Скачать 45.12 Kb.
|
ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ КОГНИТИВНОЙ ГРАФИКИ И ОНТОЛОГИЧЕСКОГО ИНЖИНИРИНГА К СОЗДАНИЮ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ Катков Ю. В., Починок И.Н. Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ» Доклад описывает обучающую программную систему, базирующуюся на OWL-онтологиях и разрабатываемую в рамках проекта One Laptop Per Child (Один ноутбук ребенку, сокращенно OLPC). В начале доклада приводится обзорная информация по проекту OLPC, его цели и направления развития. Затем будет рассматриваться проект программной системы:
Международный образовательный некоммерческий проект OLPC (One Laptop Per Child) направлен на концентрацию технологий в области разработки аппаратуры и программного обеспечения с целью снабдить каждого ребенка в мире дешевым персональным ноутбуком. Вопрос особенно актуален развивающихся странах, где уровень жизни не позволяет гражданам приобретать компьютерную технику. Кроме ряда новшеств в аппаратной части ноутбука (противоударные и водонепроницаемые свойства, саморегулирующаяся mesh-сеть, чрезвычайно ёмкая батарея, экран для работы под прямыми солнечными лучами), детский лаптоп имеет основанную на свободном программном обеспечении операционную систему и ряд образовательных приложений. Разработка этих программ продолжает активно вестись, и в университетах всего мира находятся заинтересованные проектом люди. Областью, привлекшей студентов СПб ГЭТУ «ЛЭТИ» стали программы развития системного мышления. Задача создания такой системы, стоит предельно ясно: несмотря на то, что на сегодняшний день существует большое количество методов когнитивной графики, несмотря на то, что визуальные методы представления знаний, такие как mindmapping [1] и conceptmapping, – уже хорошо зарекомендовали себя в бизнесе и промышленности – процесс адаптации этих средств к детскому образованию все еще идет. И важным фактором такой адаптации следует назвать необходимость в автономности обучающей системы, в возможности самостоятельного ее освоения. Таким образом, требования к системе формулируются следующим образом:
Ключевыми решениями, определяющими облик системы, являются:
Следует также заметить, что специфика целевой аудитории повышает важность средств для создания внутренней мотивации у пользователей. В основе нее должен лежать игровой момент, стимулирующий построение когнитивной модели. В основе диалога лежит модель взаимодействия со смешанной инициативой (mixed-initiative interaction model) [2]. В рамках этой модели сценарием работы является диалог. В качестве инициатора диалога может выступать как программа, так и пользователь. Система может формировать вопросы, основываясь на созданной пользователем когнитивной модели. В таком случае возможны вопросы двух типов:
После того, как определен вид системы для конечного пользователя, следует выбрать способ представления когнитивной модели [3]. В системе для этой цели применяются онтологии. Такой выбор обусловлен следующими факторами:
Для визуализации когнитивной модели выбраны графовые структуры. Причем, если в случае связи «индивид-индивид» выбор графа как средства отображения очевиден, то для показывания иерархии классов более предпочтительной представляются вложенные множества. Рис. 1. Прототип системы с загруженной онтологией «Экологический лагерь» Связь «индивид-индивид» – наиболее проработанная часть визуализации (см. рисунок 1). Достаточно воспользоваться повсеместно распространенными технологиями ментальных карт Бузана и идеями концепт-маппинга, чтобы эффективно и наглядно представлять отношения. Решая задачу визуализации таксономии, традиционно появляются трудности, связанные с тем, что связи между индивидами и связи индивидов с таксонами не должны загромождать пространство. Часто для визуализации иерархии классов применяют графы-деревья, но это усложнило бы восприятие. На рабочем холсте возможно следующее решение для индивидных концептов одного класса: по требованию пользователя можно окружать их областями разных цветов, при этом перестраивая их порядок. Таким образом возможно переключаться от одного представления (где в центре внимания – отношения между объектами), к другому (где на первый план выходит идея объекта как элемента домена) Последняя часть доклада посвящена описанию испытаний программного средства на целевой платформе. Испытания прототипа проходили в летнем лагере «Цифровая экология 2008». В распоряжении команды разработчиков было 50 ноутбуков ХО и 32 ребенка 5-7 классов. С помощью инструментальных средств Freemind и Vym было проверено, что представителям целевой аудитории не требуется обучение идеям майндмаппинга и графового представления знаний. Также были внесены важные дополнительные пункты в программу развития нашего инструментального средства. Одно из самых главных планируемых изменений – программа в отличие от прототипа должна поддерживать кооперативную работу. В связи с этим планируется перевод приложения на Web-основу и интеграция с т.н. вики-движком. В заключение следует отметить, что методическая база обучения в бизнесе, развитие интеллектуальных обучающих систем, и наконец, наличие крупных образовательных проектов – все это создает благоприятную почву для создания действительно эффективных программных средств, развивающих детское мышление. ЛИТЕРАТУРА
|
Отчет по производственной практике 230201 Становится очевидным, что чем позже начать тестировать программную систему, тем выше риски, и тем менее надежной она может получиться.... |
План мероприятий в рамках проекта «Этот загадочный Шерлок Холмс» Составление учителями визитки проекта, методических и дидактических материалов к проекту и размещение их на школьном сайте |
||
Темы вашего учебного проекта Краткий обзор вашего учебного проекта включает тему проекта в рамках вашего предмета, описание основных учебных практик и краткое... |
Обоснование необходимости проекта Проект «Путешествие в леголэнд» представляет собой систему организационно-педагогических мероприятий и действий, обеспечивающих интеграцию... |
||
Название конкурса Районная краеведческая конференция «Мой первый доклад» в рамках Всероссийской программы «Отечество» |
Доклад Московского бюро по правам человека Бюрократическое государственное управление – один из важнейших факторов широкого распространения коррупции в России 8 |
||
Доклад «Художественно эстетическое воспитание на занятиях по ручному... Введение стр. 3 |
Авторы: Ника Агладзе (18), Леван Чхеидзе (18) В своей книге «Нам нужны сообразительные» Леонид Климович описывает командную игру под названием «Златая цепь». Климович утверждает,... |
||
Сценарий проекта Полное название проекта «Солнце Русской поэзии» Участники проекта – воспитанники, воспитатель, музыкальный родители |
Публичный доклад Муниципального общеобразовательного бюджетного учреждения... Участие образовательного учреждения в реализации приоритетного национального проекта «Образование» |
Поиск на сайте Главная страница Литература Доклады Рефераты Курсовая работа Лекции |