Математическая морфология.
Электронный математический и
медико-биологический журнал. - Т. 10. -
Вып. 4. - 2011. - URL:
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-32-html/TITL-32.htm
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-32-html/cont.htm
УДК
623.76
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНИВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И УРОВНЯ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ
СПЕЦИАЛИСТОВ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Ó 2011 г. Семенко И. Б.
В данной работе представлена
усовершенствованная методика оценивания деятельности и уровня подготовленности специалистов
сложных технических систем, отличающейся от известных подходов к их оценке
систематизацией существующих и вновь вводимых операций деятельности и соответствующих
им оценочных показателей, составляющих базу знаний для автоматизированной модели
оценки действий операторов при выполнении функциональных обязанностей, позволяющая
использовать документированные с требуемой точностью частные, комплексные и
итоговую оценки за выполнение специалистами необходимого количества циклов деятельности
при анализе результатов работы для последующего эффективного их использования в
процессе подготовки структурных подразделений, эксплуатирующих сложные технические
системы.
Ключевые слова: уровень подготовленности специалистов
сложных технических систем
Процесс оценивания деятельности специалистов сложных
технических систем (СТС) в полной мере обеспечивается методикой, которая должна наиболее полно, достоверно, а,
значит, качественно обеспечивать оценку их деятельности. В связи с этим возникает
необходимость совершенствования существующих методических подходов к оценке
уровня подготовленности структурных подразделений, эксплуатирующих СТС различного
назначения, что особенно актуально при выполнении специалистами функциональных
обязанностей в составе подразделений. В настоящее время процесс оценивания деятельности
специалистов СТС базируется на специальных методиках оценки результатов их
действий, учитывающих особенности эксплуатируемых систем. Однако в них не полностью
раскрыт порядок индивидуальной оценки операторов, в большинстве случаев учтены
не все оценочные показатели деятельности; не всегда предусмотрен порядок применения
и оценки деятельности обучающихся на современных тренажёрах. Одним из главных
недостатков существующих методических подходов к оценке уровня подготовленности
специалистов является отсутствие учёта взаимного влияния оценок за выполнение отдельных
операций (процедур) на итоговую оценку за цикл деятельности. Кроме того, зачастую в директивных и нормативных документах
об организации процесса подготовки структурных подразделений, эксплуатирующих
однотипные СТС отсутствует единый подход к формированию базы данных оценочных
показателей операций (процедур) деятельности операторов при выполнении задач по
предназначению, что затрудняет проведение контроля уровня подготовленности
обучающихся и оказывает отрицательное влияние на процесс анализа полученных результатов.
В связи с этим возникает необходимость разработки усовершенствованной методики оценивания деятельности и уровня подготовленности специалистов СТС за счёт:
учёта необходимого количества технических параметров СТС
и нормативов, определённых директивными и нормативными документами путём
систематизации существующих и внесения новых оценочных показателей операций
(процедур) деятельности специалистов при выполнении задач по предназначению;
фиксации частных и комплексных оценок за выполнение
отдельных операций (процедур) цикла деятельности операторами на всех этапах
обучения;
использования инновационных подходов к определению
оценочных показателей ряда операций (процедур) деятельности, существенно
влияющих на величину итоговой оценки за выполнение цикла деятельности при эксплуатации СТС;
формирования критериев уровня
подготовленности структурного подразделения;
оценки уровня подготовленности
подразделения;
формирования комплекса
необходимых управляющих воздействий на обучающихся специалистов.
Все перечисленные пути разработки
усовершенствованной методики должны базироваться на единой базе данных оценочных
показателей операций (процедур) деятельности, выполняемых обучающимися при
выполнении функциональных обязанностей.
В используемых
в методике алгоритмах оценки деятельности операторов СТС, определяющих процесс
достижения поставленной цели на основе имеющихся исходных данных за конечное
число шагов, реализованы следующие свойства [5]: универсальность, дискретность,
однозначность, конечность, результативность и выполнимость.
Применимость алгоритма к различным наборам исходных
данных: вариант обстановки, условия выполнения упражнения на тренажёре (СТС),
вид тренировки (деятельности) и т. п.
Данное свойство обусловлено тем, что при выполнении функциональных обязанностей,
оператор может применять различные виды и режимы работы СТС, выбор которых
зависит от различных входных воздействий на систему и оператора. В связи с этим
в содержании алгоритмов оценки деятельности реализованы возможные комбинации видов
и режимов функционирования СТС с оценкой результатов выполнения отдельных операций (процедур).
Дискретность – процесс решения задачи по процедуре
разбит на отдельные действия, то есть каждая оцениваемая операция деятельности,
в том числе факт совершаемой или не совершаемой оператором ошибки, описывается
отдельными процедурами в хронологическом
порядке.
Однозначность – правила и порядок выполнения действий
процедуры имеют единственное толкование для всех комбинаций выбранных видов и
режимов работы СТС.
Конечность – каждое из действий оператора и все
процедуры в целом обязательно завершаются.
Результативность – по завершении выполнения процедур
обязательно имеется конечный результат в виде итоговой оценки за выполнение
оператором упражнения на тренажёре (СТС), а также – частной оценки по
результату выполнения конкретной операции (процедуры) в цикле деятельности.
Выполнимость – результат работы по одному из
определённых в зависимости от задачи процедур достигается за конечное число
шагов, соответствующее количеству оцениваемых операций деятельности оператора.
Процедуры оценки деятельности операторов по своему типу являются информационно-управляемыми
(управляющими), так как, с одной стороны, они включат в себя наборы сравнительно
простых операций и работают с большими объемами информации (базами данных), с
другой – они функционируют с учётом различных
управляющих воздействий на основе данных, полученных от внешних
процессов [6].
Разработка
процедур оценивания деятельности специалистов СТС при выполнении функциональных
обязанностей проведена на основе выполнения определяющих условий,
регламентированных требованиями
нормативных документов об организации подготовки структурных подразделений. Этими условиями являются:
определение необходимых для
количественной оценки, описанных
хронологически, операций (процедур) цикла деятельности, выполняемого
оператором на СТС;
определение оценочных
показателей выполнения оператором операций (процедур) деятельности в целях
формирования частных оценок, а на их основе –
комплексных оценок;
определение
итоговой оценки оператору за выполнение упражнения на тренажёре (СТС).
При этом следует отметить,
что в предлагаемых процедурах учтены новые оценочные показатели выполнения
операторами операций деятельности, необходимость введения которых определяется
их особой важностью и существенным влиянием на качество итоговой оценки, и,
соответственно, на процесс их подготовки в целом.
Так, например, в отношении
операторов радиолокационных станций значения статистической вероятности
своевременного обнаружения объекта (
, 
, 
) находятся в пропорциональной зависимости от качества полученного
целеуказания (команды), которое, в свою очередь, определяется размером заранее
установленного сектора поиска этого объекта (
) (рис. 1) [4].
Рисунок
1 – Изменение статистической вероятности обнаружения ВЦ оператором
в зависимости от качества целеуказания и дальности
обнаружения:
а – высокое качество целеуказания;
б – среднее качество целеуказания;
в –
низкое качество целеуказания или его отсутствие
Качество выполнения операции
поиска и обнаружения объекта оператором связано с фактической дальностью обнаружения,
что приводит к росту вероятности вступления в необходимый контакт с объектом на
дальности близкой к величине дальней границе зоны контакта и, соответственно, к
повышению эффективности использования СТС в целом за счет увеличения её
работного времени. В связи с этим справедливо утверждение о том, что частная
оценка за выполнение специалистом данной операции деятельности может существенно
повлиять на итоговую оценку всего цикла деятельности, проводимого оператором на
тренажёре (СТС), а значит, её учёт повысит её качество, что положительно скажется
на процессе подготовки структурных подразделений в целом и повысит эффективность
использования системы. Подобный подход применим и в отношении остальных
операций (процедур) цикла деятельности специалиста при выполнении задач по
предназначению, а, значит, учёт их взаимного влияния на величину итоговой
оценки должен быть реализован в усовершенствованной методике, предлагаемой в
работе.
Решение этой задачи
осуществлялось за счёт использование известного апробированного аппарата теории
нечётких множеств, позволяющего без значительных временных затрат формализовать
знания, полученные экспертным путём [2].
Для определения интервала оценочных показателей за
выполнение оператором операции боевой работы по поиску и обнаружению ВЦ – 
в рамках работы была
использована соответствующая методика [1], суть которой сводится к пошаговому
выполнению следующего алгоритма действий оператора для каждого из видов
стрельбы в отдельности.
В целях систематизации
оценочных показателей деятельности операторов при выполнении функциональных
обязанностей, составляющих основу методики (рис. 2) [3], частные оценки деятельности
специалистов для различных видов и режимов работы СТС, целесообразно провести
их классификацию по группам.
Группа
№ 1 – оценочные показатели выполнения оператором операций деятельности, при
совершении ошибок в которых за выполнение упражнения на тренажёре (СТС) выставляется
неудовлетворительная итоговая оценка – ошибки 1-й категории.
Группа
№2 – оценочные показатели выполнения оператором операций деятельности, при
совершении ошибок в которых за выполнение упражнения на тренажёре (СТС) выставляется
итоговая оценка со снижением на 1 балл – ошибки 2-й категории.
Группа
№3 – уточнённые оценочные показатели выполнения оператором операций деятельности,
формирующие величины предварительных – комплексных оценок: Xk1 – оценка
за качество выполнения операций (процедур) деятельности и Xk2 –
оценка за результат цикла деятельности с учётом допущенных нарушений установленных
правил эксплуатации СТС.
Причём величина итоговой
оценки боевой работы оператора на тренажёре (СТС) определяется с учётом значений
комплексных оценок Xk1 и Xk2.
Заявленная методика в
соответствии со своей структурой и содержанием позволит на новом качественном
уровне проводить оценивание деятельности операторов, а так же их уровня
подготовленности, для чего в последующем на этапе моделирование целесообразно
использование нечётких экспертных систем на основе механизма теории нечётких множеств.
Таким образом, предлагаемая в работе усовершенствованная методика
оценивания деятельности и уровня подготовленности специалистов сложных технических систем, основу которой составляют операции (процедуры) деятельности операторов
при выполнении функциональных обязанностей на СТС, составляющие базу данных
предметной области, а также связанные с ними оценочные показатели, может быть
использована в интересах совершенствования программного обеспечения систем автоматизированной
оценки современных и перспективных СТС различного назначения.
Рисунок 2 – Усовершенствованная методика оценивания деятельности
и уровня подготовленности специалистов
СТС.
Литература
1. Андреев С. Г. Модель оценки боевой работы
стрелков-зенитчиков на тренажёрах ПЗРК с использованием нечётких экспертных
систем: дис. канд. техн. наук 20.02.12 защищена 26.06.2009 г. / Станислав
Геннадьевич Андреев; ВА ВПВО ВС РФ, инв. № 20483. – Смоленск, 2009. – 219 с.
2.
Круглов В. В., Борисов В. В. Гибридные нейронные сети. – Смоленск: Русич, 2001.
– 224 с.
3. Отчёт о НИР «Оператор-1» Методическое обеспечение
определения уровня подготовленности операторов БМ ЗРК БД с использованием
нечеткого моделирования в программном обеспечении систем автоматизированной
оценки современных и перспективных тренажеров: Отчет о НИР / ВА ВПВО ВС РФ.
Руководитель Герасимов О. В. Инв.
№ 6.6/2009-14. Смоленск. 2010. 74 с.
4. Пособие по изучению правил стрельбы. Ч. 7. Зенитные
ракетные комплексы «Китобой», «Стрела-10М2», «Стрела-10М», «Стрела-1М». Министерство
обороны СССР. Войска ПВО СВ. – М.: Воениздат. 1989.
5. Суходольский Г. В.
Структурно-алгоритмический анализ и синтез деятельности. – М., 1976. – 120 с.
6.
Шенон Р. Имитационное моделирование систем. – М.: Мир, 1998.
ADVANCED TECHNIQUE
OF ESTIMATION OF ACTIVITY AND LEVEL OF READINESS OF EXPERTS DIFFICULT TECHNICAL
SYSTEMS
Semenko I.
B.
In the given work the advanced technique of estimation of activity and level of readiness of experts of the difficult technical systems, different from known approaches to their estimation is presented by ordering of existing and again entered operations of activity and the estimated indicators corresponding to them making the knowledge base for automated model of an estimation of actions of operators at performance of functional duties, allowing to use documented with demanded accuracy private, complex and total estimations for performance by experts of necessary quantity of cycles of activity at the analysis of results of work for the subsequent their effective use in the course of preparation of the structural divisions maintaining difficult technical systems.
Key
words: level of
readiness of experts of the difficult technical systems.
ОАО «Завод имени Дегтярёва», г. Ковров
Поступила в редакцию 4.10.2011