Az adaptív rendszerek elmélete azzal kapcsolatban merült fel, hogy meg kell oldani az alkalmazott problémák széles csoportját, amelyek elfogadhatatlanok. hagyományos módszerek, amely megköveteli az objektum megfelelő matematikai modelljének ismeretét. Minél magasabb a hagyományos (nem adaptív) kezelési módszerek minősége, annál több a priori információ magáról az objektumról és működési feltételeiről. A gyakorlatban meglehetősen nehéz pontos matematikai leírást adni a vezérlőobjektumról. Például a repülőgépek dinamikus jellemzői nagymértékben függenek a repülési módtól, a technológiai változatoktól és a légkör állapotától. Ilyen körülmények között a hagyományos módszerek gyakran alkalmatlannak bizonyulnak, vagy nem biztosítják az automatikus vezérlőrendszer megkívánt minőségét.
Ebben a tekintetben már kezdeti szakaszban Az automatikus vezérlés elméletének kidolgozása nagyon hatékony módszernek tűnt olyan vezérlőrendszerek felépítésére, amelyek nem igényelnek teljes előzetes tájékoztatást az objektumról és működésének feltételeiről.
Az adaptív rendszerekben a működési feltételekhez való alkalmazkodás hatását az objektum működése közbeni viselkedésére vonatkozó információk felhalmozása és feldolgozása biztosítja, ami jelentősen csökkentheti a bizonytalanság hatását az ellenőrzés minőségére, kompenzálva az előzetes információ hiányát. a rendszer tervezési szakaszában.
Egy olyan vezérlőrendszert hívunk meg, amely automatikusan meghatározza a szükséges szabályozási törvényt egy aktuális vezérlés alatt álló objektum viselkedésének elemzésével alkalmazkodó .
Az adaptív rendszerek két nagy csoportra oszthatók: önszerveződő és önhangoló.
Be önszerveződő rendszerek a működés során kialakul egy vezérlési algoritmus (struktúrája és paraméterei), amely lehetővé teszi a rendszer optimalizálását a kitűzött vezérlési cél (CC) szempontjából. Ilyen probléma például a vezérlőobjektum szerkezetének és paramétereinek működési módtól függően történő megváltoztatása esetén merül fel, amikor az a priori információ nem elegendő az aktuális üzemmód meghatározásához. A lehetséges objektumstruktúrák széles osztálya mellett nehezen remélhető, hogy a vezérlési algoritmus egyetlen olyan struktúráját választják, amely képes biztosítani a vezérlési cél elérését zárt rendszerben minden üzemmódban. És így, beszélgetünk szintézisén szabad vezérlőszerkezettel. A problémafelvetés nyilvánvaló összetettsége nem engedi meg, hogy egyszerű megoldási algoritmusokban reménykedjünk, és ebből következően a rendszerek széles körű gyakorlati bevezetésében.
A feladat nagyban leegyszerűsödik, ha a vezérlőobjektum szerkezete ismert és változatlan, a viselkedés pedig számos változatlan paramétertől függ. A problémát az önbeállító rendszerek (SNS) osztálya oldja meg, amelyben adott (előre kiválasztva) a vezérlő szerkezete, és csak az együtthatók beállítására szolgáló algoritmust kell meghatározni (adaptációs algoritmus).
önbeállító rendszer Az automatikus vezérlés olyan rendszer, amely a változásnak megfelelően önállóan változtatja dinamikus jellemzőit külső körülmények az optimális rendszerteljesítmény elérése érdekében. Az önbeálló repülésirányító rendszerek esetében ez az optimális rendszerkimenet lesz az optimális válasz a külső zavarokra.
Az SNA-k két alosztályra oszlanak: keresés és nem keresés. A keresési SNA-ban a minőségi mérőszám minimumát (vagy maximumát) (telepítési teljesítmény, üzemanyag-fogyasztás stb.) speciálisan szervezett keresési jelek segítségével keresi. Protozoa kereső motorok Az extrém rendszerek többsége, amelyekben az a priori információ hiányát az objektum mesterségesen bevezetett keresési (próba, teszt) hatásokra adott reakciója formájában nyert aktuális információk pótolják.
A keresés nélküli CNN-ekben létezik egy modell a kívánt dinamikus jellemzőkkel explicit vagy implicit formában. Az adaptációs algoritmus feladata, hogy a vezérlő együtthatóit úgy állítsa be, hogy a vezérlőobjektum és a modell közötti eltérés nullára csökkenjen. Az ilyen vezérlést közvetlen adaptív vezérlésnek nevezik, és a rendszereket - adaptív rendszerek referencia modellel .
Közvetett adaptív vezérlés esetén először az objektumot azonosítjuk, majd meghatározzuk a megfelelő vezérlő együtthatókat. Az ilyen szabályozókat önhangolónak nevezik.
Közvetlen adaptív vezérléssel az adaptációs hurkok zárt hurokban működnek, ami lehetővé teszi az objektum és a vezérlő paramétereinek működés közbeni változásainak kivédését. Azonban minden önhangoló áramkör legalább eggyel növeli a rendszer sorrendjét, ugyanakkor jelentősen befolyásolja a zárt rendszer általános dinamikáját.
Közvetett adaptív vezérlés esetén az önhangoló hurkok nyitott hurokban működnek, ezért nem befolyásolják a rendszer dinamikáját. Azonban minden azonosítási hiba, az objektum és a vezérlő paramétereinek eltérése jelentősen befolyásolja a vezérlés pontosságát. A nem keresési önbeállító rendszerekben a referenciamodellt megvalósíthatjuk valós dinamikus kapcsolatként (explicit modell), vagy valamilyen referenciaegyenletként jeleníthetjük meg a szabályozott változókra és származékaikra vonatkozóan (implicit modell). Az implicit modellben a referenciaegyenlet együtthatói az adaptációs algoritmus paraméterei.
Az 1. ábrán a hajtóművekben gyakran használt adaptív szabályozási lehetőségek egyike látható, ahol a vezérlő paramétereit a vezérlő számítógép állítja be a referenciamodellnek megfelelően.
referencia modell mutatja a rendszer ideális kívánt reakcióját a g(t) vezérlőjelre. Referenciamodellként az automatikus vezérlőrendszerek tipikus kapcsolatait használják (például időszakos kapcsolat). A PID szabályozó (arányos-integrál-derivatív szabályozó) paraméterei úgy vannak beállítva, hogy minimalizálják a modell kimenete és a valós rendszer közötti eltérést.
A hangolóhurok feladata, hogy ezt az eltérést nullára csökkentse pontos idő az átmeneti folyamat stabilitásának garanciájával. Ez a probléma korántsem triviális - kimutatható, hogy nem oldható meg "hiba - vezérlő együtthatók" lineáris relációkkal. Például a következő algoritmust ajánljuk a paraméterek beállítására a szakirodalomban:
ahol k a PID szabályozó beállítható együtthatói; Az A egy állandó együttható, amely az alkalmazkodás sebességét határozza meg.
Rizs. 1. Adaptív rendszer blokkvázlata referencia modellel
A gradiens függvény határozza meg a c(t) hiba érzékenységét a szabályozó együtthatók változására. A lényegében nemlineáris zárt rendszer abszolút stabilitását a beállítási programban az A paraméter kiválasztásával biztosítjuk. Így a séma szerinti adaptív vezérlés megvalósításához a vezérlő számítógépnek valós időben meg kell oldania a következő feladatokat:
A vizsgált, referencia modellel ellátott blokkdiagramon kívül más módszerek is léteznek a paraméterek és a szabályozók felépítésének automatikus hangolására.
Az ideális ponttal rendelkező modell egy adott termék vagy más objektum összehasonlítását jelenti valamilyen szabvánnyal különbségként. A modellnek megfelelően minden jellemzőt a jellemző ideális vagy referenciaértékétől való távolságként normalizálunk. A modell alkalmazásához mindenekelőtt egy elképzelést alkotunk a fogyasztói szempontból ideális termékről - bevezetünk egy „ideális” X0 pontot.
A modell a függőségnek megfelelően jellemzi egy adott termék „ideálishoz” való közelségének fokát
Ahol NAK NEK én – súlyegyütthatók; x 0i – ideális pont koordináták. Kitevő T a kutató választja ki, és általában 1-es vagy 2-es szinten vesz fel értékeket. Az összegzést tovább végezzük P termék tulajdonságait. Az alacsony értékek a legjobbak W, mert ha az ideális pont a legjobb, akkor nyilvánvaló, hogy minimális távolság kívánatos tőle.
Az ideális pont kiválasztása meglehetősen bonyolult és kétértelmű. Az olvasónak figyelnie kell az ideális pont kiválasztásának alábbi lehetséges megközelítéseire.
Nyilvánvaló, hogy a modell ideális ponttal történő alkalmazásához az összes koordináta méretének egyeznie kell ahhoz, hogy a megfelelő mennyiségeket össze lehessen adni a képletben. A probléma egyik megoldása a dimenzió nélküli pontozás alkalmazása. Egy másik módszer, amelyet alább tárgyalunk, a normalizálás, amikor a tényleges szinteket referencia vagy normatív szintekre osztjuk, amelyek egy ideális pont koordinátái is lehetnek.
A relatív tényezőkkel rendelkező modellek használata lehetővé teszi a különböző dimenziójú tényezők kombinálását egy modellben. A megfelelő modell így néz ki:
(16.2)
Minden megnevezés megfelel a (16.1) képletben bevezetettnek; Zi paraméteres indexek.
A modellt széles körben alkalmazzák a termékminőségi indexek számításánál, és különösen a versenyképesség értékelésénél. A minőségi indexek kiszámításakor x i0 - normatív, a szabványok és a műszaki feltételek által meghatározott, az áruk tulajdonságainak megnyilvánulási szintjei. Általános szabály, hogy a (16.2) modellt úgy alkalmazzuk, hogy egyidejűleg figyelembe veszik a termék objektív (gyártási és üzemi) tulajdonságait, mint a sebesség, teljesítmény, méretek, megbízhatóság stb., bár lehetséges az objektív tulajdonságok is.
A versenyképesség értékelésekor x i0 – az összehasonlított termék paramétereit, amely lehet a legerősebb versenytárs terméke. A versenyelemzés szakirodalmában a mutatónak többféle neve létezik - fogyasztói tulajdonságok konszolidált parametrikus indexe, a versenyképesség csoportos mutatója.
Modell osztályozás
A modellek osztályozásának problémája, mint minden meglehetősen összetett jelenség és folyamat, összetett és sokrétű. Ennek objektív oka, hogy a kutatót a rendszernek csak egy tulajdonsága (vagy több tulajdonsága) érdekli (objektum, folyamat, jelenség), amelynek megjelenítésére a modell készült. Ezért az osztályozás sok különböző osztályozási jellemzőn alapulhat: leírási módszer, funkcionális cél, részletezettség, szerkezeti tulajdonságok, terjedelem stb.
Tekintsünk néhány leggyakrabban használt modellosztályt (típust) (1.4.1. táblázat).
1.4.1. táblázat
| Osztályozási jel | A modellek típusai |
| Modell Essence | - anyagi (fizikai) - ideális (képzeletbeli) - információs (elméleti, absztrakt) |
| A szimulációs objektum jellemzői | - modell kinézet- szerkezeti modell - viselkedési modell |
| A formalizáltság foka | - nem formalizált - részben formalizált - formalizált |
| Modell célja | - kutatás: . leíró. kognitív. fogalmi. formális - oktatási - munkavégzés: . optimalizálás. vezetői |
| Szerep a szimulációs objektum kezelésében | - rögzítés - referencia - prediktív - szimuláció - optimalizálás |
| Időtényező | - statikus - dinamikus |
Anyag(fizikai, valós) modellek - az anyagi világ segítségével felépített modellek, amelyek tükrözik annak tárgyait, folyamatait.
Ideál(képzeletbeli) modellek - a tudatunk alapján gondolkodás segítségével felépített modellek.
Tájékoztató(absztrakt, elméleti) modellek - az egyik nyelvre (jelrendszerre) épülő modellek az információk kódolására.
anyagmodellek valódi, anyagi konstrukciók, amelyek bizonyos tekintetben az eredeti helyettesítésére szolgálnak. Ennek a modellosztálynak a felépítésének fő követelménye a hasonlóság (hasonlóság, analógia) követelménye a modell és az eredeti között. Többféle hasonlóság létezik - geometriai, fizikai, analógiás stb.
geometriai hasonlóság Ez a fő követelmény a geometriai modellek készítéséhez, amelyek geometriailag hasonlóak a prototípusához, és demonstrációs célokat szolgálnak. Két geometriai alakzat hasonló, ha az összes megfelelő hosszúság és szög aránya azonos. Ha ismert a hasonlósági együttható - a skála, akkor az egyik ábra méreteit egyszerűen megszorozva a skála értékével, meghatározzák a másik ábra méreteit. Általános esetben egy ilyen modell bemutatja a működési elvet, az alkatrészek kölcsönös elrendezését, az össze- és szétszerelés folyamatát, az objektum elrendezését, és az abszolút értékektől invariáns (független) tulajdonságok tanulmányozására szolgál. az objektum lineáris méreteitől. Példák a geometriai modellekre: autómodellek, próbababák, szobrok, protézisek, földgömbök stb. A prototípust nem tulajdonságainak sokféleségében, nem minőségi határokon, hanem tisztán térbeli határokon belül ábrázolják. Itt nem általában a dolgok között van hasonlóság (hasonlóság), hanem a dolgok speciális típusai - testek között. Ez a korlátja ennek a modellosztálynak. Vegyük észre, hogy itt közvetlen hasonlóság valósul meg.
fizikai hasonlatosság az azonos fizikai természetű modellre és eredetire utal, és hasonlóságukat tükrözi az azonos nevű fizikai változók arányának hasonlóságában a megfelelő tér-időpontokban. Két jelenség fizikailag hasonló, ha az egyik adott jellemzői szerint egyszerű újraszámítással megkaphatjuk a másik jellemzőit, ami hasonló az egyik mértékegység-rendszerből a másikba való átmenethez. A geometriai hasonlóság a fizikai hasonlóság speciális esete. Fizikai hasonlóság esetén a modell és az eredeti bonyolultabb geometriai kapcsolatban állhat, mint a lineáris arányosság, mivel az eredeti fizikai tulajdonságai nem arányosak geometriai méreteivel. Itt fontos, hogy a modell fizikai változóinak tere hasonló legyen az eredeti fizikai változóinak teréhez. Ebben az esetben a fizikai modell az eredetihez viszonyítva az izomorfizmus típusának analógiája (egy az egyhez megfeleltetés). A központi probléma egy modellkísérlet eredményeinek helyes újraszámítása az eredeti bevizsgálási eredményeire valós körülmények. A hasonlóság bizonyos fizikai kritériumok betartásán alapul.
Ideál A (képzeletbeli) modellek eszményi konstrukciók tudatunkban bizonyos fizikai jelenségekről, folyamatokról, tárgyakról, rendszerekről (geometriai pont, végtelen stb.) képek vagy elképzelések formájában.
absztrakt(elméleti, információs) modellek - a modellező objektumokat figuratív vagy szimbolikus formában ábrázoló modellek.
Az absztrakt modellekre példaként szolgálhat néhány hipotézis 1 az anyag tulajdonságairól, egy összetett rendszer bizonytalansági körülmények közötti viselkedésére vonatkozó feltevések, vagy egy új elmélet a komplex rendszerek szerkezetére vonatkozóan.
Absztrakt modelleken és a modellek közötti spekulatív analógián (hasonlóságon). Més eredeti S absztrakt (elméleti) modellezés épül.
Az absztrakt és ikonikus modellezés feltűnő képviselője a matematikai modell.
Matematikai modell – ez matematikai képletek, egyenletek, összefüggések halmaza, amelyek leírják a modellező objektum azon tulajdonságait, amelyek a kutató számára érdekesek.
Megfelelő modellek használhatók a modellezés minden aspektusának (típus, szerkezet, viselkedés) vagy ezek kombinációjának tanulmányozására: megjelenési modellek, szerkezeti modellek, viselkedésminták.
Megjelenési modell leggyakrabban a modellező objektum külső jellemzőinek felsorolásán múlik, és az objektum azonosítására (felismerésére) szolgál.
Szerkezeti modell a modellező objektum alkotóelemeinek listája, amely jelzi az ezen elemek közötti kapcsolatokat, és vizuális megjelenítésre, tulajdonságok tanulmányozására, jelentős összefüggések azonosítására és a modellező objektum stabilitásának tanulmányozására szolgál.
Viselkedési modell a modellező objektum megjelenésében és szerkezetében az idő múlásával és más objektumokkal való interakció eredményeként bekövetkezett változások leírása. A viselkedési modellek célja a modellező objektum jövőbeli állapotának előrejelzése, objektumok kezelése, kapcsolatok létrehozása a modellező objektumon kívüli objektumokkal.
Objektíven eltérő az elképzeléseink szintje, a különféle jelenségekről, folyamatokról, rendszerekről szerzett tudásunk szintje. Ez tükröződik a vizsgált jelenségek bemutatásának módjaiban.
NAK NEK informális A modellek között szerepelnek a gondolkodás különféle formáival előállított megjelenítések (képek): érzelmek, intuíció, képzeletbeli gondolkodás, tudatalatti, heurisztika, mint az igazság megtalálásának logikai technikáinak és szabályainak összessége. A nem formalizált modellezésben a modellt nem fogalmazzák meg, hanem a valóság valamilyen elmosódott mentális reflexióját (képet) használják, amely a döntés alapjául szolgál.
A tárgyról szóló határozatlan (intuitív) elképzelések példája egy helyzetnek tapasztalaton és intuíción alapuló homályos leírása.
NAK NEK formalizált A figuratív modellek a modelleknek tulajdoníthatók, amikor bármilyen vizuális elemből (rugalmas golyók, folyadékáramlások, testek mozgási pályái stb.) modelleket építenek.
A formalizálható absztrakt modellek közé tartoznak a jelmodellek, beleértve a matematikai konstrukciókat, a programozási nyelveket, a természetes nyelveket, valamint azok átalakítási és értelmezési szabályait.
Céljuk szerint a modelleket számos probléma megoldására tervezték:
kutatás(leíró, kognitív, fogalmi, formális) modellek célja, hogy egy tárgy tulajdonságainak tanulmányozásával tudást generáljanak;
nevelési a modelleket a vizsgált objektumról szóló ismeretek átadására tervezték;
dolgozók(optimalizálás, menedzsment) modellek célja a megfelelő cselekvések generálása a cél elérésének folyamatában.
NAK NEK kutatás a modellek felezési idejű állványokat tartalmaznak, fizikai modellek, matematikai modellek. Megjegyzendő, hogy a kutatási modellek képzési modellként is működhetnek, ha egy objektum tulajdonságaira vonatkozó ismeretek átadását célozzák. Példák a működő modellekre: robot; robotpilóta; az objektum matematikai modellje, beépítve a vezérlő vagy megfigyelő rendszerbe; műszív stb. Ugyanakkor a kutatási és oktatási modelleknek közelíteniük kell a valósághoz, és a működő modelleknek ezt a valóságot kell tükrözniük. Nincs egyértelmű határ e modellek között. Így például egy olyan kutatási modell, amely megfelelően tükrözi egy objektum tulajdonságait, használható működő modellként.
A kutatási modellek új ismeretek hordozói, a képzési modellek a régi tudást újakkal ötvözik.
A működő modellek a felhalmozott tudást ideális cselekvések formájában idealizálják bizonyos funkciók végrehajtására, amelyeket kívánatos lenne megvalósítani.
Leíró modellek- leíró modellek, amelyek e folyamatok paramétereinek változási törvényszerűségeinek megállapítására szolgálnak, és leíró és magyarázó értelmes modellek implementációi a modellezés formális szintjén.
Ilyen modell például egy anyagi pont mozgásának modellje alkalmazott erők hatására, Newton második törvénye alapján. A pont kezdeti időpillanatbeli helyzetének és sebességének (bemeneti értékek), a pont tömegének (modellparaméter) és az alkalmazott erők (külső hatások) változásának törvényének beállításával meghatározható a sebesség ill. a pont koordinátái bármely következő időpontban (kimeneti értékek).
kognitív(mentális, kognitív) modellek - a tárgy egy bizonyos mentális képét reprezentáló modellek, annak ideális modellje a kutató fejében, amelyet az eredeti tárgy megfigyelésének eredményeként kapunk.
Egy ilyen modell kialakítása során a kutató általában specifikus kérdésekre keresi a választ, ezért a tárgy végtelenül összetett szerkezetéből minden szükségtelen le van vágva, hogy tömörebb és tömörebb leírást kapjon.
A kognitív modellek szubjektívek, mivel a kutató minden korábbi tudása és tapasztalata alapján spekulatív módon alakulnak ki. Egy kognitív modellről csak szimbolikus formában lehet képet alkotni. A kognitív modell természetes nyelven való megjelenítését ún tartalmi modell .
A kognitív és tartalmi modellek nem ekvivalensek, mert az előbbi olyan elemeket tartalmazhat, amelyeket a kutató nem tud vagy nem akar megfogalmazni.
fogalmi modell Szokásos olyan értelmes modellt nevezni, amelynek megalkotása során a modellezés tárgyának vizsgálata során érintett ismeretterületek fogalmait és reprezentációit használják fel.
Tágabb értelemben a fogalmi modell egy adott koncepción vagy nézőponton alapuló értelmes modell.
formális modell egy vagy több formális nyelvet (például matematikai elméleti nyelveket, univerzális modellező nyelvet vagy algoritmikus nyelveket) használó fogalmi modell reprezentációja.
A humán tudományokban a modellezési folyamat sok esetben egy tárgy fogalmi modelljének megalkotásával zárul.
A természettudományokban és a műszaki tudományokban általában lehetőség van formális modell felépítésére.
Így a kognitív, tartalmi és formális modellek a modellezés három egymással összefüggő szintjét alkotják.
Optimalizálási modellek- olyan modellek, amelyek a modellezett objektum optimális (legjobb) paramétereinek meghatározására szolgálnak valamilyen kritérium szempontjából, vagy valamilyen folyamathoz az optimális (legjobb) szabályozási módot keresik.
Az ilyen modellek általában egy vagy több leíró modell alapján készülnek, és tartalmaznak néhány olyan kritériumot, amely lehetővé teszi a kimeneti értékkészletek különböző lehetőségeinek összehasonlítását egymással a legjobb kiválasztásához. A bemeneti paraméterek tartományára a vizsgált objektum vagy folyamat jellemzőihez kapcsolódó egyenlőségek és egyenlőtlenségek formájában megszorításokat lehet bevezetni.
Egy optimalizálási modellre példa egy rakéta Föld felszínéről való kilövési folyamatának szimulációja annak érdekében, hogy azt egy adott magasságra emeljék. minimális a motor impulzusának nagyságára, működési idejére, valamint a rakéta kezdeti és végső tömegére vonatkozó korlátozások alatti idő. A rakéta mozgásának leíró modelljének matematikai összefüggései úgy működnek, mint ez az eset egyenlőség típusú megkötések formájában.
Vegyük észre, hogy a legtöbb valós folyamat, struktúra esetében egyszerre több szempont szerint kell meghatározni az optimális paramétereket, pl. úgynevezett multiobjektív optimalizációs problémákkal van dolgunk.
Menedzsment modellek– a hatékony vezetői döntések meghozatalára használt modellek a céltudatos emberi tevékenység különböző területein.
Általánosságban elmondható, hogy a döntéshozatal összetettsége összehasonlítható a gondolkodási folyamattal általában. A gyakorlatban azonban a döntéshozatalt általában úgy értik, mint néhány alternatíva választását ezek egy adott halmazából, és az átfogó döntéshozatali folyamatot az ilyen választási lehetőségek sorozataként ábrázolják.
Ellentétben az optimalizálási modellekkel, ahol a kiválasztási kritériumot biztosnak tekintik, és a kívánt megoldást annak szélsőségességének feltételeiből határozzák meg, a menedzsmentmodellek megkövetelik specifikus optimalitási kritériumok bevezetését, amelyek lehetővé teszik az alternatívák összehasonlítását a probléma különböző bizonytalanságai mellett. A vezetői modellekben az optimalitási kritérium típusa nincs előre rögzítve. Ez a fő jellemzője ezeknek a modelleknek.
Modellek rögzítése olyan modellek, amelyek a kutatót érdeklő tulajdonságok és tulajdonságok regisztrálására szolgálnak, amelyek nem érhetők el közvetlenül a modellezési objektumon.
Az összetett dinamikus objektumok vezérlési problémáinak megoldása során referencia- és prediktív modelleket használnak, amelyek a vezérlőobjektum kívánt jellemzőinek formalizált megjelenítése az objektum jelenlegi vagy jövőbeli vezérlése céljából.
referencia modell olyan modell, amely ilyen vagy olyan formában írja le a modellező (vezérlő) objektum kívánt (idealizált) tulajdonságait.
Prediktív modellek– meghatározására tervezett modellek jövőÁllamok ( jövő viselkedés) a szimulációs objektum.
szimulációs modellek- ez a rendszer elemeinek leírásainak összessége, az elemek egymáshoz való kapcsolódásai, külső hatások, a rendszer működésének algoritmusai (vagy az állapotváltozás szabályai) külső és belső zavarok hatására.
Szimulációs modellek akkor jönnek létre és használatosak, ha egy összetett rendszer egyetlen modelljének elkészítése lehetetlen vagy nagyon nehéz, a rendelkezésre álló matematikai módszerek nem teszik lehetővé a vizsgált problémák kielégítő analitikai vagy numerikus megoldását. De az elemek leírásának és a működési algoritmusoknak a jelenléte lehetővé teszi a rendszer működési folyamatának szimulálását és előállítását mérések az érdeklődés jellemzői.
Megjegyzendő az is, hogy szimulációs modellek az objektumok és folyamatok sokkal szélesebb osztályára hozhatók létre, mint az analitikai és numerikus modellek. Ezenkívül, mivel általában számítási eszközöket (számítógépeket és egyéb eszközöket) használnak a megvalósításhoz, az univerzális vagy speciális algoritmikus nyelvek a szimulációs modellek formalizált leírásának eszközeiként szolgálnak.
Szimulációs modellezés nagy (komplex) rendszerek vizsgálatában
gyakorlatilag az egyetlen rendelkezésre álló módszer marad a rendszer bizonytalansági körülmények közötti viselkedésére vonatkozó információk megszerzésére, ami különösen fontos a tervezés szakaszában. Ezzel a módszerrel kiválaszthatja a szintetizált rendszer szerkezetét, paramétereit és vezérlési algoritmusait, értékelheti azok hatékonyságát, valamint szimulálhatja a rendszer viselkedését olyan körülmények között, amelyek nem reprodukálhatók valódi prototípuson (például balesetek, meghibásodások, vészhelyzetek). stb.). Amikor a szimulációs modellezés során egy rendszer viselkedését véletlenszerű tényezők hatására tanulmányozzuk, majd az információk statisztikai feldolgozása következik, célszerű a statikus modellezési módszert használni a szimulációs modell gépi megvalósításának módszereként. Ebben az esetben a statisztikai vizsgálati módszert (Monte Carlo módszer) tekintjük numerikus módszer elemzési problémák megoldása.
A modellek speciális osztálya kibernetikus olyan modellek, amelyek a komplex rendszerek viselkedésének irányítási szempontjait tükrözik az elemei közötti információcsere alapján. A kibernetikus modellek fizikai természete eltér a prototípus és elemei fizikai természetétől. A kibernetikai modellek sajátossága, hogy az irányítási mechanizmuson túl az önszerveződési, tanulási, alkalmazkodási stb. mechanizmusok, összetettebb rendszerekben pedig a mesterséges intelligencia lehetséges jelenléte.
Az időtényező figyelembevétele a modellezésben statikus és dinamikus modellek használatához vezet.
Statikus modellek tükrözze a rendszer állandó (egyensúlyi) működési módjait;
Az elemek, objektumok, rendszerek statikus működési módjai statikus jellemzőikben (lineáris, nemlineáris) tükröződnek, és a megfelelő algebrai funkcionális függőségekkel írják le őket.
Dinamikus modellek tükrözik a rendszer ingatag (nem egyensúlyi, átmeneti) működési módjait.
A rendszer nem egyensúlyi (tranziens) működési módjainak leírására leggyakrabban differenciálegyenleteket vagy differenciálegyenlet-rendszereket használnak.
Tekintsük a modellek néhány olyan tulajdonságát, amelyek bizonyos fokig lehetővé teszik a modell megkülönböztetését vagy azonosítását az eredetivel (objektum, folyamat). A modellek következő tulajdonságait szokás kiemelni: megfelelőség, összetettség, végesség, igazság, közelség.
Megfelelőség. Alatt megfelelőségét A modelleken általában egy objektum (folyamat) megfelelő minőségi és mennyiségi leírását kell érteni a kiválasztott jellemzők alapján, bizonyos ésszerű pontossággal.
Az adekvátság a legfontosabb követelmény a modellel szemben, megköveteli, hogy a modell megfeleljen a valós objektumnak (folyamatnak, rendszernek stb.) a kiválasztott tulajdonságainak és jellemzőinek halmazában. Ez nem általánosságban adekvátságot jelent, hanem a modell azon tulajdonságait tekintve, amelyek a kutató számára elengedhetetlenek. A teljes megfelelőség a modell és a prototípus azonosságát jelenti.
Egy matematikai modell lehet adekvát a helyzetek egyik osztályához (a rendszer állapota + a környezet állapota), és nem megfelelő egy másikhoz. A nem megfelelő modell alkalmazása vagy a vizsgált tárgy valós folyamatának vagy tulajdonságainak (jellemzői) jelentős torzulásához, vagy nem létező jelenségek, tulajdonságok és jellemzők vizsgálatához vezethet.
Bevezetheti a megfelelőségi fok fogalmát, amely 0-tól (megfelelőség hiánya) 1-ig (teljes megfelelőség) változik. Az adekvátság foka jellemzi a modell igazságának arányát a vizsgált objektum kiválasztott jellemzőjéhez (tulajdonságához) képest. Megjegyezzük, hogy néhány egyszerű helyzetben a megfelelőség mértékének számszerű becslése nem különösebben nehéz. A megfelelőségi fok értékelésének nehézsége általános esetben maguknak a megfelelőségi kritériumoknak a kétértelműségéből és homályosságából, valamint azon jellemzők, tulajdonságok és jellemzők kiválasztásának nehézségéből adódik, amelyek alapján a megfelelőséget értékelik.
Az adekvátság fogalma racionális fogalom, ezért mértékének növelését is racionális szinten kell végrehajtani. A modell megfelelőségét folyamatosan ellenőrizni, ellenőrizni, finomítani kell a konkrét példák, analógiák, kísérletek stb. kutatása során. A megfelelőségi ellenőrzés eredményeként kiderül, hogy a megfogalmazott feltételezések mihez vezetnek: vagy elfogadható pontosságvesztéshez, vagy minőségromláshoz. A megfelelőség ellenőrzésekor lehetőség nyílik az elfogadott munkahipotézisek alkalmazásának megalapozottságának igazolására is a vizsgált probléma vagy probléma megoldásában.
Egyszerűség és összetettség. A modell egyszerűségének és megfelelőségének egyidejű követelménye ellentmondásos. A megfelelőség szempontjából az összetett modellek előnyösebbek, mint az egyszerűek. Az összetett modelleknél figyelembe lehet venni több tárgyak vizsgált jellemzőit befolyásoló tényezők. Bár az összetett modellek pontosabban tükrözik az eredeti szimulált tulajdonságait, nehezebbek, nehezebben láthatóak és kényelmetlenebbek a használatuk. Ezért a kutató a modell egyszerűsítésére törekszik, mivel egyszerű modellekkel könnyebben kezelhető. Amikor egy egyszerű modell felépítésére törekszünk, az alap a modell egyszerűsítésének elve:
a modell mindaddig egyszerűsíthető, amíg az eredetiben rejlő alapvető tulajdonságok, jellemzők és minták megmaradnak.
Ez az elv az egyszerűsítés határára mutat.
Ugyanakkor a modell egyszerűségének (vagy összetettségének) fogalma relatív fogalom. A modell meglehetősen egyszerűnek tekinthető, ha a modern kutatási eszközök (matematikai, információs, fizikai) lehetővé teszik a kvalitatív és kvantitatív elemzés elvégzését a kívánt pontossággal. S mivel a kutatási eszközök lehetőségei folyamatosan bővülnek, a korábban nehéznek tartott feladatokat ma már az egyszerűek közé sorolhatjuk.
Nehezebb feladat egy bizonyos hierarchikus és többszörösen összekapcsolt struktúrában egymáshoz kapcsolódó különálló alrendszerekből álló komplex rendszer modelljének egyszerűségének/bonyolultságának biztosítása. Ugyanakkor minden alrendszernek és minden szintnek megvannak a saját lokális összetettségi és megfelelőségi kritériumai, amelyek eltérnek a rendszer globális kritériumaitól.
A megfelelőség elvesztésének csökkentése érdekében célszerűbb a modelleket egyszerűsíteni:
1) be fizikai szinten az alapvető testi kapcsolatok megőrzése mellett,
2) szerkezeti szinten a fő rendszertulajdonságok megőrzésével.
A modellek matematikai szintű egyszerűsítése a megfelelőség mértékének jelentős csökkenéséhez vezethet. Például a magasrendű karakterisztikus egyenlet 2.-3. rendűre csonkolása teljesen téves következtetésekhez vezethet a rendszer dinamikus tulajdonságairól.
Megjegyezzük, hogy a szintézis probléma megoldására egyszerűbb modelleket, az elemzési feladat megoldására pedig bonyolultabb egzakt modelleket használnak.
A modellek végessége. Ismeretes, hogy a világ, mint minden tárgy, nemcsak térben és időben, hanem szerkezetében (szerkezetében), tulajdonságaiban, más tárgyakkal való kapcsolataiban is végtelen. A végtelenség a különböző fizikai természetű rendszerek hierarchikus felépítésében nyilvánul meg. Egy objektum tanulmányozása során azonban a kutatót korlátozza tulajdonságainak véges száma, kapcsolatai, felhasznált erőforrásai stb. Mintha valami véges töredéket „kivágna” a végtelen világból egy konkrét tárgy, rendszer, folyamat stb. formájában. és ennek a töredéknek a végső modelljén keresztül próbálja megismerni a végtelen világot.
A rendszermodellek végessége egyrészt abban rejlik, hogy véges számú relációban tükrözik az eredetit, pl. véges számú kapcsolattal más objektumokkal, véges szerkezettel és véges számú tulajdonsággal adott szint tanulmány, kutatás, leírás, eldobható források. Másodszor, hogy a modellezés erőforrásai (információ, pénzügyi, energia, idő, technikai stb.) és tudásunk, mint szellemi erőforrások végesek, ezért objektíven korlátozzák a modellezés lehetőségeit és magát a világ modelleken keresztüli megismerésének folyamatát. Ezért a kutató (ritka kivételektől eltekintve) véges dimenziós modellekkel foglalkozik.
A modelldimenzió megválasztása (szabadsági foka, állapotváltozói) szorosan összefügg a megoldandó problémák osztályával. A modell dimenziójának növekedése összetettségi és megfelelőségi problémákkal jár. Ebben az esetben tudni kell, hogy mi a funkcionális kapcsolat a komplexitás foka és a modell dimenziója között. Ha ez a függőség hatványtörvény, akkor a probléma alkalmazásával megoldható számítástechnikai rendszerek. Ha ez a függőség exponenciális, akkor a „dimenzionalitás átka” (R. Kálmán 1) elkerülhetetlen, és szinte lehetetlen megszabadulni tőle.
Amint fentebb megjegyeztük, a modell dimenziójának növekedése a megfelelőségi fok növekedéséhez, és egyben a modell bonyolultságához vezet. A komplexitás mértékét ugyanakkor korlátozza a modellel való operáció lehetősége, i.e. a kutató rendelkezésére álló modellező eszközöket. A durva egyszerű modellről a pontosabbra való átállás szükségessége a modell dimenziójának növelésével valósul meg új, a fő változóktól minőségileg eltérő változók bevonásával, amelyeket a durva modell felépítésénél figyelmen kívül hagytunk. Ezek a változók a következő három osztály egyikéhez rendelhetők:
1) gyors folyású olyan változók, amelyek időbeli vagy térbeli kiterjedése olyan kicsi, hogy durva vizsgálatkor integrált vagy átlagolt jellemzőikkel vették figyelembe őket;
2) lassú folyású olyan változók, amelyek változásának mértéke olyan nagy, hogy a durva modellekben állandónak tekintették őket;
3) kis változók(kis paraméterek), amelyek értékei és hatásai a rendszer fő jellemzőire olyan kicsik, hogy a durva modelleknél figyelmen kívül hagyták őket.
Vegyük észre, hogy a rendszer összetett mozgásának sebesség szerinti felosztása gyors és lassú mozgásokra teszi lehetővé azok egymástól függetlenül durva közelítéssel történő vizsgálatát, ami leegyszerűsíti az eredeti probléma megoldását. Ami a kis változókat illeti, ezeket általában figyelmen kívül hagyják a szintézis feladat megoldása során, de az elemzési feladat megoldásánál igyekeznek figyelembe venni a rendszer tulajdonságaira gyakorolt hatásukat.
A modellezés során igyekeznek lehetőség szerint kis számú fő tényezőt azonosítani, amelyek befolyása azonos nagyságrendű, és matematikailag nem túl nehéz leírni, más tényezők befolyását pedig átlagolással lehet figyelembe venni, integrált vagy "fagyasztott" jellemzők.
Modellek közelítése. A fentiekből következik, hogy a modell végessége és egyszerűsége (leegyszerűsítése) jellemző minőség különbség (szerkezeti szinten) az eredeti és a modell között. Ekkor a modell közelítése jellemzi mennyiségi ennek a különbségnek az oldala.
Lehetséges kvantitatív közelítési mérőszám bevezetése, ha összehasonlítunk például egy durva modellt egy pontosabb referencia (teljes, ideális) modellel vagy egy valós modellel. A modell közelítése az eredetihez elkerülhetetlen, objektíven létezik, mivel a modell mint másik objektum csak az eredeti egyedi tulajdonságait tükrözi. Ezért a modell közelítésének (közelségének, pontosságának) mértékét az eredetihez a probléma megfogalmazása, a modellezés célja határozza meg.
A modell pontosságának növelésére irányuló túlzott vágy a modell jelentős bonyolításához, következésképpen gyakorlati értékének csökkenéséhez vezet. Ezért láthatóan igaz L. Zadeh 1 alapelve, hogy az összetett (ember-gép, szervezeti) rendszerek modellezésekor a pontosság és a gyakorlati értelem összeegyeztethetetlen és kizárja egymást. A modell pontosságára és gyakorlatiasságára vonatkozó követelmények következetlenségének és összeegyeztethetetlenségének oka magáról az eredetiről - annak viselkedéséről, tulajdonságairól és jellemzőiről, a környezet viselkedéséről, a kialakulásának mechanizmusairól - szerzett ismeretek bizonytalanságában és homályosságában rejlik. a cél, az elérési módok és eszközök stb.
A modellek igazsága. Minden modellnek van egy-egy igazságszemcséje, pl. bármely modell valamilyen módon megfelelően tükrözi az eredetit. A modell igazságfoka csak az eredetivel való gyakorlati összehasonlításból derül ki, mert csak
a gyakorlat az igazság kritériuma.
Egyrészt minden modell feltétel nélkül igazat tartalmaz, azaz. határozottan ismert és helyes. Másrészt a modell feltételesen igazat is tartalmaz, pl. csak bizonyos feltételek mellett igaz. Tipikus modellezési hiba, hogy a kutatók bizonyos modelleket használnak anélkül, hogy ellenőriznénk az igazságfeltételeiket, alkalmazhatóságuk határait. Ez a megközelítés nyilvánvalóan helytelen eredményekhez vezet.
Vegyük észre, hogy minden modell tartalmazza az állítólagos igazat (valószínű) is, azaz. olyasvalami, ami a bizonytalanság körülményei között igaz vagy hamis lehet. Csak a gyakorlatban állapítják meg az igaz és a hamis közötti tényleges kapcsolatot meghatározott feltételek mellett. Így a modell igazságszintjének elemzésekor meg kell találni:
1) pontos, megbízható tudás;
2) bizonyos feltételek mellett megbízható tudás;
3) bizonyos fokú bizonytalansággal becsült tudás;
4) olyan tudás, amely bizonyos fokú bizonytalanság mellett sem értékelhető;
5) tudatlanság, i.e. ami ismeretlen.
Így egy modell, mint tudásforma igazságának értékelése az objektív, megbízható, az eredetit helyesen tükröző tudás és az eredetit megközelítőleg értékelő tudás tartalmának, valamint a tudatlanság tartalmának azonosításán alapul.
A szakmai fejlődés, a pedagógusok önmegvalósításának, a kulcskompetenciák kialakításának szervezeti, módszertani, pszichológiai és pedagógiai támogatásáról, a pedagógiai dolgozó kompetenciaprofiljáról szóló módszertani anyagokat a regionális pedagógiai tevékenység szakértői értékelésének tudományos és módszertani központja dolgozta ki. a Moszkvai Régió Állami Költségvetési Felsőoktatási Oktatási Intézménye "Szociális Menedzsment Akadémia"
A szöveg áttekintésre szolgál.
A pedagógiai tevékenység szakértői értékelésének regionális tudományos-módszertani központjában kidolgozott, a pedagógiai dolgozó kompetenciáinak referenciamodellje sajátosságaiból adódóan normatív, eredményre irányuló prognosztikai modell, ezért a felhasznált ellenőrzési és mérési anyagok alapját képezi. a tanúsítás során céljaik, célkitűzéseik és tartalmuk meghatározása .
Grafikus és leíró formában mutatjuk be a pedagógiai dolgozó kompetenciáinak referenciamodelljét.
1. kép- A pedagógus kulcskompetenciáinak referenciamodellje
A pedagógiai dolgozó kompetenciáinak referenciamodellje(1. ábra) egy ideális, verbalizált, azaz a természetes nyelv jeleivel kódolt, tanármodell, amely egy olyan szakember ideális imázsa, etalonja, amely minden, a tanári karral szemben támasztott követelménynek megfelel az első és legmagasabb képesítés megszerzése során. bekezdések kategóriái. 30., 31. §-a alapján az állami és önkormányzati nevelési-oktatási intézmények oktatói állományának tanúsítására vonatkozó eljárásrend, a vezetői, szakdolgozói és alkalmazotti munkakörre vonatkozó egységes képesítési jegyzékben meghatározott követelményeket (az Egészségügyi és Szociális Fejlesztési Minisztérium 2008. évi XX. az Orosz Föderáció 2010. augusztus 26-i 761. sz. n), valamint a szakmai szabványok.
A pedagógiai dolgozó kompetenciáinak referenciamodelljének megtervezésekor a szerző fejlesztéseire, különböző tudományos iskolákra támaszkodtunk, elsősorban I.A. hazai kutatásaira. Zimney, N.V. Kuzmina, A.K. Markova és az Európa Tanács külföldi tanulmányai.
Kulcskompetencia a pedagógiai dolgozó szerves tulajdonságának tekintjük, amely lehetővé teszi számára a társadalmi és szakmai térben való szabad eligazodást, a szakmai tevékenység hatékony és eredményes elvégzését, a szokványos és nem szokványos szakmai és pedagógiai feladatok megoldását, a szociálisan alkalmazkodó, állandó munkavégzésre képes embert. személyes és szakmai önfejlesztés.
Az illetékességi kör az kompetenciaprofilok tudásának, készségeinek és attitűdjének olyan összetevőiként, amelyek értelmesen meghatározzák a kompetenciát.
2. ábra- Speciális és szakmai hozzáértés
Speciális és szakmai kompetencia (2. kép), azaz a tényleges szakmai tevékenység kellően magas szintű birtoklása, további szakmai fejlődésük tervezésének képessége.
a szakma céljának, küldetésének megértése;
a szakmai tevékenység normáinak birtoklása, magas hatékonyság;
magas eredmények elérése és stabilitása; szakmai keszseg;
szakmai tudatosság (a szakmai tevékenység jeleinek maximális számának megvalósítása: a munka tartalma, eszközei, eredményei);
szakmai gondolkodás, szakmai intuíció, önállóság a szakmai problémák megoldásában;
az eredmény optimális pszichológiai ára, a fáradtság és a túlterhelés hiánya.
Részeként speciális és szakmai kompetencia a következő kompetenciaprofilok :
1. Tantárgyi kompetencia , azaz a témával kapcsolatos ismeretek mélysége, következetessége és alkalmazása a pedagógiai gyakorlatban; az alap- és szabadon választható kurzusok tananyagának megvalósításának képessége különböző oktatási szervezetekben.
2. Szervezési és módszertani kompetencia , azaz hajlandóság a modern oktatási módszerek és technológiák alkalmazására, beleértve az információkat is, az oktatási folyamat minőségének biztosítása érdekében; tevékenységek, cselekvések, technikák, készségek, munkamódszerek, technikák, amelyeket ebben a szakmában alkalmaznak az eredmények sikeres elérése érdekében; szervezőképesség oktatási tevékenységek hallgatók (diákok).
3. Diagnosztikai kompetencia , azaz pszichológiai és pedagógiai ismeretek, pszichológiai és pedagógiai cselekvések, módszerek, technikák, készségek, technikák, technológiák birtoklása; a hallgatók és tanulók eredményeinek diagnosztizálására szolgáló modern módszerek alkalmazásának képessége; pedagógiai támogatást nyújt a tanulók szocializációs és szakmai önmeghatározásának folyamataihoz, felkészítve őket a tudatos szakmaválasztásra.
4. Elemző és értékelési kompetenciák vagyis az a képesség, hogy elemezze és értékelje az egyetemes oktatási cselekvések kialakulását, a tanulók mentális működését, figyelembe véve egyéni jellemzőit és képességeit, mind minőségi, mind mennyiségi mutatók(pontok az értékelésben, kategóriában stb.); alkalmazza az információ matematikai és statisztikai feldolgozásának módszereit; szakmai teszteken való részvétel, melynek eredménye a szakmaiság differenciált (minőségi és mennyiségi) értékelése.
5. Prediktív kompetencia , azaz a növekedési kilátások, a tanulók proximális fejlődési zónájának és a szakmai fejlődésük meghatározásának képessége; tisztában legyenek a tanulókban rejlő és saját lehetőségekkel; a fejlődési kilátások és azok megvalósítási lehetőségeinek ismerete (prognosztikai kritériumok); öntervezés, önálló kísérletezés; saját szakmai növekedési stratégia felépítése, szakmai élete forgatókönyvének felépítése és megvalósítása; a tevékenység motivációs és operatív oldala közötti összhang.
6. Kutatási kompetencia , azaz az elméleti és kísérleti kutatás módszereinek alkalmazási képessége; innovációk bevezetésével kapcsolatos pedagógiai kísérlet tervezése, megszervezése, lebonyolítása és elemzése; elemző és szintetizáló képesség; kutatási készségek; új ötletek generálásának képessége (kreativitás); bizonyítani kell a tudományág szempontjából releváns kutatás minőségének megértését; bizonyítja a tudományos elméletek kísérleti tesztelésének megértését.
3. ábra -
Kommunikációs készség(3. ábra) - a társas interakció kompetenciája, mint a helyzeteknek megfelelő kölcsönös megértés kialakításának, a konfliktusok elkerülésének, a bizalom légkörének megteremtésének képessége; szakmai közösséghez való hozzárendelése; a szakmai kommunikáció normáinak, a szakma etikai normáinak birtoklása; a szakmai eredmények orientálása mások javára, hivatásuk révén lelki gazdagodásuk; együttműködési, kapcsolatteremtési képesség, könnyű kompatibilitás; versenyképesség, a társadalom érdeklődésének felkeltésének képessége szakmai tevékenysége eredményei iránt.
Kommunikációs készség a következőkben jelenik megkompetenciaprofilok :
1. Szociális és kommunikációs kompetencia , azaz az interakciós helyzeteknek adekvát verbális és non-verbális eszközöket és módokat találni a gondolatalkotás és -formálás során annak generálása és észlelése során; a nyilvános beszédkészség használatának képessége, beleértve a saját tapasztalatok közvetítését is (saját pozitív tapasztalatok közvetítésének képessége a pedagógustársadalom számára: cikkek, beszédek, versenyeken való részvétel; beszélgetések, polémiák lebonyolításának képessége; interakcióra való készség kollégákkal).
2. Szervezési és kommunikációs kompetencia , azaz az iskolások produktív kommunikációjának és együttműködésének megszervezésének képessége; az oktatási órák lebonyolításának képessége párbeszédek, polémiák, viták, viták, véleménycsere, tudományos viták stb.
4. ábra- Információs kompetencia
Információs kompetencia(4. ábra) az információs technológiai jártassághoz kapcsolódik:
Az információs kompetencia a következő profilokban nyilvánul meg:
1. Információkeresési kompetencia , vagyis az a képesség, hogy különféle forrásokból megtalálják a szükséges információkat.
2. Információs és elemző kompetencia , azaz az információk elemzésének és kezelésének készségei; hajlandóság az információszerzés, tárolás, feldolgozás főbb módszereinek, módozatainak és eszközeinek alkalmazására; hajlandóság számítógéppel, mint információkezelési eszközzel dolgozni; a globális számítógépes hálózatokban lévő információkkal való munka képessége.
3. Informatikai kompetencia , azaz az információ nyomtatott és elektronikus formában történő megszerzésének és sokszorosításának eszközeinek és módszereinek használatának, reprodukálásának, fejlesztésének képessége; Alap tudás alkalmazási programokés azok használatának képessége; Számítógépes ismeretek.
5. ábra- Személyes kompetencia
Személyes kompetencia, azaz stabil szakmai motiváció, pozitív énkép jelenléte, kreatív attitűd, tudatos szakmai kreativitás, szakma útján történő önváltoztatás; egyéniség a szakmai munkában; nyitottság a folyamatos szakmai továbbképzésre, tapasztalatgyűjtésre, változásra; a szakma keretein belüli önmegvalósítási és egyéniségfejlesztési módszerek birtoklása, szakmai fejlődésre való felkészültség, egyéni önfenntartás képessége; szakmai képességek önfejlesztése; erős célmeghatározás; szakmai képzés; múltbeli szakmai tapasztalatra támaszkodás, folytonosság; az individualizáció és a viszonylagos autonómia fokozása a szakmai fejlődés során.
Profilok személyes kompetencia:
1. Önfejlesztési és önkifejezési kompetencia - stabil motiváció, cél kitűzési képesség, szakmai képességek, szakmai tanulás, önbemutatás, pozitív érzelmek; az egész életen át tartó nevelési képesség és felkészültség, a személyes önkifejezés és önfejlesztés módszereinek birtoklása, a személyiség szakmai deformációival való szembenézés eszközei.
2. Reflexiós kompetencia - a pedagógiai szakmai tevékenység és az ember minőségének rendszerformáló összetevője, amely lehetővé teszi a leghatékonyabb és legmegfelelőbb reflexiót, amely biztosítja a fejlődést és az önfejlesztést, hozzájárul a kreatív szemlélethez az oktatási és szakmai tevékenységekben, azok eléréséhez maximális hatékonyságés a teljesítmény; acmeológiai jelenség, amely hozzájárul a tevékenységek legmagasabb eredményeinek eléréséhez; a tanár szakmai és személyes tulajdonságai, felkészültsége és képessége a tudás, készségek, szakmai és élettapasztalat felhasználásával végzett reflektív tevékenységre; az önvizsgálat és az önértékelés képessége.
Egy adott szakma professiogramjának elsődleges gondolatát annak szerkezeti tartalma adja. Leírják a szakmák szakmai profilját, beleértve a következő részeket: Általános jellemzők szakma, jelentősége; a munkafolyamat, az elvégzett munka leírása; a szakma egyénre vonatkozó követelményei; munkakörülmények; szükséges ismeretek; szükséges készségek és képességek; ahol szakterületet szerezhetsz; gazdasági munkakörülmények.
Létezik egy professziográfiai módszer is a modern tanár személyiségének és tevékenységének tanulmányozására.
A professiogram egy tanár, tanár, osztályfőnök, pedagógus ideális modellje, minta, standard, amely bemutatja:
A fő személyiségjegyek, amelyekkel egy tanárnak rendelkeznie kell;
A tanári feladatok ellátásához szükséges ismeretek, készségek és képességek.
A „professiogram” fogalmának ezen értelmezése alapján beszélhetünk a személyiségtanulmányozás professiográfiai módszeréről is, amelyben a tanár tudását, készségeit és képességeit hasonlítják össze azokkal, amelyekkel a professziográfia szerint rendelkezhetne. ideális modell. Nem nehéz elképzelni, hogy ez a módszer lehetővé teszi a tanár személyes és szakmai fejlődésének megtervezését.
A tanári professziogram ugyanakkor egy olyan dokumentum, amely teljes körű képesítési leírást ad a pedagógusról tudására, készségeire, képességeire, személyiségére, képességeire, pszicho-fiziológiai képességeire és képzettségi szintjére vonatkozó követelmények szempontjából.
A professiogram ilyen elképzelése az előző évtizedekben alakult ki. Tehát beszélhetünk az osztályfőnök professiogramjáról, amelyet N. I. Boldyrev állított össze.
N. I. Boldyrev kiemelte az osztályfőnöki személyiség kiemelt tulajdonságait: ideológiai, erkölcsi és állampolgári érettség, társadalmi aktivitás, lelkesedés a nevelői hivatás iránt, gyermekszeretet, humánus, gondoskodó hozzáállás, magas követelmények önmagunkkal és tanulókkal szemben, kommunikatív készség, barátságos beállítottság, udvariasság a kommunikációban, pszichológiai kompatibilitás a tanári kar többi tagjával és másokkal, amelyek egy ideális szakemberhez szükségesek.
A sokféle funkció elvégzéséhez a tanárnak N. I. Boldyrev szerint a következő készségekre van szüksége:
üzleti kapcsolatok kialakítása az iskola vezetőségével, a szülőkkel, a nyilvánossággal (a kommunikációs készség mai elképzelések szerint közel áll a kommunikációhoz);
információs készségek és képességek;
a gondolatok világos, kifejező, logikus kifejezésének képessége (a mai elképzelések szerint - didaktikai és beszéd);
meggyőzni, magához vonzani, támogatóvá tenni (a mai elképzelések szerint - didaktikus, kommunikatív).
E készségek megvalósításához magas érzelmi hangulat megteremtése, az élet és a munka üzleti jellegének biztosítása szükséges.
N. I. Boldyrev fontos szerepet tulajdonított azoknak a személyiségjegyeknek, amelyeknek az elsőbbség mellett jó lenne egy tanár (osztályfőnök): tapintat, kitartás, önuralom, megfigyelés, őszinteség, találékonyság, határozottság, következetesség szavakban és tettekben , pontosság, külső tisztaság .
Fontos, hogy az osztályfőnök ismerje a nevelés elméletének és módszereinek alapjait, képes legyen:
munka a szülőkkel (a nyilvánosság); nevelő-oktató munka megtervezése;
a kollektívák (csoportok), egyének diagnózisa alapján válassza ki a szükséges tevékenységeket;
helyesen veszi figyelembe és értékeli az oktatás eredményeit; azonosítani és rendszerezni egy eszközt;
felügyeli és segíti a megbízások végrehajtását.
A komplex és sokrétű funkciók ellátásához jó lenne, ha egy tanár elsajátítaná néhány alkalmazott kreatív művészi készséget:
rajzolni (képes);
hangszereken játszani, énekelni (zenés); kifejezően olvas (művészi és irodalmi); tánc (koreográfiai);
túrázni (sport és turizmus vagy sport és munkaerő).
A. S. Makarenko a The Book for Parents című könyvhöz írt bevezető megjegyzésében: „A nevelés képessége még mindig művészet, ugyanaz a művészet, mint jól hegedülni vagy zongorázni, jól festeni, jó marógépnek vagy esztergagépnek lenni.”
Ha a funkcionális elvből indulunk ki, vagyis azon funkciókból, amelyeket a tanárnak végre kell hajtania, akkor felsorolhatjuk a tanár funkcióit. Tehát az egyik első (1971-ben) nyolc tanári funkciót azonosított az iskolában A. I. Shcherbakov, N. A. Rykov. A tanári funkciók következő osztályozásával rendelkeznek:
Információs (a tanár ezt vagy azt az információt sugározza);
Fejlesztő (fejleszti a gondolkodást, a képzeletet, bizonyos készségeket, a beszédet stb.);
tájékozódás (különféle információkban, erkölcsi értékekben tájékozódik);
mozgósítás (gyakorlatok, feladatok, tettek végrehajtására mozgósít);
tervezés (tanórát épít fel, tanórán kívüli tevékenységeket, többszintű feladatokat, önálló munkát, kommunikációt és még sok minden mást);
kommunikatív (a szülőkkel, más tanárokkal, adminisztrációval, pszichológusokkal, valeológusokkal stb. való kommunikáció funkciója);
szervezési (megszervezi a tanulókat, a többi tanárt, a szülőket, önmagát, valamint megszervezi az általa vezetett tanórákat, tanórán kívüli foglalkozásokat);
kutatás (mind az egyént, egy tanulócsoportot - csapatot, mind a tanulók képzését, nevelését stb. képes vizsgálni).
Az utolsó funkció említése a mi szempontunkból lehetővé teszi, hogy ne csak a tanár, hanem a tanár funkcióiról is beszéljünk - a szó legtágabb értelmében.
Az elmúlt évek pedagógia tankönyveiben a szerzők megkülönböztetik a pedagógus, osztályfőnöki funkciókat:
szervezési (csapatokban szervez minden oktatási hatást és interakciót, beleértve az oktatási ügyeket is - kirándulások, kirándulások, értekezletek, osztályórák, kérdezősködés tanulmányként stb.);
oktatási (amelynek eredményeként a tanulóban rejlő személyiségtulajdonságok nevelése, kialakítása és fejlesztése a gyermekcsapat tagjaként, családapaként, orosz állampolgárként, világpolgárként, kreatív személyiségként és egyéniségként történik) módok és eszközök;
serkentő (aminek eredményeként a tanulók, a gyerekcsapat, a szülők, a nyilvánosság stb. ösztönző tevékenysége valósul meg);
koordináció (amelynek eredményeként mind a gyermekek, szükség esetén, mind az azonos osztályban dolgozó pedagógusok tevékenysége összehangolt, párhuzamosítás, a külvilággal való kommunikáció is megvalósítható, ha az oktatási intézményt nyitott rendszernek tekintjük;
dokumentumokkal dolgozni (folyóiratok, tanulói naplók, saját személyi ügyek, különféle tervek).
Nagyon sok funkciót kell ellátniuk a tanároknak, a pedagógusoknak, az osztályfőnököknek. Milyen ismeretekkel és képességekkel kell rendelkezniük? Arról, hogy a tanároknak és az osztályfőnököknek milyen készségekkel és képességekkel kell rendelkezniük, képet ad a professiogram fogalma, amelyet fentebb tárgyaltunk. A korábban említett tudás és készségek azonban nem elegendőek. A pszichológusok szerint nagyon sok múlik a természetes előfeltételeken, az egyén hajlamán (amelyek bizonyos képességekké alakulhatnak ki), az egyén pszichológiai felkészültségén, ezen funkciók jó ellátására való vágyán (vágyán). Sok mindent felhoznak, csak az önmagán végzett hosszú távú munka eredményeként fejlődnek; az önképzésben a legfontosabb a türelem és a viselkedése feletti kontroll.
V. A. Krutetsky pszichológus a „Pszichológia” tankönyvben olyan szakmailag jelentős személyiségjegyek és készségek struktúráját kínálja, amelyekkel a tanárnak rendelkeznie kell. Ha mi V. A. Krutetsky nyomán a tanári személyiség szakmailag jelentős tulajdonságait négy blokk (rész vagy alstruktúra) összességeként ábrázoljuk (1. Személyes világkép; 2. A pedagógiai tevékenységhez való pozitív hozzáállás; 3. Pedagógiai képességek; 4. Szakmai ill. pedagógiai ismeretek, készségek és képességek), meglehetősen holisztikus képet kapunk a tanári hivatással és más pedagógiai szakmákkal szemben támasztott követelményekről.
Vizsgáljuk meg részletesebben a tanári személyiség szakmailag jelentős tulajdonságainak e blokkjait.
1. blokk. Humanista világkép (azokról a hiedelmekről, eszmékről beszélünk, amelyek a tanító-nevelőben rejlenek; csak az nevel, aki maga nevelkedett; kívánatos, hogy a pedagógus magas szintű általános műveltséggel és magas erkölcsi karakterrel rendelkezzen, ill. ami a legfontosabb, szeretni másokat).
2. blokk. Pozitív attitűd a pedagógiai tevékenységhez (az egyén pedagógiai orientációjáról, a pedagógiai hajlamokról, mint a pedagógiai tevékenység iránti elkötelezettség állandó vágyáról és vágyáról beszélünk; aki közömbös a munkája iránt, az nem lehet jó tanár; a gyerekek pontosan azonosítják azokat tanárok, akik nem szeretik őket, vagy általában nem szeretik a pedagógiai tevékenységet).
3. blokk. Pedagógiai képességek (természetes előfeltételek alapján bizonyos feltételek mellett - vagy nem - szakmai és pedagógiai tudásban, készségekben, más szóval - pedagógiai képességekben valósulnak meg) - ez az egyéni pszichológiai jellemzők és szakmailag jelentős személyiségjegyek általánosított összessége, amelyek megfelelnek. a pedagógiai tevékenység követelményei, biztosítják a magas eredmények elérését abban, meghatározzák a tanár egészének sikerességét e tevékenység elsajátításában (bővebben lásd az 1. fejezetet).
4. blokk. Szakmai és pedagógiai ismeretek, képességek, készségek (az oktatott tantárgy és a tanítástechnológia területére vonatkozó ismeretekről beszélünk).
V. A. Sukhomlinsky a pedagógiai kultúra négy jellemzőjét említi. Röviden gondolatait a következőképpen lehet kifejezni. Szükséges: 1) a tanárnak tudományos ismeretekkel kell rendelkeznie ahhoz, hogy a tanuló elméjéhez és szívéhez vonzódhasson; 2) hogy a tanár olvasson irodalmat (pedagógiai, pszichológiai, újságírói stb.); 3) hogy a tanár ismerje a gyermek tanulmányozására szolgáló módszerek gazdagságát; 4) beszédkultúrája volt.
A szakértők tehát úgy vélik, hogy azoknak, akiknek jó előfeltételei vannak a tanárrá váláshoz, azok megvannak.
