевой модели дистанционного образования

С технической точки зрения, любая СДО опирается на компьютерную сеть,

поэтому нами была выбрана реальная Интернет-сеть [102] в качестве характерной

для анализа топологических уязвимостей разрабатываемой модели ДО.

Рис 3.11. K-core декомпозиция

Для анализа был выбран метод K-core декомпозиции, который заключается

в рекурсивном удалении всех вершин со степенью меньшей K. В результате такой

декомпозиции образуется K-core – подсеть, в которой все вершины имеют

степень, равную K или больше, чем K. Если в сети находится несколько подсетей,

удовлетворяющих этому условию, то в качестве K-core принимается наибольшая

(содержащая наибольшее число узлов) среди них.

81

Следует отметить, что этот алгоритм не является простым удалением

вершин с заданной степенью. На рис. 3.12 красная вершина будет иметь K-shell

индекс, равный 1, несмотря на высокую степень. На первой итерации, будут

удалены все вершины со степенью 1 и у красной вершины к следующей итерации

степень будет равна единице.

Рис. 3.12. Иллюстрация K-shell индекса и степени узла

Вершина i имеет k-shell индекс, если она принадлежит k-core, но не

принадлежит (k+1)-core. (рис. 3.13)

Kmax-Core – это ядро сети, самое неуязвимое место. Оно обладает

максимальной связностью.

K-Core декомпозиция выполнена в программе GraphLab [94]. В ней для

расчета K-Core реализован алгоритм [106]:

INPUT: граф G = (V;L) в виде списка связности.

OUTPUT: таблица K-Core, с K-Shell индексом для каждой вершины.

1.1 Рассчитать степени вершин.

1.2 Отсортировать вершины V в восходящем порядке по степеням

2 for each v in V in the order do begin

2.1 core[v] := degree[v];

2.2 for each u in Neighbours(v) do

2.2.1 if degree[u] > degree[v] then begin

2.2.1.1 degree[u] := degree[u] - 1;

82

2.2.1.2 reorder V accordingly

end

end

Рис. 3.13. K-Core декомпозиция Интернет сети Skitter

Для расчета размера максимального кластера был доработан встроенный

алгоритм GraphLab по расчету общего числа компонент связности. Был добавлен

агрегатор с перегруженным оператором += использующим ассоциативный массив

для подсчета компонент связности. В качестве ключей массива выступают номера

компонент связности, в качестве значений – число узлов в данной компоненте

связности. Вначале агрегатор запускает map функцию map_comp на каждой из

узлов, создающую объект класса LargestComp, с описанным выше ассоциативным

массивом. После этого, все локальные объекты LargestComp каждой вершины

агрегируются оператором +=, после выполнения которого образуется общий

ассоциативный массив всех компонент связности.

83

Далее мастер процесса преобразует ассоциативный массив в

отсортированное множество значений из которых возвращается последнее. Оно и

является размером максимального кластера.

typedef graphlab::omni_engine<label_propagation> engine_type;

// Map-Aggregator function to find the largest connected component

struct LargestComp

{

std::map<uint64_t, uint64_t> comp;

LargestComp() {}

explicit LargestComp(uint64_t self_label) {

comp[self_label] = 1;

}

void save(graphlab::oarchive& arc) const

{

arc << comp;

}

void load(graphlab::iarchive& arc)

{

arc >> comp;

}

LargestComp& operator+= (const LargestComp& other) // computes max

{

for(std::map<uint64_t, uint64_t>::const_iterator i = other.comp.begin(); i

!= other.comp.end(); i++) {

comp[i->first] += i->second;

}

return *this;

}

};

84

LargestComp map_comp(engine_type::icontext_type& context, const

graph_type::vertex_type& vertex) {

return LargestComp(vertex.data().labelid);

}

void finalize_comp(engine_type::icontext_type& context, const LargestComp&

total) {

if(context.procid() != 0) return;

std::set<uint64_t> result = graphlab::values( total.comp );

if( !result.empty() )

std::cout << "largest component have size: " + graphlab::tostr(

*result.rbegin() ) + "\n";

}

int main(int argc, char** argv) {

…...

EXPECT_TRUE(

engine.add_vertex_aggregator<LargestComp>("find_largest_comp", map_comp,

finalize_comp) );

engine.aggregate_now("find_largest_comp");

}

Для проверки расчетов на GraphLab и реализации атак была использована

программа igraph.

#!/usr/bin/env python

import igraph as ig

import numpy as np

import sys

import time

def attack_this(g, victims ):

graph = g.copy()

v = [i[0] for i in sorted(enumerate(victims), key=lambda x:x[1])][-100000:]

print "before: " + str( graph.clusters().giant().vcount() )

85

graph.delete_vertices( v )

print "after: " + str( graph.clusters().giant().vcount() )

name = sys.argv.pop()

g = ig.Graph.Read_Edgelist( name ).as_undirected()

print "Network: " + str( name )

print "########RANDOM, 100000 attacks"

attack_this(g, np.random.randint(low = 0, high = g.vcount(), size = 100000 ) )

print "########K-CORE, 100000 attacks"

attack_this(g, g.shell_index() )

print "########DEGREE, 100000 attacks"

attack_this(g, g.degree() )

print "########EIGENVECTOR, 100000 attacks"

attack_this(g, g.eigenvector_centrality() )

Для оценки топологической уязвимости рассматриваемой сети были

проведены атаки в соответствии со следующей стратегией: уничтожалось 100 тыс.

узлов из выбранных по убыванию показателя центральности, начиная от

максимального и вычислялся сопутствующий атаке размер максимального

кластера. В качестве задаваемых атак выбраны следующие: степенная, k-core, и

eigenvector центральности.

Вывод: узлы с максимальным индексом K-core не играют ключевой роли в

уязвимости данной характерной сети. Для обеспечения неуязвимости сети

необходимо укреплять хабы (узлы с максимальной степенной центральностью).

86

Рис. 3.14. Уязвимость сети (n = 1,696,415; m = 11,095,298)

3.4. Топологическая устойчивость образовательных сетей с учетом ее

крупномасштабности

Характерно, что в большинстве известных публикаций приводятся резуль-

таты моделирования устойчивости сетей без внимания к их масштабу полагая, что

топология не изменяется с увеличением размера сети. Однако, в работе [40] было

высказано соображение, что сети, переходя в разряд крупномасштабных, приоб-

ретают иные, чем прежде, топологические характеристики. В частности, эмпири-

ческим путем автор [40] выяснил, что в сети располагается множество кластеров

размером не более 100-150 узлов, которые связывались с остальной частью сети

лишь через свои два-три узла. Причем в центре сети находится ядро, состоящее из

некоторого постоянного числа узлов. Можно полагать, чтов таком случае тополо-

гическая устойчивость к различного рода атакам отличается у сетей малого и

большого масштабов.

Для выявления топологической реакции, присущей крупномасштабным се-

тям, LSN (Large-Scale Networks) на атаки и сбои в настоящей работе исследова-

87

лась зависимость изменения размеров максимального кластера от числа удален-

ных узлов в моделях сетевых структур: крупномасштабных, безмасштабных (SFN,

Scale-Free Networks) и случайных ( RN, Random Networks ).

Реализованная модель сети (рис. 3.14), обладающая ключевыми свойствами

LSN, была подвергнута атакам и сбоям, с целью выявления отличий между круп-

номасштабными сетями и сетями малыми (со случайной и безмасштабной архи-

тектурой) в отношении их топологической уязвимости. Для проведения расчетов

использовался инструмент сетевого анализа graph-tool [84].

Параметр «lambda» (величина математического ожидания в распределении

Пуассона) для случайной сети был равным 3.

Значение параметра «gamma» (показатель степени) в безмасштабной сети

выбиралось равным единице.

Генерация крупномасштабной сети осуществлялась по следующему алго-

ритму:

1.Создаются обособленные кластеры-подсети с безмасштабной топологией,

состоящих из n=150 узлов каждая. Значение n выбрано в соответствии с извест-

ным числом Данбэра [37].

2. Далее во всех кластерах фиксируются узлы с максимальной степенью –

концентраторы.

3. Наконец узлы-концентраторы разных кластеров связываются между

собой случайным образом. LSN -граф представлен на рис. 3.15.

Подготовленные структуры LSN, SFN и RN подвергались испытаниям с

удалением узлов. Использовалась стратегия атаки с выбором узлов по степени

связности в нисходящей последовательности, что соответствует сбоям и

целенаправленным атакам.

88

Рис. 3.15. Модель большой сети

Результаты расчетов изменения размеров максимального кластера G в

зависимости от числа целенаправленно удаленных узлов (итераций) приведены на

рис. 3.16.

Выявлено, что выбор топологии существенно сказывается на изменении

размера G, и эти изменения у сетей однородных канонических (случайной или

безмасштабной, вне зависимости от размера) и у неоднородных крупномасштаб-

ных заметно отличаются. В случае сбоев подобных заметных отличий в измене-

нии G не было обнаружено.

Проведенные исследования выявляют особенности топологической уязви-

мости крупномасштабных сетевых структур, что указывает на невозможность ав-

томатического переноса утверждений, подходящих для малых сетей, на большие.

89

Рис. 3.16 Уязвимость сетей к целенаправленным атакам

Более того, особые локальные и глобальные топологии вполне могут приво-

дить к специфическим показателям топологической устойчивости. В качестве

примеров таких крупномасштабных сетевых конструкций со своими топологиче-

скими особенностями являются сети, представляющие социумы в различных ре-

гионах мира. Подобный подход видится полезным для моделирования социаль-

ных процессов в проблемных странах (с высоким индексом недееспособности,

FSI, где первыми в списке идут Сомали, Демократическая Республика Конго, Су-

дан, Южный Судан, Чад и Йемен [86]).

На основе сетевой модели, был проведен анализ и учет проблем СДО, в том

числе социальных и технологических проблем ДО в ЙР.

ДО в странах с различного рода конфликтами может оказывать миротворче-

ское воздействие, усиливая одновременно государственную и общественную

управляемость.

90

3.5. Обзор программных инструментов обработки крупномасштабных сетей

Анализ крупномасштабных сетей потребовал в настоящем исследовании

выполнения объемного обзора основных инструментов, используемых для такого

рода задач (см. табл. 3.4).

Таблица 3.4

Программы для обработки крупномасштабных сетей на супер-компьютерах

Название

программы

Реализованные

алгоритмы задач

Возмож-

ность

модифициро

вать граф

сети

(добавлять/у

далять

вершины/ре

бра)

Наличие

генераторов

канонических

сетей

Требуемое

ПО для

работы

программ

Signal/Collect PageRank, коэффициент

кластеризации, поиск

кратчайших путей,

Гамильтонов путь,

Да R-MAT, Эрдеш-

Реньи, Бинарное

дерево, сетка,

торус,

полносвязный

Scala, Java,

sbt

GraphLab PageRank, компоненты

связности, подсчет

треугольников, диаметр,

K-Core

Можно

добавлять

узлы и связи

Степенного

распределения

MPI, C++

PBGL Поиск кратчайших

путей, минимальное

остновное дерево,

мостовая центральность,

компоненты связности

Да R-MAT, Эрдеш-

Реньи, Малого

мира

MPI, C++

KDT Поиск кратчайших

путей, компоненты

связности, мостовая и

степенная

центральности,

Марковские цепи

Нет R-MAT,

полносвязный

граф, граф виде

торса,

MPI, C++

91

ScaleGraph Мостовая и степенная

центральности.

Минимальное остновное

дерево. Компоненты

связности.

Максимальный поток

Можно

добавлять

связи.

R-MAT,

полносвязный

граф, эрдеш-

Реньи, дерево,

кольцо, звезда,

сетка

MPI, python

Giraph Поиск кратчайших

путей, подсчет

треугольников,

PageRank, Случайное

блуждание, компоненты

связности

Да Малого мира,

Псевдо-

случайный

X10,

опционально

MPI

GraphX Компоненты связности,

PageRank, подсчет

треугольников

Да R-MAT, сеть,

звезда, Эрдещ-

Реньи

Java, Hadoop,

Scala, Spark

Можно отметить следующее. Пакет Signal/Collect [125] реализован на языке

программирования Scala [126], большинство графовых алгоритмов могут быть

элегантно и просто реализованы в Signal/Collect. Однако не имеет документации

по развертыванию и запуску приложений на суперкомпьютерах (в настоящий мо-

мент разрабатывается документация по развертыванию на кластеры с toruqe, но

все еще на начальной стадии, не пригодной для использования конечными поль-

зователями).

PBGL [126] реализован на С++ с активным использованием шаблонной па-

радигмы. Позволяет удалять связи и узлы, находящиеся только локально на дан-

ном вычислительном узле. Требует от пользователя больших знаний в С++, имеет

сложную архитектуру реализующую концепции. В документации представлено

мало примеров, не активное сообщество пользователей.

Giraph [128] реализован на Java, работает в Hadoop [129]. Имеет полный

функционал для модификации графов, множество форматов для ввода-вывода.

Графовые алгоритмы реализуются просто, благодаря модели Pregel [130], на ос-

нове которой создан Giraph. Но требует развертывания на кластере Hadoop.

92

GraphX [131] имеет аналогичный функционал, требует для развертывания Spark

[132]. Удаление верши в GraphX достигается использованием фильтра, получаю-

щего подграф, что не является оптимальным решением.

ScaleGraph [133] для использования требует знания относительно нового и

малоизвестного языка программирования X10 [134]. KDT [135] имеет удобный

интерфейс для пользователя, но реализует малое число алгоритмов на графах и в

настоящий момент не развивается. GraphLab [136] активно развивающийся про-

ект. Способен запускатся через скрипт MPI [137] библиотеки. Включает в себя

вставки на OpenMP [138].

GraphLab признан наиболее оптимальным программным решением для

практиков сложных сетей. Поскольку на всех современных суперкомпьютерах

уже настроены библиотеки MPI и OpenMP, следовательно, приложения на Graph-

Lab могут быть быстро настроены и запущены. Именно GraphLab использовался в

данном исследовании.

3.6. Модели связи в дистанционном образовании

В соответствии с документом ЮНЕСКО [145], ДО требует наличия: струк-

турного плана; тщательно разработанных курсов; специальных методик обучения;

электронных и иных методов связи. Специалисты признают следующую класси-

фикацию моделей связи (МС) дистанционного обучения.

Таблица 3.5

Модели связи (МС) дистанционного обучения с примерами

№ МС дистанционного обучения Примеры

1. Модель корреспонденции Печатные лекции.

2. Аудио модель Трансляция IRI (Interactive Radio Instruction).

Трансляция IAI (Interactive Audio Instruction) –

аудиокассеты или аудио СД.

Двунаправленный радио.

Аудио- конференция и телефон.

Трансляция радио.

3. Телевизионные модели Телевизионная передача. (образовательная и

инструктивная).

Видеоконференция.

Видео.

93

4. Компьютерные мультимедийные

модели интерактивные видео (диски и кассеты).

СД-РОМ.

Цифровые видео диски (ДВД, ВСД).

Интерактивные мультимедиа.

5. Модели, основанные на веб Компьютер-опосредованная коммуникация.

Интернет-доступ к ресурсам вебсайтов.

Е-обучение.

Онлайн конференции.

Виртуальные классы, школы и университеты.

6. Мобильные модели ручные устройства.

Портативные медиаплееры.

Сотовые телефоны и смартфоны.

Таблетки «планшеты».

Е-читатели.

Оптимальная модель для разработанной сетевой модели ДО это модель, ко-

торая зависит от экономических и инфраструктурных факторов, а также культур-

ного фона. Выбор модели будет зависеть от преобладавших в стране на данный

момент информационных технологий и коммуникаций, и будущих их развития.

Лучше всего использовать смешанные (обобщенные) модели связи дистанцион-

ного обучения.

3.7. Условия программного моделирования в диссертационной работе

Для экспериментов использовались следующие программные средства.

Igraph – программа для моделирования сетей. Numpy и matplotlib – библиотеки

Python для расчетов и визуализации графиков. GraphLab – программа для модели-

рования сетей на суперкомпьютерах.

Технические характеристики суперкомпьютера НИ ИрГТУ, используемого

для расчетов сети Йемена

Суперкомпьютер состоит из 104 узлов. Каждый узел – это компьютер с 32

Gb оперативной памяти и двумя процессорами AMD Opteron(tm) Processor 6176

по 12 ядер в каждом. Узлы объединены высокоскоростной сетью InfiniBand.

1. На стационарном компьютере был написан прототип программы для рас-

четов сети Йемена, на языке программирования Python. Проведено его тестирова-

ние на сетях малого размера.

94

2. Используя GraphLab прототип был переписан в полнофункциональную

программу на языке программирования C++ для запуска на суперкомпьютере.

3. Использованная программа запускалась на суперкомпьютере через си-

стему управления ресурсами SLURM.

Для исследования управляемости Йеменского общества в условиях дистан-

ционного образования, необходимо детализировать сетевую структуру Йемена.

3.8. Защита программного кода от деобфускации

Обфускация – это процесс приведения исполняемого кода к виду, который

сохраняет его функциональность, но усложняет анализ, понимание алгоритма ра-

боты и модификации при реверс-инжиниринге.

Любая защита с помощью обфускационных методов проводится с ис-

пользованием определенного ПО. Обфускатор – это программа, с помощью кото-

рой происходит обфускация программного кода по определенному алгоритму.

Суть обфускации заключается в том, чтобы запутать программный код и устра-

нить большинство логических связей в нем, трансформировать его так, чтобы он

был труден для изучения и модификации.

Алгоритм обфускации – последовательность действий, которой придержива-

ется обфускатор при выполнении преобразований кода.

Метод обфускации – определенный вид запутывания кода, который ис-

пользует обфускатор для обеспечения необходимой защиты. Наиболее по-

пулярнимы методами обфускации является использование недостижимого, мерт-

вого или избыточного кода.

Деобфускация – это процесс обратный к обфускации, который направлен на

восстановление ПК, что был подвержен обфускации. Данный процесс является

незаконным, выполняется злоумышленником для восстановления алгоритма, по-

иска незащищенных мест в коде и проведения модификации программного кода.

Целью злоумышленника может быть моральное или материальное обогащение

или нанесения экономического ущерба компании или вреде ее имиджу.

95

Обфускационные методы позволяют защитить код программы, противодей-

ствовать незаконным действиям по его восстановлению и повысит устойчивость

программного обеспечение в целом. Существует 2 аспекта, которые позволят по-

казывают, что работа обфускатора выгодна для предприятия:

время, потраченное на понимание кода злоумышленником превышает

время, в течение которого актуальность алгоритма остается значимой;

стоимость проведения обфускация превышает стоимость продукта.

Стойкость программного обеспечения (СПО) – это свойство ПО осуществ-

лять необходимые преобразования информации, сохраняя выходные реакции про-

граммы в пределах допусков, установленных спецификацией при воздействии на

ПО факторовнеустойчивости: искажение входных данных, ошибок человека-

оператора, сбоев и отказов в ЭВМ, а также выявленных ошибок программы.

В результате проведения анализа всех обфускационных методов, которые

были приведены авторами, построенная таблицы классификации обфу-

скационных методов защиты (см. табл. 3.6). В данной таблице указаны работы ав-

торов, и методы, которые они описывали для защиты. В результате полученной

таблицы, можно сделать вывод, что обфускационные методы, которые описывают

авторы, являются не полными и требуют усовершенствования. Также, необходи-

мо отметить, что для эффективной защиты ПО необходимо использовать все ука-

занные методы, однако в соответствии с определенным алгоритмом.

Таблица 3.6

Обфускационные преобазования защиты

Обфускационные преобразования Научные труды

9 11 20 1 6 15 38

Розділення змінних Х Х Х Х Х

Розширення області дії змінних Х Х Х

Перетворення статичних даних у процедури Х Х Х

Зміна представлення (кодування) Х Х

Перетворення назв змінних, функцій, класів Х Х Х

Зміна відносин наслідування Х Х Х Х

Перейменування методів, змінних Х Х Х

96

Злиття, розділення масивів Х Х Х Х Х

Мітка goto Х Х Х

Зміна порядку змінних, методі, масивів Х Х Х Х Х

Метод мертвого коду Х Х Х Х

Використання ключових слів мов програмування Х

Метод клонування Х Х Х

Розпаралелення Х Х

Зміна форматування Х Х

Зміна терміну використання сховищ даних Х Х

Видалення коментарів Х Х Х Х

Ідентифікатори скремблювання Х Х

Реструктурування масивів Х Х

Представлена таблица обфускационных преображений показывает, какие из

видов трансформаций сейчас известны и используются для защиты.

Каждый метод имеет определенный способ работы. В научных трудах

иностранных и украинских авторов определялись несколько общих подходов к

защите ПО от деобфускации и дизассемблирования [38].

1. Шифрование кода – один из самых распространенных и надежных ме-

тодов защиты от статического исследования.

2. Манипулирование заголовками ЕХЕ-файлов – метод, основанный на

использовании свойств структуры ВФ и разработке навесной защиты.

3. Методы эмуляции, середи которых выделяют:

эмуляцию процессора;

эмуляцию мультизадачности.

4. Обман дизассемблера. Методы этой группы состоят в том, чтобы за-

путать дизассемблер: подсунуть данные вместо кода, дезориентировав его логику,

повести по ложному следу, подсунуть лишние фрагменты кода и т. Д. Все эти

способы обмана можно поделить на следующие группы:

разные методы обфускации кода;

усложнение логики программ;

97

разные дополнительные методы борьбы с интерактивными и автомати-

ческими дизассемблерами.

Обфускацонный метод защиты в большинстве случаев рассматриваются как

метод, который должен придерживаться обфускатор (независимая программа, ко-

торая осуществляет процесс обфускации над переданным ей кодом).

На данный момент существуют различные методы осуществления процесса

обфускации, начиная от общих (абстрактных) методов процесса обфускации и за-

канчивая более продвинутыми. Однако, основным условием работы данных мето-

дов является приведение кода в нечитаемый, непонятный вид, но остаются функ-

циональные свойства программы. Данной вид защиты является достаточно новым

и требует адаптации к современным методам программирования.

Для проведения комплексной защиты при помощи обфускационных мето-

дов необходимо использовать некоторые методы. Эти методы создавались в соо-

тветствии с возможностями того или иного языка програмированния, и сегодня

большинство из них адаптированы непосредственно под языки программирова-

ния высокого уровня. Проведено анализ известных обфускационных методов за-

щиты программного продукта и представлено описание данных методов защиты.

Классификация обфускационных преобразований

Реструктуирование массивов. Традиционный порядок элементов массива

заменяется на такой, который рассчитывается по определенной формуле. Также к

данному методу защиты относится разделение массива на подмассивы или

объединения нескольких небольших массивов в один. Для более надежной за-

щиты необходимо использовать все возможные способы реструктуризации

массивов данных. Пример метода приведен на рис. 3.17.

int main()

{float a[6] = { 10.0, 30.0, 5.0,

12.0,20.0,35.0}, m, d;

int i;

for (i = 0; i <= 5; i++)

{a[i] = a[i] / 10;

m = modf(a[i], &d);

int main()

{float a[2][3] = { { 10.0, 36.0,

5.0}, {72.0, 20.0, 38.6}}, m, d;

int i,j;

for (i = 0; i <= 1; i++){

for (j = 0; j <= 2; j++)

{a[i][j] = a[i][j] / 10;

i

n

t

n

[

]

98

if (m != 0) a[i] = a[i] * 10;

else a[i] = 0;

cout<<"a["<<i<<"]="<<a[i]

<<"\n";}

return 0;}

m = modf(a[i][j], &d);

if (m != 0) a[i][j]= a[i][j] * 10;

else a[i][j] = 0;

cout<<"a["<<i<<"]["<<j<<"]=

" <<a[i][j]<<"\n";}}

return 0;}

Рис. 3.17. Пример работы метода реструктуирования данных

Метод клонирования. Данный метод основан на использовании копий опре-

деленного фрагмента кода. Есть необходимость создать определенные клоны од-

ного элемента кода и совместить их с помощью ЧП. Полученные функции целе-

сообразно замаскировать с помощью других обфускационных методов так, чтобы

их нельзя было сопоставить. В результате будет усложнен процесс анализа графа

потока управления. Пример см. на рис. 3.18.

int main()

{float a=10, ab;

ab=2*a-(17-(a-7));

cout<<ab<<"\n";

return 0;}

int main()

{int a=10,ac=1,ab=0, t=1;

if ((((t*a + 20)/6) % 19) != 0)

ab = 2*a - (17 - (a - 7)); if ((2 *

a % 2) == 0) ac = 3*t - 24;

cout<<ab<<"\n";

cout<<ac<<"\n";

return 0;}

Рис. 3.18. Пример работы метода клонирования

Замена условий цикла. При трансформировании кода можно использовать

циклы, условия которых могут быть увеличены за счет использования ЧП. Одна-

ко, при изменении условий необходимо, чтобы не изменялось количество выпол-

няемых операций. Пример работы данного обфускацийного метода представлен

на рис. 3.19.

int main()

{int a, n = 0, b=1, s;

cout << "Enter the

number\n";

int main()

{int a, n = 0, b = 1, s, l=0;

cout << "Enter the number\n";

cin >> a;

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

,

6

,

i

n

t

99

cin >> a;

cout << "Enter limit\n";

cin >> s;

do {n = n +1;b = b + 1; }

while (s > pow(a, b));

cout << "Quantity = " << n

<< "\n";

return 0;}

cout << "Enter limit\n";

cin >> s;

do { n = n + 1; b = b + 1;}

while ((s >= pow(a, b)) &&

((a*a*(a + 1) *(a + 1) % 4 ==

0)));

cout << "Quantity = " << n <<

"\n"; return 0;}

Рис. 3.19. Пример работы метода замены условий цикла

Метод мертвого кода. Свойством данного метода является создание такого

кода, который может быть посчитан программой, однако результаты не влияют на

работу основной программы. К мертвому коду можно отнести использование бе-

сполезного и недостижимого кода. В результате использования такого метода

увеличивается размер программы задействовано дополнительные ресурсы для

анализа. На рис. 3.20 приведен пример работы программы с элементом мертвого

кода.

int main()

{int x[25], i = 0, max;

for (i = 0; i < 25; i++)

{srand(unsigned(time(NUL

L))); while (i < 25)

{x[i] = rand() % 30;

i++;} } max = x[0];

for (i = 0; i < 25; i++)

{if (x[i] > max) max = x[i];

}

cout<<"\n max ="<< max;

return 0;}

int main()

{int x[25], i = 0, max, z;

for (i = 0; i < 25; i++)

{srand(unsigned(time(NULL))

); while (i < 25)

{x[i] = rand() % 30;

i++; } } max = x[0];

for (i = 0; i < 25; i++)

{if (x[i] > max)

{max = x[i];

z = x[i] * 12 + 25;}}

cout<<"\n max ="<< max;

return 0;}

Рис. 3.20. Пример работы метода мертвого кода

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

100

Использование меток «goto». Данный метод создан для реализации

условных переходов, позволяет обойти последовательный порядок выполнения

инструкций программы. Данный вид защиты может быть полезным при обфу-

скации, потому что он запутывает злоумышленника в структуре работы програ-

ммы и делает код нечитаемым. Пример изображен на рис. 3.21.

int main()

{float a, b, c, x, y;

int k = 0; cout<<"Enter the

sizes a brick\n";

cin>>a>>b>>c;

cout<<"Enter the sizes the

framei\n";

cin>>x>> y;

if ((x >= a &&y >= b) | (x

>= b && y >= a) | (x >= a

&& y >= c) | (x >= c && y

>= a) | (x >= b && y >= c )|

(x >= c && y >= b))

cout<<"Brick will held\n";

else cout<<"Brick will not

pass\n"; return 0;}

int main()

{float a, b, c, x, y;

int k = 0; cout<<"Enter the

sizes a brick\n";

cin>>a>>b>>c;

cout<<"Enter the sizes the

framei\n"; cin>>x>>y;

if ((x >= a &&y >= b) | (x >= b

&& y >= a) | (x >= a && y >=

c) | (x >= c && y >= a) | (x >=

b && y >= c) | (x >= c && y

>= b)) goto m1; else goto m2;

m1: cout<<"Brick will held\n";

goto m3;

m2: cout<<"Brick will not

pass\n"; m3: return 0;}

Рис. 3.21. Пример работы метода использования меток

Метод параллельного кода. Данный метод заключается в разделении кода

на отдельные независимые участки, которые во время работы программы будут

выполняться параллельно и увеличивать время декомпилирования. Рассмотрим

пример на рис. 3.22.

int main()

{int a, b, c=0, c1=0, c2=0;

cout<<"Enter two

numbers\n";

cin >> a >> b ;

if (a >= b) {c1 = a + b;

cout<<"Answer:"<< c1;}

if (a<b) {c2 = pow(b, 2) + 2

* (a*b); cout <<

int main()

{int a, b, c=0, c1=0, c2=0,

c21=0, c22=0;

cout<<"Enter two numbers\n");

cin >> a >> b ;

if (a >= b) {c1 = a + b; cout <<

"Answer: " << c1;}

if (a < b) { c21 = pow(b, 2);

c22 = 2 * (a*b); c2 = c21 +

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

,

6

,

7

,

8

}

;

i

n

t

n

[

]

=

101

"Answer:"<< c2;}

return 0;}

c22; cout << "Answer: " << c2;

} return 0;}

Рис. 3.22. Пример работы метода параллельного кода

Замена отношений подражания. Данный метод целесообразно использовать

при создании классов программы. Характерной особенностью является усложне-

ние иерархии наследования с помощью создания дополнительных классов или

использования ложного разделения классов.

Разделение/слияние переменных. Свойством данного метода является со-

четание независимых данных и разделения зависимых. Для данного метода во-

зможно разделение переменной с фиксированным диапазоном на две или более

переменных или слияния нескольких переменных с одинаковым типом. Например

приведен на рис. 3.23.

int main()

{bool a, b, c, c1;

a = true; b = false;

c = false; c1 = false;

c = a && b; c1 = a ||

b;

cout << "c = " << c;

cout << "c1 = "<<

c1;

return 0;}

int main()

{int a1, a2, b1, b2, c1,

c2;

a1=1; a2=0; b1=0; b2 =

0;

c1 = ((a1 || a2) && (b1

|| b2)); c2 = ((a1 || a2) ||

(b1 || b2)); cout << "c1

= " << c1;

cout << "c2 = " << c2;

return 0;}

Рис. 3.23. Пример работы метода разделения/слияния переменных

Габаритное объявления переменных. Данный метод характеризуется заме-

ной имен идентификаторов (переменных, массивов, структур, функций, проце-

дур) на случайный набор символов, которые трудно воспринимать человеку. Так-

же необходимо определить значение объявленных переменных в соответствии с

габаритных математических формул. На рис. 3.24 приведен пример работы дан-

ного метода.

int main() int main()

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

,

6

102

{int a[10] = { 117, 30, 5, 15,

21, 35, 110, 18, 150, 6};

int i, n = 0, k = 0, m = 0;

for (i = 0; i <= 9; i++)

{m=a[i] % 5; n = a[i] % 10;

if ((m == 0) && (n != 0)) k

= k + 1;}

cout<<"Аmount of numbers,

where the last number is 5 =

"<< k;

return 0;}

{int a[10] = { 117, 30, 5, 15,

21, 35, 110,18,150, 6};

int i, n = 0, k = 0, m = 0;

for (i = 0; i <= 9; i++)

{m = a[i] % 5; n = a[i]

if ((m == (493017974%563))

&& (n !=

(10943411116%1276))) k = k

+ 1;}

cout<<"Аmount of numbers,

where the last number is 5 =

"<<k; return 0;}

Рис. 3.24. Пример работы метода габаритного объявления переменных

Преобразование статических данных в процедуры [17, 25, 36, 52]. Для обес-

печения защиты программы необходимо трансформировать статистические дан-

ные, представленные в виде строки. Нужно заменить на непонятные и после ра-

боты удалить из памяти или перезаписать другими значениями. К статическим

данным относят константы (см. рис. 3.25).

int main()

{int b=23;

float a;

const double pi =

3.14159265358979323;

a = b*pi;

cout<<a;

return 0;}

int main()

{int b=23, c=2;

float a;

const double pi =

3.14159265358979323;

a = 2*c+b*pi-(b-3)/5;

cout<<a;

return 0;}

Рис. 3.25. Пример работы метода преобразования статических данных в проце-

дуры

Инверсия кодовых элементов. Базируется на изменении положения опреде-

ленный блоков (функций, процедур, циклов) программы. Данный метод позволит

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

4

,

103

уменьшить возможность анализа кода программы за счет нестандартного явления

переменных. На рис. 3.26 приведен пример работы метода.

int main()

{double a, b, c, x;

cout<<"a: "; cin>>a;

cout<<"b: "; cin>>b;

cout<<"c: "; cin>>c;

if ((b*b - 4 * a*c) >= 0) { x

= (-1 * b + sqrt(b*b - 4 *

a*c)) / (2 * a);

cout<<"1="<< x <<"\n";

x = (-1 * b - sqrt(b*b - 4 *

a*c)) / (2 * a);

cout<<"2="<<x<<"\n"}

else{cout<<"No roots of the

equation\n";}

return 0; }

int main()

{double a, b, c;

cout<<"a: "; cin>>a;

double x; x = 4 * a;

double y; cout<<"b: ";

double xx; cin>>b;

y = b*b; double l;

cout<<"c: "; l = -1 * b;

cin>>c; xx = 4 * a*c;

if ((y - x*c) >= 0) {x = (l +

sqrt(y - xx)) / (2 * a);

cout<<"1="<<x <<"\n";

x=(l-sqrt(y-xx))/(2* a);

cout<<"2="<<x<<"\n";}

else{cout<<"No roots of the

equation\n";}

return 0;}

Рис. 3.26. Пример работы метода инверсии кодовых элементов

Удаление токенов. Данный метод является наиболее простым для реали-

зации, и характерной особенностью является удаление любых комментариев,

пробелов, символов горизонтальной и вертикальной табуляции. В результате та-

кой трансформации программный код становится нечитаемым и сложным для

анализа. Пример представлен на рис. 3.27.

int main()

//variable declaration

{int x[5][5], i = 0, j = 0, b =

0; //function rand()

srand(unsigned(time(NULL)

)); //random

for (i = 0; i<5; i++)

int main()

{int

x[5][5],i=0,j=0,b=0;sra

nd(unsigned(time(NUL

L)));for(i=0;i<5;i++){fo

r(j=0;j<5;j++){x[i][j]=r

and()%10;cout<<x[i][j]

i

n

t

n

[

]

=

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

,

6

,

7

,

8

}

;

f

o

r

(

i

n

t

n

[

]

=

104

{for (j = 0; j<5; j++)

{x[i][j] = rand() % 10;

cout<<x[i][j]<<" ";}}

//conditional test

if (x[0][0] > x[4][4])

cout<<"1 \n";

else cout<<"2 \n";

return 0;

<<"";}

cout<<"\n";}cout<<"\n"

;if(x[0][0]>x[4][4])cout

<<"\n";else cout<<"2

\n";return 0;}

Рис. 3.27. Пример работы метода удаления токенов

Разработана новая классификация обфускационных преобразований позво-

лит создать усовершенствованный обфускационный метод защиты программного

обеспечения от процесса деобфускации, противодействовать реверс-

инжинирингу, проводить соответствующие замены элементов кода, усложнять

анализ работы программы, вносить изменения в структуру кода.

Выводы по главе: построена уникальная модель крупномасштабной сети с

числом узлов в 25 млн., которая за счет своего размера (соответствия численности

населения Йеменской Республики) и применения теории комплексных сетей, в

частности эффективных метрик для оценки сложных многофакторных информа-

ционных систем, позволяет определить адекватную топологию для построения

образовательных сетей. Также дополнены теоретические представления в отно-

шении топологической устойчивости сетей, которые за счет расчета распределе-

ния узлов по транзитивности в условиях реализации разного рода атак, позволяют

получить новые оценки структурной уязвимости разрабатываемой крупномас-

штабной модели СДО.

105

Раздел 4

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ В

УСЛОВИЯХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

4.1. Детализация сетевой модели

Понимание структуры йеменского общества, занимающего территорию

юго-западной части Аравийского полуострова важно для того, чтобы иметь воз-

можность сконструировать эффективную и адекватную модель управления дан-

ным обществом. Опишем и представим модель в виде сетевых структур: социаль-

ной, административной, а также территориальной, так чтобы на этой платформе

легко развить сетевую модель СДО во взаимодействии с этой платформой. И да-

лее производить оценочные расчеты возможного количества обучаемых и сопут-

ствующей эффективности различных образовательных стратегий.

Методы теории комплексных сетей нашли широкое применение в анализе

социальных структур за последние годы. Теория комплексных сетей способна

смоделировать сложные сетевые взаимодействия, отразить топологические осо-

бенности, поэтому она хорошо подходит для решения поставленной задачи дис-

сертационного исследования – разработки системы дистанционного образования,

моделирования того, как оно изменит сетевую структуру общества.

Имитационное моделирование представляет собой основу, которая является

достаточно гибкой, чтобы надежно спрогнозировать настоящие и будущие изме-

нения в племенном обществе при внедрении СДО.

На основе центрального статистического бюро Йемена, население страны

на 2014 г. достигло 25 миллионов: 13 миллионов мужчин и 12 миллионов жен-

щин.

Рост населения равен 3,7% в год и ожидается, что к концу 2030 г. числен-

ность населения составит 38 миллионов. Среднее число в каждой семье – 7 чело-

век в каждом доме, 75% жителей имеют возраст меньшее 30 лет, а 46 % – мень-

шее 15 лет.

106

29% жителей проживают в городах, а 71% в сельской местности. 39% насе-

ления неграмотные. Плотность населения около 40 человек на 1 кв. км. Рождае-

мость – 0,047. Смертность 11,3 тысяч в год. Добавляется к этому 1,200,000 сома-

лийских беженцев в Йемене и их число растет.

Этническая статистика

Официальной этнической статистики не существует, но некоторые исследо-

вания показывают, 85% населения из 25,000,000 жителей (данные за 2013 год) яв-

ляются представителями того или иного племени, признанного на территории

страны. Подавляющее большинство граждан – выходцы из таких племен как Ха-

мадан, Хемяр, Кинда, Мезхаж, Хадрамаут, а также ряд других. Кроме того, 5 %

населения составляют иммигранты в основном эфиопского происхождения, кото-

рые проживают в прибрежных районах страны.

Часть жителей живет на острове Сокотра. Они являются смесью коренных

народов и племен Йемена, индийцев и африканцев, а также греков, что отразилось

на культурном наследии данной территории. На острове живет около 50,000 чело-

век. Многие из жителей неграмотные, заняты в сельском хозяйстве.

Территориально Йемен подразделяется на 22 провинции, 333 района и

40,000 деревень. Результаты переписи населения в 2013 г. показали что 2/3 насе-

ления проживают в северных провинциях, где хороший климат, и есть наличие

рабочих мест. По официальному этническому распределению, Йемен делится на

20 племен (рис. 4.1), хотя фактически существует 200-400 племен (35 % из них

это зайдиты – шиитское национальное течение на севере и 65% шафииты – сун-

нитское направление в Исламе, сосредоточенное на западе, юге и востоке стра-

ны [117].

107

Рис. 4.1. Карта распределения Йеменских племен

108

Сетевые модели государственного и общественного устройства ЙР

1. Сетевая модель социальной структуры Йеменского общества.

2. Административное деление в Йеменской республике: сетевая конструкция.

3. Территориальная структура страны.

4. Сетевая модель СДО и ее взаимодействие с базовой сетевой моделью со-

циальной структуры Йеменского общества.

4.1.1 Сетевая модель социальной структуры Йеменского общества

Состоит из 5 кластеров:

1. Кластер обслуги – 5 % от общего числа узлов. Строится по иерархи-

ческому закону.

2. Кластер работников – 50 %. Состоит из нескольких безмасштабных

сетей с невысокой гаммой, объединенных случайными связями.

3. Кластер кодатов – 10 %. Безмасштабная сеть с высокой гаммой.

4. Кластер садатов — 5 %. Полный граф.

5. Кластер кабилы — 30 %. Безмасштабная сеть с невысокой гаммой.

Садаты и кодаты объединены случайными связями. Кодаты и работники –

объединены связями между лидерами из кодатов с лидерами из работников. Ра-

ботники и обслуга также объединены связями между лидерами из обоих класте-

ров.

Дополнительная информация: Кластер обслуги, является иерархической

подсетью. То есть, существует главный актор – узел из обслуги, который имеет

связи с начальниками ниже уровнем, меньшие начальники уже в свою очередь,

имеют связи с самыми низшими предводителями. Самый главный из обслуги

имеет связь только с самым главным из производителей, но первый считает себя

выше, чем простые, рядовые производители-работники. Рядовые члены из обслу-

ги имеют случайные редкие связи с работниками. Амин-махаль – человек, кото-

рому все доверяют, очень уважаемый человек. Он подчиняет одному из Шейхов.

Последний, Шейх имеет связь с остальными кодатами и Шейхами. Сам этот шейх

среди кодатов лишь небольшой узел.

109

Рис. 4.2. Социальная сеть Йеменского общества

У каждого простого Шейха из кодатов есть связи со своими Амин-

махалями, т. е. у каждого простого шейха есть своя группа работников. В класте-

ре кодатов уже все общаются со всеми, там нет ярко выраженной иерархии.

Кластер садаты – это мудрецы, считающие себя наследниками пророка Му-

хаммада. В основном они либо ученые, либо целители (по-другому их называют

Суфии). Они носят свои изысканные одежды, выделяясь среди других даже

110

внешне. Пользуются уважением в обществе. Этот кластер имеет топологию звез-

ды. Акторы имеют между собой очень сильные связи, составляющие полный

граф. Общаются только с Машихами и Кодатами.

Кабилы имеют случайные связи с садатами, кодатами и работниками. Каби-

лы – важные и заносчивые. Большинство из них либо работают, либо управляют

своими соплеменниками (рис. 4.2).

4.1.2 Территориальная структура страны

После революции 2011 г. Йемен стал разделённым на 6 территориальных

подразделений. Территориальная структура страны состоит из 2-х соотноситель-

ных кластеров:

1. Кластер северных районов.

2. Кластер южных районов.

1. Кластер северных районов содержит в себе 4 района

А) Тихама – Худайдах, Махуайт, Райма и Хаджа, а также г. Худайдах – сто-

лица этого района. Общее число узлов строится по иерархическому закону.

Б) Альжанад – состоит из двух городов Тайз и Ибб, где г. Тайз – столица

кластера.

В) Азал представляет из себя четыре города. Эти города Сана, Амран, Да-

мар и Сада, где г. Сана является столицей этого региона.

Г) Сабаа состоит из трех городов Мариб, Альбайда и Альджауф и г. Мариб

столица.

2. Кластер южных районов содержит в себе два подкластера

А) Аден, который состоит из городов Адан, Лахдж, Абян и Аддали, где

г. Аден – столица.

Б) Хадрамаут – это регион, состоящий из Хадрамута, Архабила Соккатры,

Шабува и Аль-Махры, где г. Мукалла является его столицей.

Эти два кластера объединены случайными связями, в том числе с регионом

Азал. Каждый из этих регионов имеет связь с Азалом, который является основ-

ным регионом (рис. 4.3).

Рис. 4.2. Структура племена

111

Рис. 4.3. Территориальная структура государства Йемен

4.1.3. Территориально-административное деление региона: сетевая

конструкция

1. Основной единицей территориального деления государства является де-

ревня. Деревня представляет собой местонахождение, имеющее свое название и

границы, которое включает в себе сельскохозяйственные угодья и пастбища. Сеть

112

же от общего числа узлов из названных единиц строится по иерархическому зако-

ну.

2. Деревни объединяются кластером, имеющим название «Узла» – админи-

стративной единицы, состоящей из нескольких деревень, объединенных погра-

ничными связями.

3. Узлы объединяются в нахию – безмасштабную сеть, состоящей из не-

скольких узл, также с пограничными связями с высокой гаммой степенного зако-

на.

4. Город является кластро-образующим центром. При этом безмасштабная

сеть города содержит в себе три основных единицы (улица / проспект, хара и хай),

объединенные случайными связями.

Улица / проспект имеют связи и с кластером хай и хары через так называе-

мых Ааккил Хара, то есть по сути городских шейхов. В результате каждая про-

винция содержит в себе связь с лидером в харе в виде подкластера проспекта.

Хай же объединяется с харой и проспектом с помощью связей между цен-

трами обеих единиц.

Город содержит в себе центры управления дирекции и провинции, и он со-

стоит из нескольких хайов в соответствии с площадью того или иного города.

Число жителей города как правило 5000 человек и более. В нем все услуги пред-

ставлены гражданам (рис. 4.4 - 4.5).

113

Рис. 4.4. Сетевая конструкция административного деления региона

114

Рис. 4.5. Территориально-административное деление региона

4.2 Рабочая модель системы дистанционного обучения

В результате, была построена сетевая модель СДО, сопряженная с социаль-

ной сетью Йеменского общества, где СДО будет покрывать почти 2/3 населения, в

115

основном производителей и работников, обслуги и кабилы, считая, что доход у

них значительно меньше и экономическое положение хуже, чем у машихов, кода-

тов и садатов. (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Сетевая модель СДО и ее взаимодействие с базовой сетевой моде-

лью социальной структуры Йеменского общества

Для вычислений использовалась программа graph-tool имеющая поддержку

openMP для распараллеливания алгоритмов на графах. Вычисления производи-

лись на суперкомпьютере «Академик Матросов».

Генерировалась сеть с числом узлов 25 млн. и по 3 связей на каждый узел.

116

На первом этапе сеть состояла из обособленных кластеров, разделяющих между

собой число узлов следующим образом:

Работники: 50 % Кабилы: 30 % Кодаты: 10 %

Садаты: 5 % Обслуга: 5 %

На втором этапе эти кластеры были объединены связями в количестве рав-

ном процентному отношению относительно общего числа узлов:

Кодаты – Садаты: 3 %

Работники – Обслуга: 2 %

Садаты – Обслуга: 2 %

Кабилы – Садаты: 3 %

Кабилы – Кодаты: 5 %

Кабилы – Работники: 4 %

В сеть был добавлен одиночный узел, представляющий собой центр ди-

станционного образования. На третьем этапе от этого центра создавались связи к

различным кластерам в количествах равным процентным отношениям относи-

тельно числа узлов в каждом из кластеров.

Изначально диаметр социальной сети (без введения сети ДО) равен 9

(табл. 4.1). Диаметр после введения связей ДО в социальную сеть. В параметрах

указано, сколько процентов из каких кластеров было обучено.

Таблица 4.1

Диаметр после введения связей ДО в социальную сеть

Диаметр после введения связей ДО Параметры

7 EM_PER = 100 //работники

KAB_PER = 100 //кабилы

SE_PER = 0 //обслуга

KOD_PER = 0 //кодаты

SAD_PER = 0 //садаты

8 EM_PER = 100

KAB_PER = 0

SE_PER = 0

KOD_PER = 0

117

SAD_PER = 0

9 EM_PER = 0

KAB_PER = 100

SE_PER = 0

KOD_PER = 0

SAD_PER = 0

9 EM_PER = 0

KAB_PER = 0

SE_PER = 100

KOD_PER = 0

SAD_PER = 0

9 EM_PER = 0

KAB_PER = 0

SE_PER = 0

KOD_PER = 100

SAD_PER = 0

9 EM_PER = 0

KAB_PER = 0

SE_PER = 0

KOD_PER = 0

SAD_PER = 100

8 EM_PER = 100

KAB_PER = 0

SE_PER = 100

KOD_PER = 0

SAD_PER = 0

8 EM_PER = 0

KAB_PER = 100

SE_PER = 0

KOD_PER = 100

SAD_PER = 0

8 EM_PER = 0

KAB_PER = 100

SE_PER = 100

KOD_PER = 0

SAD_PER = 0

Из табл. 4.1 следует, что полное дистанционное обучение в двух кластерах –

работников и кабилов – дает наибольшее уменьшение диаметра, по сравнению с

обучением других пар кластеров.

118

4.3. Расчет и оценка управляемости сетевой структуры дистанционного

образования в Йеменской республике

В качестве метрик управляемости сетевой структуры йеменского социума

были проанализированы ее диаметр, степень разделения и среднее разделяющее

<>. Исследовались диаметр сети ДО D = max ( ),v v V , где ( )v – эксцен-

триситет и среднее кратчайшее расстояние 1

= ( , )( 1)

i j

i j

d v vn n

,

где 1 2( , )d v v кратчайшее расстояние между узлами 1 и 2, причем

1 2( , ) 0d v v ,если из v2

нет пути в v1

2, ,

1 1`( ) `( ) ( , )

u V u v V u v

d G d u d u vV V V

Рис. 4.8. Зависимость диаметра социальной сети Йемена

от числа вовлеченных в СДО

Для вычислений использовалась программа graph-tool имеющая поддержку

openMP для распараллеливания алгоритмов на графах. Расчеты проводились на

119

суперкомпьютере «Академик Матросов». Генерировалась сеть с числом узлов

25 млн. и по 3 связей на каждый узел.

4.3.1 Диаметр как метрика сплоченности социальной сети Йемена

На рис. 4.8 представлены результаты расчета изменения диаметра социаль-

ной сети, взаимодействующей с сетью ДО Йеменской Республики, в зависимости

от числа обученных граждан (числа новых связей). Процент вовлеченных в ДО, в

целом, равен проценту обученных в каждом кластере. Если взять, например, точ-

ку в 10 % – это означает, что 10 % граждан было обучено также в каждом из кла-

стеров (кодаты, садаты, работники и т.д.). При этом диаметр сети уменьшился с 9

до 8. Из графика можно сделать вывод о том, что требуются обучить достаточное

больше число граждан, чтобы существенно уменьшить диаметр сети и тем самым

достигнуть большей управляемости и сплоченности йеменского общества.

При 50% обученных, значение диаметра сети снижается до 7. Этот показа-

тель характеризует уже достаточно высокую сплочённость и управляемость соци-

альной сети. Для уточнения и конкретизации, потребуется решение экономиче-

ской задачи, а именно нахождение оптимальной численности обучаемых граждан

и ее динамика. Выбор узлов для обучения в каждом кластере осуществлялся слу-

чайным образом, возможно, что существуют более эффективные стратегии, по-

этому необходимо исследование топологии сети йеменского общества и целена-

правленное обучение тех узлов, которые могут оказаться ключевыми для умень-

шения диаметра в сети.

4.3.2. Степень разделения как метрика управляемости сетевой

структуры

Традиционно, проблема управляемости сетей рассматривается через поиск

узлов, наиболее значимых для управления [114,115].

Рассмотрим сложную систему, описываемую сетью из N узлов для которой

эволюция является линейным временным инвариантом.

120

x( )=Ax( ) Bu( )t t t ,

где T

1 2 Nx( )=(x ( ), ( ), ....., ( )) Nt t x t x t фиксирует состояние каждого узла в момент времени

x .A N Nt яваляется x N N матрица, описывающая граф сети.

Эта система, также обозначаемая как (A,B), управляема, если и только, если

ее матрица управляемости N-1 x C= (B, A ,...,A B N NMB имеет полный ранг – критерий ча-

сто называемый управляемостью по Кальману.

В нашей задаче анализа управляемости сети (в смысле стабильности ее со-

стояния) важным представляется не поиск узлов, через которые необходимо

управлять сетью, но фактически установить, насколько тесно взаимодействуют

между собой узлы.

Степень разделения является одной из ключевых метрик в социальных се-

тях. Степень разделения впервые была предложена венгерским автором Фригье-

сом Каринтьи (Frigyes Karinthy) в 1929 г. И только в 1960 г. известный социолог

Стэнли Милгрэм (Stanley Milgram) [108] выбрал 296 добровольцев на территории

США и попросил их направить почтовое сообщение для конкретного человека,

который проживал в Шароне, пригороде Бостона, штат Массачусетс. При этом

добровольцы не имели права отправить сообщение непосредственно к незнако-

мому лицу (если отправитель не знал их лично), но что они должны маршрутизи-

ровать сообщение через личные знакомства. Милграм обнаружил, что среднее

число таких (знакомых) промежуточных лиц в этих цепочках составляет 5,2 что

соответствует примерно 6 прыжкам («хопам»).

Исследование в лаборатории Веб-алгоритмов в миланском университете

(Università degli Studi di Milano [100] показало, что шесть степеней фактически за-

вышает число связей между типичными парами пользователей. Так 99,6 % всех

пар пользователей связаны 5 посредниками (6 хопами), 92% связаны через четыре

промежуточных узла (5 связями). Это исследование охватывало 721 миллионов

пользователей Facebook, представляющих более чем одну десятую часть населе-

ния мира и 69 млрд связей.

Facebook росла на протяжении многих лет, что составляет все большую до-

лю мирового населения, таким образом, она становится все более связаной. Сред-

121

нее расстояние в 2008 г. для пользователей Facebook составляло 5,28 хопа, в то

время как в 2011 г. уже 4,74. А когда выбираем одну страну, те же США, Шве-

цию, Италию, или любую другую, тесный мир становится еще меньше, и боль-

шинство пар людей разделяют только 3 посредника (4 хопа) (см. рис.4.9).

В то время как эксперимент дал для Facebook примерно четыре степени

разделения, в работе Эрика Хорвица из Microsoft Research и Юрия Лесковца (Yuri

Leskovec), Стэнфордский университет, заявлено 6,6 степени разделения между

любыми двумя пользователями мгновенного обмена сообщениями сети

Microsoft [110].

Рис. 4.9. Четыре степеней отчуждения. (it = Италия; SE = Швецию; itse = соче-

тание Италии и Швеции; US = США; FB = все Facebook, [107])

Полагая, что большинство пар людей в странах с низким индексом FSI и

низким уровнем конфликтности (высокой степенью управляемости) связаны в

среднем менее чем через четыре связи, представлялось важным сравнить это зна-

чение со средним разделяющим в развиваемой нами модели.

Мнение ведущих социологов указывает на ключевую роль числа рукопожа-

тий – среднего кратчайшего пути <> в общественной организации. В связи с

122

огромным объемом вычислений, требуемых для прямого расчета зависимости

<> от доли населения, случайно вовлекаемого в процесс ДО проведены оценки

этой зависимости путем случайной выборки 10000 узлов (метод Монте-Карло)

для моделируемой крупномасштабной сети (кривая a на рис. 4.10) из рис. видно,

что объединение социальной сети с сетью ДО позволяет в значительной степени

снизить <> и тем самым достигнуть большей управляемости и сплоченности

йеменского общества. Так, при 20% обученных значение <> сети достигает 3.5.

Этот показатель характеризует значительную интеграцию и управляемость соци-

альной сети. Расчет также показывает, что при выборе обучаемых, как узлов с

наибольшей степенной центральностью (кривая b, рис. 4.10), с целью снижения

<> до 3.5, достаточно вовлечь в процесс обучения 10% населения. Для практи-

ческого уточнения и конкретизации, потребуется решение экономической задачи,

а именно нахождение оптимальной численности вовлекаемых в ДО и ее динамики.

Разработанные онтология, сетевая модель, инструмент и полученные оцен-

ки позволяют учесть сложное взаимодействие йеменского общества с инфра-

структурой ДО. В целом настоящее исследование обеспечивает научную плат-

форму для последующего конструирования эффективной и адекватной системы

управления данным обществом.

Рис. 4.10. Зависимость средних кратчайших расстояний <> в социальной сети

Йемена от числа вовлеченных в СДО

123

4.4 Псевдокод алгоритма поиска в глубину как способ обхода графа

DFS(G)

for each vertex u in V

color[u] := WHITE

p[u] = u

end for

time := 0

if there is a starting vertex s

call DFS-VISIT(G, s)

for each vertex u in V

if color[u] = WHITE

call DFS-VISIT(G, u)

end for

return (p,d_time,f_time)

DFS-VISIT(G, u)

color[u] := GRAY

d_time[u] := time := time + 1

for each v in Adj[u]

if (color[v] = WHITE)

p[v] = u

call DFS-VISIT(G, v)

else if (color[v] = GRAY)

...

else if (color[v] = BLACK)

...

...

end for

color[u] := BLACK

f_time[u] := time := time + 1

На основе этого алгоритма реализовались все метрики.

4.5 Алгоритм построения и функционирования сетевой модели системы

дистанционного образования в странах с высоким FSI

Информационная технология – это совокупность методов и средств для об-

работки и перевода данных для получения информации нового качества о состоя-

124

нии объекта, процесса или явления. Предлагается информационная технология

(ИТ) моделирования компьютерной сети Республики Йемен (на примере системы

дистанционного образования в странах с высоким FSI), которая за счет онтологи-

ческой модели, уникальной модели крупномасштабной сети, а также исследова-

ния и оценки топологической устойчивости сети в условиях сопряжения с соци-

альной сетью Йеменский общества, позволила определить необходимое число

обучаемых людей и стратегии для достижения большей управляемости и спло-

ченности Йеменский общества.

Процесс построения ИТ

1. Выбор сетевой модели. В первом разделе проанализированы существую-

щие модели СДО, определены ключевые тормозящие факторы, препятствующие

созданию образовательных информационных систем в йеменском социуме и в

сравнении рассмотрены модели СДО в двух передовых странах с разной культу-

рой (Япония и США), и в арабских странах (Оман и ОАЭ). Особенности развития

и применения дистанционного образования в странах Арабского Востока заклю-

чаются в том, что необходимо учитывать многие проблемы его функционирова-

ния в условиях исламской культурной среды и уровня технологического развития.

Во втором разделе была описана сетевая модель комплексной сети. В осно-

ве подхода лежат бинарные (парные) взаимодействия сущностей (ак-торов) в от-

дельных тематических слоях (ТС). Благодаря введению s-сетей, и рассмотренным

на них операциям можно формализовать многие прикладные задачи в различных

областях знаний. Особенно удачно и значимо приложение этой теории к эконо-

мической и социальной сферам, а именно для решения вопросов проектирования

систем дистанционного образования, моделирования происходящих в них про-

цессов с учетом национальных особенностей, эволюции и прогнозирования.

2. Создание тезауруса концепции образования с учетом специфики Йемена

В процессе работы использовался многочисленный набор различных мате-

риалов о Йемене и образовательной системе в ЙР, составлен из разных источни-

ков на основе практического и жизненного опыта автора. В итоге, разработанный

тезаурус включает в себя ряд терминов, приведенных ниже. Следует отметить от-

125

дельно, что некоторые термины тезауруса общеизвестны, но описаны для фор-

мальности, поскольку они были необходимы для создания семантической сети,

устанавливающей взаимодействия понятий.

3. Подготовка таксономии процесса образования Йемена В роботе била

подготовлена таксономия процесса образования с учетом йеменского общества.

4. Создание семантической сети системы образования Йемена В ходе ра-

боты подготовлена семантическая сеть на основе взаимоотношения между блока-

ми из разных категорий таксономии.

5. Провести экспериментальные исследования полученой образовательной

системы в Йемене В качестве проведения возможных экспериментов предлагает-

ся провести исследование и оценку топологической устойчивости сетей в услови-

ях реализации разного рода атак.

6. Расчет и оценка управляемости сетевой структуры дистанционного об-

разования в Йеменской республике. Определение необходимого числа обучаемых

граждан и стратегии для достижения большей управляемости.

Под информационной технологией моделирования компьютерной сети Рес-

публики Йемен будем понимать совокупность методов и средств для моделирова-

ния и управления большими сетями, которые обеспечивают решение поставлен-

ных задач - создании информационной технологии моделирования компьютер-

ной сети на базе теории комплексных сетей, ориентированной на обеспечение си-

стемы дистанционного образования и других нужд народного хозяйства Респуб-

лики Йемен.

На рис. 4.13 изображена алгоритм построения и функционирования инфор-

мационной технологии моделирования компьютерной сети Республики Йемен (на

примере системы дистанционного образования в странах с высоким FSI), которая

отображает место процессов накопления. обработки и хранения информации в

предложенной сетевой модели.

На рис. 4.12 изображена UML-диаграмма последовательности ИТ модели-

рования КС системы дистанционного образования Республики Йемен.

126

Рис. 4.11. Алгоритм построения и функционирования информационной техноло-

гии моделирования компьютерной сети Республики Йемен (на примере системы

дистанционного образования в странах с высоким FSI)

Рис. 4.12. UML-диаграмма последовательности ИТ

127

На рис. 4.13 изображена UML-диаграмма прецедентов ИТ моделирования

КС системы дистанционного образования Республики Йемен.

4.6. Индекс готовности стран к внедрению системы дистанционного

образования

В результате проведенного анализа, нами предложен, подобно индикатору

электронной готовности [141], индекс готовности стран к внедрению СДО, кото-

рый основывается на ключевых факторах, благоприятствующих ДО. Этот индекс

измеряется в пределах от 1 до 10. и складывается из следующих показателей:

Степень политической и социальной стабильности.

Наличие денежных ресурсов.

Наличие условий для развития СДО (подходящее помещение, ИКТ и

международные стандарты).

Стремление граждан и государственных органов к применению СДО

(курсы, материалы, тесты, справочники и электронные библиотеки).

Наличие специалистов ОК-службы (от кадровиков, ответственных за

учет персонала, до специалистов по оценке и обратная связь т.е. ИТ-департамент,

Рис. 4.13. UML-диаграмма прецедентов ИТ моделирования КС Республики Йемен

128

который обслуживает и эксплуатирует оборудование и системное программное

обеспечение, необходимое для работы СДО).

Уровень использования информационных коммуникационных техно-

логий (ИКТ) в общественном, коммерческом и государственном секторах.

Также разработана структура индекса готовности к применению и внедрению

СДО, в которой прослеживается взаимосвязь между факторами развития инфор-

мационного общества и использования ИКТ для его развития.

Структура индекса готовности к применению и внедрению СДО состоит из:

1. Факторов развития информационного общества (человеческий капи-

тал, ИКТ инфраструктура и экономическая среда).

2. Использование ИКТ для развития: на государственном и муниципаль-

ном уровне, в бизнесе, здравоохранении и образовании (см. рис. 4.12).

4.7. Исследование предложенного метода защиты программного кода

Разработан усовершенствованный метод обфускацийного защиты програ-

ммного кода, который использует современные обфускационные преобразования

программного кода, которые были разработаны в классификации (см. п. 3.8). Для

описания данного метода необходимо определить входные данные, которые будут

использоваться в работе, и последовательность операций, которые необходимо

выполнять для проведения процесса обфускация.

Входные данные, которые используются для усовершенствования обфу-

скационного метода защиты «StiK»:

начальный код A ;

определенный набор методов преобразования структуры кода

1 6( ,...,S )S S , iS − одно из преобразований: реструктуризация массивов, метод

клонирования, замена условий цикла, метод мертвого кода, использование меток

«goto» и метод параллельного кода, 1,6i ;

набор обфускационных методов с преобразованиями переменных

1 4( ,..., )V V V , jV − определенный обфускационный метод, к которому можно от-

129

нести: изменение отношений подражания, разделение/слияние переменных, габа-

ритное объявления переменных и преобразования статических данных в проце-

дуры, 1,4j ;

определенный набор методов пунктуационных преобразований

1 2( , )P P P , kP − один из обфускационных методов: инверсия кодовых элементов,

удаление токенов, 1,2k .

П оследовательность операций метода защиты:

1. Сначала начальный код A загружается в обфускатор «StiK». Про-

исходит разделение данного кода на определенные логические структуры

1,..., nA А А ( xА – логическая часть кода A , n , 1,x n ). Количество логи-

ческих структур определяется обфускатором в завичимости от длины програ-

ммного кода. Дальше выполняется трансформация логических частей xA , 1,x n

структурными преобразованиями S (перечень методов, применяемых для каждой

логической структуры, определяется случайно, количество обфускационных пре-

образований для каждого xA не менше трех). Завершающей частью является со-

четание всех элементов в код B и проведение тестирования его работоспособнос-

ти.

2. Дальше необходимо аналогично предыдущему этапу разпределить

полученый код B на новые логические структуры 1,..., mB B B ( yB – логическая

часть кода B , m , 1,y m ). Логические части кода yB , 1,y m обробатываются

обфускационными методами V (количество обфускационных трансформаций для

каждой часть кода не менее двух). Полученные трансформированные части со-

четаются в программный код, и снова проходит тестирование на работоспособ-

ность полученного кода программы.

3. У конце код С разделяется на логические части 1,..., gС C C ( zC –

логическая часть кода С , g , 1,z g ). Далее выполняется трансформация ло-

гических частей zC , 1,z g пунктуационными преобразованиями P . В результа-

130

те выполнения данных операций создается код D , который полностью модифи-

цированный, однако сохраняет все свои функциональные возможности исходного

кода A .

Приведенное общее описание обфускацийного метода защиты необходимо

представить виде схемы. На рис. 4.12 приведена структурная схема работы метода

защиты программного обеспечения «StiK» от деобфускации.

A D

Виділена пам'ять обфускатора «StiK»

CgC1BmB2B1AnA2A1 C2

Перетворення структури коду

S=(S1, ,Si)

Перетворення змінних

V=(V1, ,Vj)

Пунктуаційні перетворення

P=(P1, ,Pk)

Початковий

код

Трансформований

код

Ро

зби

ття

пр

огр

ам

ного

ко

ду

на

логі

чн

і ч

аст

ин

и

... ... ...

Рис. 4.14. Схема работы обфускатора «StiK»

Для обфускацийного метода защиты необходимо создать псевдокод и опи-

сать основные процедуры, которые используются. Под понятием псевдокода по-

нимается компактное (чаще всего неформальное) описание метода, с использова-

нием ключевых слов императивной языка программирования, но в котором опус-

каются несущественные подробности и специфический синтаксис. Псевдокод ме-

тода защиты ПО «StiK» приведен на рис. 4.14.

Для загрузки файлов в память обфускатора будет использоваться процедура

OpenFile ( ) .

131

FunRand ( ) используется для генерации определенного значения (опреде-

ленного диапазона), который будет соотноситься с определенным набором обфу-

скационных преобразований.

Для разделения программного кода на определенные логические части, ко-

торые будут трансформироваться, необходимо использовать процедуру

DivFunction ( ) .

Для каждого из этапов обфускацийного трансформации созданы определен-

ные соответствующие процедуры: CodeStructure( ) , VariableFun ( ) ,

PunctuationFun( ) , в которых указываются полученные логические части и сге-

нерированные номера обфускационных преобразований.

AssociationF ( ) необходимо использовать для соединения отдельных тран-

сформированных логических частей в единый код.

Input начальный код A в формате .txt

Output: модифицированный код D в формате .txt

1. ( _ )A OpenFile Name File ;

2. xA DivFunction A , 1,..., nA А А , xА – логическая часть кода A ,

n , 1,x n ;

3. ( 1; ; )for x x n x

3.1. { } ( )i FunRand S ;

3.2. { } , ,x xCodeStruct re AuA S i , ( 1,x n ; 1,6i );

3.3. xB AssociationF A ;

4. { }yB DivFunction B , 1,..., mB B B , yB – логическая часть кода B ,

m , 1,y m ;

5. ( 1; ; )for y y m y

5.1. { } ( )j FunRand V ;

5.2. , ,y yB VariableFun B V j , ( 1,y m ; 1,4j );

5.3. yC AssociationF B ;

132

6. zC DivFunction C , 1,..., gС C C , zC – логическая часть кода С ,

g , 1,z g ;

7. ( 1; ; )for z z g z

7.1. Для каждого zC ( g , 1,z g ) используются пунктуационные преобразо-

вания kP , 1 2( , )P P P , 1,2k ;

7.2. , ,z zPunctuation un CFC P k , ( 1,z g ; 1,2k );

7.3. zD AssociationF C ;

8. { } ( )D Cheking D ;

9. ( _ )D WriteFile Name File ;

Рис. 4.13. Псевдокод метода защиты ПО от деобфускации

Для усовершенствованного обфускационного метода определяется последо-

вательность необходимых операций преобразований, создана соответствующая

структурная схема работу и псевдокод для данного метода.

В результате разработки нового метода защиты ПО от деобфускации, было

создано программное приложение – обфускатор «StiK», который имеет опреде-

ленные преимущества по сравнению с другими обфускаторами:

программа в свободном доступе для пользователей;

программа проводит процесс обфускации ПО, написаного на С++, С#;

использует обфускационный метод мертвого кода;

использует обфускационный метод габаритного обьявления перемен-

ных: превращает обычные изменения в буквенно-численное представление ( от 0

до 9 и от A до Z) длинной в 16 значений;

использует обфускационный метод удаления токенов (комментариев).

На рис. 4.15 и 4.16 приведены графики анализа изменения размера исходно-

го кода и времени проведения обфускацийного процесса.

133

Рис. 4.15. График сравнения розмера начального кода после процесса обфускации

Рис. 4.16. График сравнения времени проведения обфускации

График сравнения соответствия обфускационного кода при деобфускации к

оригиналу представлен на рис. 4.17.

Рис. 4.17. График соответствия начального кода обфускационному

134

В результате проведения данного эксперимента была установлена устойчи-

вость кода программ в деобфускации. Было рассчитано, что соответствие

обфускационного кода ПО «StiK» к оригиналу после деобфускации составляет

24%, для ПО SmartAssembly – составляет 35%. То есть на 11% разработаный

обфускатор более устойчив от существующего.

4.8. Преимущества сетевой модели СДО

Подводя итог рассмотренным в данном исследовании вопросам, при разви-

тии и внедрении дистанционного образования в Йемене и в странах с похожими

проблемами необходимо принять во внимание, что:

внедрение и развитие ДО является неотъемлемым фактором развития

высококвалифицированного, интеллектуального, профессионального и социально

здорового общества, способного самостоятельно участвовать во всемирных про-

цессах глобализации;

Рис. 4.18. Структура индекса готовности к применению и внедрению

при развитии и применении ДО в странах, следует рассматривать

проблемы его функционирования в условиях конкретной культурной среды и

уровня технологического развития, а также важно определить стандарты, которые

обеспечивали бы: право получения образования всем желающим, контроль каче-

135

ства образования, гарантии прав студентов, соответствие академическим аккреди-

тациям, поддержку непрерывности;

задача защиты и обеспечения безопасности данных занимает приори-

тетное место в процессе планирования и подготовки информационных систем, и

заведение, предоставляющее дистанционное обучение должно обеспечить без-

опасности на основе анализ рисков;

тезаурус, таксономия, семантическая сеть и онтология построены на

основе использования многочисленного набора различных материалов о Йемене и

образовательной системе в ЙР, а также практического и жизненного опыта;

чтобы построить эффективную СДО, необходимы: развитая инфра-

структура; достойные кадры - высококвалифицированные преподаватели и специ-

алисты; здания для администрации и других служб и установки оборудования;

программное обеспечение; электронная библиотека.

дистанционное образование открывает жителям Йемена доступ к не-

традиционным источникам информации, повышает эффективность самостоятель-

ной работы, дает совершенно новые возможности для творчества, обретения и за-

крепления различных профессиональных навыков, а преподавателям позволяет

реализовывать принципиально новые формы и методы обучения с применением

концептуального и математического моделирования явлений и процессов;

для предоставления ДО народу Йеменской Республики, требуют под-

готовлены специалисты, способные к самостоятельному выбору решений и по-

становки задач. Крайне важна поддержка женского образования в социуме араб-

ских стран, поскольку неграмотность, закрытость и традиции препятствуют их

обучению. Поэтому средствами, предоставляемые ДО являются самые подходя-

щие для обучения и социального развития женщин в арабском обществе;

можно полагать, что в целом, разработанная сетевая модель с ее ана-

лизом, оценками и прогнозами для сложной многоакторной системы будет полез-

ной при практическом решении многих первостепенных задач, стоящих перед

Йеменской Республикой.

136

Большая часть известных моделей делает акцент на социальную составля-

ющую СДО. Например, известная модель, используемая многими практиками,

[146] состоит из трех социальных элементов: наличие преподавателя, социальное

взаимодействие (общение студентов друг с другом) и знания, полученные студен-

том в результате общения. В таких моделях не учитываются вопросы технической

реализации, безопасности, учета специфики общества в котором реализуется

СДО.

Другие модели делают акцент на новые технологии, в частности облач-

ные[147]. В этой модели изучается как лучше организовать образовательный про-

цесс в облаках. Учитываются вопросы безопасности и доступности образователь-

ного контента. В модели [148] предложен комплексный подход, учитывающий

технологический, педагогический и административный аспект разработки СДО. В

модели[149] уделяется большое внимание технической реализации СДО и в осо-

бенности, оценки качества внедрения. В нашей исследовательской работе СДО

внедряется на основе моделировании комплексной сети и рассматривает разные

интегрированные стороны

Таблица 4.2

Преимущества сетевой модели СДО

Работа Соц. Педаг. ИКТ Орг. ИБ

Swan + - - - -

Leloglu + + - - -

Madar - - - + -

Наджи + + + + +

Выводы по главе: впервые разработана сетевая модель СДО, которая за

счет оригинальной онтологической компоненты, крупномасштабного охвата, а

также исследований и оценки топологической устойчивости сети в условиях со-

пряжения с социальной сетью йеменского общества, позволила определить необ-

ходимое число обучаемых граждан и стратегии для достижения большей управ-

ляемости и сплоченности йеменского общества.

137

ВЫВОДЫ

Результатом проделанной работы является решение актуальной научно-

технической задачи разработки и исследования информационной технологии мо-

делирования компьютерной сети для обеспечения дистанционного образования и

других нужд народного хозяйства Республики Йемен с использованием теории

комплексных сетей. В процессе выполнения диссертационной работы были полу-

чены такие важные научные и практические результаты:

1. Проведен анализ существующих моделей СДО, в результате которого

определены причины невозможности их применения для государств с высоким

индексом недееспособности, например Республики Йемен (отсутствие доступа к

Интернет, ИКТ и их современных сервисов, квалифицированных кадров в обла-

сти ИКТ и т.д.), а также усовершенствована методика оценки ключевых факторов,

препятствующих доступу граждан Йемена в образовательных услуг, которая за

счет использования сквозных и комплексных ІТ-решений позволяет построить

устойчивую СДО с учетом специфики государства.

2. Усовершенствована онтологическая модель СДО, которая, в отличие от

существующих, за счет синтеза предложенных тезауруса, таксономии, семантиче-

ской сети, а также исследования системных связей, закономерностей развития

объектов и процессов СДО, учета особенностей государственной и социальной

системы, позволяет сформировать новое многостороннее представление, специ-

фицировать систему образования Республики Йемен и обеспечить ее эффектив-

ную компьютеризацию.

3. Впервые построена модель сети большого размера с количеством узлов

25 млн., которая, в отличие от существующих, за счет своего размера (в соответ-

ствии с количеством населения Республики Йемен) и применения теории ком-

плексных сетей, в том числе эффективных метрик для оценки сложных многофак-

торных информационных систем, позволяет определить топологию для построе-

ния образовательных и других сетей.

138

4. Впервые решена задача параметрической оптимизации сетей по критери-

ям устойчивости, в отличие от существующих, за счет расчета распределения уз-

лов коэффициентами кластеризации (транзитивности) в условиях противодей-

ствия атакам, позволяет оценивать структурную уязвимость сложной модели СДО

большого размера.

5. Впервые разработана сетевая модель СДО, которая, в отличие от суще-

ствующих, за счет онтологической модели СДО, модели сети большого размера, а

также параметрической оптимизации сетей по критериям устойчивости в услови-

ях сочетания с социальной сетью йеменского общества позволила определить не-

обходимое количество граждан, которые учатся, и стратегии для достижения

улучшения управляемости и сплоченности йеменского общества. Также, разрабо-

тан и апробирован ряд образовательных курсов на основе системы управления

обучением Moodle (в частности по программированию и английскому языку), ко-

торые ориентированы на использование йеменскими студентами в предложенной

СДО.

6. Получил дальнейшее развитие метод обфускационной защиты программ-

ного кода, который, в отличие от существующих, за счет использования новой

последовательности обфускационных операций (преобразование структуры кода,

преобразования переменных и пунктуационных преобразований), позволяет обес-

печить защиту разработанных программных средств от деобфускации эффектив-

нее на 11%. На базе этого метода разработано программное средство обфускаци-

онной защиты, которое работает минимум на 10% быстрее аналогов и может ис-

пользоваться для защиты как предложенных, так и других программ от деоб-

фускации кода. Кроме того, предложена классификация обфускационных мето-

дов, которая будет полезной для эффективного выбора и применения в процессе

решения задач защиты программного кода.

7. Результаты диссертационной работы внедрены и используются в дея-

тельности ООО «МХП», а также в учебном процессе Национального авиационно-

го университета и Иркутского национального исследовательского технического

университета (РФ), что подтверждено соответствующими актами внедрения.

139

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Автор диссертационного исследования рекомендует применение ди-

станционного образования для студентов, закончивших среднюю школу, но не

ранее, в связи с тем, что, школьники еще нуждаются в процессе социализации.

Так, взрослые студенты имеют свои цели и планы, а также способны поддержи-

вать личную дисциплину и обладать строгой мотивацией к анализу своего обра-

зовательного уровня.

2. В ходе исследования обращено внимание на правовые стороны ди-

станционного образования (ДО), и равноправие в академической аккредитации

ДО и ТО (Легализация и признание сертификатов), как в приложении №1 о зако-

нодательстве построения центров ДО, так как эти свидетельства выдаются только

университетами с высоким рейтингом в образовательной сфере.

3. Дистанционное образование также может оказаться весьма эффектив-

ным не только в обучении студентов, но и в обучении и переподготовке сотруд-

ников различных предприятии в условиях экономического роста в ЙР.

4. Перспективным представляется использование дистанционного обра-

зования в миротворческих целях, как инструмента концентрации внимания на об-

разовании и снижении градуса социального противостояния.

5. Это исследование можно считать базой для будущих исследований в

области дистанционного образования стран с высоким индексом недееспособно-

сти.

140

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Андреев, А.А. Дистанционное обучение: Сущность, технология, орга-

низация / Солдаткин, В.И. -М.: МЭСИ, 1999. -201 с.

2. Андреев, А.А. и др. Открытое образование В.И.Солдаткина, Т.1. - М.:

2006. -560 с.

3. Балахчи, Г.К. Дистанционное обучение. Практическое руководство:

Учебное пособие. –Иркутск, 2005. -139 с.

4. Братишенко В.В. Вводный курс по работе в системе дистанционного

обучения Moodle. – Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2010. -50с.

5. Василенко, Н.В. Дистанционное обучение: Учебно-метод. Пособие. –

СПб.: ИПК. – СПО, 2004. -160 с.

6. Густерин, П.В. Йеменская Республика и ее города. -М.: Международ-

ные отношения, 2006. - 232 с.

7. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании. – M.:

«Академия», 2003. -191 с.

8. Ибрагимов, И. М. Информационные технологии и средства дистанци-

онного обучения. Учеб. Пособие для студентов высших учебных заведений. -М.:

2007. -336с.

9. ИНТОСАИ. Информационная система безопасности. Методология про-

верки: Руководство по анализу безопасности информационной системы в госу-

дарственных организациях. – Совместная работа Канады и Великобритании,

1995. -58 с.

10. Краснова, Г.А. Технологии создания электронных обучающих средств.

– М.: МГИУ, 2001. –223 с.

11. Куклев, В.А. Методология мобильного обучения / В.А. Куклев.

-Ульяновск : УлГТУ, 2006. -98 с.

12. Лебедев, К.С. и др. Система дистанционного обучения i-Logos. –

Иркутска, 2008. 11 с.

141

13. Наджи, А. А. А. Социальные и технологические проблемы дистанци-

онного образования в Йеменской Республике: интерпретация в сетевой модели /

Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. // Научный журнал: Вестник ИрНИ-

ТУ, Иркутск. -2012. Выпуск №11(70). - сс. 225-229.

14. Наджи, А. А. А. Угрозы безопасности проектам дистанционного обра-

зования в странах с высоким индексом недееспособности / Кинаш Н.А., Труфанов

А.И. Тихомиров А.А. // Безопасность информационных технологий. МИФИ,

Москва. -2013. -сс.115-117.

15. Наджи, А. А. А. Громадные сети: исследования и практика управления /

Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А., Мйонг С. , Чой Й. , Ашурова З.,

Россодивита А., Гнатюк С.А., Умеров Р.А. // Научный журнал: Вестник ИрНИТУ,

Иркутск. -2013., Выпуск №12 (83). - сс.17-21.

16. Наджи, А.А.А. Использование системы moodle для построения обуча-

ющего курса «Программирование на языке с++» // Электронный журнал ИрНИ-

ТУ, Иркутск. -2011. –сс. 121-124.

URL: http://www.istu.edu/images/docs/Nadzhi_Abdu_.doc.

17. Наджи, А. А. А. Сетевая модель развития дистанционного образования

в Йеменской Республике / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А // Сборник

научных трудов Всероссийской конференции с международным участием, част 1,

Томск. -2012. - сс. 16-17.

18. Наджи, А. А. А. Сетевое моделирование системы дистанционного

образования Йемена / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. //

Сборник научных трудов "Информационные технологии в науке, управлении,

социальной сфере и медицине", сс. 189-191, Томск, 29 апреля-2 мая 2014.

19. Наджи, А. А. А. Топологическая устойчивость крупномасштабных се-

тей / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. //

Сборник научных трудов "Информационные технологии в науке, управлении, со-

циальной сфере и медицине", сс. 187-189, Томск, 29 апреля-2 мая 2014.

20. Наджи, А. А. А. Сетевое общество: исследования и практика управле-

ния / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. и др. // Международная науч-

142

ная конференция "Информационные технологии в науке, управлении, социальной

сфере и медицине", сс. 206-210, Томск, 29 апреля-2 мая 2014.

21. Тихомиров, А.А. Математическое описание стволовых сетей/ Труфанов

А.И., Носырева Л.Л. и др.// Труды XVII Байкальской Всероссийской конферен-

ции, сc.149-153, Иркутск 2012.

22. Трайнев, В.А. Дистанционное обучение и его развитие (обобщенные

методологии и практики). – М.: 2008. -293 с.

23. Тугенголд, А.К. Искусственный интеллект и интеллектуальные управ-

ления в мехатронике. – Ростов. 2010. -145 с.

24. Щенников, С.А. Открытое дистанционное образование. – М.: наука. -

2002.

25. Наджи А.А.А. Управляемость сетевой модели Йеменского общества в

условиях дистанционного образования / Гнатюк С.А., Кинаш Н.А., Тихомиров

А.А., Труфанов А.И. // Вестник Инженерной академии Украины, Выпуск № 2,

с.228-232, Киев, 2015.

26. Наджи А. Сетевое моделирование компонентов дистанционного обра-

зования для стран с высоким индексом недееспосоности / Гнатюк С. А. , Кинаш

Н. А., Труфанов А.И. // Вестник Инженерной академии Украины, Выпуск № 4,

с.274-279, Киев, 2015.

27. Наджи А. А. А. Сетевое моделирование системы дистанционного об-

разования Йемена / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. // Междуна-

родная научная конференция "Информационные технологии в науке, управлении,

социальной сфере и медицине", с. 189-191, Томск, 29 апреля-2 мая 2014.

28. Наджи А. А. А. Сетевое моделирование системы дистанционного обра-

зования Йемена / Кинаш Н.А., Труфанов А.И. Тихомиров А.А. // Международ-

ная научная конференция "Информационные технологии в науке, управлении,

социальной сфере и медицине", с. 189-191, Томск, 29 апреля-2 мая 2014.

29. Наджи А.А.А. Использование системы moodle для построения обучаю-

щего курса «программирование на языке С++» // Электронный журнал ИрНИТУ,

Иркутск, 2011,

143

URL:http://www.istu.edu/images/docs/Nadzhi_Abdu_.doc.

30. Степаненко І. Кiнзерявий В., Наджi A., Лозiнський I.. Сучаснi

обфускаційні методи захисту программного коду// Безпека iнформацiї. – Том

22,№ 1. – C. 68-75.

31. Наджи А. Современные подходы к построению информационной ин-

фраструктуры системы дистанционного образования для стран с высоким индек-

сом недееспосоности / Гнатюк С. А. ,Гизун А.И., Кинаш Н. А., Труфанов А.И. //

Вестник Инженерной академии Украины, Выпуск № 1, с.288-294, Киев, 2016.

32. Наджи А. Анализ загроз та механизмів забезпечення информационної

безпеки в сенсорних мережах / Олександр Корченко, Марек Александер, Роман

Одарченко, Олена Петренко // Захист інформації, Том 18, No 1, Січень-Березень

2016.

33. Naji, A. DL systems in the arab world: some economic and social issues /

Tikhomirov A., Trufanov A., Kinash N., Umerov R., Umerova Z.// Інформаційні

технології в освіті. - Київ. -2013. -сс.178-183.

34. Albert-László Barabási, Network Science. Philosophical Transactions of The

Royal Society, 2013. 371 p.

35. Dorogovtsev, S. N. The shortest path to complex networks, / Mendes, J. F.

F., Johnson, N., Efstathiou, J. // A contribution to Complex Systems and Inter-

disciplinary Science, v.1, eds. Reed -Tsochas (World Scientific, 2005).

36. Dueñas-Osorio L., Interdependent response of networked systems. / Craig, J.

I., Goodno, B. J., and A. Bostrom, // ASCE Journal of Infrastructure Systems, 13(3). -

2007, pp. 185-194.

37. Dunbar, R. I. M. Neocortex size as a constraint on group size in primates //

Journal of Human Evolution, -1992. 22 (6). P.469–493

38. Gómez-Gardeñes, J. Evolution of Cooperation in Multiplex Networks /

Reinares, I., Arenas, A., Floría, L. M // Sci Rep. -2012; 2:620.- 6 p.

39. Havlin, S. Network of Interdependent Networks: Overview of Theory and

Applications. Chapter 1 in Networks of Networks: The Last Frontier of Complexity

144

eds./ Kenett, D.Y., Shao, I. and others, // G. D'Agostino and A. Scala, Springer, 2014,

3-36.

40. Leskovec, J. Dynamics of large networks. PhD Dissertation. Carnegie Mellon

University, Technical report CMU-ML-08-111, 2008.-356 p.

41. Meyers and Jones. The active learning approach: Community Based Educa-

tion.

-Sanfransisco, 1993. – 85 p.

42. Nagi, A.A.A. A new way of teaching disable people distantly // A. Bin

Mahboob, A.I. Trufanov / Материалы Х11 Всероссийской научно-технической

конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Иркутск. -2013. -сс. 227-

230.

43. Nagi, A.A.A. A new way of teaching disable people distantly // A. Bin

Mahboob, Alexei Tikhomirov, Andrey Trufanov &Shubnikov Eugene // Electronic

magazine «Supercourse», NewSyperisk. -2013. -15 slides.

URL:http://www.pitt.edu/~super1/lecture/lec50981/index.htm.

44. Naji, A.A.A. Social component of distance education in the Arab world// Ki-

nash N.A., Troufanov A.I., Tikhomirov A.A. / Electronic magazine «Supercourse»,

NewSyperisk. -2013. -28 slides

URL:http://www.pitt.edu/~super1/lecture/lec50931/001.htm.

45. Onnela, J.-P. Spreading paths in partially observed social networks //

Christakis, N. A. / Physical Review. -2012. , E 85, 036106.

46. Tomlinson, C. A.; Fulfilling the promise of the differentiated classroom:

Strategies and tools for responsive teaching. Alexandria, VA: Association for the Su-

pervision of Curriculum Development, 2003. - с. 17.

47. Faxen, T. Improving the outcome of e-learning using new technologies in

LMS systems and establishing the requirements for an LMS system in an academic en-

vironment // Master of Software Engineering and Management. Gothenberg University,

Gothenberg. -2011. -81p.

48. Vespignani, A. Complex networks: The fragility of interdependency. Nature.

– 2010. pp. 984-985.

145

49. Watts D.J. Collective dynamics of ‘small-world’ networks. Nature,//

Strogatz. S.H./ Department of Theoretical and Applied Mechanics, Pub. No.

393(6684):440–442, New York 1998.

–ر، عّمان،تكنولوجيا التعليم بين النظرية والتطبيق، . دار المسيرة للطباعة والنش لة، م. م. الحي .50

ص 320، م1998 .

ر والتوزيع ، التربية التكنولوجية وتكنولوجيا التربية ، دار غريب للطباعة والنش الفرجاني، ع.ع. .51

ص 96م ، 1997 –القاهرة،.

-لطباعة عبر شبكة االنترنت ، القاهرة ، الدار المصرية اللبنانية لالهادي، م. التعليم االلكتروني .52

ص 122، 2005 .

25، 2005 - فلسفة التعليم والسياسة المتبعة في الجمهورية اليمنية ، صنعاء ، اليمن .باعباد، ع.هـ .53

ص

-ق، سوريا، دمش بشير، ع. ع. التقنية في العملية التعليمية والتدريس، دار الشرق للطباعة والنشر، .54

ص177 2005 .

، 2008 -بو ربعة، ف. م. البرامج التعليمية : وزارة التعليم العالي والبحث العلمي، عمان، األردن، .55

ص 48 .

ص 431، 2000-الحاسب وأمن المعلومات ، الرياض: معهد اإلدارة العامة، حسن، ط. د. .56

علمي ، بغداد ، ليمية. وزراة التعليم العالي والبحث الحسن، ف.ي. دور تقنية الحاسوب في العملية التع .57

ص140 2008-العراق .

58. Аль-Рубайи, С. ،أهداف التعليم الرئيسية .صالربيعي . 2011. URL:

http://www.ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=253976 (дата обращения: 5/11/2014).

59. Петренко,C. Экономически оправданная безопасность/ Симонов.C. //

журнал "IT Manager" #15(3) /2004. URL:

http://citforum.ru/security/articles/ekonom_safe/(дата обращения: 07/02/ 2014).

60. Обучающая среда Moodle. URL:

http://docs.altlinux.org/current/school_server/moodle/index.html (дата обращения:

11/05/2013).

61. Юхачев, С. П. Региональные составляющие развития экономических

отношений в системе открытого образования. Дисс. канд. эконом. наук. 2003 . -

221 с. URL: http://economy-lib.com/regionalnye-sostavlyayuschie-razvitiya-

146

ekonomicheskih-otnosheniy-v-sisteme-otkrytogo-obrazovaniya (дата обращения:

20/11/2013).

62. Аль-Саед, С. М. .تجارب من دول العالم في مجال التعليم االلكترونيالسيد، س.م . Элек-

тронная статья 04/11/2009. URL:

http://www.edutrapedia.illaf.net/arabic/show_article.thtml?id=365 (дата обращения:

07/11/ 2013).

63. Александров, Ф. Эффективное обучение. Часть 2. Самообучение.2013.

URL: http://www.iaim.ru/effektivnoe-obuchenie-chast-2-samoobuchenie/ (дата обра-

щения: 6/12/2013).

64. Веденеева, Е. А. Реализация принципа индивидуализации в условиях

дистанционного обучения физике на уровне общего образования. Дисс. канд. пед.

наук .2002. -213 с. URL: http://www.dissercat.com/content/realizatsiya-printsipa-

individualizatsii-v-usloviyakh-distantsionnogo-obucheniya-fizike-na-u ( дата обраще-

ния: 02/02/2013).

65. Майкел, Г. и др. Информационные и коммуникационные технологии в

дистанционном образовании.2006. – 178с. . URL:

http://iite.unesco.org/pics/publications/ru/files/3214647.pdf (дата обращения:

23/03/2014).

بعد ، المزايا والعيوب منتديات جامعة الملك عبد العزيز ، للتعلم عن .66 . URL:

http://forum.kau.edu.sa/vb/uacie-caeuaa-cacassenaeaei-aecaeuaia-uae-eoui-49/caeuaia-

uae-eui-62612/ (дата обращения: 15/12/2013).

67. The Failed States Index: Most Vulnerable Countries 2014. URL:

http://www.factmonster.com/world/statistics/failed-states-vulnerable-countries.html

(дата обращения: 09/06/2015).

68. Human Development Indicators. URL: http://hdr.undp.org/en/data/map (дата

обращения: 22/05/2015).

69. Внедрение и перспективы развития ИКТ в арабском регионе. URL:

https://itunews.itu.int/ru/Note.aspx?Note=2439 (дата обращения: 12/04/2013).

عيوب(التغلب علي ال-عيوب -مميزات-خصائصه-انواعه -الشاذلي، ر. التعليم االلكتروني)مفهمومه .70 .

URL: http://mehany.yoo7.com/t102-topic (дата обращения: 20/12/2013).

147

71. Колбин, Р. В. Дистанционные образовательные технологии как средство

обучения информатике в условиях профильной школы. Дисс. канд. пед. наук

.2007. -159 с. URL: http://nauka-pedagogika.com/pedagogika-13-00-02/dissertaciya-

distantsionnye-obrazovatelnye-tehnologii-kak-sredstvo-obucheniya-informatike-v-

usloviyah-profilnoy-shkoly ( дата обращения: 20/11/2014).

-Элек .التعليم االلكتروني في الدول النامية ..اآلمال والتحديات. المركز السوداني للبحث العلمي .72

тронный журнал. 2012. URL:http://omerhago.blogspot.ru/2012/07/blog-post_10.html

(дата обращения: 6/01/2014).

73. Готская, И.Б., Жучков, В.М. Кораблев, А.В. Аналитическая записка «

Выбор системы дистанционного обучения». РГПУ им.А.И Герцена. 2013, URL:

http://ra-kurs.spb.ru/2/0/2/1/?id=13#_Toc177795507 (дата обращения: 22/12/2013).

74. Модельный стандарт деятельности специальной библиотеки для слепых

субъекта Российской Федерации. 2010.- 18 с. URL:

http://sosbs.ru/links/modelnyy_standart (дата обращения: 28/03/2013).

:URL مركز التعلّم االلكتروني في جامعة البحرين .75

http://www.uob.edu.bh/pages.aspx?module=pages&id=2473&SID=30 (дата обраще-

ния: 11/11/2014).

76. Багдади Ф.А. م بغدادي. ف.ع. بحوث في الجودة . معايير واستراتيجيات ضمان جودة تصمي

.URL: https://uqu.edu.sa/page/ar/35651 (дата обращения: 28/12/2013) المناهج االلكترونية

77. Карпов А.Н. Защита информации в системах дистанционного обучения

с монопольным доступом. Дисс. канд. тех. наук . Тула. 2004. - 168 с. URL:

http://pandia.ru/text/77/379/98452.php (дата обрашения12/10/2013).

78. Богомолов В.А. Обзор бесплатных систем управления обучением. элек-

тронная газета Educational Technology & Society 10(3) 2007

79. ISSN 1436-4522 URL:

http://ifets.ieee.org/russian/depository/v10_i3/html/9_bogomolov.htm (дата обраще-

ния: 20/05/2013).

80. Chakrabarti, D. R-MAT: A Recursive Model for Graph Mining /, Zhan, Y.,

Faloutsos C. 6-2004. - 5 p. URL:

148

http://www.cs.cmu.edu/~christos/PUBLICATIONS/siam04.pdf (дата обращения:

22/01/2014).

81. Колбин, Р.В. Дистанционные образовательные технологии как средство

обучения информатике в условиях профильной школы. Дисс. канд. пед. Наук. Че-

лябинск. 2007. -181с. URL: http://www.dissercat.com/content/distantsionnye-

obrazovatelnye-tekhnologii-kak-sredstvo-obucheniya-informatike-v-usloviyakh-p (дата

обращения: 20/11/2014).

82. Лукашенко, М.А. Развитие рыночных отношений в системе образования

современной России. Дисс. док. экон. Наук. Москва.2002. – 316 с. URL:

http://www.dissercat.com/content/razvitie-rynochnykh-otnoshenii-v-sisteme-

obrazovaniya-sovremennoi-rossii (дата обращения: 20/11/2014).

83. Джамел, А. الجامعة االفتراضية والتعليم عن بعد . Электронная статья. – 2 с. URL:

http://www.26sep.net/newsweekarticle.php?sid=16309 (дата обращения: 06/10/2013).

84. What is graph-tool?. URL: http://graph-tool.skewed.de/ (дата обращения:

20/04/2014).

85. АльКабир, О. А. الكبير، ع. أ. أهداف التعليم أو التدريب عن بعد. URL:

http://www.hrdiscussion.com/hr19007.html (дата обращения: 26/12/2013).

86. Advanced networking. URL: http://www.internet2.edu/network/ (дата

обращения: 10/10/2013).

87. Аль-Шархан С.А. ي. الشرهان، ص. ع. التعليم المفتوح والتعليم عن بعد في الوطن العرب

ص. نحو التطوير واالبداع 50 –ت الكوي Кувейт – 50с. URL: http://www.projects-

alecso.org/wp-content/uploads/2014/02/ داعواالب-التطوير-نحو-بعد-عن-والتعليم-المفتوح-التعليم .pdf,

(дата обращения: 15/10/2013).

88. Merchant Web Services API. Customer Information Manager (CIM). SOAP

Guide. March 2015 - 98p. URL:

http://www.authorize.net/support/CIM_SOAP_guide.pdf (дата обращения: 7/06/2015).

89. Рейтинг стран мира по уровню несостоятельности. URL:

http://gtmarket.ru/ratings/failed-states-index/info (Дата обращения: 20/04/2014).

90. Масликов, В.А. Обзор проблем дистанционного образования через Ин-

тернет. URL:

149

http://dist.knteu.kiev.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=109:statja-

23&catid=18&Itemid=166 (дата обращения: 8/04/2013).

91. Лещенко, А. Самообразование: 10 секретов эффективности.

Электронная статья. 2013. URL:

92. http://tvoyplan.com/2013/09/30/samoobrazovanie-sekrety-effektivnosti/(дата

обращения: 12/10/2013).

93. Рутерфорд, Ш. Что такое тезаурус?. Университет библиотеки Калгари.

1995. – 2с. URL: http://www.minervaplus.ru/docums/thesaur.htm (дата обращения:

10/12/2013).

-URL: http://www.oasyemen.net/obs/service.php (да .موقع التجسير عبر األنترنت .94

та обращения: 7/03/2014).

95. Биологический энциклопедический словарь, Таксономия:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_biology/5618/%D0%A2%D0%90%D0%9A%D0%A

1%D0%9E%D0%9D%D0%9E%D0%9C%D0%98%D0%AF (дата обращения:

10/01/2014).

96. Инженерия знаний, Семантическая сеть. URL:

http://193.124.209.204/default.aspx?db=book_zagorulko&int=VIEW&el=1719&templ

=I206 (дата обращения: 12/01/2014).

97. Портал знань. Методы инженерии знании. Онтология (значения) URL:

http://www.znannya.org/?view=knowledge-engineering-2 (дата обращения:

14/01/20143.

98. Сультан, М. С. .لعربي معوقات ومستقبل .. التعليم االلكتروني في الوطن ابين سلطان، م.س .

Электронная статья. 2007. URL:

http://www.diwanalarab.com/spip.php?page=article&id_article=7239 (дата обраще-

ния: 25/03/2014).

99. Порядок применения организациями, осуществляющими образователь-

ную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных тех-

нологий при реализации образовательных программ. URL: http://

http://docs.cntd.ru/document/499086251 (дата обращения: 15/03/ 2014).

150

ة العربية السعوديةالمركز الوطني للتعلم االلكتروني والتعليم عن بعد في وزارة التعليم العالي بالمملك .100

URL: http://www.mohe.gov.sa/ar/about/Institutions/Pages/Distance-education.aspx (

дата обращения: 6/12/2013).

101. Элементы управления СДО. URL: http://www.sanuni.com/?page_id=153

(дата обращения: 16/04/ 2013).

:URL موقع جامعة الملك سلمان بن عبد العزيز االلكتروني .102

http://www.sau.edu.sa/emada/41/10350 (дата обращения: 18/12/2013).

103. Альхнейты, А. عدالحنيطي، ع. معايير الجودة والنوعية في التعلم المفتوح والتعلم عن ب ،

2012األردن. . Электронная статья. Иордания. 2012. URL:

http://www.shatharat.net/vb/showthread.php?t=12438 (дата обращения: 28/12/2013).

104. Skitter. Center for Applied Internet Data Analysis. 2008. URL:

http://www.caida.org/tools/measurement/skitter/ (дата обращения: 09/06/2014).

105. Распределенная график-параллельного интерфейса API. GraphLab.

PowerGraph v2.2. URL: http://docs.graphlab.org/ (дата обращения: 10/06/2014).

106. Batagelj, V., Zaverˇsnik, M.An O(m) Algorithm for Cores Decomposition of

Networks. 2002,- 9 p. URL: http://vlado.fmf.uni-lj.si/pub/networks/doc/cores/cores.pdf

(дата обращения: 10/06/2014).

107. Реализация расчета K-Core на основе алгоритма разработчика Graphlab.

URL: http://bickson.blogspot.ru/2011/09/k-corek-shell-network-decomposition.html

(дата обращения: 25/09/2014).

108. Tribes. URL:

http://www.globalsecurity.org/military/world/yemen/tribes.htm (дата обращения:

25/04/2015).

109. Cheng, A. Six Degrees of Separation, Twitter Style. URL:

110. http://sysomos.com/insidetwitter/sixdegrees/ (дата обращения: 25/05/2015).

111. Anatomy of Facebook. URL:

112. https://www.facebook.com/notes/facebook-data-team/anatomy-of-

facebook/10150388519243859 (дата обращения: 26/05/2015).

113. Goth, G. Degrees of Separation. Электронная газета «Communication of

ACM».2012. – 3p. URL:

151

114. http://cacm.acm.org/magazines/2012/7/151240-degrees-of-separation/fulltext

115. (дата обращения: 28/05/2015).

116. Салех, М. А. Основные тенденции развития системы образования в Йе-

менской Республике. Дисс. канд. пед. Наук. Казань. 2004. -183с. URL:

117. http://www.lib.ua-ru.net/diss/cont/115849.html (дата обращения:

03/06/2015).

-URL: http://www.yemen تقرير حول الوضع في اليمن مشاكله وإمكانياته .118

nic.info/contents/education/bookses/pdf/17-.pdf (дата обращения: 03/06/2015).

119. Альвурафи А.А. الورافي، ع.ع. التعليم العالي في الجمهوية اليمنية. مراحله وتطوره.

Электронная статья. URL:

120. http://aarunews.ju.edu.jo/Lists/EventsAndNews/DisplayNews.aspx?id=591

(дата обращения: 03/06/2015).

121. Yu Liu, Y. Slotine, J. o´ Baraba´si, A. Controllability of complex networks.

2011. -7p. . URL:

122. http://www.barabasilab.com/pubs/CCNR-ALB_Publications/201105-

12_Nature-TamingComplexity/201105-12_Nature-TamingComplexity.pdf (дата обра-

щения: 02/06/2015).

123. Nepusz, T., Vicsek, T. Controlling edge dynamics in complex networks..

2012. -24 p. URL:

124. http://arxiv.org/abs/1112.5945 (дата обращения: 02/06/2015).

125. Our shrinking degrees of separation: heading down from 6 to 3. URL:

126. http://rossdawsonblog.com/weblog/archives/2011/11/our-shrinking-degrees-

of-separation-heading-down-from-6-to-3.html (дата обращения: 28/05/2015).

127. Обади Х.М. А. Методики и алгоритмы для защиты телекоммуникацион-

ных компьютерных сетей дистанционного образования Йемена. Дисс. на соиск.

ученой степени кандидата технических наук . 2015.-112 c. URL:

128. http://diss.vlsu.ru/uploads/media/Dissertacija_Obadi.pdf (дата обращения:

08/06/2015).

152

129. European institute for research on Mediterranean and Euro-Arab cooperation.

URL: http://www.medea.be/en/countries/yemen/yemen/ (дата обращения:

25/06/2015).

130. Образование в Йемене с древнейших времен ور التعليم في اليمن قديما. منتدى الدكت

د بن عيد العنزي. وسع U RL:

131. http://dr-saud-a.com/vb/showthread.php?t=29098 (дата обращения:

29/06/2015).

132. Национальный информационный центр по вопросам признания образо-

вания. URL: http://nic.gov.ru/ru/inworld/AZ/yemen (дата обращения: 27/06/2015).

133. Закон образования в Йемене № (45) от 1992. ( 45قانون رقم ) بشأن 1992لسنة

ربية والتعليم. القانون العام للت URL:

134. http://www.yemen-nic.info/db/laws_ye/detail.php?ID=11391(дата обраще-

ния: 28/06/2015).

135. Короткий обзор об образовании в Йемене. لمحة تعريفية عن التعليم في اليمن

URL : http://www.yemen-nic.info/sectors/education/ (дата обращения: 30/06/2015).

136. Системы образования в государственных и частных университетах

Йемена. قافية بسفارة نظم التعليم في الجامعات الحكومية واألهلية في اليمن )البوابة االلكترونية للملحقية الث

ة( الجمهورية اليمنية في السعودي URL: http://yemen-

casa.net/DEFAULTDET.ASPX?typ=2&pnc=1378&SUB_ID=40398 (дата обращения:

01/07/2015).

137. Algarady Kh.M. Establishing an Open University in the Republic of Yemen:

A Futuristic Perspective. PhD Diss. in educational foundation, Ain Shams, Egypt. 2005.

- 287p. .ن شمس، إلنشاء جامعة مفتوحة في الجمهورية اليمنية.رسالة دكتوراه .عيرؤية مستقبلية .م الجرادي.خ

ص 287-. 2005مصر. URL:

138. http://www.yemen-nic.info/db/studies/studies/detail.php?ID=9432(дата об-

ращения: 03/07/2015).

139. Stutz P., Bernstein A., Cohen W. Signal/Collect: Graph Algorithms for the

(Semantic) Web // 9th International Semantic Web Conference, ISWC. - 2010. -

Vol.6496. -P 764-780.

153

140. An Overview of the Scala Programming Language Martin Odersky, Philippe

Altherr, // EPFL Lausanne EPFL. - 2004. Technical Report 6.

141. The Parallel BGL: A Generic Library for Distributed Graph Computations. //

Parallel Object-Oriented Scientific Computing (POOSC). – 2005.

142. Программа для параллельных вычислений http://giraph.apache.org/ (дата

обращения: 14/02/2015).

143. Shvachko K., Radia H. The Hadoop Distributed File System // Mass Storage

Systems and Technologies (MSST) IEEE 26th Symposium on. – 2010.

144. Malewicz G., Matthew H. Pregel: a system for large-scale graph processing //

SIGMOD International Conference on Management of data. - 2010. -P. 135-146

145. Reynold S. Joseph E. Franklin J. GraphX: a resilient distributed graph system

on Spark // GRADES'13 First International Workshop on Graph Data Management Ex-

periences and Systems Article No. 2. - 2013. ACM New York, NY.

146. Zaharia M. Chowdhury M. Spark: cluster computing with working sets //

USENIX conference on Hot topics in cloud computing. - 2010. -P. 10-10

147. Dayarathna M. Charuwat H. Suzumura T. Introducing ScaleGraph: an X10 li-

brary for billion scale graph analytics // ACM SIGPLAN X10 Workshop Article No. 6.

- 2012. ACM New York, NY, USA.

148. Спецификация языка программирования X10. URL:

http://x10.sourceforge.net/documentation/languagespec/x10-latest.pdf (дата обраще-

ния: 14/02/2015).

149. Lugowski A., Buluç A. Scalable Complex Graph Analysis with the

Knowledge Discovery Toolbox // IEEE International Conference on Acoustics, Speech,

and Signal Processing (ICASSP). – 2012.

150. Low Y., Gonzalez J., Distributed GraphLab: A Framework for Machine

Learning and Data Mining in the Cloud //Very Large Data Bases (PVLDB). – 2012.

151. Документация по библиотеке MPI для распределенных вычислений.

URL: http://condor.cc.ku.edu/~grobe/docs/intro-MPI-C.shtml(дата обращения:

14/02/2015).

152. Спецификация библиотеки OpenMP для параллельных вычислений.

154

153. URL: http://openmp.org/wp/openmp-specifications/ (дата обращения

14/02/2015).

154. Процент неграмотности в Йемене в 2014. مؤسسة العلم والعمل للتنمية االجتماعية

. 2014في اليمن في العام % 50ارتفاع نسبة األمية إلى

155. URL: http://www.scienceandwork.org/?p=617(дата обращения 25/07/2015)

156. Greville R. The management of distance learning. Paris 2002 .UNESCO: In-

ternational institute for educational planning . - 99 p.

157. URL: http://unesdoc.unesco.org/images/0009/000947/094701e.pdf (дата об-

ращения 27/07/2015).

158. Российский портал. Глобальная сеть дистанционного образования. URL:

http://www.gdenet.ru/management/benefits/cost/1 (дата обращения 23/07/2015).

159. United nation development report programme. Human Developing Reports.

URL: http://hdr.undp.org/en (дата обращения 23/07/2015).

160. United nation development report programme. Human Developing statistical

tables. URL: http://hdr.undp.org/en/data (дата обращения 23/07/2015).

161. Human development index (Dimensions and calculation).

162. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Human_Development_Index (дата обра-

щения 24/07/2015).

163. Burns A. Distance Education for Teacher Training: Modes, Models, and

Methods. Education Development Center, Inc. Washington, 2011, - 326 p. URL:

http://idd.edc.org/sites/idd.edc.org/files/Distance%20Education%20for%20Teacher%20

Training%20by%20Mary%20Burns%20EDC.pdf. (дата обращения 24/07/2015)

164. Swan. K. The community of inquiry frameworks ten years later: introduction

to the special issue / Ice.P., University of Illinois Springfield and American public uni-

versity system, Charles town, 2010, 7p. URL:

165. https://www.ideals.illinois.edu/bitstream/handle/2142/18714/INTHIG%20369

%20INTRO.pdf?sequence=2, (дата обращения 06/11/2015).

166. Leloglu, E. A review of cloud deployment models for e-learning systems/

Ayav, T., Aslan, B., Izmir, 2013, 2p. URL:

155

167. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=6575331&url=http%3

A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D6575331, (да-

та обращения 06/11/2015).

168. Madar, M. Strategic Model Of Implementing E-Learning / Dr. Oso Willis, In-

ternational journal of scientific & technology research volume 3, issue 5, May 2014, 4p.

(235-238).URL: http://www.ijstr.org/final-print/may2014/Strategic-Model-Of-

Implementing-E-learning.pdf (дата обращения 06/11/2015).

169. Al-Hajraf , H. Total Quality Management (TQM) of Blended E-Learning Sys-

tems: A New Integrated Model and Framework / Al-Sharhan, S., Telecommunication

and Navigation Institution Public Authority for Applied Education and Training, Ku-

wait and Computer Science Department, Gulf University for Science and Technology

Kuwait, March, 2012 , 8p. (591-598). URL: http://www.infonomics-

socie-

ty.org/LICEJ/Total%20Quality%20Management%20TQM%20of%20Blended%20ELea

rning%20Systems.pdf, (дата обращения 06/11/2015).

170. Economic intelligence unit. E-readiness ranking 2009/ The IBM Institute for

Business Value, June 2009, 24p. URL: http://graphics.eiu.com/pdf/E-

readiness%20rankings.pdf (дата обращения 06/08/2015).

171. Носкова Т.Н. Новое измерение информационно-образовательного про-

странства современного университета. Известия Российского государственного

педагогического университета им. А.И. Герцена. Выпуск № 9 / том 4 / 2004. С.9-

17. URL : http://cyberleninka.ru/article/n/novoe-izmerenie-informatsionno-

obrazovatelnogo-prostranstva-sovremennogo-universiteta (дата обращения

22/11/2015)

156

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Данные по законодательным вопросам дистанционного образования в

Йемене приближаются к подобным свойствам, поскольку:

В Йемене есть 7 государственных университетов и 13 частных, в них 156

колледжей и около 600 кафедр.

Дистанционное образование начало развиваться в 2005 г. в связи с развити-

ем науки и желанием у многих получить образование и повышении квалифика-

ции, а экономическое положение не позволяет. Кризисы в последнее время заста-

вили людей работать, хотя у многих есть желание продолжать обучение.

В конституции Йеменской Республики образование является правом для

всех граждан и гарантируется государством в соответствии с законом. Школы и

культурно-просветительные учреждения должны быть построены государством.

Обучение в начальных классах является обязательным этапом. Государство обес-

печивает грамотность и заинтересовано в избавлении от неграмотности, и расши-

рении технического и профессионального образования.

Поступил приказ по открытию центров дистанционного обучения в универ-

ситетах (Адена, Сани и Технологического университета) и в соседних странах как

Саудовская Аравия, Египет и другие окружающие арабские страны через посоль-

ства Йемена.

В 2007 г. поступило распоряжение Министерства высшего образования Йе-

мена № 170 о всеобщем и дистанционном обучении, в котором изложено:

Статья 1: эта система называется системой регулирования открытого и ди-

станционного обучения;

Статья 2: Общие регулирования подчинены организациям открытого обу-

чения, где эти организации должны соблюдать следующие правила:

1. Получить разрешение на работу, по СДО от Министерства высшего

образования при условии, что этот университет открылся не менее 5 лет тому

назад.

157

2. Наличие организационных и административных органов, взявших на

себя роль и смысл этого типа обучения.

3. Наличие необходимых бюджетных средств для исполнения этой рабо-

ты.

4. Предоставление электронного вебсайта для того, чтобы студентам

были предоставлены коммуникации и образовательные услуги.

Статья 3: Осуществлять организационно-структурный и административ-

ный состав кадров следующим образом:

1. Академический состав, отвечающий за постановку цели открытого и

дистанционного обучения, организующий и составляющий политику проведения

этой системы, а также предоставляющий финансирование некоторых нужд.

2. Преподаватель-администратор отвечающий за данный порядок обу-

чения.

3. Ответственный за учебную программу и ее эффективность.

4. Администратор по финансовой и административной деятельности.

5. Руководитель для каждого филиала помимо главного центра.

6. Несколько департаментов в главном офисе для надзора за порядком в

филиалах.

7. Функциональные и технические подразделения, в том числе:

подразделение формирования и развития учебных материалов;

компьютерный и коммуникационный;

проектировочный и производственный;

приемный и регистрационный;

тестирование и развитие.

Статья 4: обучающая структура. Каждый университет, предоставляющий

дистанционное обучение обязан:

1. Обеспечить основные, подходящие источники для каждого курса обу-

чения.

2. Обеспечить обучение в виде семинаров, не менее 30% от числа часов

для каждого курса.

158

3. Обеспечить мультимедийные инструменты как (CD/DVD) для каждо-

го курса обучения.

4. Использовать цифровую систему управления (LMS) для того чтобы

обеспечить студентов, обучающих предметы, таблицами и программами по месту

жительства.

Статья 5: Присутствие технической структуры, т.е. предоставление соот-

ветствующего количества компьютеров, подключенных к сети Интернет, эффек-

тивного почтового сервера высокого качества, а также исправление сетевых свя-

зей для упрощения процесса дистанционного обучения.

Статья 6: Оценивание обучаемых. Оценка эффективности определяется

заданиями и вопросами, а также тестами под руководством центральной экзаме-

национной комиссии.

Статья 7: Организационное здание.Университет, предоставляющий услуги

дистанционного обучения должен иметь здание, в котором находятся:

Архивно-режимный офис.

Регистрационный офис для хранения данных об обучающихся.

Офисы для организаторов.

Компьютерный центр.

Офис для проектирования и печати.

Статья 8: Студенческие услуги (Академические и административные)

А) Академические:

Материалы самообучения.

Центры обучения для прямого обучения (лицом к лицу).

Мультимедийные.

Технологии и Тестирования.

Б) Административные:

Обеспечение студентов методичками открытого и дистанционного

обучения, где находятся информация по политике приема, курсах и программах

обучения.

159

Отвечать на вопросы студентов, а также решать вопросы по стоимо-

сти обучения.

Объявить результаты тестов и прислать копию в министерство обра-

зования.

Выдача документов для выпускников в соответствии с правилами ор-

ганизации для данного вида образования.

Статья 9: Обеспечение качества и развития. Как правило, университет,

обеспечивающий открытое или дистанционное обучение, должен создать отдел

для гарантии качества и академического развития. Его задачи будут состоять в:

применении стандартов по обеспечению качества в организации;

наблюдении и исследовании порядка по предоставлению образовательных

программ;

предоставлении непрерывных, подготовительных программ обучения для

состава и административного персонала, а также техников;

подготовке документов на каждый учебный год.

Статья 10: Каждый Йеменский университет (частный или государствен-

ный) обязан исполнять все вышесказанное, иначе нарушающий будет нести юри-

дическую ответственность.

Статья 11: Реализовать это решение с момента выдачи, во всех государ-

ственных университетах.

Ниже приведены условия и требования, которые должны соблюдать те, кто,

так или иначе, связан с системой дистанционного образования. Со стороны сту-

дентов, каждый обучающий должен удовлетворять следующим условиям:

1. Закончить среднюю школу или ее эквивалент в пределах или за пре-

делами Республик (на 60% по крайней мере).

2. Уметь использовать компьютер, работать с офисными программами, а

также уметь использовать интернет ресурсы.

3. Средняя продолжительность обучения не выше 5-и лет.

4. Обладать высокой нравственностью и культурой.

5. Принести медицинскую справку об отсутствии заболеваний.

160

6. Предоставить согласие работодателя, если работает.

7. Подать аттестационный лист.

8. Предоставить оплату за учебу.

Со стороны университетов, каждый университет должен принимать общий кон-

троль открытого обучения и дистанционного образования. По приказу министра

образования от 2007г., от Министерства высшего образования и научных иссле-

дований, решено:

1. Получить специальную лицензию для работы системы открытого образо-

вания из Министерства высшего образования, при условии, что университет был

создан и уже функционировал на протяжении пяти лет.

2. Управление должно включать в себя цели этого вида образования.

3. Университет обеспечивает адекватный бюджет для обеспечения хорошей

работы, а также обеспечивает веб-сайтом для облегчения связи и предоставления

образовательных услуг для студентов [91].

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Словарь – тезаурус в сфере образования ЙР

Название группы терминов: Общие вопросы образования

1. Основные понятия образования

Наука – исторически сложившаяся и непрерывно развивающаяся система

знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления и о способах

их планомерного воздействия на окружающий мир

Образование – процесс получения систематизированных знаний.

Значимость образования – польза для общества.

Распространение науки – процесс расширения доступности образователь-

ных услуг.

Образовательное учреждение – организация оказывающая образовательные

услуги.

Образовательный план – схема, в соответствии с которой идет процесс обу-

чения.

161

Администрация – глава, какой-либо организации, которая следит за работой

кадров и результатами исполняемых работ.

Образовательный процесс – процесс обучения, включающий в себя пять

элементов (учитель, учащейся, научные материалы, учебные программы, образо-

вательная среда).

Статус образования – уровень, на котором находится образование в школах,

институтах и университетах.

Техническая поддержка и обеспечение качества – часть образовательной

организации, которая предоставляет доступ студентам к необходимым ресурсам

(оборудование, программное обеспечение, помещения, лаборатории).

Развитие потенциала научных руководителей – совокупность мер для по-

вышения квалификации сотрудников (стажировки, семинары для преподавателей,

конференции).

Нерелигиозные знания – все предметы, которые не включают в себя знания

о религии, среди них география, химия, математика и.т.п.

География образования – карта, показывающая место нахождения школ, ин-

ститутов и университетов, а также количество обучающихся в них.

Прогресс обучения – успешное прохождение этапов обучения в соответ-

ствии с образовательным планом.

Техническое оснащение учебных организаций – получение современной

техники и обеспечение технической поддержки для нее.

Система оценки успеваемости – если студент получил в каждом предмете

50 баллов и выше, то считается, что он закончил этот год успешно и переходит в

следующий класс, а если нет, то рекомендуется повторное обучение в том же

классе.

Экзаменационная система – каждый учитель обязан организовывать экза-

мены. Максимально возможное количество балов на экзаменах в первом и втором

семестрах до 10 баллов. Для среднегодового экзамена до 20 баллов. Окончатель-

ный экзамен до 60 баллов. Всего баллов – 100.

162

2. Организационная сфера образования в Йемене (Органы образовательной

системы в ЙР)

Организатор образования – человек или группа людей, которые берут на се-

бя ответственность управлять образованием в каком-либо месте.

Государственные органы образования в ЙР – министерства, которые обла-

дают законодательной инициативой и осуществляют надзор за положением зако-

нодательства в области образования (министерство образования и министерство

высшего образования).

Министерство образования – организация, занимающаяся наблюдением за

процессом обучения.

Министерство высшего образования – осуществляет надзор за университет-

ским образованием обоих типов: государственный и частный сектор, исследова-

тельских центров.

ООН – организация объединенных наций.

3. Структура Образования в Йемене

3.1 Общее образование

Образовательная система Йемена – 6 лет начального, 3 года для среднего и

3 года для средней школы.

Дошкольное образование – детские сады, в которых подготавливаются уче-

ники для поступления в школы.

Школа – место, где учатся с первого по двенадцатый класс.

Средняя школа – школа, в которой учатся до девятого класса.

Государственная школа – школа, построена и организована государством.

Частная школа – школа, построена и организована частным лицом, подчи-

няется законам государства.

Директор школы – руководитель школы.

Учитель – человек, который обучает учеников в школе.

Ученик/ ученица – учащийся с 1 по 4 класс школы.

Студент – учащийся с 5 по 12 класс школы и учащийся в университете.

Класс – группа учеников, с которыми одновременно занимаются учителя.

163

Отличники классов – ученики и студенты, сдавшие экзамены на отлично.

Изобретатели – творческие люди, способные создавать изобретения.

Статус учителя – социальное положение учителя.

Неграмотность – отсутствие навыков образования.

Уровень неграмотности – предел, определяющий, уровень неграмотности

среди населения.

Техникум – учебное заведение, в котором обучаются студенты после сред-

ней школы и получают узкую специализацию в какой-либо области.

3.2 Высшее образование

Высшее образование – образование, в котором готовят высококвалифици-

рованных кадров.

Университет – высшее учебное заведение, где готовятся специалисты по

фундаментальным и прикладным наукам.

Колледж – подразделение университета, в котором обучаются студенты по

одному из образовательных направлений.

Ректор – руководитель высшего учебного заведения.

Преподаватель – человек, который преподает в университетах.

Студент – учащийся университета.

Учебная группа – студенты (группа студентов), с которыми одновременно

занимаются преподаватели.

Учебная программа – план процесса обучения.

Повторение обучения – повторный процесс обучения тех, кто не смог сдать

выпускные экзамены.

4. Целеполагание в процессе обучения и его характеристики

Знания – то, что получает обучаемый в процессе познания, как от учителя

так и самостоятельно.

Умения – способность применить знания на практике.

Навыки – деятельность, сформированная путем повторения и доведения до

автоматизма.

164

Уровень получения знания – показатель, характеризующий степень усвое-

ния знаний учащимися.

Современные технологии – способы реализации новой парадигмы образо-

вания – дистанционного образования.

5. Экономические факторы образования в стране

Бесплатное обучение – обучение, при котором можно получить знания на

безвозмездной основе.

Подготовка учеников – предоставление учащимся всех необходимых ресур-

сов, благодаря которым они смогут без затруднений приступить к процессу обра-

зования.

Социальное и финансовое положения – состояние семьи учащегося с точки

зрения способности оплачивать образование.

Материальное обеспечение учителя – государственная оплата, выданная

учителю за его труд.

Эмигрант – студент, уехавший из страны.

Саудовская Аравия (СА) – место, куда уезжает большая часть эмигрантов

Йемена на заработки.

Родственники из других стран – родственники граждан Йемена, к которым

они чаще всего уезжают. У каждого Йеменца много родственников из СА.

Будущий эмигрант – гражданин Йемена, который увидел богатых возвра-

тившихся из СА, и планирующий также эмигрировать.

Возвратившийся из СА – гражданин Йемена, заработавший в СА деньги и

вернувшийся в Йемен, чтобы помогать родным.

6. Недостатки и проблемы в системе образования ЙР

Семейственность и кумовство – получение образования и работы только че-

рез родственников и друзей.

Отсутствие образовательной системы – отсутствие проверки работы учите-

ля во время обучения (ежедневно, каждая неделя или каждый месяц).

Сомневающийся в образовании – гражданин Йемена, который видит безра-

ботных с средним образованием и задается вопросом «зачем тогда учиться?».

165

Страны с низким уровнем развития – беднейшие государства мира, в кото-

рых годовой валовой национальный доход (ВНД) на душу населения составляет,

менее 900 долл. США.

7. Угрозы образованию

Антропогенные угрозы:

Разрушение кабеля электропитания – угроза ДО, заключающаяся в разру-

шении элементов электропитания.

Разрушение волоконно-оптического кабеля интернет-провайдера является

угрозой в Йемене ввиду нестабильности в стране, эта угроза решается Мин. Теле-

коммуникации.

Вандал – разрушитель заброшенных (недостроенных) школ.

Разобщенность, отсутствие единства в стране – после революции вся страна

разбилась на небольшие участки, которые самоуправляются.

Коррупционные власти – органы правительства в стране, которые облагают

инвесторов большими налогами.

Техногенные угрозы – транспортные аварии, взрывы и пожары.

Природные угрозы – сильные ветры, обвалы и наводнения.

8. Новые способы образования в стране

Дистанционное образование (ДО) – современный метод обучения, не зави-

сящий от времени и места нахождения обучающихся.

Телекоммуникации – основное технологическое звено, позволяющее обес-

печивать образовательный процесс.

Синхронные коммуникации – одновременная связь, между преподавателем

и учащимся через каналы коммуникации.

Всеобщее образование – предоставление возможностей образования всем

жителям (города, страны, мира).

Сервер – габаритная машина, которая обеспечивает передачу информации,

учащимся.

166

Интернет – мировая компьютерная сеть, которая объединяет неограничен-

ное число различных исследовательских и образовательных компьютерных сетей.

Мультимедийный специалист и дизайнер графики – работники в ДО, кото-

рые обладают способностями запрограммировать и сделать дизайн, для передачи

курсов студентам.

Гибкость обучения – студенты могут получать образование в подходящее

для них время и в удобном месте.

Экономичность обучения – сокращаются расходы на дальние поездки к ме-

сту обучения, а также затраты времени похода в университет.

Трансляция – передача аудио и видео уроков.

9. Этапы построения центров ДО

Этап планирования – время, которое требуется затратить на разработки

план по созданию центра ДО.

Этап подготовки учебных программ и курсов – время, которое нужно затра-

тить, чтобы подготовить электронные учебники и курсы для обучения в центре

ДО.

Построение инфраструктуры ДО – построение зданий, набор кадров, уста-

новка и настройка оборудования.

10. Общие сведения о ДО

Педагогическая квалификация – основная характеристика преподавателей в

центрах ДО.

E-курсы – курсы, предоставленные студентам через СДО.

E-курсы арбитраж – структура, которая рассматривает споры между участ-

никами ДО с вынесением обязательного для сторон решения.

Видеосервер – дополнительная аппаратура, используемая при видео переда-

че лекций.

Электронная библиотека – собранные книги, журналы, газеты, а также лек-

ции в электронном виде для предоставления обучающемуся.

167

Виртуальные классы – услуга ДО, реализующая занятия через интернет.

Асинхронные дискуссионные встречи – вопросы и ответы на них, заданные

студентом или преподавателем в режиме оффлайн.

Оценка студента – периодическое тестирование студента с целью определе-

ния уровня его знаний.

Инструкция по ДО – информация для студентов о вебсайте центра, а также

описание методов регистрации и обучения.

Качество образования – это способность образовательного продукта или

услуги соответствовать предъявляемым нормам государственного стандарта и со-

циального заказа.

Интерактивный контент – уроки с обратной связью, основанные на тексте,

аудио, фото и анимации.

11. Функционирование ДО

Рекламные объявления – предоставление информации через интернет, ра-

дио и телевизор людям о важности и способности ДО в решении социальных

проблем.

Техническое обслуживание – поддержка, направленная на обеспечение бес-

перебойной работы центра ДО.

Мониторинг обучения – процесс, в котором администрация следит за реги-

страцией студентов, оплатой за обучение в центре и т.д.

Зашита информационных ресурсов СДО – комплекс мероприятий по уста-

новке программ зашиты от несанкционированного доступа, вирусов, шпионов и

т.п., а также камеры наблюдения.

Условное тестирование – обучаемому выдаются задания с возможностью

просмотра правильных ответов.

Членство в локальных и международных федерациях – участие в коопера-

циях локальных и межнациональных университетских сообществах, что позволя-

ет дать большую гарантию документам, выданным этими образовательными

учреждениями.

План – схема, на основе которой выполняется работа в центре ДО.

168

Учебные дизайнеры – эксперты в обработке курсов ДО.

Инструктор – учитель, преподающий в СДО.

Распространение научных знаний – перенос идей и знаний от одного чело-

века к другому.

Обучение с отсутствием усложнения – одна из характеристик преподавания

в ДО, характеризующаяся стремлением передавать знания обучающимся в мак-

симально простой и наглядной форме, для этого используются интерактивный

курсы, видео и аудио материалы.

Безопасность – основной компонент любой информационной системы.

Несанкционированный доступ – возможный вход в СДО без наличия соот-

ветствующих прав.

Манеры поведения (следование морально-этическим нормам) – основная

характеристика обучаемого в центре ДО.

Эксперимент – метод исследования некоторого явления в управляемых

условиях (отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым

объектом).

Специальность – умение работать в определенной области.

Инструмент –предмет, устройство, механизм, машина или алгоритм, ис-

пользуемые для воздействия на объект: его изменения или измерения в целях до-

стижения полезного эффекта.

Системный администратор – сотрудник, должностные обязанности которо-

го подразумевают обеспечение штатной работы парка компьютерной техники, се-

ти и программного обеспечения.

Бакалавр – выпускник, получивший сертификат после четырех лет обучения

в университете.

Консультант – специалист, с которым можно обсуждать вопросы, относя-

щие к той или иной области.

Квалификация учителя/преподавателя – профессиональная характеристика,

указывающая на возможность решения тех или иных образовательных задач.

169

Аттестация учителя/преподавателя – проверка соответствия учите-

ля/преподавателя занимаемой должности.

Разработка учебных материалов – процесс, в котором инструктор или учи-

тель/преподаватель создает контент курса или совершенствует его.

Второе высшее образование – получение дополнительной квалификации в

другой области.

Научная работа – работа по генерации новых знаний, основана на теорети-

ческих, расчетных или экспериментальных изысканиях. Лаборатории существуют

в средних, современных школах Йемена, но практические работы там выполня-

ются редко и только самыми умными студентами, при этом в обычных школах

лаборатории отсутствуют.

12. Финансовые стороны ДО и Национальная специфика

Финансовая и моральная поддержка – обязанность университета, представ-

ляющего услугу ДО.

Дополнительные расходы – оплата за телекоммуникационные связи, элек-

троресурсы и телефонные связи в центрах ДО.

Правитель – управляющий предприятием, городом или арабской страной.

Приказ –официальное распоряжение, предписание, издаваемое руководите-

лем учреждения, предприятия, организации.

Провинция – один из городов, имеющий возможность получения проекта и

финансовые возможности для использования в проектах.

Район - часть города.

Кадаа – часть земли с народами, принадлежавшими к провинции (город).

Нахия – область земли, является частью кадаа.

Озла – группа нескольких деревень, образующих часть нахии.

Мамса – две большие деревни, объединенные вместе и образующие часть

озлы.

Деревня – участок земли, где живет часть населения. Деревня является ча-

стью мамсы.

170

Народ – население, проживающее в одном из государств.

Гражданин Йемена – человек, имеющий законные права в данной стране.

Родственные отношения – связь между родственниками.

Пол – совокупность признаков, по которым организмы разделяют на муж-

ские и женские особи.

Семья – ячейка общества.

Материальный достаток – часть или количество денежных ресурсов, на ко-

торые человек или семья может жить.

Студентка – девушка, которая учится в школе (5-12 класс) или в универси-

тете.

Самостоятельность – независимость ни от кого из людей и возможность са-

мому направлять свою работу и учебу.

Безработица – после окончания ВУЗов людям в Йемене негде работать.

Страх инвестора – инвесторы не хотят развивать бизнес в Йемене из-за бес-

порядков и налогов.

Численность населения – количество людей в стране.

13. Некоторые исторические сведения о Йемене, связанные с образованием

История образования – исследование событий об обучении на определен-

ном промежутке времени.

Айюбиды – власть, которая управляла Йеменом с 1173 г. по 1228 г.

Аррасулиин – власть, которая управляла Йеменом с 1229 г..

Британская оккупация – в 1938 г. южная часть Йемена была захвачена Бри-

танскими оккупантами.

День независимости – день, когда вышел последний солдат британской ок-

купации (30 ноября 1967 г.).

Османская империя – турецкая власть, захватившая северную часть Йемена.

Шейх – управитель участка земли.

Амир (Имам) – мужчина, управляющий людьми на каком-либо участке зем-

ли.

171

14. Социальная составляющая

Молодежь – особая социально-возрастная группа, отличающаяся возраст-

ными рамками и своим статусом в обществе: переход от детства и юности к соци-

альной ответственности.

Средний доход – средняя заработная плата граждан Йемена.

Инвалид – человек с ограниченными возможностями.

Распознавания речи – способ, используемый для понимания речи у глухих.

Дефицит – недостаток, нехватка чего-либо (например, нехватка каких-либо

ресурсов).

Транспарентность – отсутствие секретности, ясность, основанная на до-

ступности информации; информационная прозрачность.

Калым (Махр) – денежная оплата сдается жене при совершении никяха (су-

пружеский брак).

Паранджа – специальная одежда для покрытия лица женщин.

Мечеть – место для совершения молитвы и обучению людей Исламу.

Молитвы – религиозные поклонения для получения милости и довольства

Аллаха (Единый Бог).

Рамадан – месяц, в котором мусульмане обязаны выполнять 3-й столп Ис-

лама, чтобы узнать ценность еды и питья, а также научиться терпению и понима-

нию положения нищих.

Ураза-байрам – праздник, отмечаемый в честь окончания поста месяца Ра-

мадан.

Курбан-байрам (эйд) – праздник окончания хаджа, отмечаемый через 70

дней после праздника Ураза-байрам, в 10-й день месяца Зуль-хиджа в память

жертвоприношения пророка Ибрахима (Авраам).

Сельское хозяйство – отрасль экономики, направленная на обеспечение

населения продовольствием.

172

Больница – учреждение для стационарного лечения, постоянного наблюде-

ния, а также изоляции (в случае инфекционных и некоторых других заболеваний)

больных.

Народное лечение – способы и способность лечения людей традиционными

методами.

Катт – специфическое жевательное растение, израстающее в Йемене и кото-

рое поднимает активность (продается свободно).

Сосед – проживающий рядом с обучаемым и находящийся во взаимосвязи с

ним человек.

Образовательный климат – социальные и моральные условия в ДО.

15. Статистические данные об образовании в Йемене

На основании рапортов министерства образовании Йемена и международ-

ного Банка 2012 г.:

Число детских садов – около 220.

Число средних школ – более 10000.

Число обучаемых студентов – 4500000.

Число средних школ – более 3500.

Число обучаемых студентов – 600000.

Количество профессиональных и технических институтов – 25.

Институт общего профессионального образования – 7950 студентов.

Число государственных университетов – 7, и частных – 8.

Университеты включают в себя 38 специальностей (24 из них гуманитар-

ные). Самые распространенные – то Университет технологии и науки, Йеменский

университет и Национальный университет.

Количество обучающихся в 5 колледжах – 3230 студентов (21 % девушки),

а общее количество во всех университетах достигает 17000 студентов.

Число выпускников в 2004 г. – около 2230 студентов (23 % девушки), а ко-

личество студентов, обучающихся в государственных университетах – 175 550

студентов (33% девушки).

173

Число доцентов, кандидатов и докторов обучающихся в университетах –

3500.

Магистрантов, аспирантов, и докторантов в Йемене около 1300.

Каждый из университетов Сани и Адена начали представлять образователь-

ные услуги в различных арабских странах, чтобы предоставлять услуги образова-

ния для всех детей йеменских экспатриантов через интернет. Отправляют им кни-

ги по почте и присылают преподавателей, чтобы преподавать лекции по предме-

там в области их специальности за определенную стоимость, оплачиваемой сту-

дентами.

Число магистрантов, аспирантов, и докторантов вне Йемена – около 7000, в

более 40-а Арабских и иностранных государствах (из них 5000 отправлены мини-

стерством образования и 310 министерством здравоохранения, а остальные из

разных министерств государства).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Структура создаваемого курса «Программирование на языке С++» и

его реализация как пример построения курсов

Данный курс разработан для языка С++. Он состоит из следующих разде-

лов:

1. Технология разработки программ на языке высокого уровня.

2. Средства программирования языка С.

3. Работа с массивами.

4. Функции.

5. Множества.

6. Строки.

7. Сортировка и поиск.

8. Приложение Windows.

Каждый из этих разделов делится на подразделы:

1. Технология разработки программ на языке высокого уровня.

Внешнее проектирование.

174

Составление внешних спецификаций.

Внутреннее проектирование.

Способы описания алгоритма.

Виды вычислительных процессов.

Программирование алгоритма.

Синтаксическая отладка программы.

Тестирование программы.

Примеры алгоритмов разветвляющихся процессов.

Примеры алгоритмов циклических процессов.

2. Средства программирования языка С

Ключевые слова.

Программа.

Операторы.

Условные операторы.

Примеры программирования разветвляющихся процессов.

Операторы цикла.

Технология работы с программой в системе Visual C.

3. Работа с массивами

Пример программы с одномерным массивом (вектором).

Пример задачи с двумерным массивом (матрицей).

Тестирование алгоритма или программы.

Лабораторная работа 2. Циклический вычислительный процесс.

Итерационные циклы.

4. Функции

Определение и вызов функций.

Вызов функции.

Параметры главной функции.

Использование функций.

Программа и т.д.

Размещение курса в системе MOODLE

175

Курс разместится в MOODLE следующим образом:

1. В блоке «Администрирование» выбираем пункт меню «Курсы – доба-

вить/редактировать курсы».

2. В открывшейся странице «Категории курсов» выбираем категорию, в ко-

торой предполагается создать курс (в нашем случае – «Разное»).

3. Нажимаем на кнопку «Добавить курс».

4. На странице «Редактировать настройки курса» заполняем обязательные

поля («Полное имя курса» и «Короткое имя курса») и выбираем подходящие для

вашего курса настройки.

Окно встроенного текстового редактора, в котором можно редактировать и

форматировать текст, представлено на рис. пр. 3.1

Рис. пр. 3.1 Окно встроенного текстового редактора

Встроенный текстовый редактор имеет интуитивно понятный интерфейс.

При желании можно увеличить размер окна редактора. Редактор поддерживает

все основные операции форматирования текста, позволяет вставлять таблицы, ри-

сунки (они предварительно должны быть загружены на сервер), гипертекстовые

ссылки и др.

176

Загрузка файлов. Файлы могут загружаться непосредственно в редакторе

нажатием кнопки «Загрузка файлов» и указанием пути, где находится этот файл.

Выход со страницы редактирования текущего объекта, как правило, осу-

ществляется нажатием на кнопку «Save and return to course» (сохранить и вернуть-

ся в курс), расположенную в нижней части страницы редактирования объекта.

На рис. пр. 3.2 показано, как размещается курс в системе MOODLE.

Рис. пр. 3.2 Размещение курс в системе MOODLE

ENGLISH LANGUAGE COURSE USING «MOODLE”

Introduction

One of the problems of e-learning is the “English language” learning and needs to

be solved. The scope of this article is to concentrate on the improvements on e-learning,

English language course using an object-orientated program “MOODLE” and by creat-

ing a user friendly environment between its user and system.

As the bulk use of computer, e-learning is referred as a part of IT education and

many of us are not familiar to the new technology. So to get a start, we must know little

about new technology. Due to this drawback many great students are afraid to get them-

selves register for distance courses. Secondly internet fraud and IP hacking is also creat-

ing a lot of problems, and people avoid to publish their personal memoranda online.

Unauthorized data transfer has created a terror and hoax among many of us that some-

177

times it’s hard to believe on the real facts and creates problems to those who have killed

their nights to become a figure.

On the other hand it’s really unfavorable to get some knowledge from that person

who himself is the victim of ignorance, e.g. A medical student in African jungles cannot

get a favor from his local tribe man, or a British white man can’t teach his registrants

the Russian, or a student can’t get knowledge about accounting from a zoologist. Beside

it in any language while teaching, teachers can’t control on them and uses of slangs

make some damage impressions on the new learners. While speaking, nobody cares

about the language rules and this may create a distortion in knowledge for the juniors.

Let’s start our topic through a brief introduction about our new course which will be the

course for every kind of people, who want to improve their language skills in English.

To get access, one must enter his/her username and password. List of user and their

roles are given below:

Administrator (authorize user).

The creator of the course (can create and teach a course).

The teacher (much to do in the course, to edit the material of the course).

The non-editing teacher,(can only teach students to evaluate them).

Student (with limited access to the web materials).

Guest (for demonstration purpose with limited access).

Every user has unique privileges according to his role on the webpage. Adminis-

trator can do variety of task not only in creating a course but also developing the main

website. Logging in as an administrator will give you hotshot access to the web.

178

Fig. пр 3.3

This shows the actual layout of main course screen for administrator. You may

notice that there is a submission button at top corner of the screen with caption “Turn

editing off”, allows authorize user to alter the layout of the web, according to their will.

In the same way, each block has this option to allow the alterations on this page.

Fig. пр 3.4

This figure is showing as a user has logged into system using the restricted login

which may include students and sometimes guest users. You may notice that the simple

179

user can only view the topics, and he/she does not have the rights to alter the view of

site as well as to add/edit new topics in course.

Fig. пр 3.5

In fig. пр 3.5 you may see the short description about new course, including list

of books available for download for student and links to other sites as well.

The English language course will work in the same manner as programming

course was. But this time we have introduced some new features to our new users.

Left side panel (fig. пр - 3.6) gives the user vari-

ous functions to use. “Logged in user” in the top

of the list gives the all detail about student, so

he/she may know about any mistake made by the

administration of the institute. “Online users”

shows the list of participants online at the same

time so they may seek help from others. Block

“People” displays the list of online/offline user

opted for the specific course. User may use

“Search form” to find new topic.

Fig. пр 3.6

180

Fig. пр 3.7

In our course users will always find the description or an overview about specific

topic before starting it (fig. пр 3.7). First week block is highlighted in the grey to distin-

guish it from other blocks in sense of current activities.

Each format of file differ them from others according to their use. File “Alpha-

bets” with file icon gives the demonstration to user using text materials. File with the

same name but different icon allows the users to view and download graphical image.

Folder can store more files at the same time, that maybe in any format.

Fig. пр 3.8

181

Each topic is managed in such a way that a student will not feel uncomfortable at

any point. Online and offline facilities give students opportunity to express their views

and share their knowledge with others.

Forums at the end of each topic give students opportunity to share their experi-

ences and thoughts with others. In forums teachers may also participate and give clues

to their students. On the other hand online chat is available for students to get rapid help

from available online experts.

Workshop may use as assignments as well as part of fun to provide best learning

solutions for students.

Results:

Fig. пр 3.9

The final layout (fig. пр 3.9) for the students is displaying the deep description

about topic as well as the date of the latest update.

182

Fig. пр 3.10

Forum (fig. пр - 3.10) is representing the offline conversation between two users. The

tree diagram demonstrates the importance of the topic.

Fig. пр 3.11

The view for audio simulation tests is presented on fig. пр 3.11, and one may listen

them online.