Источники:

1. Отчет ЦНИТ МИРЭА-МГДД(Ю)Т за 2011 год / Центр новых информационных технологий МИРЭА-МГДД(Ю)Т – М.:МИРЭА, 2011. 217 с.

2. Картавенко М. Обзор InfoWatch CryptoStorage 2.1 / в Интернете http://www.anti-malware.ru/reviews/infowatch_cs_2_1 от 16.08.2011

Анонс руководителя (из рецензии):

Работа выполнена в творческом взаимодействии с группой школьников ЗАО и ЮЗАО, занимающихся в системе Абитуриент по тематике информационных технологий при участии студентов - первокурсников каф. ТИССУ МИРЭА Круглова Анатолия, Кустова Константина и Вихрова Сергея (гр. ИСБ-1-11), выполнявших исследовательскую курсовую работу по информатике. Результаты обобщаются для включения в создаваемые в ЦНИТ МИРЭА-МГДД(Ю)Т Рабочие технические материалы (РабТМ5), ориентированные на всестороннее эффективное использование современных технологий в проектной деятельности студентов и школьников. В ОМК дисциплины «Информсреда образования» по сНИТ МГДД(Ю)Т корректируется соответствующий раздел темы, отражающий нововведения в вопросы защиты информации, обеспечения полного жизненного цикла и др.

Исследование и регулирование информационного морфизма образовательных порталов

С.Д.Степанов, магистрант каф. ТИССУ МИРЭА

А.Б.Фомина, проф., д.п.н., зам директора МГДД(Ю)Т, руководитель проекта

Д.С.Шемончук, доц. каф. ТИССУ МИРЭА, к.т.н., консультант проекта

В.В.Батурин, магистрант каф. ТИССУ, зав. лаб., сНИТ МГДД(Ю)Т, консультант проекта

Информационный морфизм образовательных порталов является од­ной из ключевых характеристик их дееспособности в образовательной ин­дустрии. Именно поэтому раскрытию его сущности и проблеме его улуч­шения посвящено немало публикаций и диссертационных работ. Настоя­щая работа является продолжением этого перечня, а целесообразность её проведения продиктована тем, что образовательные порталы в отли­чие от многих разнообразных информационных систем (ИС) чаще всего входят на единых управленческих, языковых и онтологических соглаше­ниях проектов в разветвлённые многоуровневые портальные консор­циумы, для которых информационный морфизм представляется обширной системой интегральных уравнений, а не простой алгебраической форму­лой взаимодействия двух объектов А и В [1]. Это положение совпадает с парадигмой, изложенной в статье Т.Г.Андросенко, О.С.Жигалова и В.А.Мордвинова [2], представленной в настоящем сборнике. Поэтому в на­стоящей статье показано дальнейшее развитие этого подхода в части практикоориентированных методологических и технологических реализа­ций без повторения указанной парадигмы; к тому же здесь полностью ис­пользуются и онтологические представления, раскрытые в упомянутой ра­боте.

В частности, с позиций знаниевого регулирования информационного морфизма рассматриваются категорийно-функтурный подход и некоторые другие решения, в основном изложенные в [3], на предмет их преемственности к использованию в модели информационного морфизма многоуровневых образовательных портальных консорциумов.

Итак, сообразно взятому за основу источнику [3] при составлении математической модели многоуровневого распределённого информационного морфизма в виде системы интегральных (или алгебраических уравнений «Аi – Bi…») предлагается рассматривать модели знаний, отображаемых при использовании образовательных порталов информационного консорциума, с позиций их структуры, атрибутов, характеристических примеров, образующих некоторые эталоны упомянутых выше управленческих, языковых и онтологических соглашений проектов.

Дополняя онтологические представления упомянутой выше статьи [2] толкованиями из [3], констатируем:

Знания - система понятий и отношений информационного обмена между любыми Ai и Bi….,. то есть морфизма между ними. Отсюда в составе Ai , Bi….. возможно классифицировать знания в предметной области в следующих разновидностях и сочетаниях: понятийные, конструктивные, процедурные, фактографические знания и метазнания.

Понятийные знания - набор понятий, используемых при решении данной задачи, например, в фундаментальных науках и теоретических областях наук, т.е. это понятийный аппарат науки.

Конструктивные знания - наборы структур, подсистем системы и взаимодействий между их элементами, например, в технике.

Процедурные знания - методы, процедуры (алгоритмы) их реализации и идентификации, например, в прикладных науках.

Фактографические знания - количественные и качественные характеристики объектов и явлений, например, в экспериментальных науках.

Метазнания - знания о порядке и правилах применения знаний (знания о знаниях).

Представление знаний есть процесс, конечная цель которого - представление информации (семантического смысла, значения) в виде информативных сообщений (синтаксических форм). Практически во всех информационных технологиях представление знаний осуществляется механизмами информационных морфизмов [3]. Для реализации дееспособных морфизмов необходимо пользоваться некоторой конструктивной системой правил для их представления и восприятия (прагматического смысла). Такая система правил в [3] и других источниках, а также в настоящем проекте названа формализмом представления знаний. Их антипод, то есть не формализуемые знания - это знания, получаемые с применением неизвестных (не формализуемых) правил, например, эвристик, интуиции, здравого смысла и принятия решений на их основе. Таковые менее всего пригодны для формирования образовательных порталов, поскольку информационные морфизмы таковых по совокупному вкладу пертинентности и когнитивности близки к нулю. Поэтому здесь и далее в априори рассматриваются заведомо формализуемые знаниевые построения. Для них одной из важных форм (методов) формализации знаний является их представление классом (классификация) [3].

Классификация - выделение некоторого критерия (некоторых критериев) распределения и группировка систем или процессов таким образом, что в одну группу попадают лишь те системы (процессы), которые удовлетворяют этому критерию (значению критерия). Классификация - это метод научной систематики, особенно важный на начальном этапе формирования базовых знаний научного направления. Классификация, установление эквивалентности объектов, систем позволяет решать такие важные задачи информатики как фиксация знаний, поиск по образцу, сравнение и др. Указанные выше классификационные системы - иерархические структуры (модели) представления знаний. Отдельные понятия, факты, знания, связаны между собой отношениями индуктивного (от частного к общему), дедуктивного (от общего к частному) или индуктивно-дедуктивного вывода и формализуются соответствующими формальными структурами: древовидными, морфологическими, реляционными и др. Для более строгой формализации (сложных и динамических) знаний в последнее время используют такой перспективный инструментарий, как категории и функторы. Несмотря на упоминания ряда авторов о некоторой нежелательной в реальном проектировании ИС сложности упомянутого подхода, в настоящем проекте он принят в качестве одного из основных, поскольку обладает высокой наглядностью и удобствами привязки к практикоориентированным методологиям и технологиям создания и сопровождения многоуровневых распределённых (сложных) образовательных портальных консорциумов. К тому же, как справедливо указывается в [3], появление и развитие объектно-ориентированных технологий и объектно-ориентированного проектирования тем более актуализируют этот подход.

Категория K=<S,M> - это совокупность S элементов (компоненты, характеристики, параметры, свойства и другие параметры исследуемой системы), называемых объектами категории, и совокупность преобразований, морфизмов M - специального типа преобразований, которые позволяют описывать (определять), например, эквивалентность, инвариантность и другие свойства. Объекты и морфизмы связаны между собой так, что:

1. каждой упорядоченной паре объектов А, сопоставлено множество M(A, B) морфизмов из M ;

2. каждый морфизм принадлежит только одному из множеств M(A,B);

3. в классе морфизмов М введен закон композиции морфизмов: произведение некоего морфизма на любой иной морфизм может быть определено и принадлежит M(A,B) тогда и только тогда, когда имеет место определённое совпадение объектов, причем композиция морфизмов ассоциативна: (ao b)o c=ao (bo c);

4. в каждом множестве М(A,A) содержится единичный или тождественный морфизм, приводимый к I_Aob=b.

Категории, их использование для представления знаний адекватны мыслительным процедурам человека, учитывающим опыт, интуицию, понимание мира в терминах категорий, которым мы затем приписываем реальные оболочки, конкретные структуры. Объекты категории могут быть связаны между собой, влиять друг на друга, даже если у них нет общего (формального) сходства, а свойства категорий отражают сущность способностей человека, его поведения в окружении.

Функтор - обобщение понятия категории. Для введения преобразования между категориями используем понятие функтора. Функтор - аналог семантической операции, т.е. преобразования информации, приводящего к появлению некоторого смыслового (семантического) содержания. Функтор определяется парой отображений, которые сохраняют композицию морфизмов и тождественные отображения (сохраняют смысл информации при преобразованиях): одно отображение преобразует объекты S (то есть информацию), а другое - преобразует морфизмы M (то есть семантический смысл).

Самый сложно формализуемый в информатике процесс в категорийно-функторном подходе - это процесс образования семантического смысла. Строгая математическая основа аппарата категорий и функторов позволяет исследовать семантический смысл математически корректно (путем построения семантических сетей, анализа фреймов, продукционных правил и др.), что является необходимым условием формализации знаний, разработки баз знаний и систем интеллектуальной поддержки принятия решений.

Тем не менее, категорийно-функторный подход к проблеме формализации знаний позволяет формализовать многие интуитивно используемые понятия и именно поэтому он взят за основу в настоящем проекте в построении и упорядочении математической модели информационного морфизма многоуровневых существенно распределённых сложных макромедиа информационных образовательных портальных консорциумов. При этом упомянутая выше проблема образования и главенствования семантического смысла комплексно решается введением Онтонет управления такими образовательными системами. Именно такой макромедиа информационный образовательный консорциум формируется на пилотной образовательной площадке МГДД(Ю)Т в процессе реализации фундаментальной отраслевой ВШ РФ НИР, посвящённой развитию фундаментальной теории макромедиа информационных процессов и систем обслуживания образовательной индустрии, а также в составе комплексной НИОКР ЦНИТ МИРЭА-МГДД(Ю)Т, нацеленной на создание и сопровождение современного макромедиа образовательного консорциума в системе дополнительного образования детей и юношества. К тому же практикоориентированные методологические и технологические особенности обсуждаемого здесь подхода сделали его высокоэффективным в процедурах формирования квалификационных навыков и компетенций в процессе профессиональной подготовки прикладных бакалавров направления «Информационные системы и технологии».