أنموذج مضبب لتقييم مواقع الجامعات

أنموذج مضبّب لتقييم مجموعة منتخبة

من مواقع الويب لجامعات عربية

المستخلـص

أنشئ أنموذج للمنطق المضبب لتقييم مواقع الويب الخاصة بمجموعة منتخبة من الجامعات العربية. تألفت مدخلات الأنموذج من  مدخلات شملت: تصميم الموقع، واستخدام المؤثرات المرئية والسمعية، وكفاية المعلومات، وطبيعة الارتباطات التشعبية، والقدرة على إقناع الزائر، وبيانات عن الجامعة، والوقت المستغرق لدخول الموقع، ونمط تحديث الموقع. أما المخرج فشمل معيار الحكم على الموقع. وقد صيغت القواعد المنطقية الحاكمة لمتغيرات الأنموذج بحيث تصف الفضاء الكلي لقيمة المتغيرات. وقد اختير 19 موقعَ ويب لجامعات عربية مختلفة على الإنترنت لتطبيق الأنموذج بوصفه موردًا لتقييمها. وأثمرت عملية إزالة التضبيب عن النتائج المستخلصة بتحديد المرتبة الأولى بين هذه المواقع التي حصلت عليها جامعة النجاح الفلسطينية (80.0%)، والتي تناظر حقل جيد عال، بينما استقر موقع جامعة الإيمان اليمنية (36.1%) التي تناظر مستوى مقبول. أما بقية الجامعات فقد استقرت درجة تقييم مواقعها على الإنترنت بين هاتين الجامعتين العربيتين.

1. مقدمة:

لقد أظهرت نتائج البحث العلمي المعاصر وجودَ فجوة كبيرة بين دقة الأنموذج الرياضي وصرامته، وغياب الدقة عن المتغيرات التي نتعامل معها على أرض الواقع اليومي. وقد وجد الباحث الإيراني الشهير لطفي زاده أن هناك أنموذجًا جديدًا يقيم في هذه الفجوة، أطلق عليه اصطلاح المنطق المضبّب Fuzzy Logic بوصفه منطقة وسيطة تقف بين صرامة الرياضيات وتناسقها، ودائرة المتغيرات التي تفتقر إلى الدقة (المضبّبة) في العالم الواقعي.

ومع أن الرياضيات قد حققت نجاحات باهرة في حل الكثير من المسائل التي نشأت في تربة الواقع الذي حاول الإنسان تغييره في ضوء الأنساق المعرفية المطروحة لفهم الواقع والتعامل معه، إلا أن هناك الكثير من العقبات المعرفية التي تشخص أمام توظيف المنهج الرياضي الصارم في بعض ميادين الاقتصاد، وعلوم الاجتماع، وتحليل آلية اتخاذ القرار الصائب في دائرة العلوم الإدارية، وحقول أخرى لا تتوفر في دائرة متغيراتها الدقة الموضوعية السائدة في العالم الفيزيائي، مما ينعكس بوضوح على قدرة الأنموذج الرياضي، وخوارزمياته، وصيغه الدقيقة من ناحية الانطباق على جل مساحة المتغير الذي نتناوله بالدراسة والتحليل.

يعد المنطق المضبّب جسرًا يتجاوز الفجوة المقيمة بين عتبة الدقة المصاحبة للمنطق التقليدي بسمته الحدّية، وغياب الدقة السائدة في العالم الواقعي ومحاولات الكائن البشري لتفسير المظاهر التي تحيط بنا في كل مكان (Freska,C.,1994). بالمقابل تكمن الخصائص الفريدة لهذا المنطق في قدرته على التعامل مع المتغير اللغوي Linguistic الذي بات يطلق عليه اصطلاح منهج الحوسبة بواسطة الكلمات Computing With Words مما ساعد في فتح الأبواب على مصاريعها أمام إنشاء نماذج رياضية ومنطقية مبتكرة لوصف الكثير من المسائل الشائكة في علومنا المعاصرة.

إن زيادة الحاجة إلى مواقع ويب مميزة للجامعات، والأثر الجوهري الذي يؤديه الموقع في تقديم خدمات للطلبة، وتوفيره لخدمات إلكترونية تسود ضمن الكيان التعليمي والإداري للمؤسسة الجامعية، بات يحتم علينا أن نوليه عناية خاصة لكي يخدم الطالب بوصفه هدفًا للعملية التعليمية، ولكي يكون واجهة معبرة عن طبيعة النشاطات السائدة في المؤسسة الجامعية، إضافة إلى كون هذا الموقع يعد بوابة لتوفير الخدمة الرقمية للطالب، وعضو الهيئة التدريسية في نفس الوقت.

ولا يخفى أن هناك مجموعة كبيرة من العوامل التي تساعد في تحقيق الأهداف المرسومة لهذه المواقع، تتألف من العناصر الجوهرية لموقع الويب. ونظرًا لوجود نقاط تداخل بين هذه العوامل، وصعوبة اعتماد الطرق التقليدية في عمليات التقييم فقد وجدنا في أنموذج المنطق المضبّب مميزات فريدة تتفوق على الأنماط التقليدية للنماذج الرياضية، فحاولنا خلال هذا البحث توظيف هذه التقنية لإجراء الموازنة بين خصائص مواقع الجامعات على الإنترنت، لتوفير حقل مناسب للحكم عليها وفق نهج الذكاء المحوسب Computational Intelligence.

2. الأسس الرياضية والمنطقية لأنموذج المنطق المضبب:

تبدأ تخوم المنطق المضبّب عندما تبرز أمامنا المجموعة المضبّبة Fuzzy Set كبديل ملائم للمجموعة الكلاسيكية التي لم تعد تفي بمتطلبات الفهم الرياضي والمنطقي الجديد في أنساق فكرنا العلمي المعاصر. وتعرف المجموعة المضبّبة بأنها تلك المجموعة من المتغيرات التي لا يمكن أن نعدها واضحة Crisp، ولا يمكن تعريف حدودها بصورة واضحة ودقيقة (Fuzzy Logic ToolBox,2001).

وعند هذه النقطة تبرز حقيقة غياب حدود (نعم / لا) الصارمة عن دائرة تعاملنا اليومي بجميع مستوياته المعرفية، وذلك لوجود مناطق غير جلية لا يمكن القطع بصلاحية حكم القضية المنطقية إزاءها على أرض الواقع. وعلى هذا الأساس يؤكد المنطق المضبب أن صدق أي قضية عبارة عن مستوى من مستويات متباينة لدرجة انطباقها مع الواقع. بمعنى آخر كما يوجد أمامنا قضية صادقة بصورة كلية، أو بالعكس، فهناك ثمة صدق أو لا صدق جزئي بمستوى يتحدد من خلال المعالجة المعرفية أو المنظور الذي ننظر من خلاله إليها. وقد أطلق على هذه المستويات اصطلاح دالة العضوية Membership Function يتم من خلالها تحديد نسبة الانتماء إلى خصائص المجموعة.

تتألف الصيغة الرياضية الخاصة بوصف المجموعة المضبّبة من المعادلة الآتية:

يختلف مظهر الوصف الرسومي لدالة العضوية Membership Shape في ضوء الخصائص الحاكمة لعناصر المجموعة المضبّبة. وقد اقترح العاملون في هذا الميدان أكثر من شكل معياري لطبيعة التغاير في قيمتها. ويمكن اختيار أي منها في ضوء الخصائص النوعية لعناصر كل مجموعة من المجموعات المضبّبة التي نتناولها بالدراسة والتحليل (Bezdek, J.C. ,1993).

إن المعالجة النظرية الصرفة للمجموعة المضبّبة A، التي تتألف من الميدان الكلي للمجال الذي نعبر عنه بالمعادلة:

ويتألف الإطار الكلي لآلة الاستدلال المضبّب من علاقات رياضية / منطقية تصف مدخلات الأنموذج المضبّب Fuzzy Model ومخرجاته بواسطة مجموعة من القواعد التي تتألف صياغتها من IF … THEN في توصيف الجانب الأيسر من معادلاتها L.H.S وربطها مع الجانب الأيمن R.H.S في ظل شبكة من العلاقات التي تحكم متغيراتها.

تساعد القاعدة المضبّبة من هذا النوع في ربط شرط تم وصفه باستخدام متغيرات منطقية ومجموعات مضبّبة لتوليد استنتاج محدد. وتتألف القواعد المنطقية من شطرين، يطلق على الشطر الأول من القاعدة أو العبارة المنطقية اصطلاح ركن البيان المنطقي Premise، بينما يطلق على الشطر الثاني منها نتيجة المقايسة المنطقية Consequent.

بصورة عامة يتألف الوصف اللغوي للقواعد المضبّبة من الصيغة الآتية:

IF Condition (شرط) THEN Consequence (نتيجة)

تبرز مرحلة إزالة التضبيب Defuzzification كخطوة ضرورية لإعادة قولبة القيم المضبّبة التي أدخلت في بنية النظام الرياضي والمنطقي لكي تتلاءم مع الآليات السائدة في أنموذجه (Kartalopoulos,1996). وتساعد هذه العملية في إنتاج قيم حدّية يمكن التعامل معها كمخرجات يمكن استثمارها في اتخاذ قرارات جديدة.

وقد استخدمت طريقة مركز المساحة (Center of Area COA) التي يكثر استخدامها لاعتمادها على حساب المتوسط الموزون Weighted Average للمتغيرات كما في المعادلة الآتية:

3. البنية المقترحة لأنموذج التقييم:

تألف الأنموذج المقترح من مدخلات لتغطية جل المتغيرات الحاكمة لوصف وتقييم مواقع الويب الجامعية عبر معيار منفرد. شملت المدخلات: تصميم الموقع، واستخدام المؤثرات المرئية والسمعية، وتناسق المحتوى مع أهداف الموقع، وكفاية المعلومات، وطبيعة الارتباطات التشعبية، والقدرة على إقناع الزائر، ومستوى البيانات المتوفرة عن الجامعة، والوقت المستغرق للوصول إلى الموقع، وإجراءات التحديث على الموقع. أما المخرج فيتمثل في الحكم على تقييم مستوى الموقع وقدرته على التأثير، وتحقيق الأهداف المحددة له.

يظهر في جدول (1) المستويات التي ستتراوح بينها قيم دوال العضوية للمتغيرات العشرة (9 مدخلات + 1 مخرج)، في ضوء متطلبات توفير أرضية مناسبة لإصدار حكم بصدد كل مستوى من هذه المستويات.

جدول (1) ـ مستويات دوال العضوية لمتغيرات الأنموذج المقترح.

ويظهر في الأشكال (1-9) دوال العضوية ومراتب المدخلات التسعة ومخرج الأنموذج المقترح (شكل 10)، حيث نلاحظ ترجمة التغاير المحتمل في قيم المدخلات لكل مستوى من المستويات المقترحة في جدول(1) على شكل قيم عددية في هذه الأشكال.

وتأتي مرحلة صياغة القواعد المنطقية الحاكمة للأنموذج الرياضي، إذ أعدّت مجموعة من هذه القواعد وفق الصيغة المذكورة في معادلة (7) وبحيث يتم من خلالها تغطية جميع خيارات تقييم مواقع الجامعات في ضوء تلبيتها لحاجات المستخدم عبر بيئتها الرسومية، أو طبيعة البيانات المدرجة فيها، وقدرتها على إقناع الزائر بأهدافها، وغيرها من العوامل التي تضمنتها مدخلات الأنموذج التسعة.

ويظهر شكل(11) الهيكلة المنطقية لبعض القواعد المنطقية التي استخدمت في الأنموذج المضبّب المقترح لهذه المسألة، من ضمن مجموعة كبيرة من القواعد التي تم انتقاؤها لاستيعاب المنطق الحاكم لمتغيرات المسألة.

ولغرض الوصول إلى قيم واقعية من هذا الأنموذج واستثمارها على أرض الواقع، أزيلت صفة التضبيب عن مخرجات الأنموذج باعتماد أسلوب مركز المساحة COA لكي تكون النتائج المستخلصة أكثر قربًا من قراراتنا التي نحاول إصدارها بصدد العقبات التي تعترضنا في حياتنا اليومية (Babuska ,R.,2000).

4. تحليل مخرجات الأنموذج المضبّب:

استخدم برنامج MATLAB Release 14.0 لحوسبة الأنموذج المقترح، وترجمة البيانات المذكورة في الجدول (1) إلى مستويات مدخلات الأنموذج ومخرجاته، وصياغة دوال العضوية لكل منها. وقد أدخلت القواعد المنطقية التي تربط كل متغير من هذه المتغيرات، بواسطة صندوق أدوات المنطق المضبّب (Jang, R.& N. Gulley,1997).

وقد تم الحصول على طيف واسع من بيئة القرار الذي يمكن من خلاله تقييم مواقع الجامعات المنتخبة في هذه الدراسة. ويبدو واضحًا من شكل (12) الذي يضم جانبًا من حقل بيئة القرار بصدد المواقع الجامعية (تحديد تأثير التصميم المرتبط مع بقية مدخلات الأنموذج على عنصر التقييم) بأن صناعة القرار الأمثل لتقييم المواقع بجانبيه الاحترافي والتقليدي (لكل حالة من الحالات التي يفرزها الواقع) تسري على سطح ثلاثي الأبعاد يظهر واضحًا من الحالات المتضمنة في الشكل المذكور. ومن جهة أخرى فإن السطوح الثلاثية الأبعاد التي تعرضها هذه الأشكال تعرض أمامنا حقيقة بأنه ليس هناك قرار قطعي لتقييم الموقع الأمثل لجامعة ما، بمعزل عن التداخلات التي يفرزها الواقع من خلال جملة متغيرات لا يمكن القطع بصورة دقيقة إزاء كل حالة من حالاتها، مثل: هوية الزائر، وطبيعة ما يتوفر لديه من مقومات البيئة المعلوماتية، وغيرها من عوامل أخرى.

فعلى سبيل المثال إذا حاولنا تفسير جزء من عمق دلالة المخططات ثلاثية الأبعاد ذات الصلة بالعلاقة المباشرة للتصميم مع العوامل الأخرى في التأثير على تقييم موقع جامعة من الجامعات العربية سنجد:

• للتصميم أثر فاعل في قدرة الموقع على نيل درجات تقييم عالية، إذ نجد من الأشكال الثلاثية الأبعاد مجتمعة أن ازدياد مستوى التصميم ينعكس مباشرة على درجة التقييم التي ينالها الموقع.

• لا نلاحظ وجود تأثير مباشر لتناسق محتوى صفحة الويب مع الأهداف المنشودة ما لم يرتق مستوى التصميم إلى المستوى الذي يترجم هذه المسألة بصورة مرئية للمستخدم.

• ينطبق نفس الأمر مع الارتباطات التشعبية التي إن افتقرت إلى تصميم مناسب فإنها لن تساعد في رفع درجة التقييم. والعكس صحيح متى صاحبتها أرضية تصميم جيدة لصفحة الويب. ويسري هذا الأمر أيضًا مع كل من القدرة على إقناع الزائر، واستخدام المؤثرات المرئية والسمعية.

• للوقت المستغرق لإكمال فتح صفحة الويب أثر فاعل في التأثير في درجة التقييم إلى نسبة 50%، بعدها، يبقى التأثير الحاكم للتصميم على زيادة درجة التقييم؛ لأن معظم المواقع الممتازة تحتاج إلى وقت طويل بسبب كثرة حجم الرسوميات، والمؤثرات السمعية في صفحاتها.

• إن ثراء البيانات المطروحة عن الجامعة ليس له تأثير في التقييم إذا كانت مدرجة ضمن تصميم ضعيف لا يوفر للزائر فرصة الوصول إليها، أو لا يمنحه قناعة كافية بها.

• تساعد كفاية المعلومات في دعم التصميم بالحصول على درجة تقييم جيدة وبالخصوص إذا أحسنت عملية انتقائها وغربلة ما لا فائدة منه.

ولبقية المتغيرات المنتخبة ضمن مدخلات الأنموذج المقترح تأثيرات أخرى تساعد في ثراء الخيارات وزيادة حقل نقد مكونات صفحة ويب موقع الجامعة بغرض الارتقاء بالمضمون على طريق الأهداف. إن احتواء الأنموذج لجميع هذه التأثيرات وقدرته على ترجمتها إلى قرار تقييم سوف يساعد في تذليل المهمة أمام المستخدم لتحديد نقاط الضعف والقوة المقيمة في موقعه، وتحديد سبل تجاوز الإخفاق لنيل مراتب تقييم متقدمة.

5. توظيف الأنموذج على أرض الواقع:

كخطوة لاستثمار الأنموذج المقترح في تقييم مواقع جامعية موجودة على الإنترنت، تم اختيار مجموعة كبيرة (19 موقعًا) من مواقع جامعات عربية منتشرة في بلدان مختلفة بتوظيف آلة البحث Google دون اعتماد أية محددات في الاختيار.

وقد أجريت عملية التغذية لمدخلات الأنموذج في ضوء القيم العددية المطروحة على دوال العضوية (الأشكال 1- 10) ثم ترك للأنموذج فرصة حوسبتها، ثم إزالة التضبيب عن قيمها المستخلصة. وقد أودعت نتائج هذه المعالجة الذكية في جدول (2).

حصلت جامعة النجاح الفلسطينية على  أعلى درجة تقييم عددي (80.0%)، والذي يقع ضمن دالة حقل جيد عال ضمن دوال العضوية المعرّفة له، في حين استقر موقع جامعة الإيمان اليمنية في نهاية القائمة بدرجة تقييم عددية (36.1%) الذي يناظر مستوى مقبول. أما بقية الجامعات فقد استقرت درجة تقييم مواقعها على الإنترنت بين هاتين الجامعتين العربيتين ـ انظر الجدول.

جدول (2) ـ نتائج توظيف الأنموذج المقترح في تقييم مواقع لجامعات عربية منتخبة.

6. الاستنتاجات:

يبدو واضحًا أن الموازنة السليمة بين المتغيرات الحاكمة لأفضل مواقع الجامعات العربية المطروحة على الإنترنت تفتقر إلى حدود واضحة تبين بجلاء ودقة موضوعية الاختيار الأمثل من خلال معايير معلوماتية، ورسومية، وذاتية ذات صلة بالزائر.

وتوفر الآليات المحوسبة للمنطق المضبب بيئة مناسبة لصناعة القرار لحل هذه الإشكالية وتوفير معيار مقبول بوصفه آلة حكم موضوعية. يمكن للأنموذج أن يوفر حقلا واسعًا للقرار المناسب عند مطالعة الارتباطات القائمة بين هذه المتغيرات على أشكالها ثلاثية الأبعاد، وسيساعد في تحديد مسوغات نقاط التقييم التي حصل عليها كل موقع.

ويبدو لنا أن بحوثا مماثلة يمكن إجراؤها لإكمال الشوط الذي تم قطعه في هذا البحث عبر إضافة متغيرات جديدة، أو إضافة معايير جديدة للتقييم تساعد في إثراء الموضوع، وتقييم مواقع جامعات أخرى.

7. المراجـع:

1- Babuska ,R., Fuzzy Systems, Modeling and Identification, Delft University of Technology, Department of Electrical Engineering Control Laboratory, Mekelweg , GA Delft, The Netherlands, (2000) , pp : 2-10.

2- Berkan,R.C., & S.L. Trubatch, Fuzzy Systems Design Principles, IEEE Press, USA , (1997), pp :40-50.

3- Bezdek, J.C. ,Fuzzy Models - What Are They, and Why?, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Vol. 1, No. 1, February (1993) , pp :22-28.

4- Freksa, C., Fuzzy Systems in AI, In Fuzzy Systems In Computer Science, Kruse R, Gebhardt J, Palm R, eds,155-169, Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden (1994) , pp :76- 79.

5- Jang,J.S.R, C.T. Sun ,& E. Mizutani, Neuro-Fuzzy And Soft Computing, MATLAB Curriculum Series, Prentice Hall, USA, (1997) , pp : 45- 51.

6- Kartalopoolos, S.V., Understanding Neural Networks and Fuzzy Logic: Basic Concepts and Applications, IEEE Press,(1996), pp : 78- 86.

7- Mathworks, Fuzzy Logic ToolBox, Users Guide, Version 12,(2001), pp : 68-75.

8- Schneider, M, A. Kandel , G. Langholz & G. Chew, Fuzzy Expert System Tools, John Wiley, USA, (1996) , pp : 77-90.

9- Spagnolo,F., Fuzzy Logic, Fuzzy Thinking And The Teaching/Learning Of Mathematics In Multicultural Situations, The Mathematics Education Into The 21st Century Project Proceedings Of The International Conference The Decidable And The Undecidable In Mathematics Education ,Brno, Czech Republic, September, (2003) , pp : 58-69.