ГОСТ Р 59869–2021 Информационно–коммуникационные технологии в образовании. Интеллектуальные системы обучения. Общие положения. Information and communication technologies in education. Intelligent learning systems in education. General regulations. УДК 004.85:006.354 ОКС 35.240.99, 03.100.30. Редакция от 11.12.2023.
1 Область применения ГОСТ Р 59869-2021
Настоящий стандарт распространяется на новый класс систем обучения — интеллектуальные системы обучения, и устанавливает общие положения. Настоящий стандарт распространяется на все виды интеллектуальных систем обучения, основанных на применении методов и средств искусственного интеллекта, применяемых в образовательных организациях всех уровней, в иных организациях, использующих системы обучения в целях менеджмента знаний и развития компетенций персонала, а также для самообразования всех категорий граждан.
Настоящий стандарт не распространяется на методы, средства и системы искусственного интеллекта, не предназначенные для целей обучения и самообразования [из 1 Область применения ГОСТ Р 59869–2021]
2 Нормативные ссылки ГОСТ Р 59869-2021
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
- ГОСТ Р 53894 Менеджмент знаний. Термины и определения
- ГОСТ Р 56713/ISO/IEC/IEEE 15289:2011 Системная и программная инженерия. Содержание информационных продуктов процесса жизненного цикла систем и программного обеспечения (документация)
- ГОСТ Р 56921/ISO/IEC/IEEE 29119:2013 Системная и программная инженерия. Тестирование программного обеспечения. Часть 2. Процессы тестирования
- ГОСТ Р 57193 Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем
- ГОСТ Р 57720 Информационно–коммуникационные технологии в образовании. Структура информации электронного портфолио базовая
- ГОСТ Р 57722 Информационно–коммуникационные технологии в образовании. Система компьютерного менеджмента образовательных организаций высшего образования. Общие положения
- ГОСТ Р ИСО 9001 Системы менеджмента качества. Требования
- ГОСТ Р ИСО 9241–110 Эргономика взаимодействия человек–система. Часть 110. Принципы организации диалога
- ГОСТ Р ИСО/МЭК 2382–36 Информационные технологии. Словарь. Часть 36. Обучение, образование и подготовка
- ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010 Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Модели качества систем и программных продуктов
- ГОСТ Р ИСО/МЭК 25040 Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Процесс оценки
[из 2 Нормативные ссылки ГОСТ Р 59869–2021]
3 Термины и определения ГОСТ Р 59869-2021
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями [из 3 Термины и определения ГОСТ Р 59869–2021]
3.1 Данные, информация, знания ГОСТ Р 59869-2021
Данные по ГОСТ Р 59869-2021
Предоставление информации в формальном виде, пригодном для передачи, интерпретации или обработки людьми или компьютерами [из 3.1.1 ГОСТ Р 59869–2021]
Метаданные по ГОСТ Р 59869-2021
Данные, которые определяют и описывают другие данные [из 3.1.2 ГОСТ Р 59869–2021]
База данных по ГОСТ Р 59869-2021
Совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных [из 3.1.3 ГОСТ Р 59869–2021]
Информация по ГОСТ Р 59869-2021
Значимые данные [из 3.1.4 ГОСТ Р 59869–2021]
Знания по ГОСТ Р 59869-2021
Совокупность фактов, событий, убеждений, а также правил, организованных для систематического применения.
Примечание — Данное определение термина относится к области искусственного интеллекта.
[из 3.1.5 ГОСТ Р 59869–2021]
База знаний по ГОСТ Р 59869-2021
База данных, которая содержит правила логических выводов и информацию о человеческом опыте и знаниях экспертов в предметной области [из 3.1.6 ГОСТ Р 59869–2021]
Источник знаний по ГОСТ Р 59869-2021
Источник информации, из которого создается база знаний для задач конкретного типа [из 3.1.7 ГОСТ Р 59869–2021]
Инженерия знаний по ГОСТ Р 59869-2021
Дисциплина, рассматривающая получение знаний от специалистов в области знаний и из других источников знаний и включения их в базу знаний.
Примечание — Инженерию знаний иногда относят к конкретному умению проектировать, создавать и поддерживать экспертные системы, основанные на знаниях.
[из 3.1.8 ГОСТ Р 59869–2021]
Процедурные знания по ГОСТ Р 59869-2021
Знания, которые явно указывают шаги, приводящие к решению задачи или к достижению цели [из 3.1.10 ГОСТ Р 59869–2021]
Декларативные знания по ГОСТ Р 59869-2021
Знания, представленные фактами, правилами и теоремами.
Примечание — Обычно декларативные знания не обрабатываются без их первоначального перевода в процедурные знания.
[из 3.1.11 ГОСТ Р 59869–2021]
Скомпилированные знания по ГОСТ Р 59869-2021
Декларативные знания, которые транслированы в процедурные знания таким образом, что они могут непосредственно обрабатываться компьютером.
Примечание — Данное определение подразумевает взаимосвязь и совместное применение базы данных и базы знаний в интеллектуальной системе обучения.
[из 3.1.12 ГОСТ Р 59869–2021]
Метазнания по ГОСТ Р 59869-2021
Знания о структуре, применении и управлении знаниями.
Примечание — Метазнания могут быть эффективным механизмом управления в экспертных системах и интеллектуальных системах обучения.
[из 3.1.13 ГОСТ Р 59869–2021]
Приобретение знаний по ГОСТ Р 59869-2021
Процесс определения местонахождения, сбора и уточнения знаний, а также их преобразование к виду, который может в дальнейшем обрабатываться системой, основанной на знаниях.
Примечание — Приобретение знаний обычно предполагает привлечение инженерии знаний, оно также является важным элементом машинного обучения.
[из 3.1.14 ГОСТ Р 59869–2021]
Представление знаний по ГОСТ Р 59869-2021
Процесс или результат кодирования и запоминания знаний в базе знаний [из 3.1.15 ГОСТ Р 59869–2021]
3.2 Системы, основанные на знаниях ГОСТ Р 59869-2021
Искусственный интеллект по ГОСТ Р 59869-2021
Способность функционального блока выполнять функции, обычно ассоциирующиеся с интеллектом человека, таких как например рассуждения и обучение [из 3.2.1 ГОСТ Р 59869–2021]
Обучение машины по ГОСТ Р 59869-2021
Процесс, с помощью которого функциональный блок улучшает свои функциональные характеристики путем приобретения новых знаний, или опыта, или реорганизации существующих знаний и опыта.
Примечание — Синонимами данного термина являются машинное обучение, самообучение.
[из 3.2.2 ГОСТ Р 59869–2021]
Система, основанная на знаниях по ГОСТ Р 59869-2021
Система обработки информации, которая обеспечивает решение задач в конкретной области или сфере приложений путем логических выводов, извлекаемых из базы знаний.
- Термин «система, основанная на знаниях» иногда используется как синоним «экспертная система», которая обычно ограничена экспертными знаниями.
- Некоторые системы, основанные на знаниях, имеют способности к обучению.
[из 3.2.3 ГОСТ Р 59869–2021]
Экспертная система по ГОСТ Р 59869-2021
Система, основанная на знаниях, которая обеспечивает решение задач в конкретной области знаний или в сфере приложений путем логических выводов, извлекаемых из базы знаний, разработанной на основании человеческого опыта.
- Термин «экспертная система» иногда используется как синоним термина «система, основанная на знаниях», но она должна придавать особое значение экспертным знаниям.
- Некоторые экспертные системы способны улучшать свою базу знаний и создавать новые правила логических выводов на базе опыта решений предыдущих задач.
[из 3.2.4 ГОСТ Р 59869–2021]
Перспективные методы искусственного интеллекта по ГОСТ Р 59869-2021
Методы, направленные на создание принципиально новой научно–технической продукции, в том числе в целях разработки универсального искусственного интеллекта (автономное решение различных задач, автоматический дизайн физических объектов, автоматическое машинное обучение, алгоритмы решения задач на основе данных с частичной разметкой и (или) незначительных объемов данных, обработка информации на основе новых типов вычислительных систем, интерпретируемая обработка данных и другие методы) [из 3.2.5 ГОСТ Р 59869–2021]
Технологии искусственного интеллекта по ГОСТ Р 59869-2021
Технологии, основанные на использовании искусственного интеллекта, включая компьютерное зрение, обработку естественного языка, распознавание и синтез речи, интеллектуальную поддержку принятия решений и перспективные методы искусственного интеллекта [из 3.2.6 ГОСТ Р 59869–2021]
3.3 Интеллектуальная среда обучения ГОСТ Р 59869-2021
Обучение по ГОСТ Р 59869-2021
Приобретение знаний, умений или представлений в определенной предметной области [из 3.3.1 ГОСТ Р 59869–2021]
Электронное обучение по ГОСТ Р 59869-2021
Обучение при помощи информационно–коммуникационных технологий [из 3.3.2 ГОСТ Р 59869–2021]
Информационно-технологическая система по ГОСТ Р 59869-2021
Набор из одного или нескольких компьютеров, соответствующий программному обеспечению, периферийным устройствам, терминалам, человеческим операциям, физическим процессам, средствам передачи информации, которые образуют автономное целое, способное выполнять обработку информации и (или) ее передачу [из 3.3.3 ГОСТ Р 59869–2021]
Интеллектуальная среда обучения по ГОСТ Р 59869-2021
Среда обучения с использованием методов и технологий искусственного интеллекта [из 3.3.4 ГОСТ Р 59869–2021]
Интеллектуальная система обучения по ГОСТ Р 59869-2021
Новое поколение систем обучения, основанных на методах и средствах искусственного интеллекта и ориентированных на эффективные формы усвоения обучающимися знаний о предметной области [из 3.3.5 ГОСТ Р 59869–2021]
Общедоступность по ГОСТ Р 59869-2021
Подход к обеспечению доступности в цифровой научно–образовательной среде, в которой электронные ресурсы и способ их доставки соответствуют потребностям и предпочтениям пользователя [из 3.3.6 ГОСТ Р 59869–2021]
Индивидуальная доступность по ГОСТ Р 59869-2021
Характеристика среды обучения, основанной на информационно–технологической системе, которая обеспечивает удовлетворение потребностей лица в качестве обучаемого [из 3.3.7 ГОСТ Р 59869–2021]
Предпочтение по ГОСТ Р 59869-2021
Определенные предпочтения лица в обеспечении доступности [из 3.3.8 ГОСТ Р 59869–2021]
4 Сокращения ГОСТ Р 59869-2021
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
- БД — база данных;
- БЗ — база знаний;
- ИИ — искусственный интеллект;
- ИСО — интеллектуальная система обучения;
- ОМ — обучение машины (машинное обучение);
- СППР — система поддержки принятия решений;
- ЭС — экспертная система.
[из 4 Сокращения ГОСТ Р 59869–2021]
5 Общие положения ГОСТ Р 59869-2021
5.1 Основополагающие принципы ГОСТ Р 59869-2021
5.1.1 Разработка и применение ИСО нового поколения должна обеспечивать повышение качества и эффективности процесса обучения в соответствии с национальными стратегическими целями в сфере развития информационного общества [1], применение сквозных цифровых технологий, основанных на ИИ [2], а также формирования условий для развития цифровой экономики [3] и обеспечения качества при оценке результатов обучения и квалификации персонала [4] [из 5.1.1 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.2 ИСО относится к широкому классу систем обучения и может применяться в составе различных научно–образовательных сред, во взаимодействии с другими системами электронного обучения, онлайн–обучения или в режиме автономного обучения [из 5.1.2 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.3 ИСО должна содержать актуальные знания, информационные данные о конкретной предметной области, представленные в БЗ и БД с возможностью их эффективного применения участниками образовательного процесса (преподаватели, наставники, тьюторы, инструкторы, обучаемые) или для самообучения обучаемых [из 5.1.3 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.4 ИСО должны быть применены преимущественно для целей электронного обучения и онлайн–обучения с использованием информационно–технологических систем и интеллектуальных сред обучения [из 5.1.4 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.5 ИСО должны обеспечивать принцип общедоступности и индивидуальной доступности посредством адаптации, перестановки и замены компонентов системы в процессе реализации процесса обучения [из 5.1.5 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.6 ИСО должны содержать качественные данные, информацию, знания и включать метаданные и метазнания, необходимые для их идентификации и эффективного применения в целях обучения [из 5.1.6 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.7 ИСО должны содержать описание предметных знаний с указанием их типов (процедурные знания, декларативные знания, скомпилированные знания, экспертные знания) с указанием источника приобретения знаний [из 5.1.7 ГОСТ Р 59869–2021]
5.1.8 Разработка и применение ИСО должна способствовать повышению качества, конкурентоспособности и привлекательности образовательных организаций всех уровней и форм организации, в т. ч. неформального образования (вне образовательных организаций) и самообучения. Создание ИСО должно соответствовать наиболее эффективным практикам и требованиям стандартов в области ИИ, менеджмента знаний и информационно–коммуникационных технологий в образовании (ГОСТ Р ИСО/МЭК 2382–36, ГОСТ Р 53894, ГОСТ Р 57720, ГОСТ Р 57722) [из 5.1.8 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2 Структура и функции интеллектуальной системы обучения ГОСТ Р 59869-2021
5.2.1 ИСО должна иметь структурированное информационное описание, включающее назначение, предметную направленность, принципы функционирования, характеристики целевой аудитории, используемых методов и средств ИИ, требования к аппаратным и программным средствам для использования, а также иную информацию, необходимую для поиска и эффективного применения системы в целях обучения. Информационное описание ИСО должно быть представлено в доступной для потенциальных пользователей форме. Структура и требования информационного описания ИСО в настоящем стандарте не устанавливаются [из 5.2.1 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2.2 ИСО должна иметь конкретную направленность в рамках реализации образовательной программы, дисциплины, вида занятий или иного назначения, связанного с изучением и приобретением обучаемыми знаний в интересующей их предметной области [из 5.2.2 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2.3 Для эффективного применения ИСО в процессе образовательной деятельности система должна включать методические рекомендации по использованию, предназначенные для различных категорий пользователей (преподаватели, наставники, тьюторы, инструкторы, обучаемые). Методические рекомендации должны содержать методические и дидактические основы, а также рекомендации по организации и технической поддержке обучения [из 5.2.3 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2.4 ИСО относится к категории цифровых образовательных ресурсов и должна содержать информацию об источниках приобретения и представления знаний, использованных методах и технологиях ИИ для создания БЗ, средствах оценки уровня приобретенных обучаемыми знаний и объяснений, допущенных ими в процессе обучения ошибках [из 5.2.4 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2.5 В целях эффективного применения ИСО в составе систем информационно–коммуникационных технологий и сред, предназначенных для сетевого электронного обучения, ИСО должны обладать свойствами интероперабельности — технической, семантической и организационной [из 5.2.5 ГОСТ Р 59869–2021]
5.2.6 Концептуальная модель образовательного процесса на основе ИСО приведена в приложении А [из 5.2.6 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3 Жизненный цикл ИСО ГОСТ Р 59869-2021
5.3.1 Полный жизненный цикл ИСО должен включать следующие основные стадии:
- замысел;
- разработка;
- производство;
- применение в образовательной деятельности;
- обеспечение поддержки в процессе применения;
- снятие с эксплуатации.
[из 5.3.1 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.2 На этапе замысла должны быть определены потребности в создании ИСО для реализации образовательного процесса в рамках определенной образовательной программы (дисциплина, курс) или развития компетенций персонала, правообладатели, концептуальные требования к качеству и целесообразность реакции системы [из 5.3.2 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.3 На этапе разработки должны быть определены требования к ИСО и ее подсистемам (БД, БЗ), среде применения, методам и средствам проектирования, процессам верификации и валидации системы [из 5.3.3 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.4 На этапе производства должен быть выполнен комплекс работ по созданию ИСО и ее основных подсистем, разработке документации и методического обеспечения для применения системы, апробации системы в среде применения с участием основных групп пользователей.
Примечание — При необходимости должна быть проведена сертификация ИСО на соответствие требованиям технического задания и настоящего стандарта.
[из 5.3.4 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.5 На этапе применения должно быть обеспечено внедрение ИСО в среде применения и должна быть проведена оценка результативности и эффективности результатов интеллектуального обеспечения в соответствии с установленными и предполагаемыми потребностями основных групп пользователей и заинтересованных сторон [из 5.3.5 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.6 На этапе поддержки применения должно быть обеспечено устойчивое функционирование и выполнение основных характеристик качества ИСО, при необходимости должна быть выполнена доработка системы в соответствии с требованиями оператора или пользователей системы [из 5.3.6 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.7 На этапе снятия с эксплуатации должны быть решены вопросы, связанные с архивированием и хранением содержащихся в ИСО БД, БЗ, документации, методических материалов, результатов ее применения в образовательном процессе, персональных данных и результатов обучения.
Примечание — В случае списания системы должен быть определен порядок утилизации основных компонентов ИСО.
[из 5.3.7 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.8 Архитектура проектируемой ИСО должна быть определена на основе гармонизации существующих подходов, методов и технологий создания данного комплекса системы [из 5.3.8 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.9 В целях обеспечения качества, эффективности и согласованности деятельности заинтересованные стороны (заказчик, поставщик, разработчик, пользователи, эксплуатирующий персонал и персонал сопровождения) должны взаимодействовать в течение всего жизненного цикла ИСО в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57193 [из 5.3.9 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.10 Создание ИСО должно быть осуществлено в соответствии с согласованной моделью жизненного цикла, содержащей структуру и требования к процессам и этапам жизненного цикла системы по ГОСТ Р 57193. При создании ИСО следует использовать основные принципы организации диалога по ГОСТ Р ИСО 9241–110 [из 5.3.10 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.11 Описание процессов жизненного ИСО – по ГОСТ Р 57193. Процессы и группы процессов жизненного цикла ИСО должны быть определены на разных стадиях иерархии системной структуры и реализованы на различных этапах ее жизненного цикла в рамках управления проектом создания системы [из 5.3.11 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.12 Добровольное подтверждение соответствия ИСО и входящих в нее подсистем проводят по инициативе заявителя (заказчика, поставщика) на условиях договора между заявителем и органом по сертификации для установления соответствия продукции (процессов, услуг) национальным стандартам, стандартам организаций, системам добровольной сертификации, условиям договоров [из 5.3.12 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.13 При добровольном подтверждении соответствия программных средств ИСО рассматривают следующие характеристики качества программного обеспечения по ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010:
- функциональная пригодность;
- функциональная полнота;
- функциональная корректность;
- функциональная целесообразность;
- сосуществование;
- интероперабельность;
- удобство использования;
- защищенность от ошибки пользователя;
- доступность;
- надежность;
- отказоустойчивость;
- восстанавливаемость;
- защищенность;
- подлинность;
- сопровождаемость;
- модульность;
- возможность многократного использования;
- модифицируемость;
- тестируемость;
- переносимость;
- устанавливаемость.
[из 5.3.13 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.14 Поставляемое в составе ИСО программное обеспечение должно содержать описание продукта и документацию пользователя по ГОСТ Р 56713 [из 5.3.14 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.15 Тестирование программного обеспечения ИСО осуществляют по ГОСТ Р 56921, оценку качества системы — по ГОСТ Р ИСО/МЭК 25040 [из 5.3.15 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.16 Дополнительной гарантией качества ИСО и входящих в нее компонентов могут быть результаты сертификации поставщика на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9001 [из 5.3.16 ГОСТ Р 59869–2021]
5.3.17 Основные формы поставки и сопровождения ИСО:
- приобретение системы и ее установка в среде потребителя, самостоятельное наполнение данными, информацией и знаниями, настройка под требования организации, обучение персонала, создание необходимой службы, эксплуатация и сопровождение системы самостоятельно;
- приобретение системы и ее установка в среде потребителя с учетом комплекса услуг по наполнению данными, информацией и знаниями, настройке, техническому сопровождению системы без создания собственной службы (возможности этого варианта ограничены необходимостью выбора соответствующего партнера по сопровождению системы или услугами поставщика);
- аренда ИСО, установленной вне среды потребителя, так называемая модель работы через поставщика прикладных услуг. В этой модели поставщик предоставляет приложения (программные продукты, пакеты), все необходимые элементы инфраструктуры и их обслуживание с доступом клиентов к приложениям через Интернет или специализированную вычислительную сеть.
[из 5.3.17 ГОСТ Р 59869–2021]
Приложение А (справочное) - Концептуальная модель образовательного процесса на основе интеллектуальной системы обучения ГОСТ Р 59869-2021
На рисунке А.1 представлена концептуальная модель образовательного процесса.
Рисунок А.1
[из Приложение А (справочное) – Концептуальная модель образовательного процесса на основе интеллектуальной системы обучения ГОСТ Р 59869–2021]
Библиография ГОСТ Р 59869-2021
[1] Указ Президента Российской Федерации от 9 мая 2017 г. № 203 «О Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы»
[2] Указ Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 г. № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации»
[3] Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» (утв. Правительством Российской Федерации 28 июля 2017 г.)
[4] Федеральный закон от 3 июня 2016 г. № 238 «О независимой оценке квалификации»
[из Библиография ГОСТ Р 59869–2021]