Private:NHTD12

Тема на проекта
Моделиране и приложение на уики технологии в електронното обучение

Кратка анотация на проекта
Проектът е насочен към изследването на възможностите за приложение на уики технологиите в областта на електронното обучение, както и моделирането на различни техни аспекти и ситуации на паралелизъм, конкуренция и конфликт със средствата на обобщените средства и интуиционистки размитите множества.

Технологията уики (на английски: wiki) е мрежова технология за създаване на уеб 2.0 платформи, които на модулния принцип, на който са изградени, позволяват приспособяването им към изпълнението на различни функции и задачи, в това число и като платформи за електронно обучение. Характерна черта на уики е, че дава на потребителите си възможност съвместно да разработват потребителски генерирано съдържание (user generated content), и то по начин, който позволява проследяването на действията на всеки отделен потребител на системата, както и неимоверно улеснява работата в екип. Тази особеност на уики средата се оказва източник на различни по вид и мащаб взаимодействия между отделните потребители и между потребителите и средата, включващи в това число и паралелизъм, конкуренция и конфликт. Подобни ситуации могат да бъдат адекватно моделирани с апарата на обобщените мрежи (generalized nets), както и оценявани посредством размитост (fuzziness) и интуиционистка размитост (intuitionistic fuzziness). Тези два математически формализма – обобщените мрежи и интуиционистки размитите множества, са въведени от проф. Красимир Атанасов през 1980-те години. Оттогава до днес те са били обект на множество теоретични и приложни изследвания, в които част от участниците в колектива имат съществен принос.

Тъй като проектът се явява пресечна точка на няколко важни концепции — обобщени мрежи, размитост, електронно обучение, уики технологии — всяка от тях ще бъде описана поотделно.

Обобщени мрежи
Обобщените мрежи са средство за описание и моделиране на паралелно протичащи реални процеси. Началото на обобщеномрежовото моделиране е поставено през 1982 година от проф. К. Атанасов с дефинирането на понятието „обобщена мрежа” като обобщение на всички познати към този момент разширения на понятието „мрежа на Петри”, въведено през 1962 година от Карл-Адам Петри. Към 1982 година съществуват над 20 различни негови разширения, чиито моделиращи възможности са по-добри от (или в най-лошия случай равни на) моделиращите възможности на мрежите на Петри. Възможността за такова многопосочно разширяване на понятието е следствие, от една страна, на поначало скромните изисквания, заложени в оригиналната дефиниция на Петри, но от друга страна и на все по-големите възможности, разкриващи се пред информатиката през 1970-те и 1980-те години.

Описанието на процес с обобщени мрежи започва с разделянето му на откроените като ключови етапи (наречени преходи, transitions) и постъпковото описание на движението на основните потоци от информационни носители (ядра, tokens) на процеса и настъпващите промени в тях под въздействието на предварително известни или случайни фактори. Логиката на процеса, т.е. на движението на ядрата през преходите се кодира в т.нар. индексирана матрица (index matrix), в която на всяка двойка входна и изходна позиция от един преход задава или предикат, или стойността "лъжа" или "истина", която отразява дали и при какви условия може да премине ядро от съответната входна към съответната изходна позиция на прехода.

Досега с обобщени мрежи са описвани и моделирани разнообразни аспекти на електронното обучение и на дейностите в дигитален университет, като в голяма част от изследванията основният принос е на ръководителя на проекта. (Тук нека да се цитират известен брой статии и монографиите в Австралия и Полша!) Натрупаният опит по изграждане на обобщеномрежови модели ще помогне и тук при локализирането на паралелно поведение на агенти в системата, както и конфликтите за различни ресурси. Примери за предхождащи изследвания, които добре демонстрират проблематиката на проекта, са обобщеномрежовите модели на двете основни стратегии за разрешаване на конфликти на редакции между различни потребители върху споделен документ, които се прилагат в системите за контрол на версии, и в частност уики:
 * Lock—Modify—Unlock, и
 * Copy—Modify—Merge.

Интуиционистки размити множества
Размитите и интуиционистки размитите множества са две понятия, които последователно надграждат и обобщават класическото понятие за булево (двоично) множество, при което принадлежността на обект към дадено множество се оценява еднозначно със стойностите 0 и 1, респективно „лъжа“ и „истина“. Първо обобщение на класическото множество се явява размитото множество, при което принадлежността на обектите към размитото множество се оценява с числови стойности, принадлежащи на целия интервал [0; 1], т.е. възможно е даден обект да принадлежи към дадено множество не изцяло, а само частично, например със стойност на функцията на принадлежност 0,6. По този начин размитото множество обобщава понятието за класическо булево множество, което може да се представи като размито множество, ограничено в двете крайни стойности на интервала [0; 1].

Интуиционистки размитите множества на свой ред обобщават понятието за размито множество в следния смисъл: освен оценка на частичната принадлежност на дадени обекти към дадено множество, се прави оценка и на частичната им непринадлежност към множеството. Двете оценки се представят като функциите μA(x) - за принадлежност, νA(x) - за непринадлежност, за които е в сила, че μA(x), νA(x) ∈ [0; 1] и едновременно с това 0 ≤ μA(x) + νA(x) ≤ 1. Нестрогостта на неравенството означава, че е възможно да съществува и трета функция, πA(x) = 1 — μA(x) — νA(x), която отговаря на степента на неопределеност за принадлежността на елемента х към множеството А.

Интуиционистката размитост, която има за цел да отчита и неопределеността в различни ситуации, също е прилагана нееднократно при моделирането с обобщени мрежи на аспекти на електронното обучение, и по-специално при електронното тестване и оценяване на студенти. (Добави още подходящи цитирания!)

Очаквани научни приноси, практически резултати, дейности
Научните приноси по проекта ще се изразяват в анализиране на ситуациите на паралелизъм, конкуренция и конфликт, които възникват между отделните потребители и между потребителите и средата в рамките на уебплатформите, изградени с технологията уики. Моделирането на тези ситуации посредством апарата на обобщените мрежи и оценяването им, когато е приложимо, с интуиционистки размити оценки, може да допринесе за оптимизиране на отделни аспекти на технологията. В по-общ план може да се стигне и до дефиниране на решения за по-съвършени системи за потребителски генерирано уеб съдържание, системи с контрол на версиите, социални мрежи и други.

В приложен аспект, проектът ще даде възможност на участниците в проекта да се запознаят отблизо с уики като една от водещите Web 2.0 технологии и да открият възможните й приложения в учебната и научната си практика. Един от участниците в проекта е студентка от магистърската програма "Компютърни системи и технологии" (това ли е точното име на програмата?), избрала да разработи дипломната си работа по тема, пряко свързана с темата на проекта. За нея участието в проекта ще даде възможност включително и за публикуване на поне една научна статия. Като краен резултат, от нея се очаква и инсталиране на уики сайт за електронно обучение с един примерен учебен курс (по дисциплината "Размити множества").

Веднъж инсталирана и конфигурирана, платформата ще може да продължи да се ползва и от останалите участници в проекта за изнасяне в уики среда и на други електронни учебни ресурси по различни водени от тях дисциплини. Това ще е възможно и благодарение на още един практически резултат от проекта, а именно извеждането на общи методологически насоки за реорганизирането на съществуващи електронни учебни ресурси във формат и синтаксис, подходящи за уики среда.

Не на последно място, следва да се отчете и това, че уики като софтуерен продукт под отворен код може освен среда за обучение, да служи на студентите по информатика и като самостоятелен обект на изучаване и среда за програмиране. На един бъдещ етап, след като екипът по проекта придобие опит от взаимодействието си със средата, може да я използва и за поставяне на студентите на задачи за програмиране на езиците, които обичайно се използват и от разработчиците на уики: PHP, C++, Java, JavaScript.