Dissertation: Modulares Constraint Checking

Modulares Constraint Checking

Domänenunabhängiges Feedback bei der Modellierung mit visuellen Sprachen

Computergestütztes Lernen, Band 10

Hamburg 2011, 376 Seiten
ISBN 978-3-8300-5653-9 (Print & eBook)

Autorensysteme, Constraint-Programmierung, Didaktik der Informatik, Informatik, Intelligente Tutor-Systeme, Künstliche Intelligenz, Modellierung, Pädagogik, Visuelle Sprachen

Zum Inhalt

Ein Intelligentes Tutorsystem (ITS) in wenigen Minuten erzeugen zu können, ohne umfangreiche Kenntnisse über künstliche Intelligenz oder Software-Architektur zu besitzen: Diese Möglichkeit bietet das Modulare Constraint Checking (MCC).

Das Modulare Constraint Checking, entwickelt in der Collide-Forschungsgruppe von Prof. Ulrich Hoppe an der Universität Duisburg-Essen, vereinfacht einerseits das schnelle Erstellen von Tutor-Prototypen und erweitert andererseits die Gruppe der Menschen, die in der Lage sind, als Autor für Computer-Tutoren tätig zu werden, da die Anforderungen an das informatische Fachwissen der Autoren gesenkt wird.

Das Buch beschreibt, wie Lehrerinnen und Lehrer mit dem MCC-Ansatz zu Autoren von Computer-Tutoren werden können, nicht nur für einfache Multiple-Choice-Szenarien, sondern auch für komplexe Modellierungs-Aufgaben.

Die dabei entstehenden Computer-Tutoren erzeugen die Illusion, als ob sie über ein tiefes Domänenwissen verfügen würden, obwohl sie vollständig auf schwacher künstlicher Intelligenz basieren und nur Lagebeziehungen zwischen visuellen Objekten überprüfen.

Ein Online-Hilfesystem für eine visuelle Sprache aus dem Bereich der Stochastik und ein Computer-Tutor zur Verkehrserziehung werden als konkrete Beispiele für die Funktionsweise des MCC-Ansatzes beschrieben.

Um eine Verbreitung von Computer-Tutoren noch weiter zu fördern beschäftigt sich das Buch auch damit, wie MCC-Tutoren mit bereits existierender Lernsoftware, die nicht für eine Tutor-Unterstützung entwickelt wurde, verbunden werden können. Ein Framework, das eine solche Verbindung von Tutor und Lernsoftware ermöglicht, wird ausführlich beschrieben.

Neben einer Beschreibung des MCC-Ansatzes, inklusive der umfangreichen Dokumentation einer Beispiel-Implementierung in der Programmierspache Java, bietet das Buch unter anderem

  • einen Überblick über die Voraussetzungen von Computer-Tutoren für visuelle Sprachen,
  • eine Darstellung der Voraussetzungen Constraint-basierter Programmierung von Tutorsystemen,
  • eine Auseinandersetzung mit aktionsbasierten Ansätzen zur Erstellung von Computer-Tutoren.

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