НЕЙРОСЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Авторы: Зайцева Татьяна Валентиновна 1, кандидат технических наук
Васина Наталья Валентиновна 2, к.т.н.
Пусная Ольга Петровна 3
1 Белгородский государственный университет, 2 Тульский государственный университет, 3 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»)
В статье рассмотрена возможность применения искусственных нейронных сетей в качестве инструмента для решения задач повышения интеллектуального и профессионального уровня будущих специалистов. Выбор ИНС, в качестве инструмента для решения поставленной задачи, объясняется тем, что нейросетевой подход особенно эффективен в задачах экспертной оценки, т.к. сочетает в себе способность компьютера к обработке чисел и способностью человека к обобщению и распознаванию.

Проблема подготовки современного специалиста состоит в том, что он должен обладать умениями и профессиональной мобильностью. Проблемные ситуации требуют от специалистов не столько знания теории, сколько владения универсальными способами работы. Поэтому обучающимся нужны встроенные в процесс обучения системно-логические помощники.

Одним из путей решения этой задачи является внедрение в учебный процесс интегрированных программ по специальностям. Такие программы ориентированны на конечную цель обучения – умение студентов решать профессиональные задачи. Теоретически это воплощается в подборе соответствующих курсов и их логической расстановкой.

На сегодняшний день, при разработке обучающих систем в основу закладываются статистические (вероятностные) модели, что делает их не особенно эффективными при решении трудноформализуемых задач и адаптации системы к способностям и знаниям конкретного студента. Это делает проблематичной настройку системы на индивидуального пользователя. Решением проблемы могут стать искусственные нейронные сети.

Нейроинформационные технологии выступают естественным, адекватным и эффективным средством реорганизации и модернизации научно-исследовательской и практической деятельности в различных областях. Нейроинформационные технологии наиболее подходящая система для широкого практического применения и в научных исследованиях, и в образовательном процессе по следующим причинам:

1. Эффективность развертываемой в вузах и средних специальных учебных заведениях масштабной работы по созданию учебно-методических комплексов, основанных на информационных технология, связана с проблемой создания соответствующих баз данных.

2. Пользователю необязательно иметь навыки в программировании для формирования собственной сети и решения задач, это значительно расширяет круг пользователей.

3. При использовании нейросетевыех технологий между объектом и пользователем нет промежуточных звеньев, таких как программист, в случае ИНС основную роль выполняет именно специалист в конкретной области знаний, что исключает ряд негативных психологических моментов, мешающих более широкому внедрению компьютерных информационных технологий.

4. Нейросетевые технологии отличаются универсальностью, одна и та же программа обеспечивает возможность работы в разных областях знаний. Экспертные системы на базе ИНС можно легко доучивать.

5. Искусственные нейронные сети не требует столь детальной формализации информации, как системы, основанные на жесткой логике, что особенно ценно на начальных стадиях работы или в разведочном анализе, а также в учебном процессе. У студента в силу чисто объективных причин, просто не хватает знаний для построения четкой логической схемы. Если воспользоваться, терминологией Выготского Л.С., ИНС позволяют работать с учащимся в «зоне ближайшего развития», т.е. играют роль советчика и помощника с помощью которого, пользователь может выполнять задания, самостоятельно ему недоступные.

Список использованных источников
  1. Атанов Г.А., Локтюшин В.В. Фреймовая организация знаний в интеллектуальной обучающей системе // Educational Technology & Society 4(1) 2000, pp. 137-149.
  2. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М: 1995, Изд. института проф. обр. России, 336с.
  3. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. - М., Горячая линия - Телеком, 2009.
  4. Фролов Ю.В. Интеллектуальные системы и управленческие решения. - М., 2006. - 293с.
Тип выступления  Публикация
Уровень образования  Высшее профессиональное
Ключевые слова  нейронные сети, учебный процесс