Εκτίμηση της Ποιότητας Συνεργατικών Αλληλεπιδράσεων...

ΕΤΠΕΕΤΠΕ20042004

Εκτίμηση της Ποιότητας Εκτίμηση της Ποιότητας Συνεργατικών Αλληλεπιδράσεων Συνεργατικών Αλληλεπιδράσεων με Χρήση Νευροασαφούς με Χρήση Νευροασαφούς Μοντέλου ΠρόβλεψηςΜοντέλου Πρόβλεψης

Σοφία Ι. Χατζηλεοντιάδου Δρ. Πολιτικός Μηχανικός Α.Π.Θ., Μέλος ΣΕΠ Ε.Α.Π.

Λεόντιος Ι. ΧατζηλεοντιάδηςΕπίκουρος Καθηγητής ΤΗΜΜΥ Α.Π.Θ.

ΕΤΠΕΕΤΠΕ20042004 Δομή της παρουσίασης

Θεωρία της δραστηριότητας (activity theory) - το μεθοδολογικό πλαίσιο

Εργαλεία υποστήριξης της συνεργασίας με χρήση υπολογιστή

Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική Αποτελέσματα Συζήτηση Συμπεράσματα


Το μεθοδολογικό πλαίσιο

Ανάλυση της συνεργασίας σε επίπεδο δραστηριότηταςΑνάλυση της συνεργασίας σε επίπεδο δραστηριότητας Σύστημα Δραστηριότητας (Σύστημα Δραστηριότητας (activity system) activity system)

Θεωρία της δραστηριότητας (activity theory)

Υποκείμενο(Άτομο ή ομάδα)

(subject)

Κανόνες Δράσης(rules)

Εργαλεία (πραγματικά συμβολικά) (artifacts)

Κοινότητα(community)

Αντικείμενο(object)

Καταμερισμός Εργασίας

(division of labor)

Αποτέλεσμα(outcome)


Το μεθοδολογικό πλαίσιοΣύστημα δραστηριότητας (activity system)


(subject)


Εργαλεία (πραγματικά συμβολικά)-(artifacts)




(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)


Δραστηριότητα για την ανάπτυξη εργαλείων

Δραστηριότητα για την παραγωγή του έργου


(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)


Δραστηριότητα για την ανάπτυξη κανόνων



Ανάλυση συστήματος δραστηριότητας σε επίπεδο Ανάλυση συστήματος δραστηριότητας σε επίπεδο συνεργασίας των Α,Β με χρήση του συνεργασίας των Α,Β με χρήση του Lin2kLin2k

Περιβάλλον Lin2k, Ατομικής-κοινής θέασης επιφάνειες διεπαφής

(ημιδομημένο σύστημα επικοινωνίας)

Α

Β

Συμμετρία συνεργατικής δραστηριότητας (ΣΣΔ)

Συνεργασία

Κανόνες

Κείμενο


(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)




(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)



(subject)






(division of labor)


Ανάλυση συστήματος υποστήριξης της συνεργατικής Ανάλυση συστήματος υποστήριξης της συνεργατικής δραστηριότητας σε επίπεδο βήματος συνεργασίαςδραστηριότητας σε επίπεδο βήματος συνεργασίας

Εργαλεία υποστήριξης (system support)

Α+Β

Σύστημα

Σύστημα:ΠαρατηρητήςΑλληλεπίδραση με Α+Β στο τέλος κάθε βήματος συνεργασίας s

Συμμετρία συνεργατικής δραστηριότητας ΣΣΔ

Κανόνες (π.χ, στην απεικόνιση ανάδρασης)



ΕπίπεδοΕπίπεδο Τύπος Τύπος εργαλείουεργαλείου

Βασικά χαρακτηριστικάΒασικά χαρακτηριστικά

11οο Τι (Τι (what)what) Παρέχει τα Παρέχει τα μέσαμέσα για την επίτευξη του κοινού έργου και στόχου για την επίτευξη του κοινού έργου και στόχου

22οο Πώς Πώς (how)(how) Απτά και μη εργαλεία που περιλαμβάνουν διαδικασίες, κανόνες, νόρμες Απτά και μη εργαλεία που περιλαμβάνουν διαδικασίες, κανόνες, νόρμες και μεθόδους που και μεθόδους που υποστηρίζουνυποστηρίζουν τη χρήσητη χρήση των βασικών εργαλείων των βασικών εργαλείων

33οο Γιατί Γιατί (why)(why) Επεξηγηματικά μοντέλα που Επεξηγηματικά μοντέλα που παρακινούνπαρακινούν για την επίτευξη του κοινού για την επίτευξη του κοινού στόχου/ έργου στόχου/ έργου

44οο Πρόβλεψη Πρόβλεψη (where-to)(where-to)

ΠρόβλεψηΠρόβλεψη της επόμενης κατάστασης με στόχο την πλήρη της επόμενης κατάστασης με στόχο την πλήρη ενεργοποίησηενεργοποίηση των στοιχείων του συστήματος δραστηριότητας προς τη των στοιχείων του συστήματος δραστηριότητας προς τη βελτίωση του κοινού στόχου/ έργουβελτίωση του κοινού στόχου/ έργου

Ταξινόμηση των διαμεσολαβούμενων εργαλείων(Engestr(Engeström, 1999öm, 1999


Α+Β

Σύστημα


ΙΣΔ

Κανόνες (π.χ., ανάγνωση συμβόλων-γραφημάτων ανάδρασης)


Α+Β

Σύστημα


ΙΣΔ

Κανόνες (π.χ., ανάγνωση συμβόλων-γραφημάτων ανάδρασης)



Εργαλεία υποστήριξης της συνεργασίας Σύγκλιση σε ΣΣΔ

Σύστημα επικοινωνίας-κατάλληλα πλήκτρα κατηγοριοποίησης κάθε συμβολής (πρόταση, αντιπρόταση, σχόλιο κ.λ.π.)Σύστημα επικοινωνίας-κατάλληλα πλήκτρα κατηγοριοποίησης κάθε συμβολής (πρόταση, αντιπρόταση, σχόλιο κ.λ.π.)

Επιφάνειες διεπαφής κοινής θέασης παρακολούθηση του ιστορικού της συνεργατικής δραστηριότητας Επιφάνειες διεπαφής κοινής θέασης παρακολούθηση του ιστορικού της συνεργατικής δραστηριότητας Βάση δεδομένων για την αποθήκευση και εξαγωγή του ιστορικού της συνεργατικής δραστηριότητας Βάση δεδομένων για την αποθήκευση και εξαγωγή του ιστορικού της συνεργατικής δραστηριότητας

ΕπίπεδαΕπίπεδαεργαλείωνεργαλείων

ΜέσαΜέσα((what)what)

ΚατανόησηΚατανόηση(how)(how)

ΚίνητροΚίνητρο (why)(why)

ΠρόβλεψηΠρόβλεψη((where-to)where-to)

ΑΑ ΠρότασηΠρόταση ((PP)) ΚείμενοΚείμενο

ΒΒ ΣχόλιοΣχόλιο ((CCΜ)Μ) ΚείμενοΚείμενο

ΒΒ ΑντιπρότασηΑντιπρόταση ((CP)CP) ΚείμενοΚείμενο


Ενημερωτικό υλικό:Ενημερωτικό υλικό: Συνεργατικές δεξιότητεςΣυνεργατικές δεξιότητες Τι είναι ΣΣΔ Τι είναι ΣΣΔ Διάκριση των συμβολών (πρόταση , αντιπρόταση κλπ.) - Σύστημα βαρώνΔιάκριση των συμβολών (πρόταση , αντιπρόταση κλπ.) - Σύστημα βαρών Κατανόηση της πληροφορίας ανάδρασης Κατανόηση της πληροφορίας ανάδρασης Μεταγνωστικές δεξιότητεςΜεταγνωστικές δεξιότητες








ΑνατροφοδότησηΑνατροφοδότηση Εμπειρικά δεδομέναΕμπειρικά δεδομένα

Δείκτες (κατάλληλοι μετασχηματισμοί δεδομένων)Δείκτες (κατάλληλοι μετασχηματισμοί δεδομένων) Μέτρηση της συμμετρίας της συνεργατικής δραστηριότητας-κίνητροΜέτρηση της συμμετρίας της συνεργατικής δραστηριότητας-κίνητρο Παρακολούθηση της αλλαγής των ρόλων των συνεργαζόμενωνΠαρακολούθηση της αλλαγής των ρόλων των συνεργαζόμενων Εντοπισμός της εκτός ορίων ασυμμετρίας της συνεργατικής δραστηριότηταςΕντοπισμός της εκτός ορίων ασυμμετρίας της συνεργατικής δραστηριότητας






Σύγκλιση σε ΣΣΔ

Εργαλεία υποστήριξης της συνεργασίας








Έμπειρο σύστημα ασαφούς λογικής

C/M-FIS Collaboration/

metacognition fuzzy inference system

Csn(p)

Φόρμα μεταγνωστικού στοχασμού

Msn(p)

p: η ομάδαs: το βήμα συνεργασίαςn: Α, Β






Σύγκλιση σε ΣΣΔ






Ανάλυση της πολυπλοκότητας της

διαδοχής των ρόλων με τη μέθοδο Lebel-Ziv

5 10 15 20 25 30 35 40

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

Contribution number

Turn

-taki

ngP

eer B

P

eer A

Peer A

Peer B

P CP

CM CL AG LQHQ

P CP

CM CL AG LQHQ







P=ABAABBAABBAABAAABABAAAAABABBABABBBBABB

A*B*AA*BB*AABBAABA*AABAB*AAAA*ABABB*ABABBB*BABB


Ανάλυση Ποιοτικού έλεγχου (quality

control analysis) της ασυμμετρίας της

συνεργατικής δραστηριότητας







BABA CCdC ,


Το προτεινόμενο μοντέλο C/M-AFM

C/M-AFM Collaboration/Metacognition-Adaptive Fuzzy ModelC/M-AFM Collaboration/Metacognition-Adaptive Fuzzy Model Αξιοποίηση δεικτών Αξιοποίηση δεικτών Cs

n(p) και Μsn(p)






Στόχος



Eκτίμηση του δείκτη ποιότητας Csn(p) με βάση τη μοντελοποίηση μοντελοποίηση

της σχέσης των δεικτών της σχέσης των δεικτών Csn(p) και Ms

n(p) κατά μήκος της συνεργασίαςΕπίπεδαΕπίπεδα

εργαλείωνεργαλείων





Στόχος



Νευροασαφές μοντέλο (Νευροασαφές μοντέλο (Neural Neural ΝΝetworksetworks, ΝΝ, ΝΝ-Fuzzy -Fuzzy Logic, FL)Logic, FL)ΕπίπεδαΕπίπεδα

εργαλείωνεργαλείων





Διαδικασία εκπαίδευσης

NN: Δομή νευρωνικού δικτύου

FL: Περιγραφή με μορφή κανόνων τύπου IF/THEN

Παράμετροι εισόδου-εξόδου

Δεδομένα εισόδου

Δεδομένα εξόδου

Δυνατότητα γενίκευσης-πρόβλεψης

Δεδομένα εισόδου Εκτιμώμενες

τιμές εξόδου

Μοντελοποίηση








)()()(

)()()()()()()()()(

)()()()()()(

11

322

211

11

322

211

pCpMpC

pCpMpCpCpMpCpCpMpC

pCpMpCpCpMpC

LB

LB

LB

BBB

BBB

LA

LA

LA

AAA

AAA

x

Μοντελοποίηση

C/M-AFM_1








Αποτελέσματα εκπαίδευσης

Πειραματικά δεδομέναΠειραματικά δεδομένα:: 14 ζεύγη μηχανικών ΑΠΘ, 6 βήματα συνεργασίας14 ζεύγη μηχανικών ΑΠΘ, 6 βήματα συνεργασίας παρεμβολή 64 ζεύγη (50 για εκπαίδευση και 10 για παρεμβολή 64 ζεύγη (50 για εκπαίδευση και 10 για

τον έλεγχο της απόδοσης των σεναρίων τον έλεγχο της απόδοσης των σεναρίων C/M-C/M-AFM_1,2AFM_1,2

ΣενάριοΣενάριο mf/mf/είσοδοείσοδο

Τύπος Τύπος mfmf

Μέθοδος Μέθοδος συνεπαγωσυνεπαγω

γής γής ((AND)AND)

Πλήθος Πλήθος κανόνωνκανόνων

RMSERMSEεκπαίδευσηςεκπαίδευσης

C/M-C/M-AFM_1AFM_1 5 Gaussian min 25 0.03053

C/M-C/M-AFM_2AFM_2 5 Gaussian min 625 0.01745








Αποτελέσματα ελέγχου Μοντέλα γραμμικής παλινδρόμησης (Μοντέλα γραμμικής παλινδρόμησης (Multiple Regression, MR)Multiple Regression, MR) Μοντέλα νευρωνικών δικτύων (Μοντέλα νευρωνικών δικτύων (Multilayer Perceptron, MLP)Multilayer Perceptron, MLP)








Αποτελέσματα ελέγχου Μοντέλα γραμμικής παλινδρόμησης (Μοντέλα γραμμικής παλινδρόμησης (Multiple Regression, MR)Multiple Regression, MR) Μοντέλα νευρωνικών δικτύων (Μοντέλα νευρωνικών δικτύων (Multilayer Perceptron, MLP)Multilayer Perceptron, MLP)

Υλοποίηση των μοντέλων σε περιβάλλον ΜαΥλοποίηση των μοντέλων σε περιβάλλον Μαtlabtlab 6.5 (Mathworks, Inc.).6.5 (Mathworks, Inc.).








Το Το C/M-AFMC/M-AFM λόγω της νευροασαφούς δομής του λόγω της νευροασαφούς δομής του έχει τη δυνατότητα να παρέχει υποστήριξη σε έχει τη δυνατότητα να παρέχει υποστήριξη σε πραγματικό χρόνοπραγματικό χρόνο

Απόκριση Απόκριση C/M-AFMC/M-AFM λιγότερο από 1 λιγότερο από 1 secsec σε σε PC PC Pentioum IV 2.8 GHzPentioum IV 2.8 GHz - - Σύγχρονα περιβάλλοντα Σύγχρονα περιβάλλοντα συνεργασίαςσυνεργασίας

Βελτιστοποίηση Βελτιστοποίηση C/M-AFMC/M-AFM μέσα από περισσότερα μέσα από περισσότερα εμπειρικά δεδομέναεμπειρικά δεδομένα

Συζήτηση


Συμπεράσματα






Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική C/M-AFM διερευνά τη δυνατότητα υλοποίησης του ανώτερου επιπέδου εργαλείων, με δυνατότητα πρόβλεψης, που μπορεί να συμβάλλει στη βελτιστοποίηση της συνεργατικής δραστηριότητας σύγχρονης ή ασύγχρονης

Αποτελέσματα από τη σύγκριση της προτεινόμενης αρχιτεκτονικής C/M-AFM με άλλες (MR, MLP) αποδεικνύουν την καλύτερη απόδοσή του στην εκτίμηση κατάλληλου δείκτη της ποιότητας της επερχόμενης συνεργατικής δραστηριότητας


Συμπεράσματα

Η θεωρία της δραστηριότητας (activity theory) παρέχει το μεθοδολογικό πλαίσιο για την ανάλυση των συνεργατικών περιβαλλόντων σε πολλαπλά επίπεδα

Η εστίαση στο σύστημα δραστηριότητας (activity system) που σχετίζεται με την υποστήριξη της συμμετρίας της συνεργατικής δραστηριότητας παρείχε την ευκαιρία να αναλυθoύν διαφορετικά εργαλεία που διαμεσολαβούν μεταξύ των συνεργαζομένων και του υποστηρίζοντας συστήματος

Στο πλαίσιο αυτό παρουσιάστηκαν εκδοχές εργαλείων που υλοποιήθηκαν ανά επίπεδο της ταξινομίας τους και μπορούν να αξιοποιηθούν για την κατάλληλη ανάδραση προς τους συνεργαζόμενους

Το πεδίο σχεδιασμού και ανάπτυξης υποστηρικτικών μηχανισμών σε περιβάλλον CSCL είναι ανοικτό και αποτελεί περαιτέρω ερευνητική πρόκληση.






Εκτίμηση της Ποιότητας Συνεργατικών Αλληλεπιδράσεων...

Documents