Пошук по сайту...
Відпочинок для дітей! Табір Райдуга. Чорне море, Крим
Портал Знань Портал безперервного навчання

Портал знань — відкриті навчальні матеріали, дистанційне навчання, дистанційне тестування знань

Навчальні матеріали і Тестування знань


Акція! Сайт, що допоможе дітям...

Лабораторія СЕТ | Дослідження, статті, розробки | Публікації | Карти понять та методи їх застосування в онтологічно-орієнтованих інформаційно-навчальних системах

Карти понять та методи їх застосування в онтологічно-орієнтованих інформаційно-навчальних системах

Титенко С. В. Карти понять та методи їх застосування в онтологічно-орієнтованих інформаційно-навчальних системах / С. В. Титенко // Сталий розвиток — ХХІ століття. Дискусії 2020: колективна монографія / Національний університет “Києво-Могилянська академія” / за ред. проф. Хлобистова Є.В. — Київ, 2020. — С. 411-423 с. — Електронне видання. ISBN: 978-617-7668-22-9. 

PDF

Актуальність. Інформаційно-навчальні системи продовжують відігравати значну роль в навчальних процесах різних форм. Такі системи затребувані в шкільній освіті, університетських програмах, корпоративному навчанні та в сфері професійного саморозвитку[1]. Гіпермедіа-середовище, що отримало потужну технічну інфраструктуру завдяки World Wide Web, зумовило дослідження та появу нових форм та засобів презентації інформаційно-навчального контенту. Різноманітні методи та засоби візуалізації навчальної інформації підвищують наочність та полегшують процес сприйняття нових знань. Серед таких засобів – широка палітра концептуальних карт, що набули значного поширення в багатьох галузях, суміжних з інформаційними технологіями та освітою [2]. Концептуальна карта, або карта поняття має вигляд графа, вузлами якого є поняття предметної області, а ребра відповідають відношенням між цими поняттями. Такі карти перш за все подаються графічно на паперових чи цифрових носіях, а також представляються за допомогою того чи іншого формально-математичного апарату.
Новизна. Робота присвячена огляду карт понять, дослідженню передумов до їх створення, аналізу їх типів та цілей застосування в навчальному процесі та інформаційно-навчальних системах. Ставиться завдання проаналізувати вимоги до інтерактивних карт понять в онтологічно-орієнтованих системах для підтримки безперервного навчання.

 Повний текст статті   

Висновки. Карти понять спираються на значущі підвалини когнітивної і педагогічної психології, комп’ютерної лінгвістики та інженерії знань. Ефективність опису міркувань та концептуальних відношень у контексті їх сприйняття людиною зумовила широке застосування карт понять у навчанні: від конструювання карт учнями до презентації начальної інформації слухачам. Цифрові формати, технології гіпермедіа та значні можливості людино-машинної взаємодії в інформаційних системах стали ефективним підґрунтям для розробки і дослідження інтерактивних карт понять для їх широкого застосування в інформаційно-навчальних системах.
Карти понять використовуються тут як засіб осмисленого навчання при їх конструюванні учнями, застосовуються для оцінювання знань, а також як засоби навігації інформаційними ресурсами. Крім цього, карти понять в навчальних системах використовуються для презентації знань користувачам, служать як інтерфейси в процесі дослідницького пошуку та огляду предметних областей навчання. Інформаційні системи забезпечують збагачення карт понять засобами інтерактивності, що дозволяє диверсифікувати та розширити їх використання. Викликом тут є пошук комплексних рішень, що дозволять зменшити обчислювальні та трудові витрати на багатофункціональне застосування карт понять в інформаційно-навчальних системах.
На базі аналізу сформовано ключові вимоги до інтерактивних карт понять в сучасних онтологічно-орієнтованих інформаційно-навчальних системах, що включають автоматизацію побудови інтерактивних карт понять, наявність широких навігаційних можливостей разом із контролем когнітивного навантаження, реалізацію міжпредметних зв’язків, медійне анотування елементів карти, комплексне застосування графових інтерфейсів для різних частин системи та адаптацію до мобільних пристроїв. Поточна реалізація інтерактивних карт, що слідує окресленим вимогам представлена на ресурсі [27] та описано в роботі [14].
 

Література

  1. Гагарін О. О., Титенко С. В. Дослідження і аналіз методів та моделей інтелектуальних систем безперервного навчання // Наукові вісті НТУУ "КПІ". – 2007. – №6(56). – С. 37-48.
  2. J. D. Novak, A. J. Cañas. Theoretical Origins of Concept Maps, How to Construct Them, and Uses in Education. Reflecting education, 3, 29-42, 2007.
  3. N. Chomsky. Aspects of the theory of syntax. Cambridge: M.I.T. Press, 1965.
  4. M. R. Quillian. Word concepts: A theory and simulation of some basic semantic capabilities. Behavioral science, 12(5), 410-430, 1967.
  5. D. Ausubel, The Psychology of Meaningful Verbal Learning. New York: Grune & Stratton, 1963
  6. D. P. Ausubel. The use of advance organizers in the learning and retention of meaningful verbal material. Journal of Educational Psychology, 51(5), 267–272, 1960. doi:10.1037/h0046669
  7. P. Johnson. Essential Learning Theories: Applications to Authentic Teaching Situations. Rowman & Littlefield Publishers, 2019.
  8. J. F. Sowa. Conceptual Graphs for a Data Base Interface. IBM Journal of Research and Development. 20 (4): 336–357, 1976. doi:10.1147/rd.204.0336
  9. J. F. Sowa. Conceptual structures: Information processing in mind and machine. Reading, MA: Addison-Wesley, 1984.
  10. D. Corbett, C. Rouff. Self Optimization using Conceptual Graphs for NASA Autonomous Systems. In Third IEEE International Workshop on Engineering of Autonomic & Autonomous Systems (EASE'06), pp. 149-157, 2006. doi:10.1109/EASE.2006.11
  11. G. F. Luger. Artificial intelligence: structures and strategies for complex problem solving. Pearson education, 2005.
  12. D. F. Dansereau. Node-link mapping principles for visualizing knowledge and information. In Knowledge and information visualization, pp. 61-81. Springer, Berlin, Heidelberg, 2005. doi:10.1007/11510154_4
  13. T. Buzan. Using both sides of the brain. Dutton: New York, 1974.
  14. S. V. Tytenko. INTERACTIVE CONCEPT MAPS IN ONTOLOGY-ORIENTED INFORMATION AND LEARNING WEB-SYSTEMS. KPI Science News, no. 2, pp. 24–36, 2019. doi:10.20535/kpi-sn.2019.2.167515
  15. T. Gavrilova, I. Leshcheva, E. Strakhovich. Gestalt principles of creating learning business ontologies for knowledge codification. Knowledge Management Research & Practice. 13(4), pp. 418-28, 2015. doi:10.1057/kmrp.2013.60
  16. J. D. Novak. Concept maps and vee diagrams: Two metacognitive tools for science and mathematics education. In Instructional Science, 19, pp. 29-52, 1990
  17. J. C. Nesbit and O. O. Adesope. Learning With Concept and Knowledge Maps: A Meta-Analysis. Review of Educational Research, 2006, Vol. 76, No. 3, P. 413-448. doi: 10.3102/00346543076003413
  18. M. Kinchin, A. Möllits, P. Reiska. Uncovering Types of Knowledge in Concept Maps. Education Sciences. 2019, 9 (2), 131. doi:10.3390/educsci9020131
  19. S. Puntambekar, A. Stylianou, R. Hübscher. Improving Navigation and Learning in Hypertext Environments With Navigable Concept Maps. Human–Computer Interaction, 18(4), 395–428, 2003 doi:10.1207/s15327051hci1804_3
  20. H. Li, S. Hasegawa, A. Kashihara. A multi-layer map-oriented resource organization system for web-based self-directed learning combined with community-based learning. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 10, 14, 2015. doi:10. 10.1186/s41039-015-0012-2.
  21. M. Eldefrawi, A. Sharaf, A. Elsayed. Bootstrapping Domain Knowledge Exploration using Conceptual Mapping of Wikipedia. International Journal of Advanced Computer Science and Applications. 4 (8), 2013. doi:10.14569/IJACSA.2013.040813.
  22. R. Shavelson, H. Lang, B. Lewin. On concept maps as potential “authentic” assessments in Science. CSE Technical Report 388. Los Angeles, CA: National Center for Research on Evaluation, Standards, and Student Testing (CRESST), UCLA. 1994
  23. ISO/IEC 13250. Topic Maps. Second Edition. 2002
  24. A. Valerio, D. B. Leake, A. J. Cañas. Using Automatically Generated Concept Maps for Document Understanding: A Human Subjects Experiment. In Concept Maps: Theory, Methodology, Technology. Proceedings of the 5th International Conference on Concept Mapping, pp. 438–445, Valetta, Malta. 20, 23, 54, 173. 2012
  25. T. Falke. Automatic Structured Text Summarization with Concept Maps. PhD Thesis. Technische Universität. 2019
  26. B. Sarrafzadeh, E. Lank. Improving exploratory search experience through hierarchical knowledge graphs. In Proceedings of the 40th International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval, pp. 145-154. 2017. doi: 10.1145/3077136.3080829
  27. Semantic Portal, Semantic-portal.net, 2019 [Online]. Available: http://semantic-portal.net/
  28. A. Handler, P. Ganeshkumar, B. O’Connor, M. AlTantawy. Summarizing Relationships for Interactive Concept Map Browsers. InProceedings of the 2nd Workshop on New Frontiers in Summarization. pp. 111-115. 2019. doi: 10.18653/v1/D19-5414
  29. G. Hwang, P. Wu, H. Ke. An interactive concept map approach to supporting mobile learning activities for natural science courses. Comput. Educ. 57: 2272-2280. 2011. doi: 10.1016/j.compedu.2011.06.011
  30. T. Sumner, F. Ahmad, S. Bhushan, G. Gu, F.J. Molina, S. Willard, M. J. Wright, L. Davis, L., G. Janée. Linking learning goals and educational resources through interactive concept map visualizations. International Journal on Digital Libraries 5: 18-24. 2004. doi: 10.1007/s00799-004-0112-x
  31. M. Roser, H. Ritchie, E. Ortiz-Ospina. Internet, 2015. Published online at OurWorldInData.org [Online]. Available: https://ourworldindata.org/internet

 PDF

Кількість входів в цьому місяці : 80
Приєднуйтесь!
Сторінки, близькі за змістом
©2006-2021 Лабораторія СЕТ, Сергій Титенко
При використанні матеріалів посилання, гіперпосилання для web-ресурсів, на www.setlab.net обов'язкове
Зв'язок: lab@setlab.net 
Лабораторія СЕТ powered by FreshKnowledge
Студія Інновацій — Розробляємо розумні сайти
НТУУ "КПІ"
Комп'ютерні науки та програмна інженерія
Друзі і партнери