Inteligentné animačno-simulačné modely, prostriedky a prostredia pre deep learning

Základné informácie

Tematická oblasť: komisia č. 2 pre nové technológie, metódy a formy vo vzdelávaní

Názov projektu (slovenský): Inteligentné animačno-simulačné modely, prostriedky a prostredia pre deep learning

Názov projektu (anglický): Intelligent Animation-Simulation Models, Tools, and Environments for Deep Learning

Začiatok riešenia projektu: 2024

Koniec riešenia projektu: 2026

Stav projektu: Financovaný/riešený

Číslo projektu: 014TTU-4/2024

Vedúci projektu: prof. Ing. Veronika Stoffová, CSc.

Vysoká škola: Trnavská univerzita v Trnave

Pracovisko: Pedagogická fakulta

Anotácia projektu v slovenskom jazyku

Projekt sa orientuje na tvorbu a využívanie inteligentných interaktívnych počítačových animačno-simulačných modelov (IASM) rôznych objektov reálneho sveta. Simulačné modely implementované na báze exaktného matematického modelu zohrávajú významnú úlohu vo vyučovaní a v procese učenia sa. Podporujú aktívne a hĺbkové učenie sa tzv. "deep learning" a to hlavne v exaktných vedách, kde predmetom vyučovania sú matematickým modelom vyjadriteľné dynamické javy a procesy.

Didaktickú účinnosť a prínos interaktívnych simulačných modelov zabezpečuje algoritmom riadená vizualizácia, ktorá prispieva nielen k názornosti, ale aj k pochopeniu vlastností a dynamiky javov, ktoré sa odohrávajú v systéme a kauzálne súvislosti medzi nimi. Výsledky dobre naplánovaných a správne prevedených experimentov vykonaných na relevantnom modeli, môžu priniesť pre edukanta nové poznatky, na základe správnej interpretácie výsledkov. Pri vizualizácii prevažne používame inteligentné 3D grafické modely, ktoré vytvárajú virtuálnu realitu v priestore. Takéto modely výrazným spôsobom ovplyvňujú aktívne učenie sa a umožňujú účinnú a efektívnu integráciu digitálnych, hlavne vizualizačných technológií do vzdelávania.

Pri riadení vyučovania využívame rôzne modely strojového aj prirodzeného učenia sa. Zabudovaním prvkov umelej inteligencie do takýchto systémov chceme prispieť k rozvoju triezveho kritického myslenia pri interpretácii experimentovaním získaných výsledkov, učeniu sa s porozumením, pochopením súvislostí medzi javmi. Preferujeme aktívne učenie sa a kritické budovanie poznatkového systému edukanta, aby sme zvýšili jeho prirodzenú inteligenciu a schopnosti efektívne riešiť nielen štandardné úlohy, ale aj nové problémy. S pomocou dobre naplánovaných simulačných experimentov žiaci, príp. študenti získavajú nové poznatky o objektívnej realite na základe vlastného bádania, pozorovania a objavovania.

Projekt sa venuje tiež skúmaniu vhodnej kombinácie didaktických, metodologických a technologických postupov a nástrojov vrátane nových vzdelávacích technológií, ktoré by účinne podporovali aktívne získavanie nových vedomostí edukantov a súčasne rozvíjali ich schopnosť samostatného tvorivého a kritického myslenia na základe konštruktivistických teórií.

Anotácia projektu v anglickom jazyku

The project focuses on the creation and use of intelligent interactive animation-simulation models (IASM) of various real-world objects. Simulation models implemented based on an exact mathematical model play an important role in teaching and in the learning process. They support active and in-depth learning of the so-called "deep learning", especially in the exact sciences, where the subject of teaching is dynamic phenomena and processes that can be expressed by a mathematical model.

The didactic effectiveness and benefit of interactive simulation models is ensured by the algorithm-controlled visualization, which contributes not only to the clarity, but also to the understanding of the properties and dynamics of the phenomena that take place in the system and the causal connection between them. The results of well-planned and correctly executed experiments performed on a relevant model can bring new knowledge to the learner, based on the correct interpretation of the results. For visualization, we mostly use intelligent 3D graphic models that create virtual reality in space. Such models significantly influence active learning and enable effective and efficient integration of digital, especially visualization technologies into education.

We use different models of learning, both machine learning and natural learning, in teaching management. By building elements of artificial intelligence into such systems, we want to contribute to the development of sober critical thinking when interpreting results obtained through experimentation, learning with understanding, and understanding the connection between phenomena. We prefer active learning and critical building of the learner’s knowledge system to increase her/his natural intelligence and abilities to effectively solve standard tasks and new problems. Using well-planned simulation experiments, students acquire new knowledge about objective reality based on their own research, observation, and discovery.

The project is also dedicated to researching the appropriate combination of didactic, methodological, and technological procedures and tools, including new educational technologies, which would effectively support the active acquisition of new knowledge by learner and simultaneously develop their ability to think independently, creatively, and critically based on constructivist theories.

Finančná dotácia z MŠVVaŠ SR v rámci KEGA

	Finančná dotácia z MŠVVaŠ SR v rámci KEGA	Kapitálové výdavky v €
Čerpané v roku 2024	11 603,00	0,00