Средством развития способностей человека могут служить тесты интеллектуального развития, которые давно и успешно применяются на практике, хотя теоретические основы психологического тестирования до сих пор являются предметом острых академических споров [1].

Тесты, определяющие интеллектуальное развитие человека разрабатываются и исследуются на протяжении десятилетий, при этом основное внимание исследователей традиционно уделяется измерению умственных способностей, выраженных в оценках здравомыслия, понятливости, рассудительности, а в комплексном виде в форме коэффициента интеллекта IQ [2, 3, 4]. При этом способности человека к решению определенных типов тестов поддаются тренировке и могут быть развиты в некоторых пределах. Практика психологического тестирования показывает, что разница между результатами, показанными на первом и пятом тестировании, может достигать 10 очков. После пятого теста прироста практически не наблюдается, наибольшее увеличение IQ наблюдается между первым и третьим тестами. Это приводит нас к мысли о возможности автоматического порождения тестовых заданий возрастающей сложности в соответствии с ростом индивидуальных способностей человека и возможно, со сменой внутренней структуры теста, чтобы исключить привыкание тестируемого.

Тестам интеллектуального развития, берущим свое начало от шкал Бине, свойственно применение единственного показателя – коэффициента интеллекта IQ. Такие тесты применяются как для детей, так и для взрослых при исследовании вопросов обучения, профессионального отбора и выбора профессии. Наиболее известными системами тестов интеллекта являются системы Станфорд-Бине, Векслера, Г.Айзенка, Зиверта [5,6].

Существенным отличием тестов Г. Айзенка от других систем является то, что они предназначены для тестирования как детей, так и взрослых. Айзенк рассматривает IQ с абсолютной точки зрения, не вычисляя отношения умственного и физического возраста [7].

Автором была взята за основу система тестов Г.Айзенка, как получившая достаточно широкое распространение в нашей стране и поддающаяся компьютерной реализации [8, 9].

В течение ряда лет на кафедре Автоматизации технологических процессов и производств (АТПП) Вологодского государственного технического университета (ВоГТУ) автором на основе личной инициативы проводились работы по программной реализации и апробации методики Айзенка [10,11,12].

Последним результатом этих работ явилось создание тренирующей интеллектуальной системы (ТИС), функциональная схема которой представлена на рис. 1. Система включает в себя несколько модулей, некоторые из которых объединены в подсистемы, текстовые файлы, содержащие словари для лингвистических тестов, типизированные файлы с информацией о результатах тестов, пройденных пользователями в процессе обучения и файлы c графической информацией.

Модуль настройки предназначен для приема от пользователя информации о параметрах одиночных тестов и настройках таймера. Эти параметры также используются для генерации текстовых файлов с лингвистическими тестами и файлов в формате MS Word 97 с тестами общего вида и математическими тестами.

Подсистемы лингвистических тестов, математических тестов и тестов общего вида отвечают за непосредственное осуществление соответствующего типа теста. Каждая подсистема содержит один главный модуль, и один или несколько диалоговых модулей. В главном модуле происходит формирование данных для теста (слов, чисел, графических изображений) в соответствии с параметрами теста, хранящимися в модуле глобальных переменных, типов и процедур. Данные извлекаются из текстовых файлов ( для лингвистической подсистемы ) или из файлов c графической информацией ( для подсистемы тестов общего вида ) , либо формируются внутри главного модуля ( для математической подсистемы ). Диалоговые модули служат для выдачи пользователю содержимого вопроса и приема от него ответа на вопрос. Результат ответа пересылается в модуль глобальных данных.

Модуль генерации, отвечает за генерацию текстовых файлов или файлов в формате MS Word 97 с вопросами и ответами для теста желаемого типа. Текстовые файлы генерируются только для лингвистического теста, файлы формата MS Word 97 генерируются для всех типов тестов, имеющихся в данной системе.

Текстовые файлы словарей содержат данные для лингвистических тестов, записанные по определенному синтаксису. Типизированные файлы хранят информацию о результатах прохождения пользователем тестов и данные о самих пройденных тестах. Файлы c графической информацией необходимы для формирования тестов общего вида и для формирования диалоговых форм лингвистических и математических тестов.

Файлы словарей могут дополняться и изменяться пользователем с помощью входящего в систему редактора словарей, или с помощью любого текстового редактора, но во втором случае ответственность за правильность вводимых данных ложится на самого пользователя. Типизированные файлы создаются и изменяются самой системой в процессе обучения пользователей. Файлы c графической информацией в процессе работы системы не изменяются.

ТИС требует около 7 Мбайт пространства при установке на жестком диске и нормально функционирует в среде Windows 95, Windows 98 и Windows NT.

Пусть N – общее количество вопросов в данном тесте, N_t – количество типов вопросов, порождаемых генерирующей системой, a_i – количество вопросов данного типа в тесте, N_vj – количество возможных вариантов вопросов внутри данного типа. Общее количество возможных тестов без повторов одного и того же вопроса внутри данного теста выразится как:

Для лингвистической подсистемы разработано 18 типов тестов, при этом выбор количества вопросов каждого типа, включаемых в тест происходит случайным образом (a_iÎ (0,6)). Поэтому в данный тест попадают не все типы вопросов и распределение типов внутри теста (структура теста) будет переменным. Количество возможных структур лингвистических тестов будет лежать в диапазоне Q_S=C₁₈¹⁰ – C₁₈¹⁵ (43758 – 816). Типичное распределение вопросов в структуре теста имеет вид: a₁=6, a₂=4, a₃=6, a₄=6, a₅=6, a₆=6, a₇=2, a₈=2, a₉=1, a₁₀=1. Полагая, что в каждом типе имеется хотя бы по 10 вариантов, получим значение Q=80375, а учитывая количество возможных структур, общее число возможных тестов будет Q*Q_S, т.е. 80375*43758= 3517049250» 3,5*10⁹.

Эксперименты проведенные в студенческой среде показали, что при выполнении тестов общего вида обычной сложности (выборка испытуемых 50 человек) средний IQ при первом тестировании составил 115,5, при втором тестировании – 126,7, а при третьем – 134,3. Прирост IQ между первым и вторым тестированием - 9,7%, между вторым и третьим тестированием – 6%.

10. Суконщиков А.А. , Сергушичева А.П. , Швецов А.Н. Разработка экспертных систем для подготовки специалистов /Сборник трудов IV Международной конф. "Инфотех-96". - Череповец, 1996. - С. 55-58 .

11. Швецов А. Н. Инструментальная оболочка для создания обучающих и тестирующих систем в среде Windows // Тез. докл. межвузовской науч.-метод. конф. Проблемы совершенствования подготовки специалистов в вузе в современных условиях: Вологда:ВоПИ, 1997.-С. 80-81 .

12. Суконщиков А.А., Швецов А.Н., Сергушичева А.П. Разработка экспертных и обучающих систем на основе принципов искусственного интеллекта/Сборник науч.трудов института в 2-х т. Т. 1. – Вологда: ВоПИ, 1997. – С. 32-35.