Агенты в системах дистанционного обучения

Регион  реализовывает уровень абстракции для клиентов, которые организовывают связь из других регионов. Клиент, который хочет установить контакт с агентом или агентной системой, может не знать места расположения агента. Вместо этого, у клиента есть адрес региона (собственно говоря, адрес агентной системы, которая является узлом доступа региону), и имя агента или места. Этой информации достаточно для организации коммуникации с агентом или агентной системой.

Агент может иметь те же полномочия, что  и регион, в котором он находится  и исполняется. Это означает, что агент представляет ту же организацию или персону, что и регион. Конечно, настройка региона позволяет наделить подобные агенты большими правами, по сравнению с другими резидентными агентами, которые владеют отличающимися полномочиями. Например, агенту с теми же полномочиями, что и у системы, могут быть назначены административные привилегии.

Регион  полностью связывает агентные системы, которые находятся внутри его  границ, и позволяет осуществлять обмен информацией между ними с помощью модели сетевого соединения poіnt-to-poіnt. Каждый регион содержит один или несколько узлов доступа, с помощью которых регионы соединяются в некоторую форму сети. Архитектура регионов отображена на рис.3.

Рис. 3. Регионы. 

Регионы соединяются с помощью одной или более сетей и могут совместно использовать службу имен, организованную на основе договоров между администраторами регионов и особенностей реализации регионов. Неагентные системы могут также связываться с агентными системами в рамках региона, если имеют соответствующее разрешение.

Регион  содержит одну или несколько агентных систем. Агентные системы и клиенты  вне региона получают доступ к  ресурсам внутри региона с помощью  агентных систем открытых для внешнего мира, подобно варианта с работой  брандмауэра. Эти агентные системы определяются как узлы доступа к региону.

Агенты  наделяются правами доступа соответственным  полномочиям региона, в котором  они запущены. Используя это определение, можно рассматривать регион как  домен безопасности. Рисунок 4 показывает связь между регионами.

Рис. 4. Связь между регионами. 
 

3. Агенты  в системах дистанционного обучения  

Все вышеперечисленные  особенности МАС делают понятной уместность их использования в системах дистанционного обучения [Глибовец Н.Н., 2002]. Тут же отмечается, что агент (компьютерный посредник) должен на равных правах с человеком принимать участие как в постановке задачи так и в выборе алгоритма ее решения и его реализации в зафиксированном мире (онтологии). В случае рассмотрения компьютерной системы поддержки дистанционного обучения (КСПДО) такой средой видится специализированная программная оболочка, которая обеспечивает интерфейс между учеником (слушателем), учителем и администратором. Персональные помощники, в идеале, должны быть в каждой выделенной группе.

Остановимся на одной из простейших схем применения агентов в КСПДО. Пусть мы имеем  три агента: “слушатель” который  взаимодействует с “преподавателем” используя возможности “администратора”. При этом функциональность каждого  агента такая же как и в реальном процессе обучения. Например, одним из сценариев такого взаимодействия может быть: “слушатель” сдает тест проверки знаний и отправляет “преподавателю” для проверки; “преподаватель” проверяет тест и передает результаты тестирования “администратору”.

Понятие автономности является естественным и  очень важным для систем дистанционного обучения. Понятно, что слушатель  будет отдавать предпочтение индивидуальному  стилю обучения. Все действия как  слушателя так и учителя, администратора наперед предусмотреть невозможно. Поэтому персональный помощник одной из групп должен иметь возможность самостоятельной оценки ситуации, желаний, предпочтений и т.п. и на их основе: порождать новые сценарии общения; делать перехват инициативы диалога; иметь способность самообучения с помощью использования обратной связи между участниками общения; кооперировать действия нескольких представителей групп агентов на решения какой-то общей задачи.

Использование агентов дает возможность упростить  переход от реального мира, реального учебного процесса, до его отображения в виртуальном мире. Сохраняя ту же самую модель обучения, что и в реальном университете, мы делаем первый шаг для сохранения качества дистанционного обучения.

Миграция  агентов может поддерживаться не только между постоянно присоединенными к сети узлами, но и между мобильными платформами, которые подключаются к постоянной сети на некоторые промежутки времени и возможно по низкоскоростным каналам. Клиент присоединяется к постоянной сети на короткий промежуток времени с мобильной платформы, отправляет агента для исполнения задачи и отсоединяется; потом клиент присоединяется к другому узлу сети и забирает результаты работы агента. Другой вариант – сервер, на который должен переместиться агент, присоединяется до сети, а потом отсоединяется. В этом случае агент должен уметь переместиться на такой сервер, который временно присоединяется, и вернуться в постоянную сеть.

Итак, перспективными отраслями использования мобильных  агентов в КСПДО видятся: навигация  и просмотр, получение информации из хранилищ, сортировка и классификация, фильтрация; напоминание, программирование, диспетчеризация (scheduling), поддержка советами; тренинги, ориентация в предмете, предоставление помощи, поиск новой информации; противник в играх, партнер в играх. Естественным является тут и использование базовой метафоры: интуиция агента.

Идея  агентного интерфейса - попытка создать  среду, в которой были бы использованы навыки, которые относятся к опыту  общения – общения с другими  людьми. Отсюда и антропоморфизм или персонализация, которая часто называется среди желательных особенностей агента [Городецкий В.И., 1996].

Однако, в чисто текстово-диалоговой среде "партнер" по диалогу скорее воображаемый, нежели достаточно ощутимый. И возможность  представить его требует как некоторых усилий, так и достаточно сложно организованного и подготовленного сознания пользователя – того интерфейса, который "в голове". А если мы реализуем агентную метафору в сенсуальной (в частности, визуальной) среде, мы можем сделать партнера-агента как угодно детально визуализированным, анимированным, озвученным – даже ощутимым (при наличии соответственной ВР-периферии) и интуитивно понятным нам, если в его реакциях мы будем вспоминать архетипы выражения отношений между людьми и другими окружающими нас живыми существами.

Когда речь идет о коммуникативных средах, концепция агента дополняется тем, что, делегируя ему задачу, мы поручаем ему действовать от нашего лица, принимая тем самым, прямо или  косвенно, в полном или ограниченном объеме, ответственность за его действия. Агент – это всегда чей-то агент.

Согласно  общего признания, базовым стандартом к разработке КСПДО в последнее  время стала система IDEAL (The intelligent distributed environment for active learning ) [Yi Shang, Hongchi Shi, and Su-Shing Chen, 2001].

Выводы 

В работе проанализированы как теоретические, так и практические особенности  использования агентных технологий в КСПДО. Взгляд на систему поддержки  дистанционного обучения как реализацию мощного программного комплекса – это основа данной работы. Большинство систем ДО, существующих сегодня в разных университетах Украины, почти не рассматриваются комплексно как сложные программные системы. Поэтому вполне естественным является возникновение потребности создания именно такой модели, которая давала бы целостный взгляд на процесс построения эффективных КСПДО.

Эта попытка  реализована в работе с помощью  агентной архитектуры, которая является новейшей, очень перспективной технологией  благодаря своим интеллектуаль¬ным  свойствам, возможностью оперирования знаниями. Для процесса дистанционного обучения важным является тот факт, что агент способен исполнять роль эксперта, а также обучаться.

Модель  построена с учетом основных характерных  черт ДО – гибкость, модульность, параллельность, охват, технологичность.

Получены  такие новые научные результаты: исследована система дистанционного обучения как мультиагентная система; разработана модель дистанционного обучение на базе агентной архитектуры JADE (Java Agent Development Framework); построена модель дистанционного обучения в среде проектирования Rational Rose Professional Edition на языке UML (Unified Modeling Language); сгенерирован каркас программного кода системы ДO на языке программирования Java.

Будущее сферы образования во многом зависит от ломки стереотипов, нацеленности на педагогические и технологические инновации. Постоянный поиск оптимального решения актуальных проблем, творчество в широком смысле этого слова является основой прогресса в сфере КСПДО.  
 
 
 
 
 
 

Заключение

Список  литературы 

1.Глибовець М.М. Один из подходов к организации дистанционного обучения // Проблемы программирования. №1-2, 2000г., Киев. – С.672-677.

2.[Глибовец  Н.Н. Использование агентных технологий в системах дистанционного образования.// Управляющие системы и машины, 2002, №6, с.69-76.

3. Смирнов А.В., Шереметов Л.Б. Многоагентная технология проектирования сложных систем. // Автоиметьзация проектирования, №№ 3 – 1998, 1 – 199.

4. http://www10.org/cdrom/papers/207/node8.html.

5. http://www.informika.ru.

6. http://www.cned.fr

7. http://jade.cselt.it