Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей
Рассмотрены результаты реализации макета интерфейса для обучающих систем, обеспечивающего взаимную адаптацию пользователя и системы. Розглянуто результати реалізації макета інтерфейсу для навчальних систем, який забезпечує взаємну адаптацію користувача і системи. The results of realization of model...
Saved in:
| Published in: | Комп’ютерні засоби, мережі та системи |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2011
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46459 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2011. — № 10. — С. 112-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-46459 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Курзанцева, Л.И. 2013-06-30T07:21:31Z 2013-06-30T07:21:31Z 2011 Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2011. — № 10. — С. 112-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46459 004.5; 004.51; 004.58 Рассмотрены результаты реализации макета интерфейса для обучающих систем, обеспечивающего взаимную адаптацию пользователя и системы. Розглянуто результати реалізації макета інтерфейсу для навчальних систем, який забезпечує взаємну адаптацію користувача і системи. The results of realization of model of interface, providing mutual adaptation of user and system for the learning systems are considered. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Комп’ютерні засоби, мережі та системи Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей The model of adaptive interface for training purposes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| spellingShingle |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей Курзанцева, Л.И. |
| title_short |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| title_full |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| title_fullStr |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| title_full_unstemmed |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| title_sort |
макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей |
| author |
Курзанцева, Л.И. |
| author_facet |
Курзанцева, Л.И. |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи |
| publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The model of adaptive interface for training purposes |
| description |
Рассмотрены результаты реализации макета интерфейса для обучающих систем, обеспечивающего взаимную адаптацию пользователя и системы.
Розглянуто результати реалізації макета інтерфейсу для навчальних систем, який забезпечує взаємну адаптацію користувача і системи.
The results of realization of model of interface, providing mutual adaptation of user and system for the learning systems are considered.
|
| issn |
1817-9908 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46459 |
| citation_txt |
Макет адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2011. — № 10. — С. 112-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kurzancevali maketadaptivnogointerfeisadlâučebnotrenirovočnyhcelei AT kurzancevali themodelofadaptiveinterfacefortrainingpurposes |
| first_indexed |
2025-11-25T23:31:39Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:31:39Z |
| _version_ |
1850582615208230912 |
| fulltext |
112 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2011, № 10
L.I. Kurzantseva
THE MODEL OF ADAPTIVE
INTERFACE FOR TRAINING
PURPOSES
The results of realization of model of
interface, providing mutual adapta-
tion of user and system for the
learning systems are considered.
Key words: adaptive interface, lear-
ning systems.
Розглянуто результати реалізації
макета інтерфейсу для навчаль-
них систем, який забезпечує вза-
ємну адаптацію користувача і
системи.
Ключові слова: адаптивний ін-
терфейс, навчальні системи.
Рассмотрены результаты реали-
зации макета интерфейса для
обучающих систем, обеспечи-
вающего взаимную адаптацию
пользователя и системы.
Ключевые слова: адаптивный ин-
терфейс, обучающие системы
Л.И. Курзанцева, 2011
УДК 004.5; 004.51; 004.58
Л.И. КУРЗАНЦЕВА
МАКЕТ АДАПТИВНОГО
ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ УЧЕБНО-
ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЦЕЛЕЙ
Введение. В современном обществе получи-
ла распространение концепция непрерывного
образования на протяжении жизни (long-life
education) [1, 2]. Стремительное развитие
компьютерных технологий вызывает посто-
янное обновление парка информационных
систем (ИС) и рост численности неподготов-
ленных к работе пользователей, обладающих
разными уровнями информационной компе-
тенции, а также психологическими и физио-
логическими возможностями. К тому же, по-
всеместная компьютеризация населения при-
водит к ряду нарушений функционального
состояния психического и физического здо-
ровья пользователей [3].
Актуальность. Эффективность примене-
ния ИС во многом определяется пользова-
тельским интерфейсом (ПИ), обеспечиваю-
щим взаимодействие пользователя с систе-
мой. ПИ составная часть любой ИС, кото-
рая характеризуется способами и особенно-
стями взаимодействия пользователя и систе-
мы, спецификой пользовательского пред-
ставления об ИС и психологическим ее вос-
приятием пользователем [4, 5]. Для повыше-
ния эффективности применения ИС, обеспе-
чения обучения пользователя работе с систе-
мой и комфортной работы с ней в дальней-
шем, необходим интерфейс с взаимной адап-
тацией пользователей к системе и системы к
пользователю.
Исследования, проводимые в области раз-
вития ПИ для обучающих систем, решают
широкий спектр проблем, связанных с обуче-
нием. Однако, вопросы предоставления кон-
кретному пользователю комфортных усло-
МАКЕТ АДАПТИВНОГО ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЦЕЛЕЙ
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Комп’терні засоби, мережі та системи. 2011, № 10 113
вий работы с системой рассматриваются недостаточно, в основном, на уровне
концепций [6]. Пренебрежение этими условиями удлиняет процесс обучения,
создает трудности при работе с системой и, в целом, не может не сказаться на
эффективности применения систем. Таким образом, вопрос поиска дальнейших
путей адаптации является по-прежнему открытым.
Все вышеизложенное свидетельствует о том, что задача создания адаптив-
ного интерфейса для учебно-тренировочных целей с использованием современ-
ных информационных технологий, который обеспечивает обучаемого комфорт-
ными условиями работы в течение всего периода взаимодействия с системой и
тем самым способствует качественному и эффективному обучению, является за-
дачей актуальной для построения современных и перспективных обучающих
систем.
Постановка задачи. Цель работы отражение результатов реализации и
исследований макета адаптивного интерфейса для учебно-тренировочных целей,
выполненного на основе разработанных теоретических положений и инженер-
но-технических решений [712].
Особенности подхода к реализации адаптивного интерфейса. Преиму-
щества предлагаемого интерфейса наиболее широко раскрываются в областях,
связанных с обучением людей (тренажеры, образовательные системы и т. д.), где
имеется широкий круг пользователей, обладающих разными уровнями инфор-
мационной компетенции и знаниями предметной области.
Основные положения подхода к реализации адаптированного интерфейса
предполагают следующее:
1) адаптация ученика к системе предполагает постоянное пополнение его
знаний о предметной области и информационной компетентности, а также кон-
троль за ними. Если в результате контроля обнаружится, что имеющиеся у уче-
ника знания о предметной области или информационной компетентности не со-
ответствует требуемому системой уровню, то он обязан изучить дополнитель-
ную литературу, а затем, после разрешения учителя или правильных ответов на
вопросы теста будет допущен к работе с системой;
2) адаптация системы к ученику происходит путем создания ему комфорт-
ных условий работы с системой, т. е. предоставление ему справочной информа-
ции, учебного материала, тестов на знание предметной области, установки вре-
мени на прохождение тестов в соответствии с учетом его индивидуальных осо-
бенностей (класс, психофизиологические характеристики, уровень знаний пред-
метной области), а также коррекции ошибок ученика при заполнении анкет.
Архитектурно-структурная организация адаптивного интерфейса. На
основе положений подхода разработан макет интерфейса, входящий в состав
системы «Тестирования знаний», структурная схема которого показана на
рис. 1. Пользователями системы являются ученики и учителя.
Макет обеспечивает учащегося условиями комфортной работы с системой,
в частности, оказание ему помощи в овладении соответствующим уровнем ин-
формационной компетентности и в решении задачи с учетом изменяющихся
психофизиологических характеристик, а также предусматривающий участие
Л.И. КУРЗАНЦЕВА
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
114 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2011, № 10
преподавателя/тренера в процессе обучения с использованием традиционных
средств и методов обучения.
В состав макета интерфейса входят следующие подсистемы (рис. 1): коор-
динации и контроля (ПКК), которая предназначена для организации адаптивно-
го взаимодействия пользователя с системой в соответствии с моделью пользова-
теля; моделирования пользователя (ПМП), которая формирует модель пользова-
теля при первом обращении пользователя к системе и корректирует ее при по-
следующих обращениях на основании прошлых сеансов работы с пользовате-
лем; помощи и подсказки (ППП), которая предоставляет помощь пользователю
при затруднениях, возникающих во время работы с системой и при обучении
работе с системой в соответствии с моделью конкретного пользователя; и муль-
тимодульного ввода-вывода (ПМВВ), которая отвечает за «общение» с пользо-
вателем.
Средства ввода-вывода информации
Пользователь
Монитор Клавиатура Мышь Джойстик
Internet
Блок
тестирования
знаний
Подсистема помощи
и подсказки (ППП)
Агент помощи (АП)
Подсистема моделиро-
вания пользователя (ПМП)
Агент анкетирования (АА)
Агент тестирования
состояния (АТС)
Агент тестирования
информационной
компетентности (АТК)
Подсистема конт-
роля и координации
(ПКК)
Агент проверки
пароля (АПП)
Агент
координации (АК)
Подсистема
мультимодульного
ввода-вывода (ПМВ)
Агент связи с
пользователем (АСП)
Макет адаптивного интерфейса
РИС. 1. Структурная схема макета адаптивного интерфейса для системы
“Тестирование знаний»
Алгоритм функционирования макета адаптивного интерфейса для системы
«Тестирования знаний» предусматривает работу в трех режимах. На рис. 2 пока-
зан укрупненный алгоритм функционирования макета адаптивного интерфейса
для системы «Тестирования знаний» для двух режимов.
МАКЕТ АДАПТИВНОГО ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЦЕЛЕЙ
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Комп’терні засоби, мережі та системи. 2011, № 10 115
РИС. 2. Укрупненный алгоритм работы макета адаптивного интерфейса для двух режимов
для системы “Тестирование знаний»
Первый режим – обращение ученика к системе впервые; второй режим –
постоянная работа ученика с системой. Третий режим работы макета предназна-
чен для работы учителя с системой.
При наличии запроса от ученика на работу с системой производит его рас-
познавание: впервые он обращается к системе или же он постоянно с ней рабо-
тает. Если ученик впервые обращается к системе (первый режим), то формиру-
ется его модель на основании полученной о нем информации с помощью анке-
тирования и тестирования. Определяется категория по информационной компе-
тентности («новичок», «пользователь» и «эксперт») и группа по психофизиоло-
гическому состоянию («высокая работоспособность», «нормальное рабочее»
«низкая работоспособность», «тревожное»), к которым можно отнести ученика.
Ученик допускается к работе с системой, если его уровень информационной
Л.И. КУРЗАНЦЕВА
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
116 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2011, № 10
компетентности выше допустимого для работы с системой, если же нет или, ес-
ли ученик не согласен с результатами тестирования, ему предлагается пройти
обучение. Когда ученик известен системе (второй режим), то проводится анализ
его последнего сеанса работы с системой и при соответствующих условиях про-
исходит корректировка его модели. Затем, ученику предлагается пройти тест на
определение психофизиологического состояния, и интерфейс настраивает сис-
тему для сеанса работы в соответствии с моделью. Оценка уровня знаний уче-
ника предметной области происходит в соответствие с полученными результа-
тами тестирования. Если процентное соотношение правильных ответов к непра-
вильным окажется ниже нормы, заданной учителем, то, в следующий раз к про-
цедуре тестирования ученик будет допущен после разрешения учителя. Если
оно окажется выше этой нормы, то уровень сложности следующих тестов повы-
сится и ученик получит дополнительные возможности работы с системой. Если
при наблюдении за изменяющимися психофизиологическими характеристиками
ученика будет обнаружено, что он находится в состоянии, ниже допустимого
системой, ему будет запрещена работа с системой в течение двух часов.
Контроль за процессами обучения и тестирования обеспечивается учителем
(третий режим). Он устанавливает время для прохождения теста, коэффициенты
соотношения времени, на которое продлевается время для тестирования учени-
ков категории «низкая работоспособность» и соотношения правильных ответов
к общему числу вопросов. Учитель также делает указания системе на выдачу
пароля и на допуск учеников к тестированию, просматривает результаты тести-
рования, выдает рекомендации, замечания и указания ученикам.
Макет адаптивного интерфейса реализован с помощью системы программи-
рования Microsoft Visual Basic 6 в виде пакета программ. Каждый агент реализо-
ван в виде отдельной программы.
Система «Тестирования знаний» с входящим в ее состав макетом адаптив-
ного интерфейса предъявляет невысокие требования для своей установки на
компьютер, в частности: 16 Мб оперативной памяти; 50 Мб свободного диско-
вого пространства; разрешение экрана 1024х768 в режиме 256 цветов; CD-
ROM/DVD-дисковод; звуковая карта; клавиатура; мышь; поддержка Internet.
Исследование параметров функционирования макета адаптивного ин-
терфейса. Предложено оценку эффективности работы интерфейса осуществить
путем подсчета затрат времени при получении пользователем доступа к системе.
Затраты на доступ к системе пользователя, владеющего информационной ком-
петентностью, а также обладающего психофизиологическими характеристиками
на допустимом для работы с системой уровне, будут минимальными. Работа с
системой для пользователя, находящегося в повышенном эмоциональном со-
стоянии или не обладающего должным уровнем информационной компетенции
не будет эффективна, что может сказаться на увеличении себестоимости про-
дукции в отраслях, связанных с энергоемким производством. Также возрастает
МАКЕТ АДАПТИВНОГО ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЦЕЛЕЙ
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Комп’терні засоби, мережі та системи. 2011, № 10 117
вероятность совершения ошибок, которые могут привести к трудноразрешимым
проблемам, а их устранение к большим финансовым затратам.
В результате исследований эффективности данного макета при работе в
двух режимах с помощью Microsoft Office Excel были построены графики зави-
симости затрат времени от начала обращения ученика к интерфейсу до получе-
ния им разрешения войти в компьютерную систему от количества попыток вхо-
ждений ученика. На рис. 3 показан график зависимости затрат времени интер-
фейса от количества вхождений пользователя в систему при первом режиме.
Выявлено, что для ученика, впервые обратившегося к системе, время досту-
па может увеличиваться за счет того, что он находится по психофизиологиче-
ским характеристикам в нерабочем («тревожном») состоянии, не может пройти
тест на информационную компетентность с первого раза или забыл пароль, и
поэтому ему было предложено пройти анкетирование вновь; а для ученика, ко-
торый постоянно работает с системой, основными причинами для увеличения
времени доступа является его нахождения в нерабочем («тревожном») состоя-
нии или его несогласие со снижением уровня информационной компетенции в
процессе работы и оказание помощи в обучении. Так, для варианта C учеником
для доступа к системе было сделано три обращения (рис. 3). При первом вхож-
дении он не вошел в систему в результате того, что забыл пароль. При втором
вхождении в систему ему предложено пройти анкетирование и тестирование
снова, но было обнаружено, что по результатам тестирования его психофизио-
логического состояния он не допускается к работе системой. При третьем
входе он получил доступ к системе, но потратил много времени на прохождение
теста по информационной компетентности.
РИС. 3. Затраты времени интерфейса от количества вхождений пользователя в систему
при первом режиме
Выводы. Разработанный макет адаптивного интеллектуального интерфейса
в составе информационной системы «Тестирование знаний» обеспечивает уча-
щегося условиями комфортной работы с системой, в частности, оказания ему
помощи в овладении соответствующим уровнем информационной компетентно-
Л.И. КУРЗАНЦЕВА
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
118 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2011, № 10
сти, и в решении задачи с учетом изменяющихся психофизиологических харак-
теристик, а также предусматривает участие преподавателя/тренера в процессе
обучения с использованием традиционных средств и методов обучения.
Применение такого интерфейса особенно эффективно в системах профес-
сионального образования, управления, различного рода тренажеров, т. е. там,
где необходима оценка профессиональных качеств пользователя.
При возрастающей сложности компьютерной системы, интерфейс не допус-
тит пользователей, не обладающих соответствующими знаниями предметной
области и информационной компетентностью, как и эмоционально неуравнове-
шенных к работе с системой, и тем самым, защитит систему от нежелательных,
и, в ряде случаев к катастрофических последствий, а также поможет обрести
эти знания с целью эффективного использования системы.
Данный макет можно считать типовым для построения интерфейсов систем
различного назначения, в том числе и учебно-тренировочных целей.
1. Касьянова Е.В. Адаптивная система поддержки дистанционного обучения програм-
мированию // http://www.iis.nsk.su/files/articles/ sbor_kas_13_kasyanova.pdf.
2. Мандел Т. Разработка пользовательского интерфейса. – М.: ДМК, 2001. – 409 с.
3. Ходаков В.Е., Ходаков Д.В. Адаптивный интерфейс «Пользователь – компьюте-
ризированная система» // Вестник ХГТУ. – 2002. – № 3 (16). – С. 328 – 335.
4. Денинг В. Диалоговые системы «Человек – ЭВМ». Адаптация к требованиям пользо-
вателя. – М.: «МИР», 1984. – 112 с.
5. Коутс Р. Интерфейс «человек– компьютер». – М.: «Мир», 1990. – 501 с.
6. Адамов В.Р. Интерфейс компьютерной обучающей системы //
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Esu/2010_4/R_5_112-116.pdf.
7. Курзанцева Л.И. Модель и алгоритм функционирования интеллектуального интер-
фейса «пользователь–компьютерная система» // УСиМ. – 2007. – № 6. – С. 36 – 44.
8. Курзанцева Л.И. О построении адаптивного интеллектуального интерфейса поль-
зователя компьютерной системы // «Интеллектуальный анализ информации
ИАИ-2009»: сб. тр. / гл. ред. С.В. Сирота. – К.: Просвіта, 2009. – С. 219 – 225.
9. Курзанцева Л.И. О построении интеллектуального адаптивного интерфейса на базе
агентной технологии для компьютерных систем широкого назначения //
Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – 2010. – № 1. – С. 16 – 21.
10. Курзанцева Л.И. О построении интеллектуального интерфейса компьютерной сис-
темы со свойствами адаптации // Комп' ютерні засоби, мережі та системи. – 2007. –
№ 6. – С. 104 – 110.
11. Курзанцева Л.И. О применении агентной технологии при создании интеллектуаль-
ного пользовательского интерфейса // Комп' ютерні засоби, мережі та системи. –
2003. – № 2. – С. 15 – 24.
12. Курзанцева Л.И. Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе «пользователь – сис-
тема массового применения» // Комп' ютерні засоби, мережі та системи. – 2008. –
№ 7. – С. 110 – 116.
Получено 18.08.2011
http://www.iis.nsk.su/files/articles/%20sbor_kas_13_kasyanova.pdf
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Esu/2010_4/R_5_112-116.pdf
|