Проектирование информационной системы подбора курсов профессиональной переподготовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование информационной системы подбора курсов профессиональной переподготовки

Аннотация

автоматизация переподготовка курс профессиональный

Выпускная квалификационная работа на тему «Проектирование информационной системы подбора курсов профессиональной переподготовки» посвящена решению задачи автоматизации поиска курсов профессиональной переподготовки на основе информации, получаемой из открытых источников сети Интернет, с учетом интересов пользователя системы.

Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Первая глава посвящена анализу рынка образовательных услуг и существующих возможностей подбора курсов профессиональной переподготовки. Показано, что при использовании существующих технологий подбора курсов информационная потребность пользователя удовлетворяется не в полной мере, из-за чего перед пользователем возникает проблема выполнения обработки большого объема «частично» релевантной информации, что ведет к временным затратам, а также влияет на качество окончательного выбора. Вторая глава содержит анализ методов реализации информационной системы, позволяющих улучшить релевантность поиска информации и вырабатывать рекомендации на основе найденной информации с учетом интересов пользователя. Для реализации системы выбран подход, основанный на использовании онтологий, описывающих источники информации, предметную область и профиль пользователя. В третьей главе сформулированы требования к информационной системе и ее архитектуре, описаны результаты проектирования: базы знаний и базы данных, а также выполнена разработка макетов пользовательского интерфейса.

Объем работы составляет 60 страниц основного текста, а также включает 8 таблиц, 32 рисунка и 4 приложения. При написании работы использовалось 29 источников.

Введение

В современном развивающемся обществе мониторинг рынка образовательных услуг представляет огромный интерес, как для потенциальных слушателей образовательных курсов, так и для организаций их предоставляющих.

С точки зрения потенциальных слушателей, получение качественного современного дополнительного образования предоставляет возможность расширения трудовых компетенций, освоение смежных или новых сфер деятельности, тем самым повышая уровень конкурентоспособности на рынке труда. Также об актуальности получения дополнительного образования свидетельствует проведенное исследование российского рынка дополнительного профессионального образования (ДПО) изданием East-West Digital News совместно с Фондом общественного мнения (ФОМ) [22], согласно которому 60% аудитории ДПО готовы инвестировать в собственное образование для возможности карьерного роста и увеличения заработной платы. В зависимости от временных и финансовых возможностей существуют различные способы для самосовершенствования и профессионального развития.

Одним из наиболее привлекательных вариантов обучения является профессиональная переподготовка как альтернатива второму высшему образованию, которая позволяет сфокусироваться на профильных дисциплинах, сэкономив денежные средства и время на освоение новой специальности. Выбирая курсы по профессиональной переподготовке посредством Интернет, специалисты часто сталкиваются с разнообразием образовательных организаций и предлагаемых ими программ, относящихся к различным направлениям подготовки, что в свою очередь, ведет к большим затратам времени, и не всегда окончательный выбор курса удовлетворяет требованиям подготовки специалиста.

Вопрос подбора курсов дополнительного образования для развития персонала актуален и для работодателей, так как, инвестируя в персонал, работодатель повышает их уровень профессионализма, что позволяет увеличивать эффективность компании. При подборе курсов профессиональной переподготовки в сети Интернет работодатель также сталкивается с проблемой обработки огромного количества информации и выбора оптимального курса по соотношению цена - качество.

С точки зрения организаций, предоставляющих образовательные услуги, владение актуальной информацией о рынке образовательных услуг является одной из главных возможностей занимать лидирующие позиции среди конкурентов. Однако проведение различных маркетинговых исследований подразумевает дополнительные временные и финансовые издержки для компании, связанные с необходимостью сбора и обработки информации по компаниям-конкурентам.

Таким образом, проектирование автоматизированной информационной системы мониторинга рынка образовательных услуг является особенно актуальным, так как позволяет сократить сроки сбора и обработки информации, что ведет к сокращению финансовых и временных издержек.

Решение задачи рассматривается с точки зрения потенциальных слушателей, поэтому проектируемая информационная система выполняет роль рекомендательной системы, а в качестве области применения рассматриваются курсы профессиональной переподготовки. В дальнейшем система может быть расширена курсами повышения квалификации и др., а также средствами мониторинга рынка образовательных услуг, что ведет к расширению числа потенциальных пользователей системы.

Объектом исследования выпускной квалификационной работы является деятельность по оказанию образовательных услуг и процесс поиска курсов, удовлетворяющих потребностям пользователя. Предмет исследования - средства автоматизации подбора курсов профессиональной переподготовки.

Целью выпускной квалификационной работы является проектирование рекомендательной системы по автоматическому подбору курсов профессиональной переподготовки на основе информации, получаемой из открытых источников сети Интернет, с учетом интересов пользователя.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Произвести анализ рынка образовательных услуг и существующих возможностей подбора курсов профессиональной переподготовки.

2. Произвести анализ технологий реализации информационной системы.

3. Выполнить проектирование информационной системы.

Для решения поставленных задач предлагается использовать:

1. Теорию и методы информационного поиска, а также способы повышения его релевантности.

2. Методы и средства объектно-ориентированного проектирования.

3. Теорию и методы онтологического инжиниринга при построении базы знаний информационной системы.

Результатом проектирования информационной системы является разработанное техническое задание на ее реализацию.

Глава 1. Анализ рынка образовательных услуг и существующих возможностей подбора курсов профессиональной переподготовки

Перед тем как приступить к проектированию информационной системы (ИС) необходимо:

- определить понятие профессионального обучения и выявить критерии подбора курсов с точки зрения пользователя ИС;

- провести анализ процесса подбора курсов профессиональной переподготовки на основе информации, получаемой из открытых источников сети Интернет;

- провести анализ сайтов организаций, предоставляющих образовательные услуги, на наличие необходимой информации для подбора;

- провести анализ существующих решений по автоматизации подбора курсов профессиональной переподготовки.

1.1 Определение критериев подбора курсов профессиональной переподготовки с точки зрения пользователя

Изучение курсов профессиональной переподготовки и выявление основных критериев, обуславливающих их подбор, является важным и ответственным этапом при проектировании информационной системы.

Согласно федеральному закону от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» под профессиональным обучением по программам переподготовки рабочих и служащих понимается профессиональное обучение лиц, уже имеющих профессию рабочего, профессии рабочих или должность служащего, должности служащих, в целях получения новой профессии рабочего или новой должности служащего с учетом потребностей производства, вида профессиональной деятельности [1].

В качестве требований предъявляется [1]:

1. Обучение по программам профессиональной переподготовки могут проводить только организации с государственной лицензией на право оказания образовательных услуг.

2. Программы профессиональной переподготовки разрабатываются на основании установленных квалификационных требований, профессиональных стандартов и требований соответствующих федеральных государственных образовательных стандартов среднего профессионального и (или) высшего образования к результатам освоения образовательных программ.

3. После окончания обучения и успешного прохождения аттестации выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного организацией образца.

4. Длительность обучения по программам профессиональной переподготовки составляет не менее 250 часов [2].

Проведенный анализ предпочтений студентов и молодых специалистов при выборе дополнительного образования и профессиональной переподготовки в 2016 году в статье Емельяновой О.Я. [9] показал, что наибольший интерес респондентов вызывает изучение банковского дела и финансового менеджмента, а также психологии в деловой среде (рис. 1.1). При этом важными критериями являются форма обучения (предпочтение отдается заочной форме получения образования) и возможность обучения при умеренных затратах (рис. 1.2).

После проведения анализа материалов по курсам профессиональной переподготовки можно выявить критерии, по которым должен производиться подбор курсов на основе информации, получаемой из открытых источников сети Интернет, с точки зрения пользователя:

- направление обучения;

- наименование курса и его описание;



Рис. 1.1. Выбор курсов профессиональной переподготовкиЕмельянова О.Я. Анализ предпочтений студентов и молодых специалистов в выборе дополнительного образования и профессиональной переподготовки / О.Я. Емельянова, И.В. Шершень, В.С. Самсонов // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - №6. - URL: http://www.scienceeducation.ru/article

/view?id=25785 (дата обращения: 02.05.2019).

Рис. 1.2. Стоимость, которую студенты согласны уплатить за обучение по программам профессиональной переподготовки Там же.

- уровень образования;

- форма обучения;

- стоимость обучения;

- учебная программа и планы (с перечнем компетенций, которые подлежат усовершенствованию и/или новых компетенций, которые формируются в процессе обучения);

- начало обучения;

- выдаваемый документ.

В связи с тем, что поиск информации будет осуществляться в сети Интернет, огромное влияние на его качество оказывает формат, в котором хранится информация на Интернет-ресурсе, так как он напрямую влияет на возможность извлечения и анализа данных. Поэтому анализ сайтов организаций, предоставляющих образовательные услуги, приведенный в следующем параграфе, предусматривает оценку не только наличия необходимой информации, но и формата в котором данная информация хранится.

1.2 Анализ процесса подбора курсов переподготовки в сети Интернет

При подборе курсов профессиональной переподготовки на основе информации, получаемой из открытых источников сети Интернет, как правило, используются поисковые системы. Поисковые системы (ПС) разработаны для удовлетворения потребности, возникающей при информационном поиске.

Согласно статистике портала SEO-AUDITOR http://gs.seo-auditor.com.ru/ популярными ПС в России являются Яндекс и Google (рис. 1.3). Популярность ПС оценивается как доля поискового трафика, генерируемая данной ПС в российской части Интернета.

Рис. 1.3. Популярность поисковых систем на 2018 год

Алгоритм работы ПС заключается в том, что пользователь вводит поисковый запрос, состоящий из нескольких ключевых слов, относящихся к интересующей его области [11]. Далее ПС формируется список, найденных Интернет-ресурсов по данному запросу. ПС позволяют производить уточнение поиска посредством расширенного поиска, а также вести поиск при помощи специальных команд, которые позволяют увеличить релевантность результатов поиска информации.

Рассмотрим процесс подбора курсов переподготовки в сети Интернет, основанного на поиске по ключевым словам. Модель процесса «AS-IS» представлена в виде диаграммы в нотации IDEF0 (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Подбор курсов профессиональной переподготовки в сети Интернет

Входом являются критерии подбора курсов профессиональной переподготовки с точки зрения пользователя.

Управление процессом осуществляется на основании Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» [1] и приказа Минобрнауки России [2], регламентирующих деятельность по образовательным программ профессиональной переподготовки, и поисковых стандартов, в которых прописаны алгоритмы поиска и анализа контента сайта поисковой выдачи.

Механизмами, с помощью которых осуществляется процесс, являются пользователь и средства поиска в сети Интернет, которые осуществляют подбор Интернет-ресурсов по курсам профессиональной переподготовки из открытых источников сети Интернет.

На выходе процесса получаем выбранный курс профессиональной переподготовки.

Ниже представлена декомпозиция (рис. 1.5) приведённой диаграммы, в которой выделяются следующие подпроцессы: формирование и ввод поискового запроса в ПС, обработка запроса ПС, формирование ПС списка Интернет-ресурсов по указанному запросу и анализ списка по курсам профессиональной переподготовки.

Проведем декомпозицию этапа анализа списка Интернет-ресурсов по курсам профессиональной переподготовки для выявления последовательности выполнения анализа данных (рис. 1.6).

Этап анализа списка по курсам профессиональной переподготовки состоит из 4 подпроцессов: переход по каждому Интернет-адресу из списка выдачи ПС, просмотр информации по каждому курсу профессиональной переподготовки из результатов поисковой выдачи, формирование перечня курсов в соответствии с выдвинутыми критериями и проведение сравнения курсов.

Декомпозиция процесса подбора курсов профессиональной переподготовки в сети Интернет позволяет выявить следующие проблемы, с которыми сталкивается пользователь:

а) нерелевантность результатов поиска информационной потребности пользователя;

б) необъективность выбора курса профессиональной переподготовки из-за отсутствия у пользователя глубоких знаний о данной области.

Несоответствие информационной потребности пользователя результатам поисковой выдачи возникает из-за большого количества информации, располагающейся в Интернете, и из-за того, как пользователь формулирует свой запрос. В результате чего возможна «парадоксальная ситуация, когда удовлетворение информационной потребности пользователя может быть обратно пропорционально релевантности выдачи» ПС [19].

Рис. 1.5. Декомпозиция процесса подбора курсов профессиональной переподготовки в сети Интернет

Рис. 1.6. Декомпозиция подпроцесса анализа списка по курсам профессиональной переподготовки

В качестве примера выполним поиск в ПС Google (рис. 1.7) для нахождения курсов профессиональной переподготовки в г. Перми очной формы обучения.



Рис. 1.7. Результат поисковой выдачи «курсы профессиональной переподготовки пермь очное обучение» в ПС Google

В результате выполненного запроса ПС было найдено 585 000 Интернет-страниц, соответствующих ему, а также при проверке первых 10 Интернет-ресурсов поисковой выдачи.

Пять из них не соответствуют информационным потребностям:

- два Интернет-ресурса предоставляют информацию по обучению только по дистанционной форме обучения;

- один Интернет-ресурс является статьей с рекомендациями, где пройти переподготовку на учителя начальных классов;

- один Интернет-ресурс является агрегатором информации по курсам дополнительного образования;

- один Интернет-ресурс предоставляют информацию по обучению в г. Верещагино Пермского Края.

Схожий результат поисковой выдачи был и у ПС Яндекс.

При анализе результатов выдачи ПС возникает еще одна проблема, которая заключается в том, что пользователю необходимо провести самостоятельный анализ большого объема «частично» релевантной информации, что ведет к временным затратам, а также влияет на качество окончательного выбора.

В качестве решения перечисленных проблем в данной работе в следующей главе предложено использование онтологического подхода для улучшения релевантности поиска и рекомендательной системы, как модуля проектируемой ИС, основанного на анализе интересов пользователя, для улучшения ранжирования результатов в ПС.

1.3 Анализ сайтов организаций, предоставляющих образовательные услуги

В соответствии с критериями, сформированными для подбора курсов переподготовки, выполнен анализ сайтов крупных организаций, предоставляющих образовательные услуги в городе Перми по наличию требуемой информации. Также данные сайты были проверены на наличие лицензии на предоставление образовательных услуг и уставных документов.

Данный анализ обусловлен тем, что содержащийся в Интернет-ресурсах контент и его формат напрямую влияют на результаты выдачи ПС.

ГАОО ДПО ИПК-РМЦПК

Государственная автономная образовательная организация дополнительного профессионального образования «ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ - РМЦПК» (рис. 1.8) осуществляет переподготовку и повышение квалификации работников с высшим и средним профессиональным образованием, руководящих работников и специалистов предприятий, организаций, учреждений, рабочих, государственных служащих, незанятого населения и безработных специалистов; профессиональное обучение рабочих и служащих; реализация дополнительного образования детей и взрослых; подготовка научно-педагогических кадров [20].

Рис. 1.8. Сайт ГАОО ДПО ИПК-РМЦПК

Направление обучения. Перечень всех направлений обучения представлен в текстовом формате на странице сайта в разделе «Программы». Для некоторых направлений обучения имеется дополнительное их деление. Например, направление обучения «Экономика» подразделяется на «Бухгалтерский учет», «Оценочная деятельность», «Управление финансами», «Внешнеэкономическая деятельность» и «Цифровая экономика».

Наименование курса и его описание. Перечень всех наименований курсов располагается на странице выбранного направления обучения. Краткое описание курса располагается на странице выбранного направления обучения в раскрывающемся списке для курса. Полное описание представлено на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Уровень образования, Стоимость обучения, Выдаваемый документ. Информация представлена на странице выбранного направления обучения в раскрывающемся списке для курса и на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Форма обучения. Организация осуществляет очное, очно-заочное и дистанционное обучение. Данная информация представлена в текстовом формате на странице выбранного направления обучения в раскрывающемся списке для курса и на странице курса.

Учебные программы и планы. Представлен перечень изучаемых дисциплин и общее время обучения в текстовом формате на странице сайта в раскрывающихся списках. Учебный план с расчасовкой представлен не для всех направлений. Данная информация располагается в разделе «Программы», далее необходимо осуществить переход в зависимости от интересующего направления обучения.

Начало обучения. Информация представлена сайта в разделе «Программы», на странице выбранного направления обучения и на странице курса в блоке «Ближайшие события». Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Лицензия. Представлены электронные копии оригиналов лицензий в формате *.gif. Данная информация располагается в разделе «Сведения об институте - Документы - Лицензия». Также лицензия представлена на стартовой странице сайта организации.

Уставные документы, договор. Представлены электронные копии оригиналов документов в формате *.pdf. Данная информация располагается в разделе «Сведения об образовательной организации - Документы».

НИУ ВШЭ - Пермь

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (рис. 1.9) является федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования, а также осуществляет обучение по программам, рассчитанным на взрослых людей, которым необходимо повысить квалификацию, пройти профессиональную переподготовку или получить второе высшее образование в области менеджмента, финансов, маркетинга, управления персоналом, бухгалтерского учета [16].

Рис. 1.9. Сайт НИУ ВШЭ - Пермь

Направление обучения. Перечень всех направлений обучения представлен в текстовом формате на странице «Профессиональная переподготовка».

Наименование курса и его описание. Перечень всех наименований курсов располагается на странице «Профессиональная переподготовка». Описание курса представлено на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Уровень образования, Стоимость обучения, Выдаваемый документ, Начало обучения. Информация представлена на странице курса. Стоимость также представлена на странице «Профессиональная переподготовка». Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Форма обучения. Организация осуществляет очно-заочное и дистанционное обучение. Данная информация представлена в текстовом формате на странице курса.

Учебные программы и планы. Представлен перечень изучаемых дисциплин с детальной расчасовкой для каждой изучаемой дисциплины. Данная информация представлена в формате *.doc для каждого курса отдельно. А также указано общее время обучения в текстовом формате на странице курса.

Лицензия. Данная информация представлена в текстовом формате на странице сайта в разделе «О Вышке - Устав и лицензии». А также электронная копия оригинала лицензии в формате *.pdf.

Уставные документы, договор. Представлены электронные копии оригиналов документов в формате *.pdf. Данная информация располагается в разделе «Сведения об образовательной организации - Документы».

ПНИПУ

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (рис. 1.10) является федеральным государственным бюджетным образовательным учреждение высшего образования, а также осуществляет дополнительное профессиональное образование (ДПО) и оказание образовательные услуг в сфере ДПО [18].

Рис. 1.10. Сайт ПНИПУ

Направление обучения. Перечень всех направлений обучения представлен в текстовом формате на странице «Программы профессиональной переподготовки».

Наименование курса и его описание. Перечень части наименований курсов располагается на странице «Программы профессиональной переподготовки». Описание курса представлено на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Уровень образования, Выдаваемый документ. Информация представлена на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Стоимость обучения, Начало обучения. Информация отсутствует.

Форма обучения. Организация осуществляет очное и очно-заочное обучение. Данная информация представлена в текстовом формате на странице курса.

Учебные программы и планы. Представлен перечень изучаемых дисциплин с детальной расчасовкой для каждой изучаемой дисциплины. Данная информация представлена в формате *.pdf для каждого курса отдельно. А также указано общее время обучения в текстовом формате на странице «Программы профессиональной переподготовки» и курса.

Лицензия. Представлены электронные копии оригиналов лицензий в формате *. jpg. Данная информация располагается в разделе «Образование - Дополнительное образование - Лицензия по ДПО».

Уставные документы, договор. Представлены электронные копии оригиналов документов в формате *.pdf. Данная информация располагается в разделе «Университет - Сведения об образовательной организации - Документы».

ПГНИУ

Пермский государственный национальный исследовательский университет (рис. 1.11) реализует в пределах контрольных цифр приема граждан основных образовательных программ начального профессионального, среднего профессионального, высшего профессионального, послевузовского профессионального образования, дополнительных профессиональных образовательных программ в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами, федеральными государственными требованиями, образовательными стандартами и требованиями, самостоятельно устанавливаемыми вузом, а также реализация основных общеобразовательных программ среднего (полного) общего образования в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами [17].

Рис. 1.11. Сайт ПГНИУ

Направление обучения. Перечень направлений отсутствует.

Наименование курса и его описание. Перечень наименований курсов располагается на странице «Дополнительное образование». Описание курса представлено в формате *.pdf.

Уровень образования, Выдаваемый документ, Стоимость обучения, Начало обучения. Информация представлена на странице «Дополнительное образование». Данная информация представлена в описании курса в формате *.pdf.

Форма обучения. Организация осуществляет очное и очно-заочное обучение. Данная информация представлена в описании курса в формате *.pdf на странице «Дополнительное образование».

Учебные программы и планы. Представлен перечень модулей программы и общее время обучение. Данная информация представлена в формате *.pdf в описании курса в формате *.pdf на странице «Дополнительное образование».

Лицензия. Представлены электронные копии оригиналов лицензий в формате *. pdf. Данная информация располагается в разделе «Университет - Нормативное обеспечение - Лицензия и аккредитация».

Уставные документы, договор. Представлены электронные копии оригиналов документов в формате *.pdf. Данная информация располагается в разделе «Университет - Нормативное обеспечение - Нормативные акты ПГНИУ».

АНО ДПО «УрИПКиП»

Уральский институт повышения квалификации и переподготовки (рис. 1.12) является автономной некоммерческой организацией дополнительного профессионального образования [23].

Рис. 1.12. Сайт АНО ДПО «УрИПКиП»

Направления обучения. Перечень всех направлений обучения представлен в текстовом формате на главной странице сайта.

Наименование курса и его описание. Перечень всех наименований курсов располагается на странице выбранного направления обучения. Краткое описание курса располагается на странице выбранного направления обучения. Полное описание представлено на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице.

Уровень образования, Стоимость обучения, Выдаваемый документ, Начало обучения. Информация представлена на странице курса. Данная информация представлена в текстовом формате на странице. Стоимость и начало обучения также представлена на странице выбранного направления обучения.

Форма обучения. Организация осуществляет дистанционное обучение. Данная информация представлена в текстовом формате на странице сайта в разделе «Дистанционные программы».

Учебные программы и планы. Представлен перечень изучаемых дисциплин с детальной расчасовкой для каждой изучаемой дисциплины, а также указано общее время обучения. Данная информация представлена в текстовом формате на странице сайта в разделе «Программы» для каждого курса отдельно.

Лицензия. Представлены электронные копии оригиналов лицензий в формате *.jpg. Данная информация располагается в разделе «Лицензия и документы». Также лицензия представлена на стартовой странице сайта организации.

Уставные документы, договор. Представлены электронные копии оригиналов документов в формате *.pdf. Данная информация располагается в разделе «Сведения об институте - Документы».

Сравнительный анализ содержания сайтов

Полученные результаты оформлены в виде таблицы (см. табл. 1.1). Как видно из таблицы 1.1, информация по курсам профессиональной переподготовки представлена как в структурированном текстовом формате, так и неструктурированном формате. В этом случае возникает проблема поиска и выборки необходимой информации из большого неструктурированного массива [10].

Данный анализ позволяет выявить особенности размещения необходимой информации по курсам переподготовки на сайтах организаций, которые будут учтены при построении модели автоматизации подбора курсов.

1.4 Анализ существующих ИС подбора курсов профессиональной переподготовки

Информационные системы подбора курсов позволяют решать проблемы, связанные с процессом поиска курсов профессиональной переподготовки, тем самым сокращая временные издержки.

Таблица 1.1.Сравнительная таблица форматов информации сайтов организаций

	ГАОО ДПО ИПК-РМЦПК	НИУ ВШЭ - Пермь	ПНИПУ	ПГНИУ	АНО ДПО «УрИПКиП»
Направление обучения	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте	-	текст на сайте
Наименование курса и его описание	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте
Уровень образования, Стоимость обучения, Выдаваемый документ, Начало обучения.	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте (частично)	pdf	текст на сайте
Форма обучения	текст на сайте	текст на сайте	текст на сайте	pdf	текст на сайте
Учебные программы и планы. Длительность обучения	текст на сайте	текст на сайте , doc	текст на сайте, doc	pdf	текст на сайте
Лицензия	gif	текст на сайте, pdf	jpeg	pdf	jpeg
Уставные документы, договор	pdf	pdf	pdf	pdf	pdf
Стоимость обучения	текст на сайте	текст на сайте	-	pdf	текст на сайте

Прежде чем начать проектирование новой информационной системы подбора курсов профессиональной переподготовки, рассмотрим существующие программные решения, предназначенные для автоматизации данного процесса, и проведём их анализ сформированным требованиям к проектируемой информационной системе. Таким образом, критериями оценки выступают следующие требования:

1. Выполнение поиск курса по запросу.

2. Возможность отбора курсов по критериям пользователя.

3. Фильтрация результатов отбора (например, по цене, по дате и т.д.)

4. Ранжирование курсов с учётом предпочтений пользователя.

Сервис «Edumarket.ru. Образование»

Сервис «Edumarket.ru. Образование» http://edumarket.ru/ (рис. 1.13) позволяет осуществлять отбор курсов переподготовки по региону, деталям оплаты, форме обучения, направлению обучения, виду обучения. Сортировка информации осуществляется по стоимости обучения и по дате. Для каждого курса выводится его наименование, краткое описание курса, дата начала и стоимость, а также установлены графические пометки о наличии скидки и возможности оплаты Edumoney. Помощь при подборе курса выполняет онлайн-консультант.

Основным недостатком данного сервиса является ограниченность предоставляемой информации, так как в результатах отбора присутствуют курсы одной организации. Отсутствуют рекомендации, основанные на интересах пользователя.



Рис. 1.13. Сайт сервиса «Edumarket.ru. Образование»

Сервис «Учёба.ру»

Сервис «Учёба.ру» https://www.ucheba.ru/ (рис. 1.14) позволяет осуществлять отбор курсов переподготовки по форме обучения, сроку обучения и стоимости. Имеется возможность отбора по специальности и расположению. Доступна сортировка результатов поиска по стоимости обучения, длительности и дате начала курсов.

Для каждого курса выводится его наименование, дата начала и стоимость. Регистрация на портале даёт: возможность выбирать и сравнивать учебные заведения и обучающие программы, задавать вопросы представителям учебных заведений и получать на них ответы, отправлять заявки на обучение и записываться на интересующие курсы, писать отзывы об учебных заведениях, где сейчас обучаетесь или учились раньше.

В личном профиле имеется возможность настройки связи с профилем социальной сети.

Рис. 1.14. Сайт сервиса «Учёба.ру»

Основным недостатком данного сервиса является ограниченность предоставляемой информации, так как в результатах отбора курсов для очной, очно-заочной и заочной формы обучения для региона Пермский край в результатах отбора присутствуют курсы по трём организации и количество направлений тоже ограничено. При выполнении поиска по образовательным организациям (например, по организациям из параграфа выше) информация по курсам профессиональной переподготовки отсутствует.

Сервис Teach Me Please

Сервис Teach Me Please https://teachmeplease.ru/ (рис. 1.15) позволяет осуществлять отбор курсов переподготовки по форме обучения, направлению, группе и расположению. Результаты поиска подразделяются по организациям, предоставляющие образовательные услуги. Для каждого курса выводится его наименование, форма обучения, группа и стоимость. Регистрация на портале даёт: возможность выбирать и сравнивать учебные заведения и обучающие программы, отправлять заявки на обучение и записываться на интересующие курсы.

Рис. 1.15. Сайт сервиса Teach Me Please

Основным недостатком данного сервиса является ограниченность предоставляемой информации, так как в результатах отбора для очной, очно-заочной и заочной формы обучения для города Пермь поиск не дал результатов.

Сравнительный анализ инструментов

Результаты анализа ИС, реализующих подбор курсов, приведены в табл. 1.2. В анализ также включены ПС.

Таблица 1.2. Сравнение характеристик ИС, реализующих подбор курсов

Критерии	«Edumarket.ru. Образование»	Сервис «Учёба.ру»	Сервис Teach Me Please	ПС
Выполнять поиск курса по запросу	+	+	+	+
Возможность отбора курсов по параметрам и их фильтрация	+	+	+	-
Возможность фильтрации результатов подбора	+	+	-	-
Ранжирование курсов с учётом предпочтений пользователя	-	+/-	-	-

По результатам анализа выявлено, что использование ИС, реализующих подбор курсов, позволяет осуществлять агрегацию информации по курсам в единую базу сервиса, что является преимуществом по сравнению с ПС, так как сокращается количество нерелевантной информации для пользователя. А также подобного рода сервисы предлагают возможность фильтрации с использованием нескольких параметров, а также сортировки результатов подбора. С другой стороны, рассмотренные ИС осуществляют подбор курсов профессиональной переподготовки не в полном объеме (например, отсутствует информация по курсам профессиональной переподготовки для конкретного региона) и при ранжировании результатов подбора курса отсутствует возможность учёта пользовательских интересов (например, получение желаемых компетенций).

Таким образом, проектирование ИС подбора курсов профессиональной переподготовки с рекомендательным модулем из открытых источников сети Интернет является актуальным.

Глава 2. Анализ методов реализации информационной системы

Исходя из результатов анализа процесса подбора курсов профессиональной переподготовки, при проектировании ИС необходимо предусмотреть подходы:

- по улучшению релевантности поиска информации;

- по выработке рекомендаций на основе найденной информации с учетом интересов пользователя.

2.1 Использование онтологии для решения задачи поиска

Проведенный анализ в предыдущей главе показал, что при подборе курсов профессиональной переподготовки, одной из главных задач которую необходимо решить это повышение релевантности поиска с точки зрения пользователя. На данный момент существуют различные подходы для решения подобных задач. Традиционным подходом к решению задач поиска информации является онтологический подход для описания предметной области [13].

Понятие онтологии в области информационных технологий впервые применил Т. Грубер [27], онтология - это «спецификация концептуализации». «Концептуализация, связанная с введением абстрактных объектов и других понятий для описания мира - это абстрактный, упрощенный взгляд на мир, который мы хотим представить для некоторой цели» [5].

Онтология состоит из трех основных компонентов:

- понятия/классы - наборы объектов;

- отношения/свойства - зависимость между понятиями (объектами) онтологии;

- аксиомы/функции - особый вид отношений между понятиями, правила (ограничения).

При описании онтологии также применяются:

- экземпляры - физические или абстрактные объекты определенного класса;

- атрибуты - информация об объекте (наименование, значение).

Другими словами, использование онтологии для описания предметной области позволяет установить связи понятий, их семантику и исключать нерелевантную информацию.

Например, И.Ю. Балашовой [4] спроектирована предметная онтология «Электронное образование» (рис.2.2).

Рис. 2.2. Фрагмент иерархии классов предметной онтологии «Электронное обучение» Сост. по источнику: Балашова И. Ю. Построение и исследование предметной онтологии электронного обучения // Программные продукты и системы. - 2014. - №3 (107). - С. 28.

В работе [4] выполнен анализ нормативов, согласно которым регламентируется электронное образование. По результатам анализа спроектирована онтология предметной области «Электронное образование»: выделены основные классы (табл. 2.1) и свойства (табл. 2.2). Список понятий и связей между ними разрабатывается на основе существующих нормативов в данной области. Возможность внесения изменений в структуру онтологии и её расширения, обеспечивает поддержание её соответствия установленным нормативам при их изменении.

Таблица 2.1. Иерархия классов онтологии «Электронное обучение» [4]

Классы	Подклассы	Детализация подкласса
Нормативная база	Законодательство об образовании	Нормативные правовые акты, регулирующие отношения в сфере образования
	Нормативные документы системы образования	Образовательные стандарты, ФГОС, ФГТ, Образовательные программы
	Нормативные документы по стандартизации	Международные стандарты, разрабатываемые ИСО/МЭК СТК 1/ПК 36, системы спецификаций: LTSA, AICC, SCORM, IMS
Участники образовательных отношений	Организации, осуществляющие образовательную деятельность
	Педагогические работники	Преподаватели, инструкторы, тьюторы
	Обучающиеся
Средства электронного обучения	Информационно-телекоммуникационные сети
	Информационные технологии
	Технические средства, обеспечивающие обработку информации, содержащейся в базах данных
	Информация, содержащаяся в базе данных и используемая при реализации образовательных программ	Информация об обучающемся, образовательный контент, другая информация
	Информационные системы	LMS/LCMS, другие классы информационных систем
Планируемые результаты освоения образовательной программы	Компетенции, другие результаты

Таблица 2.2. Объектные свойства онтологии «Электронное обучение» Сост. по источнику: Балашова И. Ю. Построение и исследование предметной онтологии электронного обучения // Программные продукты и системы. - 2014. - №3 (107). - С. 30.

№	Класс/Подкласс	Диапазон значений свойства	Описание свойства
1	Законодательство об образовании. Нормативные документы системы образования	Участники образовательных отношений	Законодательство об образовании и нормативные документы, входящие в структуру системы образования, регулируют деятельность и отношения в сфере образования участников образовательных отношений
2	Нормативные документы по стандартизации	Средства электронного обучения	Документы по стандартизации устанавливают для всеобщего и многократного использования общие принципы и характеристики средств электронного обучения
3	Организации, осуществляющие образовательную деятельность	Образовательные программы	Организации, осуществляющие образовательную деятельность, реализуют образовательные программы
4	Образовательные программы	Планируемые результаты освоения образовательной программы	Образовательные программы содержат описание планируемых результатов освоения образовательной программы
5	Участники образовательных отношений	Средства электронного обучения	Участники образовательных отношений используют средства электронного обучения для организации образовательной деятельности
6	LMS/LCMS	Обучающиеся	LMS/LCMS поддерживают обучение обучающихся
7	LMS/LCMS	Обучающиеся	LMS/LCMS поддерживают аттестацию обучающихся
8	LMS/LCMS	Образовательный контент	LMS/LCMS поддерживают разработку, обновление образовательного контента
9	Обучающиеся	Организации, осуществляющие образовательную деятельность	Обучающиеся получают образование в организациях, осуществляющих образовательную деятельность
10	Обучающиеся	Образовательная программа	Обучающиеся осваивают образовательную программу
11	Обучающиеся	Планируемые результаты освоения образовательной программы	Обучающиеся должны овладеть совокупностью планируемых результатов освоения образовательной программы
12	Педагогические работники	Обучающиеся	Педагогические работники выполняют обязанности по обучению, воспитанию обучающихся и (или) организации образовательной деятельности
13	Педагогические работники	Организации, осуществляющие образовательную деятельность	Педагогические работники состоят в трудовых, служебных отношениях с организацией, осуществляющей образовательную деятельность

А в работе А.В. Маликова [14] описывается модель дистанционного образования, состоящей из трех моделей: модель предметной области, модель пользователя и модель обучения. Модель предметной области представляет собой описание концептов, которые изучаются в процессе обучения, с использованием онтологий (рис. 2.3).



Рис. 2.3. Пример онтологии предметной области «Информатика» Сост. по источнику: Маликов А. В. Модель системы дистанционного образования, основанная на онтологии предметных областей курсов обучения / А. В. Маликов, А. С. Целиковский // Образовательные технологии и общество. - 2011. - №3. - С. 389.

При описании онтологии в концептах используются различные виды отношений, которые позволяют выстраивать логические цепочки изучения для единого представления предметной области.

Модель пользователя используется для адаптации системы обучения. Модель содержит статическую информацию (например, регистрационные данные) и динамическую, которая меняется в процессе обучения (например, знания о предметной области).

Содержание курсов, определенной предметной области, описывается в модели обучения. Используя эти модели, выполняется подбор наиболее подходящих курсов в зависимости от целей обучения пользователя и его знаний.

При решении задач поиска информации онтология представляет собой базу знаний, которая включает не только описание предметной области, но и описание самих источников информации. Например, в работе Е.В. Смирновой [21] онтология предметной области дополнена, используемыми в процессе обучения онтологиями: онтология учебной программы, онтология задач обучения и онтология для оценки качества учебных пособий. Таким образом, можно сделать вывод об универсальности использовании онтологического подхода для описания различных областей знаний.

Исходя из задач, решаемых в данной работе, при проектировании базы знаний воспользуемся подходом, предложенным в работе И.М. Шаляевой [29] при поиске и извлечении информации из Интернет, который основан на использовании в качестве базы знаний трех онтологий: онтология предметной области, онтология источников информации и онтология, извлекаемых структур данных (рис. 2.4). Так как вместо средств анализа процессов в проектируемой ИС будет использоваться рекомендательная система, то онтология извлекаемых структур данных, будет заменена онтологией профиля пользователя.

Рис. 2.4. База знаний онтологической системы мониторинга глобальных процессов на основе Интернет-новостей Сост. по источнику: Shalyaeva I. Ontology-Driven System for Monitoring Global Processes on Basis of Internet News / I. Shalyaeva, V. Lanin, L. Lyadova // 11th IEEE International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT): Conference Proceedings (Vol.2) Vol. 2. M.: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017. - P. 387.

2.2 Использование рекомендательной системы в качестве модуля проектируемой ИС

Одним из способов повышения эффективности работы с Интернет_ресурсами является использование сервисов, предоставляемых различными системами подготовки рекомендаций [8].

Под рекомендательной системой понимается компьютерная программа, которая на основе информации о пользователе, желающем произвести выбор, и объектах выбора строит конкретные рекомендации [6]. Благодаря чему достигается ограничение количества Интернет-ресурсов, и перед пользователем появляются только «оптимальные» с точки зрения системы варианты.

Из многообразия рекомендательных систем можно выделить:

1. Рекомендательные системы, основанные на контенте (content-based) (рис. 2.5), не зависят от информации о предшествующем поведении пользователей, но нуждаются в данных об объектах для формирования рекомендаций, а корректность информации напрямую влияет на качество результатах [6].

2. Рекомендательные системы, построенные на алгоритме коллаборативной фильтрации (рис. 2.5): предпочтения пользователя генерируются на основании схожести интересов с другими пользовательских профилей. Алгоритм коллаборативной фильтрации обладает гибкостью и показывает хорошие результаты во многих областях, однако он имеет ряд недостатков, таких как проблема холодного старта (необходимость накопления начальной базы оценок для получения рекомендаций) и разреженность матрицы рейтингов [6].

3. Гибридные рекомендательные системы представляют собой комбинацию систем, основанных на контенте, и систем с коллаборативной фильтрацией, что позволяет повысить точность рекомендаций. В последнее время данный вид рекомендательных систем получил широкое распространение.



Рис. 2.5. Примеры рекомендаций, основанных на коллаборативной фильтрации и на контенте Сост. по источнику: Calderon P. An Overview of Recommendation Systems // Data meets media [Электронный ресурс] - URL: http://datameetsmedia.com/an-overview-of-recommendation-systems (дата обращения: 02.05.2019).

При рассмотрении рекомендательных систем с точки зрения их архитектуры можно выделить:

- рекомендательные системы, разработанные для применения в конкретной предметной области;

- рекомендательные системы, которые настраиваются под предметную область и выступают в роли самостоятельного модуля;

- фреймворки, содержащие функции для разработки рекомендательной системы;

- исследовательские прототипы.

Сравнительный анализ вышеперечисленных систем был проведен в работе К.М. Мальковой [15] (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Сравнение существующих решений Сост. по источнику: Малькова К. М. Разработка рекомендательной системы: реализация микросервисов для автоматической обработки и интеллектуального анализа данных: Выпускная квалификационная работа. НИУ ВШЭ, Пермь, 2017

Критерии	Рекомендательные системы для конкретной области	Исследовательские прототипы (Unresyst)	Фреймворки (RankSys, Crab, LensKit)	Универсальные системы (ActionML)
Возможность настройки системы на предметную область	-	+	-	+
Отсутствие необходимости разработки собственного программного кода	-	+	-	+
Возможность внедрения универсальной системы в собственный проект в качестве отдельного модуля	-	-	-	+
Наличие графического интерфейса для работы с системой	-	-	-	-
Наличие готового программного продукта на рынке ПО	-	-	+	+

На основании данного анализа наиболее подходящим вариантом решения задач данной работы, таких как предоставление рекомендаций пользователю, а также возможности внедрения системы в собственный проект в качестве модуля, можно выделить универсальную систему ActionML. С другой стороны из-за отсутствия графического интерфейса у ActionML, а также потребности в перенастройке под различные системы, так как модуль должен быть настроен на использование в конкретной системе, то целесообразно разработать свой рекомендательный модуль для решения поставленных задач.

2.3 Профиль пользователя в рекомендательных системах

Для выработки качественных рекомендаций, учитывающих потребности пользователей и их интересы, предлагается использовать профиль пользователя.

Профиль пользователя может формироваться как на основе просмотра им Интернет-ресурсов по курсам профессиональной переподготовки, так заполнением личных предпочтений. Используя профиль пользователя и схожие с ним профили других пользователей, система генерирует рекомендации.

Например, подход схожести профилей пользователей используется при рекомендации кинофильмов на сайте IMBd.com, выборе товаров на сайте Amazon.com или выборе музыки в приложении Яндекс.Музыка.

Для решения проблемы «холодного старта» некоторые рекомендательные системы используют опрос нового пользователя и в дальнейшем опираются на оценки пользователя [3]. Например, рекомендательная система Surfingbird.

Также для решения данной проблемы всё чаще рекомендательные системы используют уже созданные профили пользователей, например из социальных сетей таких как «ВКонтакте», Fasebook, Instagram. Например, в статье Авхадеева Б. Р. [3] спроектирована и разработана рекомендательная система, обеспечивающая анализ интересов и предоставление рекомендаций пользователям социальной сети «ВКонтакте» на основе данных из профиля конкретного пользователя. Данная система автоматизирует веб-серфинг и фильтрацию контента, используя профиль в социальной сети «ВКонтакте», который содержит: персональную информацию, которая заполняется самостоятельно пользователем, список друзей, сообществ, подписок, которые формируются в процессе активности пользователя, мета-контент.

Для формализации профиля пользователя в современных рекомендательных системах всё чаще используется онтологический подход. В работе [28] представлена онтология для описания профиля пользователя, ориентированного на учебную деятельность. Основное внимание в онтологии уделяется статическому и динамическому профилю пользователя. Статический профиль содержит информацию, предоставленную пользователем в виде личных и профессиональных данных, интересов, биографических данных. Динамический профиль состоит из информации, полученной в результате его взаимодействия с сообществом на всех уровнях знаний, таких как файлы, публикации и др. На рисунке 2.6 показаны основные классы понятий, определенные как ссылки в онтологии профиля пользователя.

Рис. 2.6. Онтология профиля пользователя Сост. по источнику: Ribeiro A. Towards ontological profiles in communities of practice [Электронный ресурс]. URL: - https://www.researchgate.net/publication/236669547_Towards_ontological_profiles_in_communities_of_practice' (дата обращения: 02.05.2019).

Профиль пользователя содержит: идентичность, взаимодействия, интересы, роли и навыки (табл. 2.4). В статическом контексте все эти понятия будут сообщены пользователем. В динамическом контексте информация может быть получена из взаимодействий с членами сообществ, а также из взаимодействий с инструментами в сообществе.

Благодаря тому, что онтологический подход позволяет использовать повторно онтологию и предоставляет гибкие инструменты для ее изменения, то описанную онтологию профиля пользователя [28] можно использовать в качестве основы при построении онтологии профиля пользователя в данной работе.