Ключові слова
тестування
надійність
оцінювання успішності
погляд
договір про надання освітніх послуг
Як цитувати
Анотація
Роботу присвячено інтеграціі досліджень та використання аналізу руху очей та напрямку погляду в системах онлайн-тестування знань студентів. Практична новизна запропонованої моделі моніторингу напрямку погляду в комп’ютерній системі контролю знань полягає в можливості автоматизованого віддаленого контролю над великою аудиторією студентів. Практична значущість полягає у створенні однакових умов проходження комп'ютерного тестування для всіх студентів та підвищення відповідності рівня знань отриманим результатам тестування. Реалізована та протестована система є актуальною та затребуваною у вищих навчальних закладах, особливо в Україні, де дистанційна освіта перетворилась на найбільш безпечний спосіб здобуття освіти, особливо для тих сфер, де немає необхідності проводити практичні заняття, лабораторні роботи, які вимагають перебування студента в ЗВО. Тому застосування новітніх інформаційних технологій навчання набуває особливого значення. Запропонована в моделі моніторингу динамічна аутентифікація на основі послідовності рухів очей дозволяє безпомилково детектувати область очей користувача для подальшого аналізу поведінки випробуваного. Запропонований спосіб аутентифікації не передбачає введення паролів або CAPTCHA, забезпечує швидкість визначення присутності користувача. Подальший аналіз напрямку погляду користувача передбачає реагування на отриману інформацію, а саме – пропуск питання або необхідність повторної авторизації. Пропуск питання виникає тоді, коли система вирішує, що користувач довго не дивиться на екран (погляд вбік, вниз, вгору понад 30сек). Повторна автентифікація вимагається у випадку, якщо користувач відійшов від екрана або відбулась заміна користувача. Підтримка можливості контролю погляду в режимі реального часу здійснюється завдяки перенесенню обчислень на систему з масовим паралелізмом (графічна карта NVIDIA GeForce GTX 1650). Аналіз отриманих результатів показує, що запропонований підхід дозволяє детектувати погляд при різних діапазонах освітленості (від 0,3 лк до 10000 лк), а також виявляти стани очей користувача, що порушують правила тестування, для подальшої відповіді системи (пропуск запитання або запит на повторну автентифікацію).
Посилання
Verkhovna Rada of Ukraine. 7th session. (2017, Sept. 5). Law 2145-VIII, On Education. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2145-19#Text. (in Ukrainian)
Verkhovna Rada of Ukraine. 4th session. (2014, Jul. 1). Law 1556-VII, On Higher Education. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1556-18#Text. (in Ukrainian)
P. H. Luzan, Methods and Forms of Organization of Studies in Higher Agricultural School. Kyiv, Ukraine: Agricultural Education. 2003. (in Ukrainian)
I. Mintii, T. Vakaliuk, S. Ivanova, O. Chernysh, S. Hryshchenko and S. Semerikov, “Current state and prospects of distance learning development in Ukraine,” in CEUR Workshop Proc., 2021, pp. 41-55. (in English)
S. Voloshinov, V. Kruglyk, V. Osadchyi, K. Osadcha and S. Symonenko, “Realities and prospects of distance learning at higher education institutions of Ukraine,” in Ukr. J. of Educ. Stud. and IT, vol. 8, no. 1, 2020. (in English)
V. Banyoi, O. Kharkivska, H. Shkurko, and M. Yatskiv, “Tools for Implementing Distance Learning during the War: Experience of Uzhhorod National University, Ukraine,” in AWEJ, 2023. (in English)
O. V. Ovcharuk et al., “The use of digital tools by secondary school teachers for the implementation of distance learning in the context of digital transformation in Ukraine,” in CTE Workshop Proc., vol. 9, 2022, pp. 16-27. (in English)
H. Polianovskyi, T. Zatonatska, O. Dluhopolskyi and I. Liutyi, “Digital and technological support of distance learning at universities under COVID-19 (case of Ukraine),” in RREM, vol. 13, no. 4, 2021, pp. 595-613, Dec. 2021. (in English)
Ministry of Education and Science of Ukraine. (2013, Apr. 25). Order 466, On on the approval of the Regulations on distance learning. [Online]. Available: https://zakon. rada.gov.ua/laws/show/z0703-13. (in Ukrainian)
A. G. Spatioti, I. Kazanidis, J. Pange, “A comparative study of the ADDIE instructional design model in distance education,” in Inf., vol. 13, no. 9, 2022, p. 402. (in English)
M. Mayfield, “Creating training and development programs: using the ADDIE method,” in Develop. and Learn.in Org., vol. 25, no. 3, 2011, pp. 19-22. (in English)
R. Rabiman, M. Nurtanto, N. Kholifah, “Design and development e-learning system by Learning Management System (LMS) in vocational education,” in Online Submission, vol. 9, no. 1, 2020, pp. 1059-1063. (in English)
T. Elias, “Universal instructional design principles for Moodle,” in The Int. Rev. of Res. in Open and Distrib. Learn., vol. 11, no. 2, 2010, pp. 110-124. (in English)
A. M. Winsor, G. F. Pagoti, D. J. Daye, E. W.Cheries, K. R.Cave, E. M. Jakob, “What gaze direction can tell us about cognitive processes in invertebrates”, Biochemical and Biophysical Research Communications, 564, 2021, pp.43-54. (in English)
C.Katsini, Y.Abdrabou, G.E.Raptis, M.Khamis, F.Alt, “The role of eye gaze in security and privacy applications: Survey and future HCI research directions”, In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 2020, pp. 1-21. (in English)
N.Modi, J.Singh, “A review of various state of art eye gaze estimation techniques”, Advances in Computational Intelligence and Communication Technology: Proceedings of CICT 2019, pp.501-510. (In English)
I.S.Shehu, Y.Wang, A.M.Athuman, X. Fu, “Remote eye gaze tracking research: a comparative evaluation on past and recent progress”, Electronics, 10(24), 2021,3165. (in English)
B.Vijayalaxmi, C.Anuradha, K. Sekaran, M.N. Meqdad, S. Kadry,”Image processing based eye detection methods a theoretical review”, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 9(3), 2020, pp.1189-1197. (in English)
B. Ngoc Anh, N. Tung Son, P.Truong Lam, L. Phuong Chi, N. Huu Tuan, N.Cong Dat, T. Van Dinh, “A computer-vision based application for student behavior monitoring in classroom”, Applied Sciences, 9(22), 2019, 4729. (in English)
S. Hutt, K. Krasich, C. Mills, N. Bosch, S. White, J.R. Brockmole, S.K. D’Mello, “Automated gaze-based mind wandering detection during computerized learning in classrooms”, User Modeling and User-Adapted Interaction, 29, 2019, 821-867. (in English)
A. Kaehler, G. R. Bradski, Learning OpenCV 3: Computer Vision in C++ with the OpenCV Library, Japan, 2017. (in English)
J. Howse, J. Minichino, Learning OpenCV 4 Computer Vision with Python 3: Get to Grips with Tools, Techniques, and Algorithms for Computer Vision and Machine Learning, 3rd Ed, U.K.: Packt Publishing, 2020. (in English)
A. D. Moore, Python GUI Programming with Tkinter: Design and Build Functional and User-friendly GUI Applications. India: Packt Publishing, 2021. (in English)
M. Smart, Introduction to Data Science with Python: Basics of Numpy and Pandas. N.p.: Amazon Digital Services LLC - KDP Print US, 2018. (in English)
Cabinet of Ministers of Ukraine. (2020, Dec. 2). Order 1556, On the approval of the Concept of the development of artificial intelligence in Ukraine. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1556-2020-%D1%80#Text. (in Ukrainian)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Олеся Барковська, Ярослав Ляпін, Тетяна Музика, Ігор Риндик, Павло Ботнар