Сучасний стан розвитку інформаційних технологій та комп’ютерних комунікацій призвів до того, що нас оточують петабайти неструктурованої та слабоструктурованої цифрової інформації. Цифрова інфраструктура через сучасні засоби комунікації: комп’ютери, мобільні пристрої, інтернет речей (IoT), надає онлайн та оффлайн доступ до широкого кола джерел, таких як індексовані сховища даних, створені пошуковими системами (Google, Bing, Yahoo!, Baidu, DuckDuckGo); цифрові енциклопедії (Wikipedia, Encyclopædia Britannica); галузеві онтології на базі Semantic Web; відкриті дані урядових та неурядових організацій з доступом через прикладні програмні інтерфейси (API). Зростає потужність персональних обчислювальних та комунікаційних пристроїв, розвиваються теорії та методи в сфері представлення знань, з’являються нові мови програмування та інструментальні засоби сфери штучного інтелекту (AI) придатні для вирішення задач представлення знань (KR), логічного виводу, оптимізації, пошуку.
Нагальним завданням стає поєднання доступу до практично необмеженої інформації з сучасним рівнем розвитку теорій, методів, технологій сфери сфери AI для вирішення поточних задач пересічного користувача з пошуку, отримання та організації інформації шляхом перетворення її на знання. Результатом такої інтеграції має стати інтелектуальний агент (IA), який буде в автоматизованому режимі згідно визначених користувачем напрямків створювати базу знань (KB), вести двосторонній обмін запитами з користувачем на формалізованій підмножині природної мови, відповідати на питання та ставити їх сам. Такий IA в якості додатку на комп'ютері чи гаджеті може стати особистим секретарем-референтом, консультантом чи навіть експертом з визначених користувачем питань.
В роботі пропонується дослідити підходи до застосування IA на основі знань (KBIA) в галузі електронної дистанційної освіти - E-Learning (EL). EL розглядається як індивідуальний і налаштовуваний сервіс, який дозволяє кожному користувачеві мати простий доступ через мережу до інструментів, послуг і цифрових засобів, необхідних для навчання [1]; як “поєднання навчальних послуг і комп'ютерних технологій для забезпечення високої результативності (high value) інтегрованого навчання: будь-коли (anytime), будь-де (anyplace)” [2]. “Це не те, щоб пройти курс і розмістити його на робочому столі, це нове поєднання ресурсів, інтерактивності, підтримки ефективності та структурованої навчальної діяльності” [2].
Об’єктом дослідження є KBIA, які діють в змінюваному віртуальному середовищі. Предмет дослідження - аналіз підходів агентно-орієнтованого дизайну (AOD) та методів KR для застосування їх в системах підтримки EL, таких як LMS (Learning Management System), ITS (Intelligent Tutoring System), CBE (Competency-Based Education), CAI (Computer-Assisted Instruction), PLE (Personal Learning Environment).
Мета дослідження полягає в тому, щоб шляхом аналізу сучасного стану в галузі IA, вивчення методів та інструментів AOD та KR, визначення можливостей різних методів адаптації та навчання побудувати прототип програмного модуля як системи взаємодіючих KBIA, реалізація якого дозволила б інтегрувати системи підтримки EL з компонентами структурованих знань та процесів, які представляють таку предметну область як вища освіта з її стандартами, ресурсами, програмами та акторами.
Виходячи з предмета дослідження визначено послідовність завдань, виконання яких дозволяє досягти поставлених в роботі мети та цілей.
На стадії аналізу визначити можливість і межі застосування імовірнісної, нечіткої, динамічної, темпоральної логіки, числення подій; методів автоматичного доведення теорем та резолюцій; алгоритмів теорії графів, динамічного програмування, навчання з підкріпленням (RL), байєсівського аналізу; методів KR: декларативних, процедурних, гібридних; порівняти та вибрати для застосування мови програмування та інструменти проєктування і реалізації.
На стадії проектування розробити загальну архітектуру системи; визначити структури даних та алгоритми процедур.
На стадії реалізації згідно проєкту створити прототип програмного модуля, як багатоагентної системи (MAS) взаємодіючих KBIA.
Основними методами виконання роботи є пошук та аналіз джерел релевантних до об’єкта, предмета, мети та завдань дослідження; практична апробація вибраних підходів, методів та інструментів на тестових і реальних даних; порівняння та висновки стосовно можливого застосування випробуваних артефактів. Джерела включають сайти, книги, наукові статті, обговорення, стандарти, патенти, документація на програмні засоби, вихідні коди програм. Практична апробація здійснюється шляхом комп'ютерного моделювання, програмування прототипів, підготовки та аналізу даних, виконання тестових прикладів. Порівняння результатів апробації дозволяє прийняти рішення щодо подальшого використання досліджуваних підходів, методів, структур, інструментів, мов, пакетів, бібліотек для виконання поставлених в дослідженні завдань.
Запропоновані підходи до застосування KBIA в галузі EL матимуть певне інноваційне значення та актуальну практичну цінність в разі використання результатів цієї магістерської роботи для створення реального програмного проєкту та продукту для розширення існуючої системи EL в бік більшої інтерактивності, адаптивності та інтелектуальності.