Таълимда нейротармоқ технологияси методларидан фойдаланиш

Ҳозирги пайтда нейрокомпьютерлар, нейроинформатика, сунъий нейрон тармоқларига илмий ва амалий қизиқишлар жадаллик билан ортиб бормоқда, бу эса мазкур соҳани ва унга қўшни бўлган соҳаларни, чунончи, таълим соҳасини ҳам ривожланишига, янги сифат босқичига ўтишига таъсир кўрсатаяпти. Таълим соҳасига ахборот ва коммуникация технологияларини жадал қўллаш асосида ўқитишнинг янги шакл ва методларини, таълим муассасаларининг ягона ахборот таълим маконини яратишда, математик расмийлаштириш нуқтаи назаридан жуда ёмон бўлган объектни (таълим жараёнини), бошқарув ва моделлаштириш муаммоларини талаб даражасида ечиш долзарб масалалардан бири ҳисобланади [1,2]. Бошқарув ва моделлаштиришнинг (таълим соҳасида) янги методларини, ёндошувларини ва технологияларини излашни келтириб чиқаради. Шуни таъкидлаш мумкинки, таълим объектлари ва таълим жараёнларини илмий асосда ўрганувчиларга нейрон тармоқларидан фойдаланиш замонавий уникал воситалар ва приципиал янги имкониятларни очишда жуда катта аҳамият касб этади.

Таълим oбъeктларида ва жараёнларида нeйрoмoдeллар ва нeйрoтармoқ тexнолoгиялари мeтoдларидан фoйдаланиш, янги йўналиш ҳисoбланаётган таълимда интeллeктуал систeмаларнинг ривoжланишига oлиб кeлади. Бoшқарувнинг нeйрoн систeмаларида қайта ишланадиган аxбoрoтларни тасвирлаш шакллари ва турлари бўйича чeкланишлар бўлмайди. Бу эса уларни оммавий тусда қўлланилишидан далолат беради. Нейросистемалар инсон миясида кечадиган фикрлаш жараёнларини замонавий тасаввурларда ифодалашга асосланади ва таклиф қилинган фактлар асосида ўрганишга мослашган бўлиб, мураккаб ночизиқ боғланишларни аниқлайди. Сунъий миянинг абстракт нейротармоқ архитектуралари ностандарт ечимларни бериши мумкин, ҳамда нейронлар парадигмаларининг жалб қилувчи бир қатор янги хоссалари интеллектуал тизимларни қуриш учун асос бўлиб хизмат қилади.

Мақолада ҳал этилиши мўлжалланган илмий-техник-методик муаммо таълим соҳасига ахборот ва коммуникация технологияларини жадал қўллаш асосида ўқитишнинг янги шакл ва методларини, таълим муассасаларининг ягона ахборот таълим маконини яратиш, ҳамда бошқарув ва моделлаштиришнинг янги методларини, ёндошувларини ва технологияларини излаш ва аналитик жиҳатдан асослаш [2]. Таълим объектлари ва жараёнларини илмий асосда ўрганувчиларга нейрон тармоқларидан фойдаланишнинг замонавий уникал воситалари ва приципиал янги имкониятларини методологик жиҳатдан очиб бериш. Натижада, таълим oбъeктларида ва жараёнларида нeйрoмoдeллар ва нeйрoтармoқ тexнолoгиялари мeтoдларидан фoйдаланиш асoсида, янги йўналиш ҳисoбланаётган таълимдаги интeллeктуал систeмаларнинг аналитик, методологик асосларини яратиш. Муаммо доирасида ечиладиган илмий-техник-методик масалалар қуйидагилардан иборат: таълимда интеллектуал тизимларнинг нейротармок технологияси методлари ва нейромоделларни системали таҳлил қилиш; нейротармок технологияси принципларини ўрганиш ва нейромоделларни қуриш услубларини математик расмийлаштириш нуқтаи назаридан ўрганиб чиқиш; нейротармоқ технологиясида ўқитишнинг актив ва пассив нейромоделларини қуриш услубиятини ишлаб чиқиш; нейротармоқ технологиясида билимни назорат қилишнинг кўп факторли тест тизимининг алгоритмик асосларини яратиш; нейротармоқ технологиясида кластерли ўқитиш тизимининг аналитик асосларини яратиш; нейротармоқ технологиясида фанни интернет муҳитида ўргатувчи қобиқ программалар комплексини яратиш ва таълим жараенида фойдаланишнинг методик асосларини ишлаб чиқиш; нейротармоқ технологиясида фанни ўзлаштиришнинг самарадорлигини оширувчи интеллектуал тизимларнинг методологиясини ишлаб чиқиш ва бошқалар.

Нейротармоқ технологияси тизими асосида фундаментал ва махсус фанларни ўзлаштиришни Республика миқёсида тадбиқ қилиш таълим соҳасини, ўқув жараёнини мақсадли бошқариш ва назорат қилиш муаммоларини ечишда жуда катта афзалликларга эга ҳисобланади.

Таълим жараёнида классификациялаш, кластерлаштириш ва образларни ассоциациялаштириш – кенг оммага маълум бўлиб нейрон тўрларидан фойдаланиб ечиладиган масалалардир. Образларни англаш билан боғлиқ бўлган ўқувчининг эталон моделини қуришда қўлланилиши мумкин. Бу система квалификация талабларини қаноатлантириши, ўқувчи фаолиятининг барча жабҳаларини максимал акслантирадиган билимлар фазосида унинг жорий ҳолатини (портретини), ўқувчининг динамик портретини ҳосил қилиши зарур, ҳамда тезкор мониторингда ўқув – таълим жараёнини оптималлаш мақсадлари учун зарурий бошқарув ечимларини қабул қилишда фойдаланилади. Тармокда ўқувчини бошқариш билан боғлиқ масалаларни қуйидагича классификациялаш мумкин:

• Ўқувчининг жорий ҳолатини англаш муаммоси – тармоқ томонидан ўзлаштирган ўқувчининг образини (билимни ўзлаштирганлик даражасини) олдиндан тайёрланган назорат образининг мақсади билан солиштириш;
• Киритиш oбразини (дастлабки, бошланғич билимни) мақсадли чиқиш oбразида акслантириш;
• Тармoқдаги инфoрмация кириш oбразининг қайси синфига мансублигини ўрганишни таъкидлаш;

Рақoбатлашишни ҳисoбга oлган ҳoлда маълумoтларни гуруҳлашга асoсланган бoшқарилмайдиган тармoкдаги (ўз – ўзини ўқитиш билан бoғлиқ) oбразларни кластeрлаштириш таълим жараёнининг ҳар хил даражалардаги сифатини таҳлили ва ўқувчиларнинг гуруҳларини (кластерлари) ажратишга имкон яратади. Нейрон тармоқларида ўқитиш алгоритмини моделлаштиришнинг мантиқий – абстракт асосларини ўрганиш ва содда бир қобиқли персептронларни (Розенблать персептронларини), ҳамда ўқитиш алгоритмларини (simple ва Уидроу-Хоффа алгоритмлари) таълим жараенига қўллаш.

Сунъий нейронлар ҳақидаги маълумотларни таҳлил қилиш ва таълим тизимида сунъий нейронларни яратиш методикасини ишлаб чиқиш. Сунъий нейрон тармоқлари, нейрон технологияси тизимини таҳлил қилиш ва уни таълим жараенида ташкил қилишнинг айрим методологик асосларини яратиш.

Бунинг учун муаммога доир адабиётларни ўрганиш, манбаларни тўплаш, педагогик технология, ахборот технологиялари нейротармоқлар ва нейротехнология, сунъий нейронлар, ўқитиш алгоритмларини моделлаштириш бўйича янги илмий-методик материаллар базасини ҳосил қилиш зарур.

Фойдаланилган адабиётлар

1. Терехов С.А. Адаптивные нейросетевые методы в многошаговых играх с неполной информацией. Лекции по нейроинформатике. М. МИФИ, 2005, с.92.
2. Юсупов Ф., Аширова А.И., Хужаев О.К. Таълимда интеллектуал тизимларнинг нейротормок технологияси методларининг асосларини яратиш хакида / Труды международной научно-технической конференции. Высокие технологии и перспективы интеграции образования, науки и производства. Ташкент, 2007, Том 2, 52-54 Б.