определенный процесс = пошаговое определение совокупности

УДК 007.51
А. Ф. Манако
КАРКАС ОЦЕНКИ МАНОК-УЗЛОВ
Описан каркас оценки МАНОК-узлов: постановка задачи ZQML и модели для ее решения.
A MANOK-node evaluation framework is described.
Описано каркас оцінки МАНОК-вузлів: постановку задачі ZQML та моделі для її розв’язання.
Введение. В предыдущих статьях автора, посвященных построению МАНОК1систем, в частности, описаны основная проблема, концептуальные идеи и принципы по<IBY>
строения МАНОК-систем (задача Z
MOD
) каркасы построения МАНОК (задача Z
)и
Ŝ_FÂ
МАНОК-систем (задача Z
) [1–7].
В настоящей статье описан каркас (основные положения) оценки МАНОК-узлов.
Постановка задачи. В результате решения задач Z<IBY>, ZMOD, ZŜ_FÂ, в частности,
предложено реализационную функциональную архитектуру FĄℓa МАНОК-систем в виде
диаграммы (17) [6], в соответствии с которой композитами любой комбинации МАНОКсистем <Ş>, соответствующей этой FĄℓa являются [6]: IAK-node – МАНОК-узел, т.е.
класс определенных процессов [1] DP/IAK с 8 подклассами DP/IAK (эталонная модель DP
МАНОК-узла), где IAK – это инновационное агрегирование
объектов учебно-
ориентированного контента (уок), представленное композитами МАНОК [2–4]; WS – это
Веб-сервисы или SOA-сервисы; DPL3/-tools, DPAS/-tools [5–7]. Обозначим ZQML – задачу
оценки <Ş> = <<ŞN>, <DPN>, <WSN>>, где ŞN – это МАНОК-узел Ş, а DPN и WSN – это,
соответственно DP/ и сервисы МАНОК-узла [5, 6]. Тогда разработка постановки задачи
ZQML включает следующие шаги: „Адаптировать релевантные международные / национальные стандарты”; „Разработать каркас вербального описания ZQML”; „Определить релевантные опорные частичные модели и методы (ОЧМ) МАНОК”; „Разработать каркас
формального описания ZQML”.
Оценку <Ş> можно осуществлять в различных ситуациях, контекстах, с разными
назначениями, на различных уровнях МАНОК()-абстракции-реализации, для разных областей и композитов МАНОК-узлов. Рассмотрим подробнее взаимосвязь композитов
„оценки <Ş>”. По определению eldS – это уок-киберпространство (ldS), которое оценивается степенью использования прототипов ІАК [1]. Слово „прототип” означает, что созданный прототип ІАК становится ІАК после практической апробации прототипа, во1
Укр. аббр. МАНОК: Модель Агрегатування Навчально-Орієнтованого Контенту.
1
первых, в ldS (DPL3/-tools) и dS (DPAS/-tools), во-вторых, в eldS как описано IAK+диаграммой (которая является обратной IAK-диаграммой (15) – см. в [6]):
Обработка ІАК в <ŞN> формально описывается, в частности, ІАК-квадратом вида (в соответствии с принципом двойственности, направления всех стрелок можно одновременно
изменить на противоположные):
где: <> – обозначение комбинации того, что содержат эти скобки; MOD – каркас опорных
частичных моделей и методов (ОЧМ / MODi МАНОК, MOD = <<S>, <MODi>, ..…>,
(MODi
<S>; <S> = <<eldS>, <ldS>, <dS>>); <MOD> – композиты MOD сводного МА-
НОК-узла; MODm , MODn – композиты MOD, которые обрабатываются или могут обрабатываться разными МАНОК-узлами (-системами, -средами). Пример интерпретации ІАКквадрата: <MOD> – сводная MOD, которую по определению поддерживает сводный ŞN;
MODm (MODn) – составляющая <MOD>, которую должен поддерживать ŞNm (ŞNn). Содержательно стрелки интерпретируются как информационные потоки и потоки управления (в т.ч. потоки, связанные с оценкой <ŞN>), которые являются композитами <<DPN>,
<WSN>>. Отметим, что в границах каркаса построения МАНОК-систем перечисленные
композиты являются категорными объектами или стрелками [5, 6], т.е. в соответствии с
АРИП-методом (основным методом построения МАНОК-систем) минимальной формальной структурой (м.ф.с.) является категория [6, 7].
Таким образом, для любой комбинации ŞN: – ІАК как входной элемент может быть
или вербальным описанием потенциального композита <MOD> или композитом <MOD>;
– ІАК как выходной элемент может быть композитом <MOD>; – ІАК как входной и / или
выходной элемент обрабатывается композитами <<DPN>, <WSN>> МАНОК-узлов. В соответствии с принципом ИННОВАЦИОННОСТЬ2, основной критерий оценки МАНОКсистем – степень использования ІАК на S при помощи МАНОК-систем [7]. По определению этой «степенью» считается „уровень зрелости <Ş> = <<ŞN>, <DPN>, <WSN>>, где
2
<<DPN>, <WSN>>
<ŞN>”. Формальную и содержательную интерпретацию такого оп-
ределения описано в последующих шагах решения задачи.
Решение задачи. В соответствии принципом построения МАНОК-систем ИННОВАЦИОННОСТЬ1 (Девиз и главный принцип построения МАНОК-систем. Динамическое
создание нового е-знания на S в форме ІАК при помощи МАНОК-систем, общим конечным результатом использования которых будут люди с высококачественными у3компетенциями) [6]. В Меморандуме непрерывного обучения (у3) стран ЕС, в частности,
отмечено [8]: "Поскольку мы движемся к обществу знаний, то изменяется и наше понимание: «Что такое обучение, где, как и для каких целей оно проводится как? … Критерием
является качество учебной практики и ее результатов, в том числе удовлетворение самих
обучаемых.». Поэтому „релевантными” стандартами в формулировке шага «Адаптировать
релевантные международные / национальные стандарты» считаются стандарты, касающиеся „качества процессов / сервисов, управления качеством (процессов / сервисов DPL3 ,
DPAS)” <Ş>, т.е. которые можно использовать для внешней оценки <Ş>. Пример релевантного стандарта – для оценки программного обеспечения (ПО) образовательного назначения как конечной продукции и процессов жизненного цикла (ЖЦ) ПО в Европейской сети (проекте) ERMES [9] разработано и используются критерии, адаптированные на базе
стандарта качества ПО – ISO 9612. Ключевым недостатком этого критерия оценки, на наш
взгляд, является его «статичность» (отсутствие динамической связи показателей качества
с динамиками процессов и сервисов на базе соответствующих эталонных моделей ЖЦ).
Однако, важно другое – для релевантной сферы применения идентифицировано простую
форму оценки, а именно, объект оценки (конечная продукция, процессы), с которым ассоциировано показатели и критерии оценки. Форма оценки <Ş> принципиально важна – в
соответствии с основным методом построения МАНОК-систем (АРИП-метод) [9] в результате исполнения первого шага МАНОК()-абстракция должна быть идентифицирована
минимальная формальная структура (м.ф.с.) для понятия „оценка <Ş>”.
В результате анализа релевантных международных и национальных стандартов (в
частности, ISO/IEC 12207:1995, ISO/IEC TR 15271:1998, SA-CMM, 1996,
TR 15504-
2:1998, ISO/IEC TR 15504-CMM:2001, методология оценки в Национальной программе
качества Baldrige, ISO/IEC 9004:2000 [10–13]) и с учетом практического опыта оценки у3компетенций [4] на базе подхода, предложенного в статье [14], для понятия „оценка <Ş>
= оценка уровня зрелости <Ş>” идентифицировано м.ф.с. типа (O, I, P), где: О = {O} –
комплекс объектов (композитов <ŞN>), I = { I} – комплекс информационных описаний
объектов (данных / метаданных о свойствах О), Р = {P} – комплекс предикатов, ассоциированных с (O, I). Запись типа предикат Рij =1 означает, например, что в результате вы3
полнения некоторой процедуры Π (греческая буква), установлено, что «объект Оi имеет
свойство (свойства), которое представлено Ij». Если Рij = 0, то „Оi не имеет свойства ...”.
Процедура (оператор, алгоритм, процесс, ...) Π может исполняться (вычисляться) человеком и/или автоматически. Запись типа Рij = ∆ означает, что эта процедура Π не может вычислить этот предикат. Для м.ф.с. типа (O, I, P) релевантными классами ОЧМ МАНОК
являются <МАНОК()-задача>,
(МАНОК()-задачи класса ZQ), <концепты> (позволяют
описывать иерархии (O, I, P)) [6].
Для разработки каркаса вербального описания постановки задачи ZQML адаптировано и использовано идеи, понятия и методы, в частности из указанных выше стандартов.
Обозначим: A (assessment) – оценка; ML (maturity level) – уровень зрелости. В каркас введено три размерности для A: подход (Какая эталонная модель процессов / сервисов используется?), распространение (композитов эталонной модели в различных областях
применения <Ş>) и результаты (в различных областях применения <Ş>). Информация о
распространении должна подтверждать „что и с какой скоростью” происходит в различных областях (участках) применения МАНОК-узлов и их компонентов. Примеры количественных факторов A подхода: «Соответствие установленным требованиям; Эффективность использования; Соответствие персонализированным потребностям; Свидетельство /
подтверждение инноваций». Примеры качественных факторов A распространения: «Использование подхода пользователем; Использование подхода всеми приспособленными
экземплярами / компонентами МАНОК-узлов». Примеры качественных факторов A результаты: «Текущее поведение или функционирование / исполнение; Поведение относительно сравнений / тестов; Скорость, охват и важность улучшений в поведении или функционировании / исполнении; Связь измерений результатов с основными требованиями к
функционированию или улучшению качества от заинтересованных сторон, рынка, процесса, плана». В работе [6] для класса DP Seeker/ FĄℓa рекомендовано следующие размерности / темы высокого уровня: „Технологии, Стандарты, Инфраструктуры, Процессы,
Мощности, Наилучшая практика, Бизнес-модели, Стратегии”. Примеры типов композитов А: «КОНТЕКСТ-DP А: предназначена для обеспечения оценки контекста, связанного с
DP. Примеры контекста: долгосрочные ожидания, назначения; ВХОД-DP А: предназначена
для обеспечения оценки альтернативных входов для удовлетворения потребностей и/или
ожиданий, идентифицированных о контекстах оценки. Примеры: альтернативные видения
будущего, стратегии, участники, технологии, модели; DP А: предназначена для обеспечения пошаговой оценки. Примеры: ролевая структура, стратегии, сотрудничество, использование технологий, социальные взаимодействия, обучение; ВИХІД DP А: предназначена
для обеспечения оценки результатов и/или продукции».
4
Вербальное описание постановки задачи ZQML: „(в контексте Q) По комплексу информационных описаний I для комплекса объектов О
<Ş> вычислить значения ком-
плекса предикатов P”. Формальное описание постановки ZQML представлено в виде (1)-(5).
ZQML = ZQML (O, I, P) , (O, I)
<ŞN>
(1)
Решить ZQML(O, I, P) означает построить процедуру (оператор, алгоритм, процесс,
...), который вычисляет предикаты:
ΠQML (O, I, P) = ||αij||, αij = {0, 1}
(2)
ΠQML (O, I, P) = ||βij||, βij = {0, 1, ∆}
(3)
где ∆ означает, что ΠQML не вычислила предикат (он считается некорректным).
Если создано комплекс процедур ΠQML = {ΠQML (O, I, P)}, то ZQML (O, I, P) записывается в виде
ZQML = ZQML(O, I, P, ΠQML)
(4)
DPQML: <ŞN(ML)> → <ŞN(max ML)>
(5)
т.е. трансформируется в задачу выбора процедуры при заданных условиях, например, выбор алгоритма, который доставляет max ML (maturity level; уровень зрелости) и/или экстремум определенной функции качества. В состав комплекса ΠQML обычно входят алгоритмы, которые генерируют или вычисляют метаданные (специализации алгоритмов).
Пример интерпретации описания ZQML как задачи классификации. Для набора объектов {D}
<Ş> вычислить предикаты {Р} = {P1,..., PL}, которые заданы в виде:
L
Рj (D) =”D
Kj”,

Kj = {D}. В работе [15] предложена модель для вычисления оце-
j 1
нок (в т.ч. доказано соответствующую теорему), которая позволяет описать логические
связи в структурной модели алгоритма вычисления оценок для решения задач ZQML как
задач классификации.
Пример интерпретации описания ZQML как задачи принятия решений. Обозначим
{D} – набор ситуаций, каждая из которых описывается в виде некоторой комбинации объектов из <Ş>, т.е. {D}
<Ş>. Каждая ситуация естественно содержит: группу людей и/или
программных агентов, которые исполняют роль ЛПР (лицо, которое принимает решение);
информационное описание или образ реальной ситуации; собственно решение. Следствием принятого решения является новая ситуация (переход от одной ситуации к другой
осуществляется пошагово). Ситуация описывается набором слов некоторого языка с заданием связей между компонентами, т.е. выделено логическую структуру. Обозначим также: R – решение, которое принято в ситуации D, {R} – набор таких решений, {Р} = {P1,...,
PL} – набор предикатов, которые зависят от {D} и {R}. Допустим, что {R} разбито на классы K1, ...,KL и
5

Kj = {R}, (Ki
Kj ≠
).
j 1
Будем считать, что предикат Р имеет вид Pj(D) — «в ситуации D принято решение R Kj”.
Каждую ситуацию из {D} задано набором признаков / свойств x1, …, xn с областями значений {ai}, 1 ≤ i ≤ n. Назовем хi i-ой компонентой ситуации D. Решение, которое принимается в ситуации D, обозначим R(D). Ситуация представляется в виде комбинации слов некоторого языка (например, в виде комбинации <…> из членов классов ОЧМ МАНОК) и
числовых значений (которые ассоциировано с этими комбинациями <…>). Решение R(D)
можно представить в виде R(D) = (y1, …, ym), где yi – некоторые признаки с областями
значений {bi}, 1 ≤ i ≤ m. В работе [16] предложена модель последовательного принятия
решений (введено понятие «близости решений в пространстве решений»), которую можно
использовать для разработки программного обеспечения принятия решений, в частности,
для решения задач ZQML как задач принятия решений
Пример интерпретации описания ZQML с м.ф.с. типа категорія. Совокупность матриц (2)-(3) интерпретируется как категория матриц.
Разработка моделей для решения задач ZQML организуется в пределах единой постановки ZQML и единой схемы из решения, которая включает следующие шаги (перечень
не полный): – построение и совместное использование реестра уникально идентифицированных постановок ZQML (должен обеспечивать сводный МАНОК-узел); – адаптация
и/или разработка новых постановок ZQML; – идентификация, регистрация и доставка схем
решения ZQML; – идентификация и регистрация моделей, которые поддерживают процесс
решения ZQML; – разработка новых классов моделей с разными структурами І; – идентификация, регистрация и доставка текущей стандартной / структурной І [16].
Заключение. Оценку МАНОК-узлов можно осуществлять в различных ситуациях,
контекстах, с разными целями, на различных уровнях МАНОК()-абстракции-реализации,
для разных областей применения и принятия соответствующих решений для систематического улучшения уровня их зрелости. Каркас оценки МАНОК-узлов построено в соответствии с принципами построения МАНОК-систем и релевантными международными стандартами. На базе основного метода построения МАНОК систем идентифицирована и описана м.ф.с для задачи оценки уровня зрелости МАНОК-узлов, что позволило разработать
формальную постановку задачи с интерпретациями в виде соответствующих классов задач классификации и принятия решений. Интерпретация этой м.ф.с. как категории позволяет использовать этот каркас в формальных описаниях концептов МАНОК-систем.
6
1. Манако А.Ф. Сетевое общество и учебно-ориентированные технологии для всех // Управляющие
системы и машины. – 2004. – № 4. – С.123–130.
2.
Манако А.Ф. Моделі агрегатування об’єктів навчального контенту на базі систем інформаційних і
навчальних технологій // Проблеми програмування. Спеціальний випуск «Труди Четвертої міжнародної науково-практичної конференції з програмування «УкрПРОГ’2004». – 2004. – № 2-3. –С.
587–594
3.
Манако А.Ф. Информационно-дидактический базис МАНОК/S // Управляющие системы и машины.
–2005. –№3. –С. 63–70.
4.
Манако А.Ф. Підхід до моделювання цілеспрямованого розвитку інноваційних інформаційних технологій„навчальні об’єкти // Проблеми програмування, Спеціальний випуск «Матеріали П’ятої міжнародної науково-практичної конференції з програмування «УкрПРОГ’2006». – 2006. – № 2-3. – С.
475–481.
5.
Манако А.Ф. Каркас побудови МАНОК-систем // Бионика интеллекта. – 2006. – № 2(65). – С. 77–
82.
6.
Манако А.Ф. Системные аспекты моделирования целенаправленного развития инновационных информационных технологий „учебные объекты” // Управляющие системы и машины. – 2006. – №6. –
С. 10–19.
7.
Манако А.Ф. Принципы построения МАНОК-систем // Управляющие системы и машины. – 2007. –
№1. – С. 81–89.
8.
A memorandum on life-long learning. Commission staff working paper. Brussels, SEC, No 1832, 2000. –
36 p.
9.
Avellis, G. &Capurso, P. ERMES (European Network For Multimedia Educational Software) Evaluation
Methodology To Support Teachers In Skills Development. In Downes T. & Watson D. (Eds.): Communications and Networking in Education: Learning in a Networked Society, (Post-conference book of
ComNEd'99, Aulanko, Finland, June 13-18, 1999).
10. Оценка и аттестация зрелости процессов создания и сопровождения программных средств и информационных систем (ISO/IEC TR 15504-CMM). Пер. с англ. А. С. Агапов, Н. Э. Михайловский, А.
А. Мкртумян. М.: Бизнес и книга, 2001.
11. ISO/IEC 13236:1998, Information technology - Quality of Service: Framework. International standard.
ISO/IEC 13236: 1998. – 47 p. (Інформаційна технологія – Якість сервіса: Основні положення
(ISO/IEC 13236:1998, MOD). К.М. Синиця (керівник розробки); А.Ф. Манако; В.В. Манако. К.:
ДЕРЖСТАНДАРТ УКРАЇНИ, 2002).
12. Baldrige National Quality Program. 2000 Education Criteria for Performance Excellence. – NIST,
Guithersburg, MD 20899-1020. – 2000. – 54 p.
13. ISO/DIS 9004:2000. Quality management systems – Guidelines for performance improvements. – 51 p.
14. Манако А.Ф. Информационные ресурсы для непрерывного обучения. // Управляющие системы и
машины. –2002. – №3/4. – С. 41–49.
15. [25] Иванченко (Манако) А. Ф., Кондратьев А. И.. Логические структуры в алгоритмах вычисления
оценок //Кибернетика. – 1984, – №4. – С. 121 – 123.
16. Стогний А.А., Иванченко (Манако) А. Ф., Кондратьев А. И. Теоретико-игровая модель процесса
принятия решения в информационно-распознающих системах // Кибернетика. – 1983. – №6. – С. 115
– 117.
7