CC BY
91
УДК 004.008.3
РАЗРАБОТКА КЛИЕНТООРИЕНТИРОВАННЫХ ИНТЕРАКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РУКОВОДСТВ
Хоруб Хазем Халед, Ю.Л. Муромцев, З.М. Селиванова
Кафедра «Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем», ГОУ ВПО «ТГТУ»
Ключевые слова и фразы: алгоритм тестирования; классификация клиентов; концептуальная модель.
Аннотация: Предложена концептуальная модель применительно к созданию клиентоориентированных интерактивных электронных технических руководств, на основе которой определяются классы клиентов, ее структура и компоненты. Разработан алгоритм тестирования, который позволяет определить уровень подготовки пользователя и соответствующее ему руководство.
Важным компонентом сложной наукоемкой продукции является интерактивное электронно-техническое руководство (ИЭТР). ИЭТР представляет собой эксплуатационную документацию на изделие в виде комплекса электронных технических публикаций (IETP), который включает:
- линейно-структурированные публикации (IETP-L), то есть линейно-структурированные совокупности документов с возможностями навигации и поиска нужной информации;
- публикации, основанные на применении баз данных (IETP-D), позволяющие получать по запросу пользователя необходимые модули данных для просмотра;
- интегрированные электронные технические публикации (IETP-I), обеспечивающие интеграцию ряда прикладных систем, например, для диагностики;
- WEB-ориентированные электронные технические публикации (IETP-X), предназначенные для размещения в Интернете, обычно в виде набора XML-документов [1].
Электронные публикации содержат наборы файлов и специальную программу сопровождения для их просмотра TG Browser, реализующую функции электронной системы отображения [2]. Данная программа должна обеспечивать воспроизведение на экране компьютера сведений в текстовой, графической или мультимедийной формах, интерактивную работу с 3Б-моделями, реализацию сервисных функций (обновление документации, формулировка заявок и т.п.).
В условиях рыночной экономики большую актуальность приобретает проблема автоматизированной разработки ИЭТР, ориентированных на определенные группы клиентов. ИЭТР, которые для обеспечения спроса на производимую про-
дукцию, учитывают уровень подготовленности персонала, эксплуатирующего изделие, знание языка и особенности эксплуатации, будем называть клиентоориентированными ИЭТР (КО ИЭТР). По существу КО ИЭТР должны обладать свойствами адаптации к конкретным клиентам. Вместе с тем, для эффективного функционирования изделия уровень подготовленности клиента должен быть не ниже некоторого допустимого.
Создание КО ИЭТР требует решения следующего комплекса задач:
- построение концептуальной модели соответствующей предметной области;
- классификация клиентов и построение модели персонала;
- разработка структуры ИЭТР, которая может изменять конфигурацию в зависимости от модели персонала;
- оценка рисков при эксплуатации изделия, зависящих от уровня подготовленности персонала;
- выделение сегментов области знаний, в которых не обеспечивается требуемый уровень компетенций персонала.
Концептуальная модель применительно к КО ИЭТР может быть представлена следующим кортежем:
КМ = (МИ, ЭМ, МПД, МУЭ, МП), (1)
где МИ - модель изделия, то есть совокупность данных, отображающих результаты проектирования и изготовления изделия; ЭМ - эксплуатационная модель изделия, то есть совокупность данных, необходимых для эксплуатации, обслуживания и ремонта; МПД - модель принципа действия изделия, отражающая теоретические сведения об используемых закономерностях; МУЭ - модель условий эксплуатации, учитывающая возможные штатные ситуации; МП - модель персонала (пользователей, эксплуатантов).
В основе разработки МИ лежит операция структурирования, то есть разбиение изделия на функциональные и физические компоненты, оказывающие влияние, прежде всего, на его работоспособность (надежность). При этом используется специальная система кодирования компонентов, обеспечивающая однозначную идентификацию всех видов элементов конструкции. Структура изделия обычно представляется графом.
ЭМ содержит инструкции по эксплуатации, описания регламентных работ и технологии их выполнения, сведения о видах, последствиях и критичности отказов изделия, способах их предупреждения и устранения.
Эффективная эксплуатация изделия невозможна без знания теоретических положений и принципов, лежащих в основе его функционирования. В виде зависимостей (моделей), графов, таблиц и т.п. эти сведения содержатся в МПД.
Важную роль для обеспечения функциональных характеристик изделия в рамках, оговоренных техническим заданием, играет выполнение требований к условиям эксплуатации. Вместе с тем, в процессе реальной эксплуатации возможно возникновение ситуаций, не предусмотренных правилами эксплуатации. При этом персонал должен уметь принимать правильные управленческие решения, чтобы обеспечить максимально возможную эффективность использования изделия в этих ситуациях. Необходимые сведения по данным вопросам содержатся в МУЭ.
Компонент МП включает требования к компетенции персонала, эксплуатирующего изделие, а также инструкции по проверке подготовленности пользователей с целью решения задачи структурирования ИЭТР под определенную группу эксплуатантов. МП должна содержать информацию о возможных классах (группах) клиентов.
Ответственным этапом работ при создании ИЭТР, и в частности МП, является разбиение возможных клиентов, использующих изделие, на некоторое число однородных классов (кластеров). Для этого каждый клиент (пользователь) описывается набором переменных (показателей). В соответствии с моделью (1) в качестве таких показателей будем рассматривать уровни знаний (подготовленности) по следующим компонентам:
- конструкция и устройство изделия (ху);
- технология технического обслуживания и ремонта (хор);
- теоретические положения, в соответствии с которыми функционирует изделие (хт);
- условия функционирования изделия и действия персонала в различных ситуациях (хд).
Для экспортных поставок изделия важную роль играет компонент, учитывающий языковую подготовку (хя). Таким образом, каждый клиент характеризуется набором
х = (ху, хор, хт, хд, хя ).
Будем полагать, что каждый компонент хь, ие{у, ор, т, д, я } оценивается в баллах с целью отнесения значения х^ к одному из трех уровней знаний (УЗ):
высокий УЗ (хЦв), достаточный УЗ (х^) и низкий УЗ (хЩ).
В этом случае можно выделить следующие классы клиентов:
- класс подготовленных клиентов Кп, который объединяет клиентов, характеризующихся множеством показателей
/в в , в д х х в д х х в д чч (ху , хор , (хт и хт ), (хд и хд ), (хя и хя ));
- класс клиентов Кр , которым необходимы расширенные сведения по отдельным теориям ИЭТР, например,
(ху, ходр,(хтд и хтн), (хд и хд),(хяд и хян)); (2)
- класс клиентов Коб, для которых в ИЭТР используется расширенная информация с элементами обучения, например,
/ н д н н дЛ
(Ху , хор , Хт , Хд , хя ) .
На основе выделенных классов Кп, Кр, Коб разрабатывается структура
ИЭТР, которая представляется древовидным графом. На рис. 1 приведен фрагмент графа структуры ИЭТР для интеллектуальной информационно-измерительной системы (ИИИС) свойств материалов [3]. На рисунке подстрочные индексы вершин графа обозначают: р - ИЭТР; ис - ИИИС; ор - эксплуатационная документация для обслуживания и ремонта; т - теоретические сведения; с - ситуации в процессе эксплуатации; из - измерительный зонд; вп - вторичный прибор; пи - подготовка к измерению; о - обработка результатов; мет - описание метода; уи - условия измерений; но - нестандартный образец. Надстрочные индексы соответствуют вариантам описаний: п - для подготовленных клиентов; р - содержат расширенные сведения; об - расширенные сведения с элементами обучения.
Такая структура позволяет управлять конфигурацией ИЭТР в зависимости от
уровня подготовленности клиента. Для класса Кр с набором (2) в составе ИЭТР
для ИИИС должны содержаться следующие описания, соответствующие вершинам графа:
((< П ,...),(у^,...),Пт ,...),(Пиб,...)) . (3)
Для оценки уровня подготовленности клиентов (персонала) разработан интерактивный алгоритм тестирования. Наиболее прогрессивными в настоящее время являются адаптивные модели тестирования, в которых сложность заданий меняется в зависимости от правильности ответов испытуемого.
Алгоритм предусматривает использование таких характеристик тестовых заданий, как форма задания, варианты тестов, степень правильности ответов и сложность задания [4]. Оценка уровня знаний пользователя производится по 10-бал -льной шкале. В табл. 1 приведены проценты правильных ответов обучаемого и оценки по 10-балльной шкале применительно к проверке уровня знаний по одному из проверяемых компонентов и соответствие руководства для разных уровней подготовки персонала.
Таблица 1
Определение уровня подготовки пользователя и соответствующего ему руководства на основании результатов тестирования
Процент правильных ответов Баллы Уровень подготовки и соответствующее ему руководство
0. . І0 І
І І ..20 2
2І ,.З0 З Низкая подготовка, ИЭТР1
ЗІ ..40 4
4І ..50 5
5І .60 6
6І .70 7 Достаточная подготовка, ИЭТР2
7І ..80 8
8І ..90 9 Высокая подготовка, ИЭТР3
9І. . І00 І0
В начале тестирования вводится информация о пользователе g°, /' е {н, д, в}, в том числе уровень подготовки и знания языка и т.д. Сложность первого задания ) устанавливается в соответствии со значением .
Блок-схема алгоритма тестирования приведена на рис. 2.
Обучаемому последовательно выдаются ряд заданий , / = 1,2,...,п. По результатам ответов на вопросы, содержащихся в задании 2^, определяется оценка Щ . На основе полученных оценок пользователь относится к одному из классов Кп , Кр или Коб.
Таким образом, разработана концептуальная модель для соответствующей предметной области применительно к клиентоориентированным интерактивным электронным техническим руководствам, позволяющая определить уровень подготовленности пользователя. Кроме того, представлен интерактивный алгоритм тестирования, позволяющий обеспечить гибкость и адаптивность системы тестирования в соответствии с уровнем компетенции пользователя.
Рис. 2. Блок-схема алгоритма интерактивного тестирования
1. Судов, Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели. - М. : Издательский дом «МВМ», 2003. - 264 с.
2. ГОСТ Р 50.1.029-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла. Интерактивные электронные технические руководства (Общие требования к содержанию, стилю и оформлению). - Введ. 2001.06.02. - М. : Госстандарт России, 2001. - 23 с.
3. Селиванова, З.М. Об одном интеллектуальном методе неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов / З.М. Селиванова, Ю.Л. Муромцев // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2005. - Т. 11, № 2А. - С. 355-362.
4. Тарасов, В. А. Проектирование компьютерных тестов с открытыми ответами /В. А. Тарасов // Информатика и образование. - 2003. - № 1. - С. 72-76.
Designing of Client-Oriented Interactive Electronic Technical Manuals
Horoub Hazem Khaled, Yu.L. Muromtsev, Z.M. Selivanova
Department “Designing of Radioelectronic and Microprocessor Systems ”, TSTU
Key words and phrases: clients classification; conceptual model; testing algorithm.
Abstract: Conceptual model applied to designing client-oriented interactive electronic technical manuals is proposed; on its basis clients classes, model structure and its components are determined. Testing algorithm enabling to determine the level of user training and the required manual is designed.
Erarbeitung der kundeorientierten interaktiven elektronischen technischen Ftihrungen
Zusammenfasung: Es ist das begriffliche Modell zur Schaffung der kundeorientierten interaktiven elektronischen technischen Fuhrungen angeboten, auf deren Grundlage die Klassen der Kunden, ihre Struktur und die Komponenten festgestellt werden. Es ist der Algorithmus der Prufung entwickelt, der das Niveau der Vorberei-tung des Benutzers und die ihm entsprechende Fuhrung zu bestimmen erlaubt.
Elaboration des directions techniques electroniques orientees sur les clients et interactives
Resume: Est presentee le modele coceptuel pour la creation des directions techniques electroniques a la base desquelles sont definies les groupes des clients, sa structure et ses composants. Est elabore l’algorithme des tests qui permet de definir le niveau de la formation de l’utilisateur ainsi que la direction correspondante.
