Учебно-методическое пособие "Разработка модели информационные потребности школьников"По мере развития представлений об автоматизации информационного обеспечения процессов принятия решений становится очевидным, что для функционирования и управления любой
учебно-методическое пособие по информатике и икт на тему

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 274 с углубленным изучением

иностранных языков Кировского  района Санкт-Петербурга

198215,Санкт-Петербург, Дачный проспект 34,кор. 2, литер А,

Телефон:377-36-23 E-mail: sc274@kirov.spb.ru

Учебно-методическое пособие

Разработка модели информационные потребности школьников

Подготовила: учитель информатики и ИКТ

ГБОУ СОШ№274

Голуб Ю.А.

Санкт-Петербург, 2015 год

По мере развития представлений об автоматизации информационного обеспечения процессов принятия решений становится очевидным, что для функционирования и управления любой организацией нужен широкий спектр информационного обеспечения, разнородная информация от фактографической до документальной, информация о ходе процессов, обеспечивающих функционирование организации, нормативно-правовая, мониторинговая информация, обеспечивающая взаимоотношения организации со средой, научно-техническая информация, включая информацию об изобретениях, патентах и др. информацию для обеспечения научных исследований, необходимых для развития организации.

Наиболее распространенным классом информационных систем (ИС), предназначенных для обеспечения деятельности и управления организацией, являются в настоящий момент информационные системы, функционирующие в режиме регламентного информационного обслуживания. Однако на практике широкое распространение имеют задачи, требующие обеспечения без запроса со стороны пользователей или задачи обеспечения информацией по произвольным запросам.. Исследования в области информационного обеспечения подобных задач начались в 1970–е гг. в связи с обеспечением руководителей и научных сотрудников научно–технической информацией, и  в результате были введены такие режимы информационного обеспечения, как избирательное распределение информации (ИРИ), дифференцированное обслуживание руководителей (ДОР), режим ретроспективного информационного обслуживания по произвольным запросам (ИОПЗ). Позднее был предложен термин «режим инициативного информационного обеспечения (ИИО)», который в настоящее время может быть применен к информационному обеспечению слабо структурированных управленческих задач, обладающих сложной внутренней логикой и требующих большого количества разнообразной  информации, поступающей из различных источников. При этом процесс поиска информации для принятия решения инициируется ЛПР, но ему нужна помощь на основе формализации этого процесса. Примером задач принятия решений такого рода являются задачи территориального управления, осуществляемые исполнительными органами государственной власти, задачи информационного обеспечения научных исследований, управления деятельностью высших учебных заведений.

Таким образом, актуальность темы исследования связана с тем, что создание ИС, функционирующих в условиях распределенных информационных массивов, в режимах ИРИ, ДОР и ИОПЗ, требует разработки методов формализованного представления предметной области, методов и подходов, позволяющих обеспечивать оптимальное информационное наполнение ИС и эффективную организацию процессов их проектирования и функционирования.

Методологическая и теоретическая основа исследования

Теоретическую основу исследования составляют труды В.Н. Волковой, В.М. Глушкова, А.А. Денисова, В.Н. Козлова, Л.В. Канторовича, Ф.И. Перегудова, Г.С. Поспелова, Ф.П. Тарасенко, Ю.Ф. Тельнова, А.Я. Савельева, В.Н. Четверикова, В.Н. Юрьева и др

Проведен анализ определений системы, выбрано определение, реализующее системно-целевой подход:

               S ≡ ,                                (1)         

                                                           def                   

где Z − цели, которые в АИС могут интерпретироваться как структура функциональной части, а в документальных и документально-фактографических ИС – как потребности; STR –  структуры информационных массивов, т.е. баз данных в фактографических системах, поискового массива документов D определенное (множество снабженных поисковыми образами документов) в документальных ИПС, хранилища информации разного рода (выбор термина диктуется объемами информационных массивов и конкретными условиями); LS ≡ − логико-семантический аппарат, включающий. информационно-поисковые языки RL, систему индексирования IND и критерии выдачи (или критерии смыслового соответствия KSS);  TECH − технологии в широком смысле, включая TS − технические средства (т.е. приспособления или устройства, которые необходимы для сбора, регистрации, хранения, обработки и представления информации), meth − методы сбора, хранения, обработки информации, включая алгоритмы alg, программные процедуры или пакеты прикладных программ PPP, информационные технологии IT и т.п.; COND − условия, т.е. внешние ϕ ext и внутренние ϕint  факторы, влияющие на создание и функционирование ИС; для их анализа полезно использовать признак «пространство инициирования целей», т.е. выявлять факторы надсистемы и актуальной среды (ϕ ext), подведомственной и собственно системы (ϕint); ΔT − временной интервал создания и функционирования («жизни») информационной системы,  N − люди, взаимодействующие с системой, т.е. те, кто пользуются данной ИС и обслуживают ее − осуществляют индексирование документов и информационных запросов, выбирают стратегию поиска, а также выполняют другие интеллектуальные операции, без которых невозможен информационный поиск.

На основе этого определения разработана многоуровневая модель структуры ИС (рис. 1). Разработаны методы оценки значимости элементов ИС (как уже существующих, так и проектируемых).

Для управления развитием ИИ ее предлагалось условно представить  в  виде 4-х страт: пользовательской, функциональной, информационной, коммуникационной (информационная супермагистраль). Такое представление помогает определить назначение и взаимодействия различных аспектов реализации компонентов информационной системы, входящих в обобщенное определение.

Особую роль выполняет пользовательская страта. Эта страта должна обеспечить доступ к информации не только руководителям, но и всем сотрудникам организации. В системах научно-технической информации ставится задача определения информационных потребностей пользователя и создания систем ИРИ и ДОР.  В АСУ для обеспечения фактографической информацией имеются работы по созданию автоматизированных рабочих мест (АРМ) для специалистов соответствующей квалификации, должностных лиц. Для реализации пользовательской страты необходимо установить взаимосвязи соответствующих групп пользователей с функциональной и информационной стратами.

В вузе пользователи – это, например, преподаватели, студенты, сотрудники организационных подразделений; в научно-исследовательской организации – это научные сотрудники, руководители проектов и т.п., в медицинском учреждении – это врачи, медицинские сестры), с существующими направлениями и структурами функциональной страты и обеспечить доступ к этим структурам, в том числе в форме рекламы, информационных писем (например, о конференциях, проводимых мероприятиях, формах доступа к информационным источникам, к средствам издания и размножения информации и т. п.

В идеале желательно создать соответствующую информационно-поисковую систему для информирования пользователей о существующих функциональных направлениях и хранилищах по запросам. Такое представление помогает решать проблему управления проектами и программами развития ИС на основе их оценки с целью распределения финансовых, материальных и кадровых ресурсов, для чего разрабатывается методика, учитывающая степень влияния проектов на цели организации.

Создание ИС требует разработки и применения соответствующих методов и автоматизированных процедур для определения состава компонентов каждой из страт, оценки влияния того или иного проекта в сфере ИИ на развитие организации. Для анализа и формирования функциональной страты предлагается использовать методики структуризации целей и функций, методы анализа информационных потребностей, разрабатываемые в теории информационного поиска. Оценку значимости элементов каждой из страт можно проводить с применением методов организации сложных экспертиз, учитывать разнородные критерии.

Между функциональной и информационной, и между пользовательской и функциональной стратами возможно введение дополнительных страт, содержащих средства (алгоритмы, программные продукты) для обеспечения взаимосвязей между компонентами этих страт

Рисунок  1. Представление информационной инфраструктуры

.

Для исследования взаимосвязей между стратами и определения их оптимального состава разработаны соответствующие модели Для оценки компонентов страт разработаны модели, основанные на применении методов организации сложных экспертиз: применим вначале метод решающих матриц (МРМ), предложенный Г.С. Поспеловым как средство стратифицированного расчленения проблемы с большой неопределенностью на подпроблемы и пошагового получения оценок.

С помощью метода решающих матриц можно оценить относительные информационные потребности, затем − компонентов информационной страты  их обеспечивающие, а затем − компоненты нижней страты, т. е. технические и программные средства, используемые для создания информационной страты.

Тогда в модели могут быть реализованы следующие страты (рис. 2), сверху вниз): информационные потребности с относительными оценками α1, α2, …, αj, …,  αnα; информационные массивы – β1, β2, …, βi, ... ,βnβ; составляющие (компоненты) информационной супермагистрали – γ1, γ2,…, γk , … , γnγ .

Рисунок 2. Графическое представление модели решающих матриц

Каждая строка решающей матрицы характеризует относительную значимость компонентов нижележащего уровня для реализации вышестоящего. Вначале оценивается относительная значимость αj компонентов верхнего уровня – информационных потребностей.

Оценка проводится методом нормирования. Проверяется выполнение условие нормирования

Затем оценивается aij – относительная значимость компонентами информационного слоя (баз данных, массивов научно-технической информации и т.п.) для реализации информационных потребностей пользователей.

Проверяется выполнение условия нормирования  для каждой j:

                                                                                                                         (3)

На основе αj и aij вычисляется βi – относительная значимость компонент информационной страты

Проверяется выполнение условия нормирования

                                                      (4)

Далее оценивается bki – относительная значимость компонентов информационной супермагистрали (т. е. информационных и программных средств) для реализации информационной страты.

Проверяется выполнение условия нормирования для каждой i

                                       (5)

Вычисляется γk – относительные веса компонент информационной супермагистрали для реализации информационной страты:

                                                               ,

Проверяется выполнение условия нормирования  

При оценке технических и программных средств возможно формирование двух отдельных матриц и оценка значимости их компонентов для  реализации информационной страты.

Повысить объективность анализа позволяет информационный подход к разработке модели организации сложных экспертиз, базирующийся на использовании методов структуризации и информационных оценок степени целесоответствия исследуемых компонентов, что реализуется на основе многоуровневой оценки влияния компонентов каждой нижележащей страты на реализацию компонентов вышестоящей страты.

В основу построении модели положена идея модели решающих матриц, а  в качестве информационной меры, характеризующей значимость компонентов нижележащего уровня на вышестоящий условимся принять предложенную А.А. Денисовым меру потенциала Н, которая позволяет учесть одновременно два критерия p и q.

, i=,,                                          (7)

где pi′− степень влияния нижестоящего уровня на вышестоящий (изменяется в пределах от 0,7 до 0,99);  qi– вероятность выбора и реализации компонентов нижестоящего уровня с точки зрения лиц, принимающих решение при их выборе на вышестоящем уровне;  при этом выполняется условие нормирования                                                      

Тогда в модели, сохраняя страты (сверху вниз): информационные потребности с относительными оценками α1, α2, …, αj, … ,αnα; информационные массивы – с оценками  β1,β2, …, βi, ... ,βnβ; составляющие (компоненты) информационной супермагистрали – с оценками  γ1, γ2,…, γk , … , γnγ ,  вводятся оценки между p’ и  q  между стратами .Оценка p’ производится единичными экспертами, для которых определяются сферы компетентности.

Рисунок 3. Графическое представление модели, базирующейся на информационном подходе

Компоненты верхней страты могут быть оценены либо методом нормирования, либо для верхней страты  информационная мера степени влияния информационных потребностей может быть оценена как степень влияния р’ потребностей пользователей на реализацию целей вуза, т. е. без учета q  

  i= .                                  (8)

Для получения значения αj необходимо выполнить процедуру нормирования,

 т.е.                                                         .                                                (9)

На рис . 3   приняты следующие обозначения:

Hβ − информационная мера степени влияния информационного слоя (информационных баз) на реализацию информационных потребностей.

 i=, j=,                                 (10)

 где    pβ − степень влияния компонент информационной страты (информационных баз) на реализацию информационных потребностей;

               qij – вероятность выбора и реализации компонентов информационной страты  с точки зрения лиц, принимающих решение при их выборе на вышестоящем уровне;.

Hγ − информационная мера степени влияния компонент информационной супермагистрали (технических средств) на реализацию информационных баз.

 i=, k=,                                 (11)

 где   pγ − степень влияния компонент информационной супермагистрали (технических средств) на реализацию информационных баз;.

         qki – относительная значимость компонент информационной супермагистрали (технических средств) на реализацию информационных баз.

        βi – относительная значимость компонент информационной страты  

 i=, j=;                                    (12)

    γk – относительные веса компонент информационной супермагистрали.

  i=, k= .                                  (13)

                   Рассматриваемую модель можно представить в обобщенном формализованном виде.

                          (14)