1.2 Экспертная система, как характеристика обучающей системы.

За последние годы существенно возросло значение интернета. Значительное число обучающих систем было создано в интернет; большинство из них являются, по сути, гипертекстовыми, хотя 'Гипермедиа', наверное, является более подходящим термином после распространения графики, видео, аудио и анимации, термин 'Гипертекст' используется в данной работе для согласования с изначально принятой терминологией. 'Гипермедиа' используется только при ссылках или цитатах. Также было сделано несколько попыток создать в Интернет ИОС, но эти системы отличаются от традиционного подхода к ИОС и основываются скорее на парадигме гипертекста, чем на ЭС. Эдвард Фейгенбаум (Edward Feigenbaum) в работе Harmon & King (2005) дает следующее определение термину "Экспертные Системы": "Интеллектуальная компьютерная программа, использующая знания и процедуры логического вывода для решения достаточно сложных проблем, требующего серьезной человеческой экспертизы". Bielawski & Lewland (2001) объяснили этот термин так: "Экспертные системы – это компьютерные программы, использующие знания и опыт для моделирования работы человека-эксперта в узкой области знаний. Напротив, гипертекст или гипермедиа обеспечивают работу для интуитивного, нелинейного подхода к информационной и программной навигации, что более реалистично отражает интеллектуальное поведение".

Парадигма ЭС вполне очевидно разрабатывалась для использования человеческой экспертизы и для замены человека-эксперта машиной, чтобы оказать практическую помощь при анализе и оценке проблемы, например, при постановке медицинского диагноза или определении срока и необходимости продления кредита. Гипертекстовая парадигма создавалась для обеспечения пользователя широким набором информации из различных источников. Обе эти парадигмы обладают серьезными ограничениями относительно организации учебного процесса, поскольку ни та, ни другая не создавались изначально в целях обучения. В данной работе представлена концептуальная структура Интернет-основанной ИОС, в которой делается попытка объединить положительные стороны обеих парадигм. Основное внимание уделяется процессу получения большинством обучаемых необходимых знаний. Схема структуры представлена в другой работе (Patel & Kinshuk, 2007).

1.3 Критика и обоснование обеих парадигм

Angelides & Gibson (2003) в своей работе серьезно критикуют ЭС. Они упоминают две базовые характеристики ЭС, снижающие их полезность для обучающих систем. Во-первых, разделение знаний, представление знаний и механизм логического вывода распределены в строго иерархическом порядке. Во-вторых, поскольку все связи в системе осуществляются путем логических умозаключений, в ЭС ощущается нехватка четких информационных связей, в то время, как Гипертекстовый подход облегчает четкое иерархическое и неиерархическое пересечение информации.

Lesgold (2004) заметил, что существует некоторый предел уровня экспертизы проводимой ЭС, например, 'Sherlock II' "не знает" как двигаться дальше, если его предположение о выходе из строя только одного устройства оказывается ложным. Кроме этих внутренних ограничений Экспертных Систем, существуют другие, вытекающие из контекста применения этой парадигмы к обучающим системам. Поскольку ЭС спроектированы для нахождения решения различных проблем, то они скорее выдают решение, вместо того, чтобы направить усилия обучаемого на активную работу на промежуточных этапах на пути к решению. ЭС обучает на промежуточных этапах в повествовательной форме, однако ЭС является "слабым инструктором", потому что для работы с ней от обучаемого требуется достаточная мотивация, чтобы обучаться, анализируя логическую цепочку, предоставляемую системой.

Создание ЭС занимает много времени, ЭС имеют ограничения в уровне экспертизы, и им не хватает гибкости, в то время как гипертекстовые модели предполагают значительно более быструю разработку, простую модификацию, частое обновление.

Giannoti & Ponta (2003) выделили следующие возможности гипермедиа-методов обучения: (а) обучение как дублирование, где гипермедиа может обеспечить текстовое или графическое отображение информации, структурные связи для управления, контекстовые связи для расширения поиска и ссылок, динамическое представление информации (анимация, звук, живое видео, другие внешние средства); (б) обучение с помощью тавтологии, где порции учебного материала могут быть спроектированы для руководства обучаемым в процессе обучения с помощью гипермедиа; и (в) обучение с помощью динамических взаимодействий, когда компьютер более активен и информация не только поставляется оболочкой курса, но может быть изменена и дополнена обучаемым.

Свобода и гибкость, предоставляемые гипертекстовыми системами зачастую приводят к тому, что пользователь теряется в бесконечных разветвлениях и не фокусирует внимание на главной цели, постоянно уходя в сторону по случайным ссылкам (Hammond, 2003). Успех "чистой" Гипертекстовой обучающей системы целиком зависит от мотивации обучаемого и его самодисциплины. Хотя Гипертекстовая парадигма и позволяет исследовать большие объемы информации и таким образом поддерживает "конструирование" знания, она является "слабым конструктором" с точки зрения преподавания, поскольку правильность (адекватность) сконструированного знания не может быть проверена обучающей программой. Luck (2003) отметил, что "Гипермедийные обучающие среды используются неверно с познавательной точки зрения, если их используют как обучающие программы". Гипертекстовой парадигме не хватает механизмов логического вывода, необходимых для оценки действий обучаемых. Чтобы свести воедино все "положительные " качества этих двух типов ИОС, необходимо получить некое объединение из ЭС и гипертекстовой парадигм. Интернет и обучение – достигнутые результаты. В научной литературе известны многочисленные примеры попыток использования интернетом как средством обучения. Stanchev (2003) отметил пять атрибутов интернета, дающие ей преимущества над обычными методами обучения:

- связь между многими объектами;

- независимость от места;

- независимость от времени;

- мультимедийное общение;

- взаимодействие посредством компьютера.

Хотя эти атрибуты присутствуют не только в Интернет, но, по крайней мере, первые три наиболее легко достижимы именно там. Эти атрибуты позволили разработать следующие концепции и системы: Berns (2006) предложил концепцию Глобальное Обучение (Global Tutoring), предполагающую использование информационных технологий для индивидуального или группового обучения, во время которого обучаемый и преподаватель никогда не встречаются, взаимодействуя через электронные средства связи.