Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ области электронного обучения и методов интеграции приложений 12
1.1. Анализ области электронного обучения 12
1.1.1. Дистанционные образовательные технологии 12
1.1.2. Технологические стандарты в области электронного обучения 13
1.1.3. Классификация программного обеспечения электронного обучения 15
1.1.4. Существующие системы электронного обучения 16
1.1.5. Особенности электронного обучения 17
1.2. Анализ методов интеграции приложений 21
1.2.1. Необходимость применения интеграционных решений 22
1.2.2. Уровни интеграции приложений 23
1.2.3. Методы интеграции данных 24
1.2.4. Интеграция по типу «точка-точка» 26
1.2.5. Сервисно-ориентированная архитектура 27
1.2.6. Перспективы интеграционных решений 29
1.3. Постановка задачи диссертационного исследования 31
Выводы 33
Глава 2. Разработка требований и архитектуры вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения .. 34
2.1. Разработка требований к вычислительному комплексу информационных сервисов электронного обучения 34
2.2. Анализ методов распределенной обработки данных 37
2.3. Анализ компонентных технологий 43
2.3.1. Компонентные технологии 43
2.3.2. Технология Enterprise JavaBeans 44
2.3.3. Сервер приложений 45
2.4. Разработка архитектуры вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 47
Выводы 53
Глава 3. Разработка метода и алгоритмов распределенной обработки данных и прикладных процессов в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения 54
3.1. Даталогическая модель распределенных данных для вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 54
3.2. Алгоритмы распределенной обработки данных в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения 63
3.2.1. Алгоритм создания данных 64
3.2.2. Алгоритм удаления данных 65
3.2.3. Алгоритм изменения данных 65
3.2.4. Алгоритм поиска данных 69
3.3. Даталогическая модель прикладных процессов для вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 98
3.4. Оценка эффективности метода распределенной обработки данных и прикладных процессов в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения 107
Выводы 113
Глава 4. Разработка методов, алгоритмов, принципов функционирования и компьютерной модели вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 115
4.1. Разработка метода и алгоритмов решения задачи разгрузки серверов в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения .115
4.2. Разработка метода и алгоритмов решения задачи синхронизации распределенных данных в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения 126
4.3. Разработка принципов функционирования вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 134
4.4. Компьютерное моделирование вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 135
4.4.1. Разработка инфологической модели данных и прикладных процессов 135
4.4.2. Разработка даталогических моделей 139
4.4.3. Моделирование архитектуры 143
4.4.4. Особенности проектирования и взаимодействия приложений 144
Выводы 145
Заключение 146
Библиографический список 153
Приложение 1. Результаты тестирования компьютерной модели вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения 168
Приложение 2. Акт о внедрении результатов диссертационной работы 186
Приложение 3. Свидетельства о государственной регистрации 187
Приложение 4. Дипломы 189
- Особенности электронного обучения
- Разработка архитектуры вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения
- Алгоритм поиска данных
- Разработка метода и алгоритмов решения задачи разгрузки серверов в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения
Особенности электронного обучения
Достоинства
Для получения дополнительных конкурентных преимуществ большинство образовательных учреждений уже несколько десятков лет внедряют ЭО из-за следующих его достоинств [4, 23, 33, 41, 44, 45, 65, 69-71, 75, 89, 96, 106, 112]:
1) гибкость – учащийся самостоятельно планирует время, место и продолжительность занятий;
2) индивидуализация образовательного процесса – возможность формировать траекторию индивидуального обучения, например, выбрать курс, лектора и глубину освоения учебного материала в соответствии с образовательными потребностями и потенциальными возможностями учащегося;
3) модульность – учебные материалы оформлены в виде модулей, что позволяет генерировать образовательные программы в соответствии с траекторией индивидуального обучения учащегося;
4) актуальность и охват информации – пользователи могут иметь прозрачный доступ к информации, полученной из разных источников (базы знаний, библиотеки и т.п.);
5) контролируемость образовательного процесса – возможность проведения качественного тестирования и самотестирования промежуточного и итогового усвоения учебного материала с целью автоматизации контроля и самоконтроля успеваемости;
6) доступность – независимость от места нахождения и времени участников образовательного процесса;
7) универсальность применения – возможностью предоставления фундаментальных знаний в рамках высшего образования, а также дополнительных образовательных, экспертных, консультационных и иных услуг населению, органам власти и хозяйствующим субъектам;
8) рентабельность – экономическая эффективность проявляется за счет уменьшения затрат на содержание площадей образовательных учреждений, экономии материальных ресурсов (печать, размножение материалов и пр.);
9) интерактивность – возможность интерактивного взаимодействия обеспечивает своевременную и индивидуальную поддержку учащимся со стороны лекторов;
10) технологичность – использование в образовательном процессе современных информационных и коммуникационных технологий, которые постоянно совершенствуются, облегчая и улучшая реализацию ЭО;
11) социальное равноправие – равные возможности получения образования независимо от социального положения, уровня жизни, состояния здоровья и материальной обеспеченности учащегося; 12) интернациональность – возможность обмениваться достижениями на мировом рынке образовательных услуг, а также возможность привлекать участников образовательного процесса из других стран.
Недостатки
Анализ публикаций [4, 45, 69-71, 89, 96, 112] позволил определить негативные аспекты применения ЭО. Рассмотрим критично каждый из них:
1. Отсутствие «живого» общения в образовательном процессе. Считают, что это снижает эффективность передачи знаний от лектора к учащемуся и совместно приобретаемого опыта обучаемыми. Но, с другой стороны, это гарантирует учащемуся непредвзятое отношение со стороны лектора. Кроме того, с развитием сетевых коммуникационных технологий все больше людей отдают предпочтение сетевому взаимодействию, вытесняя «живое» общение из повседневной жизни, например, по причине сильной занятости или большого количества собеседников. Следовательно, можно предположить, что негативный характер отсутствия «живого» общения – это скорее дело привычки и в определенном смысле культуры человека.
2. Необходимо наличие у обучаемого жесткой самодисциплины, поскольку результат обучения напрямую зависит от его самостоятельности и сознательности. Отсутствие самодисциплины особенно выделяют у школьников и лиц, получающих первое высшее образование. Для того чтобы это не было проблемой, необходимо уже со школьного возраста повышать уровень мотивации учащегося, развивая у него критическое мышление, чтобы учащийся мог критично смотреть на те или иные темы, т.е. способен осознано принимать адекватные решения. Такому учащемуся можно и нужно обучаться посредством ЭО, поскольку такой способ обучения способствует дальнейшему развитию у него самостоятельности, организованности и ответственности к учебе и к жизни в целом. А прежде чем допускать учащегося к ЭО, можно определять его уровень критического мышления и ответственности, например, посредством специальных тестов. Но, к сожалению, существующий уровень школьной подготовки больше ориентирован на количество приобретаемых учащимся знаний, а не на развитие у него критического мышления и самостоятельности.
3. Не каждый учащийся может обеспечить себя необходимым уровнем технической оснащенности: компьютером и выходом в Интернет. Проблема наличия подходящего компьютера не идет ни в какое сравнение с затратами на очное образование, особенно, если ещё для этого необходимо ехать в другой регион. А вот проблема отсутствия качественного канала в Интернет – это действительно сегодня проблема конкретных регионов России, но темпы распространения, улучшения и снижения стоимости тарифа Интернета позволяют утверждать, что эта проблема будет решена в ближайшем будущем.
4. Отсутствие практических занятий. Для качественного освоения изучаемой дисциплины необходимы практические занятия. Существующий уровень развития дистанционных и мультимедийных технологий позволяет создавать качественные компьютерные модели, заменяющие большинство практических занятий. Причем, эти модели могут явно учитывать такие нюансы, которые при практических занятиях учащийся может даже не заметить.
5. В ЭО преимущественно используется письменная форма изложения своих знаний, а отсутствие устной формы может затруднить усвоение знаний. Уже сейчас используются такие средства как Skype, Discord или обмен видеофайлами. А вообще развитие ЭО идет по пути использования виртуальных аудиторий, применение которых пока ограничено техническими возможностями.
6. Обучающие электронные программы и курсы не всегда хорошо разработаны и удовлетворяют всем международным требованиям из-за недостаточной квалификации их авторов. Данная проблема, прежде всего, связана с тем, что ЭО – это относительно новый способ обучения и некоторые специалисты все ещё продолжают относиться к ЭО, как к традиционному способу обучения, не учитывая его особенности, в частности, при составлении учебно-методических материалов.
Таким образом, достоинства применения ЭО показывают актуальный и перспективный характер дальнейшего развития ЭО, а недостатки – что негативный характер применения ЭО в России связан с низким уровнем владения компьютером, использования информационных и коммуникационных технологий, проработанности учебных материалов и применения педагогических методов ЭО.
Разработка архитектуры вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения
Архитектура ВКИСЭО, с одной стороны, должна обеспечивать интеграцию ОЦВК в общее информационно-образовательное пространство, а, с другой стороны, ОЦВК должны быть независимы от «состояния» друг друга [51, 55]. Под архитектурой ВКИСЭО в диссертации понимается его принципиальная организация, состоящая из элементов программных и технических средств, включая их отношения между собой [20, 21].
В основе ВКИСЭО находится трехуровневая архитектура (рисунок 2.1) [32, 47, 55, 59, 60, 62]: тонкий клиент (браузер), сервер приложений и сервер БД. Пользователь взаимодействует с ВКИСЭО через браузер. Браузер реализует представление и частично логику представления (например, с помощью JavaScript). Сервер приложений реализует логику представления данных (с помощью Web-компонентов) и прикладную логику (с помощью EJB-компонентов), которая использует данные с уровня БД.
Выбор трехуровневой архитектуры обусловлен результатами анализа методов интеграции приложений (п. 1.2), методов распределенной обработки данных (п. 2.2) и возможностей компонентной технологии Enterprise JavaBeans (п. 2.3). Использование сервера приложений позволяет эффективно реализовать значительную часть интеграционных механизмов ВКИСЭО. При этом применение EJB-компонентов позволяет ОЦВК не зависеть от конкретной платформы и от фирмы производителя, а также позволяет создать объектное представление для любой реляционной БД – это обеспечивает унифицированный объектный доступ к данным в пределах ВКИСЭО. Остальная часть
снизить требования к мощности машины пользователя, поскольку прикладная логика и основная логика представления реализована на сервере приложений;
повысить уровень защиты, поскольку каждый уровень обладает собственными средствами контроля доступа;
ускорить разработку системы, поскольку реализацию БД, логики представления и прикладной логики можно выполнять параллельно;
улучшить возможность расширения системы, поскольку внесение изменений на конкретном уровне не требует изменений на другом, если только это не касается межуровневых интерфейсов;
снизить нагрузку на сервере:
- по горизонтали, поскольку Web-компоненты или EJB-компоненты могут быть размещены на нескольких серверах;
- по вертикали, поскольку БД, Web-компоненты и EJB-компоненты могут располагаться на разных серверах.
Для того чтобы ВКИСЭО удовлетворял вышеуказанным требованиям (п. 2.1), предлагается разработать типовое ПО (ТПО), на основе которого создать однородную структуру всего ВКИСЭО [48, 51, 55, 57, 58, 61-63].
ТПО ВКИСЭО (далее – ТПО) – программный комплекс, обеспечивающий ВКИСЭО необходимыми сервисными функция и информационными ресурсами [48, 51, 55, 57, 58, 61-63].
ТПО делится на два вида [48, 51, 52, 55, 57, 58, 61-63]:
общее ТПО (ОбщТПО), обеспечивающее навигацию по ВКИСЭО, например, при поиске необходимых ИСЭО;
основное ТПО (ОснТПО), реализующее информационно-образовательное пространство конкретного ОЦВК, а также обеспечивающее взаимодействие между различными ОЦВК.
На рисунке 2.2 и рисунке 2.3 представлены разработанные в диссертации, соответственно, архитектура ВКИСЭО [51, 52, 55] и схема взаимодействий в ВКИСЭО, включающие связи между его основными функциональными элементами [51].
ОбщТПО состоит из сервера приложений (AS ) и БД (DBS ), а ОснТПО имеет аналогичный состав (AS и DBS), который дополнен Web-сервером (WS), к которому пользователи обращаются через Web-браузер.
ВКИСЭО состоит из взаимосвязанной совокупности узлов [51, 55]. Под узлом понимается совокупность ОЦВК, объединенных в зависимости от коммуникационного уровня оснащенности охватываемой узлом территории [51, 55, 61]. В идеале, в рамках одной страны должен быть один узел [52]. Узел состоит из одного ядра, к которому подключены ОснТПО (WS, AS и DBS) ОЦВК [51, 52, 55]. Ядро состоит из одного ОбщТПО (AS и DBS ), совокупности хранилищ данных (DBS ) и представителей (ОснТПО : WS , AS и DBS ) [51, 52, 55, 61]. Представитель и хранилище данных выделяются для конкретного ОЦВК [51, 52, 55, 61]. Основное назначение представителя – обслуживать запросы к его ОЦВК из других ОЦВК [51, 52, 55]. БД (DBS) ОЦВК и БД (DBS ) его представителя синхронизированы посредством репликации данных [51, 52, 55]. Это позволяет лекторам конкретного ОЦВК взаимодействовать с учащимися из других ОЦВК так, как будто эти учащиеся из этого же ОЦВК [51]. Кроме того, это позволяет разграничивать сервера конкретного ОЦВК и его представителя, которые обслуживают запросы пользователей, соответственно, только из этого же ОЦВК и только из других ОЦВК [51, 55]. Хранилище содержит редко используемые данные, чтобы уменьшить вычислительную нагрузку в ОЦВК и в его представителе [51, 52, 55].
Разработанная в диссертации архитектура ВКИСЭО допускает использование, например, кластерных структур серверов, чтобы технически повысить их готовность к обслуживанию или сбалансировать нагрузку в них. Это делается существующими методами и носит индивидуальный характер, поскольку это зависит от уровня технической оснащенности элементов узла ВКИСЭО.
Таким образом, разработанная в диссертации архитектура ВКИСЭО обеспечивает решение следующих основных задач [51, 52, 55]:
обеспечения ОЦВК равными техническими возможностями предоставления ИСЭО - это обеспечивается представителями в ядре узлов, возникающие проблемы которых будут решаться единообразно;
сохранения целостности данных и структуры ВКИСЭО, например, в случае выхода ОЦВК из состава ВКИСЭО - это обеспечивается представителями в ядре узлов;
повышения уровня масштабируемости ВКИСЭО - это обеспечивается представителями в ядре узлов, возникающие проблемы которых будут решаться единообразно;
повышения уровня надежности функционирования - это обеспечивается:
- узловым принципом построения ВКИСЭО, а также возможностью создания филиалов любого ОЦВК в разных узлах ВКИСЭО;
- наличием представителей и хранилищ данных в ядре узла.
Кроме того, в ВКИСЭО должно быть предусмотрено хранилище данных обо всех регистрациях пользователей [51]. Пользователь регистрируется в конкретном ОЦВК, из которого он может обращаться в различные ОЦВК для выполнения своих текущих задач [51]. Например, лектор может уйти из одного ОЦВК и устроиться (зарегистрироваться) в другое ОЦВК, или учащийся может получить образование в одном ОЦВК, а затем поступить (зарегистрироваться) в другое ОЦВК [51]. С помощью этого хранилища можно будет из конкретных ОЦВК получать исчерпывающую информацию о любых пользователях и их деятельности за любой период времени в пределах ВКИСЭО [51].
Алгоритм поиска данных
Необходимо разработать алгоритм, обеспечивающий автоматизированный поиск данных в ВКИСЭО, поскольку:
записи конкретного ОЦВК могут ссылаться на записи из других ОЦВК, а те, в свою очередь, могут ссылаться также на записи из других ОЦВК;
локализация записей осуществляется во время выполнения запросов.
В реляционной БД используются следующие типы связей между таблицами (в скобках указаны условные обозначения этих связей):
один ко многим (1:М);
многие к одному (М:1);
один к одному (1:1);
многие ко многим (М:М).
В ВКИСЭО достаточно учитывать только следующие связи: 1:М и М:1, поскольку:
связь 1:1 может быть реализована в виде частного случая 1:M или M:1, в которых атрибут внешнего ключа содержит только уникальные значения;
связь M:M реализуется в виде последовательного использования связей M:1 и 1:M.
В ВКИСЭО могут быть отношения двух видов, а записи – трёх:
обычное отношение – для обычных записей;
интегральное отношение – для первичных и вторичных записей. На рисунке 3.7 схематично представлены комбинации связей между таблицами в ВКИСЭО.
Используемые сокращенные обозначения таблиц на рисунке 3.7:
«0» – таблица обычного отношения;
«1» – таблица «ПервичныеКлючи_1» интегрального отношения;
«2» – таблица «Свойства_2» интегрального отношения;
«22» – таблица «ПоискСвойства_22» интегрального отношения;
«3» – таблица «ВнешниеКлючи_3» интегрального отношения;
«33» – таблица «ПоискВнешКлючи_33» интегрального отношения.
Кроме типов связей и комбинаций таблиц необходимо также учитывать их расположение по отношению как друг к другу, так и к ОЦВК, из которого был инициирован поиск по этим таблицам:
1-я таблица в ОЦВК, в котором инициирован поиск, а 2-я таблица – в другом ОЦВК;
1-я и 2-я таблица в ОЦВК, в котором инициирован поиск;
1-я и 2-я таблица в одном ОЦВК, а поиск был инициирован в другом ОЦВК;
1-я таблица в одном ОЦВК, 2-я таблица в другом ОЦВК, а поиск был инициирован совсем в другом ОЦВК.
В общем случае, любая функциональность состоит из следующих основных областей:
фильтр, через который пользователь может настроить выполнение функциональности под свои предпочтения;
результат, который отображает полученную выборку данных в соответствии с назначением функциональности и выбранными значениями фильтра.
Каждая запись выборки – это информация, состоящая из организованной совокупности данных. А данные – это значения атрибутов отношений. Следовательно, выборка, в общем виде, состоит из организованной совокупности атрибутов отношений. Отношения связаны между собой через внешние ключи. Отношение может иметь сразу несколько различных связей с другими отношениями – это, например, продемонстрировано на рисунке 3.8.
Из рисунка 3.8 видно, что одной записи 1-й таблицы может соответствовать несколько записей из 2-й и таблицы, а из 3-й таблицы – только одна запись.
Предположим, выборка данных начинается с 1-й таблицы, а затем извлекаются связанные данные из 2-й и 3-й таблицы. Если найдена t-я запись в 1-й таблице, то могут возникнуть следующие ситуации:
1) удалось найти хотя бы одну запись во 2-й и 3-й таблице, которая соответствует t-й записи;
2) удалось найти хотя бы одну запись только во 2-й или в 3-й таблице, которая соответствует t-й записи;
3) не удалось найти ни одной записи из 2-й и 3-й таблицы, которая соответствует t-й записи.
Во 2-й и в 3-й ситуации может быть ещё несколько вариантов: найденные данные записей из 1-й, 2-й или 3-й таблицы, могут быть оставлены в выборке или удалены из неё.
Обозначим множество атрибутов из всех отношений через F={F1,…,Fm}, где m – количество атрибутов. Тогда конкретная выборка Vt может быть представлена: Vt= Ft1,…,Ftk , где k – количество атрибутов выборки Vt. При этом атрибут Ftx F (где 1 x k) находится в зависимости от предыдущего атрибута Ftp F (где 1 p x), т.е. атрибуты Ftx и Ftp либо из одного отношения, либо из взаимосвязанных отношений. Таким образом, если значение атрибута Fth (где 1 h k) какой-либо записи выборки Vt не удовлетворяет критериям выборки, то значения атрибутов Ftb (где h b k) тоже не определены. Остается вопрос: “что делать со значениями атрибутов Ftd, где 1 d h?”. В такой ситуации предлагается либо не сохранять, либо сохранять то, что удалось определить.
Для этой цели введен параметр ST (state – состояние) – признак сохранения, который может принимать одно из следующих значений (в квадратных скобках указано, когда может устанавливаться соответствующее значение):
«0» – [до обработки] сохраняются значения атрибутов Ftd, где d h;
«1» – [до обработки] не сохраняются значения атрибутов Ftd, где d h;
«2» – [после обработки] запись не удовлетворяет критериям выборки, при этом первоначально значение параметра ST было равно «0»;
«3» – [после обработки] запись не соответствует фильтру, при этом первоначально значение параметра ST было равно «1».
Для обработки технических сбоев (например, отсутствует доступ к БД другого ОЦВК) введен параметр TF (technical failure – технический сбой), который может принимать два значения:
«0» – обработка прошла успешна;
«1» – обработку не удалось выполнить из-за технического сбоя.
Если при обращении в другой ОЦВК произошел технический сбой (т.е. параметр TF равен «1»), то запрос к нему повторяется в соответствии с настройками повторного запроса в другое ОЦВК. Под каждую функциональность формируется шаблон заполнения, который описывает структуру выборки (например, значение параметра ST, условия поиска, возвращаемые атрибуты). Для реализации функциональности может потребоваться несколько шаблонов заполнения. Пользователь с помощью фильтра может влиять на применение шаблона заполнения функциональности под свои предпочтения.
Пользователь может сохранять значения параметров фильтра в шаблоне фильтра, чтобы в следующий раз не настраивать повторно фильтр под свои предпочтения. У каждого пользователя может быть сохранено несколько шаблонов фильтра для каждой функциональности. Это позволит пользователю влиять на скорость выполнения функциональности, а также указывать, какие именно данные его интересуют. Здесь также учитывается, что некоторые данные могут быть получены из вторичной записи без обращения к её первичной записи. Это уменьшит сетевой трафик и вычислительную нагрузку ВКИСЭО в целом, поскольку пользователи будут стремиться выбирать более четкие критерии отбора и отображения данных, чтобы функциональность отработала как можно быстрее, возвращая меньшее, но необходимое, количество данных.
На рисунке 3.9 приведена разработанная в диссертации даталогическая модель шаблона заполнения и шаблона фильтра функциональности для ВКИСЭО.
Разработка метода и алгоритмов решения задачи разгрузки серверов в вычислительном комплексе информационных сервисов электронного обучения
Исходя из разработанных в диссертации требований к ВКИСЭО (п. 2.1) и его архитектуры (п. 2.4), получается, что [56]:
в ВКИСЭО отсутствует центральное звено, которое является узким местом для крупномасштабных распределенных систем;
учащийся может изучать унифицированные части курса в различных ОЦВК;
лекторы/ОЦВК будут стремиться привлечь к своим ИСЭО как можно больше учащихся из различных ОЦВК.
А из этого следует, что даже спрогнозировать для конкретного ОЦВК количество учащихся из других ОЦВК к его представителю не представляется возможным [56]. Таким образом, улучшение реализации в ВКИСЭО основополагающих принципов ЭО (например, открытости и доступности), может создать ситуацию, когда возможность обращения учащихся из одних ОЦВК в другие может привести к перегрузке представителей этих других ОЦВК.
Представитель, как и любой сервер (или кластер серверов), имеет предел на одновременное обслуживание запросов учащихся. Если этот предел превышен, то это как минимум может повлиять на скорость обслуживания запросов, а как максимум на выход представителя из строя. У этой проблемы есть два решения [56]:
1. Организационное решение – ограничить доступ к представителю, если количество учащимся из других ОЦВК к нему превышает предельное значение, которое он способен нормально обслуживать.
2. Техническое решение (по этой теме существует и постоянно публикуется множество статей/работ, а также постоянно развивается программно-аппаратное обеспечение), например:
улучшать технические характеристики сервера представителя;
использовать кластер серверов для равномерного распределения нагрузки между серверами кластера представителя.
Техническое решение позволяет быстро и гарантированно устранить проблему, но такое решение может привести к неоправданным финансовым затратам, если потребность в повышенной мощности была кратковременной (случайной) [56].
Организационное решение не требует дополнительных инвестиций, но может привести к недовольству учащихся конкретных ОЦВК, которые захотели пройти обучение в другом интегрированном ОЦ, однако он был вынужден отказал им в этом, чтобы избежать перегрузки своего представителя [56].
Понятно, что оптимальное решение находится где-то посередине между техническим и организационным решением. Поэтому в диссертации предлагается использовать организационное решение, которое позволит получать статистику принятий/отказов обращений учащихся за интересуемый период времени, на основании которой в каждом ОЦВК будет взвешенно определяться целесообразность принятия уже технического решения [56]. При этом можно вполне предположить, что такие временные отказы учащимся из других ОЦВК будут носить кратковременный эффект, поскольку учащиеся могут изучать не только целые курсы, но и их унифицированные части, а, значит, очередь на обучение будет быстро продвигаться.
Для простоты дальнейшего изложения под курсом будет подразумеваться не только весь курс обучения, но и его унифицированная часть. А также для этого пункта введено понятие “лектор-курс”, под которым будет подразумеваться ИСЭО, состоящий из конкретного лектора и преподаваемого им конкретного курса, который предлагается учащемуся [56].
Прежде всего, для решения указанной задачи необходимо алгоритмически определить порядок обработки представителем запросов на обучение из различных ОЦВК [56].
В диссертации разработан алгоритм обработки запроса на обучение для ВКИСЭО (рисунок 4.1). Учащийся одного ОЦВК отправляет запрос в другое ОЦВК с целью пройти обучение с конкретным лектором-курсом. Перед отправкой такого запроса учащийся может воспользоваться различными вспомогательными процедурами (например, ознакомиться с мнениями/оценками учащихся/специалистов о данном лекторе-курсе), способствующих тому, чтобы учащийся сделал выбор подходящего для него лектора-курса. Каждый ОЦВК будет по-своему реализовать подобные процедуры, чтобы учащиеся воспользовались именно его ИСЭО. Просто предполагается, что учащийся уже однозначно определился с лектором-курсом, возможно, благодаря этим процедурам, и отправил запрос на данное обучение. Каждый лектор-курс имеет предел – максимальное допустимое количество учащихся. Предел лектора-курса зависит от максимального допустимого количества учащихся представителя, а также от рейтинга востребованности (занятости) самого лектора-курса. При этом рейтинг лектора-курса со временем может изменяться, а, соответственно, должен изменяться и этот его предел. Кроме указанного предела могут быть и иные ограничения, из-за которых лектор не может принять учащегося на обучение, например, превышена общая часовая нагрузка лектора или лектор в отпуске. Эти иные ограничения каждый ОЦВК будет реализовывать по-своему, например, через использование блокирующего признака, который может выставляться либо самим лектором, либо автоматически рассчитываться по алгоритму. В данной работе учитывается только указанный предел, поскольку его рассмотрение непосредственно связано с решаемой задачей ВКИСЭО. Таким образом, указанный предел является основным/обязательным ограничением в ВКИСЭО, а указанные иные ограничения являются вспомогательными/необязательными ограничениями, которые присущи любой системе. Поэтому в данной работе будет считаться, что лектор-курс может принять на обучение учащегося, если только не превышен его предел. Если предел лектора-курса не позволяет в данный момент принять учащегося на обучение, то запрос учащегося ставится в очередь (при условии, что такой запрос отсутствует в очереди), иначе проверятся очередь на это обучение. Если очередь отсутствует, то принять учащегося на обучение, иначе, если приглашение (уведомление) на обучение отправлялось данному учащемуся по уже существующему его запросу в очереди, то запрос этого учащегося удаляется из очереди, а учащийся принимается на обучение, иначе (запрос учащегося не существует в очереди) запрос учащегося ставится в очередь.
На основе очереди запросов на обучение делается рассылка приглашений (уведомлений) учащимся о возможности пройти ранее выбранное ими обучение. При этом учащийся, получивший уведомление, может проигнорировать его, поскольку, например, уже прошел такое обучение в другом ОЦВК. Поэтому периодически должна проверяться очередь на обучение и возможность лектора-курса принять следующих учащихся на обучение из очереди. При этом отправка уведомлений должна быть в порядке поступления запросов в очередь (может учитываться приоритет запроса, включая приоритет лектора-курса/учащегося). Поэтому должен учитываться интервал времени, в течение которого учащиеся, получившие уведомление, могут быть гарантированно приняты на обучение, иначе их запрос будет удален из очереди, чтобы можно было принять следующих учащихся на обучение. На рисунке 4.2 представлен разработанный в диссертации алгоритм обработки очереди запросов на обучение для ВКИСЭО.
На основании истории изменения очереди запросов на обучение может приниматься решение о целесообразности дополнительных инвестиций в наращивание технической мощности представителя.
Из представленных алгоритмов следует, что проблемным шагом является шаг, на котором выясняется возможность лектора-курса принять учащегося на обучение [56]. Эта возможность основана на максимальном допустимом количестве учащихся лектора-курса, которое зависит от рентинга его востребованности [56]. Сумма этих количеств по всем лекторам-курсам равна максимальному допустимому количеству учащихся, которых представитель способен нормально обслуживать, сохраняя стабильное функционирование. Для устранения этой проблемы необходимо разработать соответствующее решение [56]. Кроме того, на этом шаге могут учитываться описанные выше иные ограничения, которые влияют на принятие учащихся лектором.