WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаПедагогіка, Сценарії виховних заходів → Комп’ютерне моделювання як інноваційний метод навчання у вищій школі - Реферат

Комп’ютерне моделювання як інноваційний метод навчання у вищій школі - Реферат


Реферат на тему:
Комп'ютерне моделювання як інноваційний метод навчання у вищій школі
Одним з інноваційних методів навчання майбутніх соціологів є застосування навчальних комп'ютерних моделей. Комп'ютерне моделювання в соціології використовується як засіб розробки і перевірки соціологічних теорій, вимірювання соціальних явищ, визначення принципів і закономірностей будови і функціонування соціальних процесів, систем і їх прогнозування, для розробки рекомендацій щодо управління різними соціальними явищами, процесами, системами. Цей напрям у соціології зараз бурхливо розвивається [1; 3; 5].
Мета нашого дослідження - опис основних напрямів розробки комп'ютерних моделей у соціології, вибір та обґрунтування програмних засобів для створення й аналізу навчальних моделей, пропонування шляхів навчання майбутніх соціологів комп'ютерного моделювання.
Комп'ютерні моделі в соціології поділяють на кілька класів: засновані на класичній або комп'ютерній соціологічній теорії; засновані на попередньому емпіричному аналізі зібраних даних, без зв'язку з певною теорією; моделі з інших галузей знання, наприклад, клітинні автомати, нейронні мережі, моделі детермінованого хаосу тощо [1; 4].
Для розробки комп'ютерних моделей використовуються такі підходи: 1) програмування комп'ютерної моделі мовами програмування (C++, DELPHI, LISP, PROLOG) та мовами моделювання (Smalltalk, Tcl і Тк, MIMOSE та ін. ); 2) використання спеціалізованих стандартних комп'ютерних оболонок для побудови комп'ютерних моделей і проведення імітаційного моделювання (SWARM, CORMAS, SDML); 3) використання засобів імітаційного моделювання, включених до стандартних математичних комп'ютерних систем, наприклад, MATLAB, MATHEMATICA і т.д.; 4) застосування спеціалізованих комп'ютерних систем для побудови й навчання "нейронних мереж" і проведення моделювання, наприклад, NeuroSolution, NeuroShell [4; 5].
Останнім часом у соціології намітився перехід від математичних чисельних моделей до моделей мультиагентних систем. Головним поняттям таких систем є штучне суспільство (Artificial Society) [6]. Штучне суспільство є мультиагентною системою. Як агент у ньому можуть виступати індивіди, організації та інші об'єкти. Кожен агент має можливість приймати індивідуальні рішення та обирати дії, має неповну інформацію або можливості та здібності вирішувати проблеми і, таким чином, - обмежену точку зору. Немає ніякого глобального управління. "Агенти" відносно автономні й децентралізовані, взаємодії між "агентами" паралельні й асинхронні.
Для навчання студентів-соціологів основ комп'ютерного моделювання мультиагентних систем, побудови й аналізу навчальних моделей нам видається перспективним застосування середовища програмування NetLogo [2; 3]. Питання комп'ютерного моделювання можуть знайти віддзеркалення в одному з розділів курсу "Кількісні методи в соціології".
NetLogo є продовженням мови Лого, створеної ще в 1968 році в США. Мова Лого набула значного поширення та популярності завдяки роботам С.Пейперта, зокрема його книзі "Переворот у свідомості: діти, комп'ютери і плідні ідеї". У вісімдесяті роки Logo і LogoWriter були встановлені в США на кожному четвертому шкільному комп'ютері. Мова так і не була гідно оцінена. Як уважають деякі дослідники, трагедія Лого полягала в тому, що інструктори, які навчали 7-річних дітей Лого, ніколи самі не володіли повністю можливостями цієї мови.
У середині 90-х років під керівництвом М.Різника був розроблений продукт StarLogo, у якому діяло безліч черепашок. Продукт був націлений саме на вивчення закономірностей і феноменів, до яких залучено безліч агентів. Наприкінці 90-х від StarLogo відокремився проект NetLogo, що успадкував багато властивостей StarLogo. На відміну від StarLogo, орієнтованого на вчителів, продукт NetLogo більше тяжіє до дослідницької аудиторії і викладачів ВНЗ.
У традиційній мові Лого учні дають інструкції одному виконавцеві - черепашці. У мультиагентній мові команди можна віддавати сотням і тисячам черепашок, указуючи їм належний спосіб поведінки та взаємодії один з одним. Окрім черепашок, у мові присутні плями, на які поділена вся пласка поверхня світу. Плями нерухомі, але так само є агентами-виконавцями і їм можна давати інструкції. За допомогою плям можна моделювати межі, кількість їжі і т.п.
Середовище програмування NetLogo служить для моделювання ситуацій і феноменів, що відбуваються в природі й суспільстві. Творець моделі може давати вказівки сотням і тисячам незалежних "агентів", що діють паралельно. Мова NetLogo достатньо проста, і учні, студенти, викладачі можуть створювати в цьому середовищі свої власні авторські моделі. Бібліотека NetLogo містить набір готових моделей з біології, соціології, фізики, математики, хімії.
Нами пропонується така схема навчання студентів комп'ютерного моделювання в середовищі NetLogo на практичних заняттях: 1. Робота з готовими моделями у галузі соціології: а) дослідження моделей за тими параметрами, які наведено в описі; б) розширення моделі в тих напрямах, які наведені в описі; в) пропозиції власних шляхів дослідження й розширення моделі. 2. Безпосереднє моделювання в комп'ютерному класі, коли окремий студент виступає як агент. 3. Створення нових моделей мовою NetLogo, що відбивають відомі соціологічні теорії. Розкриємо цю схему докладніше.
Робота з готовими моделями. Для цих цілей можуть використовуватися, наприклад, такі моделі: AIDS (розповсюдження СНІД-інфекції); Altruism (альтруїзм); Party (коктейль-вечірка з гендерними перевагами); Rumor Mill (розповсюдження чуток); Segregation (поведінка двох видів тварин у міфічному водоймищі); Traffic Basic (рух автомобілів на дорозі); Wealth Distribution (розподіл багатства).
Будь-яку з цих моделей можна проглянути у Web-браузере, навіть не встановлюючи на комп'ютері середовище NetLogo. Для перегляду моделей необхідні
Loading...

 
 

Цікаве