УДК 303.732.4

 

РАЗРАБОТКА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТЕСТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИСТЕМНО-КОГНИТИВНОГО АНАЛИЗА

 

Луценко Е.В., – профессор, д.э.н., к.т.н.,

http://lc.kubagro.ru, http://ej.kubagro.ru

Кубанский государственный аграрный университет, г.Краснодар

 

В статье кратко освещается возможности применения системно-когнитивного анализа для синтеза и эксплуатации в адаптивном режиме тестов, обеспечивающих как количественную оценку степени пригодности респондента для успешного выполнения различных видов профессиональной деятельности, так и его общую и дифференциальную медицинскую диагностику

 

Актуальность

Наше время характеризуется все более широким использованием компьютерных технологий в психологии и медицине, в частности все более широкое применение находят компьютерные методы психологического тестирования и медицинской диагностики. Однако разработка, адаптация и локализация подобных методов является чрезвычайно наукоемкой и просто весьма трудоемкой задачей, поэтому количество научных центров, имеющих необходимый для этого научный, информационный и кадровый потенциал весьма ограничено.

Проблема

В результате на практике чаще всего применяются не сертифицированные программные продукты, не имеющие необходимого для их корректного использования юридического статуса. Эти продукты чаще всего разработаны за рубежом, причем достаточно давно и не для тех целей, для которых они у нас реально применяются.

Эта ситуация является совершенно неприемлемой и приводит к профанации и дискредитации всего направления. Желательно, чтобы носители соответствующих необходимых технологий были территориально не слишком удалены от потенциальных пользователей продуктов этих технологий.

Пути решения проблемы и требования к методу ее решения

Таким образом, для решения сформулированной проблемы необходимо распространение методов и программного инструментария, обеспечивающих выявление зависимостей в эмпирических данных и построение на этой основе методик прогнозирования и поддержки принятия решений в различных предметных областях.

При этом должны использоваться математические методы, обеспечивающие выявление закономерностей в фрагментированных зашумленных эмпирических данных большой размерности, причем измеряемых в различных единицах измерений.

Традиционные методы

Существует ряд методов, традиционно используемых для решения подобных проблем. Это статистические методы, в частности методы многомерно шкалирования и анализа данных; системы с интеллектуальной обратной связью и интеллектуальными интерфейсами; автоматизированные системы распознавания образов; автоматизированные системы поддержки принятия решений; экспертные системы (ЭС); нейронные сети; генетические алгоритмы и моделирование эволюции; когнитивное моделирование; выявление знаний из опыта (эмпирических фактов) и интеллектуальный анализ данных (data mining).

Однако приходится констатировать, что пока эти методы не в полной мере удовлетворяют сформулированным требованиям. Кроме того часто для них не разработаны соответствующие методики численных расчетов и реализующий эти методы и методики доступный для пользователей программный инструментарий.

Предлагаемый подход: АСК-анализ

В качестве метода решения сформулированной проблемы предлагается новый метод, получивший название "Автоматизированный системно-когнитивный анализ" (АСК-анализ).

Очень коротко о АСК-анализе

АСК-анализ является структурированным по базовым когнитивным (познавательным) операциям автоматизированным системный анализом и включает:

– формализуемую когнитивную концепцию, из которой выводится минимальный полный набор когнитивных операций (когнитивный конфигуратор);

– математическая модель, основанную на системном обобщении семантической меры информации Харкевича;

– методику численных расчетов, т.е. структуры данных и алгоритмы;

– программный инструментарий – систему "Эйдос".

Этапы разработки приложения в АСК-анализе:

1. Когнитивная структуризация, а затем и формализация предметной области.

2. Ввод данных мониторинга в базу прецедентов за период, в течение которого имеется необходимая информация в электронной форме.

3. Синтез семантической информационной модели (СИМ).

4. Оптимизация СИМ.

5. Проверка адекватности СИМ (измерение внутренней и внешней, дифференциальной и интегральной валидности).

6. Анализ СИМ.

7. Решение задач идентификации состояний объекта управления, прогнозирование и поддержка принятия управленческих решений по управлению с применением СИМ.

На первых двух этапах СК-анализа, детально рассмотренных в работе, числовые величины сводятся к интервальным оценкам, как и информация об объектах нечисловой природы (фактах, событиях). Этот этап реализуется и в методах интервальной статистики. На третьем этапе СК-анализа всем этим величинам по единой методике, основанной на системном обобщении семантической теории информации А.Харкевича, сопоставляются количественные величины, с которыми в дальнейшем и производятся все операции моделирования. Подробнее все компоненты и этапы АСК-анализа описаны в работах [1, 2], которые доступны на сайте автора в Internet по следующим адресам: http://lc.kubagro.ru/aidos/aidos02/index.htm и http://lc.kubagro.ru/aidos/aidos04/index.htm.

Классификация тестов

Профессиональные тесты и диагностические методики (далее: "тесты") можно классифицировать по различным критериям, но в данной работе мы предлагаем классификацию тестов по:

– источникам информации о респондентах (объективная – субъективная, осознанная – неосознанная);

– количеству промежуточных ступеней тестирования;

– периоду прогнозирования: заблаговременное (стратегическое, тактическое и оперативное) или краткосрочное прогнозирование в режиме реального времени).

Источники информации для обучающей выборки (опрос – анамнез, информация, получаемая при подсознательном тестировании с помощью "семантического резонанса", объектные показатели медицинских или психофизиологических исследований, в т.ч. ЭЭГ, психологические тесты).

АСК-анализ и его программный инструментарий – система "Эйдос" обеспечивают создание и эксплуатацию в адаптивном режиме всех этих видов текстов, позволяют реализовать без программирования уже существующие тесты и супертесты, если известны их опросники, шкалы и ключи, а также интегрировать их в одном приложении системы "Эйдос". Данная система имеет ряд систем окружения, в частности систему "Эйдос-Y" (http://lc.kubagro.ru/aidos/Eidos.htm) и различные программные интерфейсы, обеспечивающие автоматизированный ввод данных в систему (без ручного труда).

Примеры применения АСК-анализа для разработки тестов.

В 1994-2001 годах автором совместно с Лаптевым В.Н. и Третьяком В.Г. с применением АСК-анализа осуществлен синтез приложения, обеспечивающего решение задач управления качеством подготовки специалистов (на примере Краснодарской Академии МВД РФ, 7-летний лонгитюд). Эта работа описана в разделе 7.7 монографии [1], которая доступна в Internet (http://lc.kubagro.ru/aidos/aidos02/index.htm).

В 2001 году автором совместно с Лаптевым В.Н. и Третьяком В.Г. были предложены подходы к прогнозированию качества специальной деятельности методом подсознательного (подпорогового) тестирования на основе семантического резонанса (http://lc.kubagro.ru/artickles/076/076.htm).

В 2001-2002 годах автором совместно с Третьяком В.Г. и Александровым С.Г. предложены методы анализа профессиональных траекторий специалистов с применением системы "Эйдос" и модель профессионально-значимых качеств личности сотрудников ОВД (http://ej.kubagro.ru/2003/01/08/ http://lc.kubagro.ru/aidos/Public/St83.htm).

В 2003 году автором совместно с Лебедевым А.Н. было создано приложение системы "Эйдос", обеспечивающее диагностику и заблаговременное прогнозирование профессиональных и творческих способностей методом АСК-анализа электроэнцефалограмм в системе "Эйдос" (http://ej.kubagro.ru/2003/01/09/).

В 2004 году автором совместно с. Щукиным Т.Н., Дороховым В. Б., Лебедевым А.Н. проведены исследования и разработки, подтвердившие возможность прогнозирования успешности выполнения психомоторного теста при снижении уровня бодрствования путем АСК-анализа ЭЭГ в режиме реального времени (http://ej.kubagro.ru/2004/04/20/ http://ej.kubagro.ru/2004/04/21/ http://ej.kubagro.ru/2004/04/22/)

Подробнее об этих и других исследованиях и разработках автора в области психологии, проведенных с применением АСК-анализа, можно ознакомиться на сайте автора по адресу: http://lc.kubagro.ru, на котором, в частности, по адресу http://lc.kubagro.ru/aidos/Eidos.htm размещены и работы, приведенные в списке литературы.

 

Выводы

Системно-когнитивный анализ является новым методом, обеспечивающим выявление зависимостей в зашумленных фрагментированных многомерных эмпирических данных и построение на этой основе адаптивных методик идентификации, прогнозирования и поддержки принятия решений, что позволяет эффективно использовать его для синтеза и эксплуатации в адаптивном режиме тестов, предназначенных как для количественной оценки степени пригодности респондента для успешного выполнения различных видов профессиональной деятельности, так и для его общей и дифференциальной медицинской диагностики.

 

Литература

1. Луценко Е. В. Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении активными объектами (системная теория информации и ее применение в исследовании экономических, социально-психологических, технологических и организационно-технических систем): Монография (научное издание). – Краснодар:  КубГАУ. 2002. – 605 с.

2. Луценко Е.В. Интеллектуальные информационные системы: Учебное пособие для студентов специальности: 351400 "Прикладная информатика (по отраслям)". – Краснодар:  КубГАУ. 2004. – 633 с.

3. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология адаптивного семантического анализа в поддержке принятия решений (на примере универсальной автоматизированной системы распознавания образов "ЭЙДОС-5.1"): Монография (научное издание). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.

4. Луценко Е.В. Универсальная автоматизированная система распознавания образов "Эйдос" (версия 4.1). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1995.- 76с.

5. Луценко Е.В., Лойко В.И., Семантические информационные модели управления агропромышленным комплексом. Монография (научное издание). – Краснодар: КубГАУ. 2005. – 480 с.

6. Симанков В.С., Луценко Е.В. Адаптивное управление сложными системами на основе теории распознавания образов. Монография (научное издание). – Краснодар: ТУ КубГТУ, 1999. - 318с.

7. Симанков В.С., Луценко Е.В., Лаптев В.Н. Системный анализ в адаптивном управлении: Монография (научное издание). /Под науч. ред. В.С.Симанкова. – Краснодар: ИСТЭК КубГТУ, 2001. – 258с.