بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله با ایجاد چشم اندازی از سرآغاز، تکامل و کاربرد نقشه های شناختی فازی قصد دارد ابزار جدیدی را برای پشتیبانی از تصمیم به عنوان یک طرح کارآمد برای ارائه اطلاعات و شبیه سازی متناسب با بررسی های حوزه کاربردی آموزش و پرورش معرفی کند، بنابراین مدلی جدید از عامل نرم افزاری هوشمند با توانایی ارتباط و مباحثه را به منظور تسهیل یادگیری مبتنی بر مباحثه ارائه می دهد.
مباحثه نقش مهمی در ترویج یادگیری عمقی، پرورش تحول مفهومی، پشتیبانی از حل مسائل و تولید ایده های نو دارد. یافتن مشکل و راه حل آن یا تثبیت و تعمیق یک سری مفاهیم و گزاره های آموخته شده از طریق تبادل دیدگاه ها و نظرات، یکی از بهترین و موثرترین شیوه های فهم عمیق و فراگیری سریع علوم مختلف است.
با این حال مشکلات زیادی پیش روی مدل سازی شناختی انسان است، زیرا سیستم های یادگیری اندکی وجود دارند که می توانند گفتگو و ارتباط استدلالی را بین سیستم و یادگیرندگان مدل سازی کنند، نقشه شناختی ابزاری موثر در این حوزه است، بنابراین یک نقشه شناختی فازی مبتنی بر مدل مباحثه پیشنهاد شده است. این عامل را می توان در محیط های مرتب با بهداشت و به طور کلی در تمام حوزه های تصمیم گیری به کار برد.
-1 مقدمه
سامانه های پشتیبانی از تصمیم - DSS1 - به دنبال ایجاد راهکارهای بهینه به منظور افزایش قابلیت های انسان در کنار ماشین در شرایط مختلف هستند و وظیفه اصلی آن، تحلیل تصمیم است. توسعه یک سیستم پشتیبانی از تصمیم برای یک مساله مشخص، نیازمند تجربه قابل توجه در زمینه تحلیل تصمیم و برنامه نویسی است، به همین علت استفاده از DSS بسیار محدود هست.
یادگیری مباحثه ای نوعی جدید از یادگیری با استدلال است که رویکردش شامل دو یا چند یادگیرنده که به صورت گروهی برای حل وظایف مشترک ، مشارکت می کنند، در این نوع یادگیری ممکن است یادگیرندگان با دیدگاه های متفاوت در یک گروه باشند، مباحثه به آنها یاد می دهد تا به طور فعال دیدگاه های مختلف خود را بیان و برای رسیدن به یک راه حل مشترک با یکدیگر همکاری کنند .
نظریه تعارض شناختی پیاژه و نظریه ویگوتسکی دو تئوری پایه برای یادگیری مباحثه هستند، پیاژه معتقد بود، - - که زمانی که افراد در همکاری محیطی ، شناخت اجتماعی کشمکشی رخ می دهد که ایجاد عدم تعادل شناختی میکند واین عدم تعادل، باعث تحریک افراد برای تعادل میشود که توسعه شناختی با موضوع پیشرفت از یک مرحله تعادل به دیگری صورت می گیرد - - [2,1] بنابراین مباحثه به عنوان منبعی از کشمکش های شناختی محرکی برای یادگیری و درک عمیق تر مفاهیم است. ویگوتسکی می گوید:
- - هر تابع در توسعه فرهنگی کودک دو برابر در نظر گرفته می شود. اول، سطح اجتماعی و بعد از آن در سطح فردی، اولی در بین مردم و دومی در داخل کودک - -
این امر به همان اندازه به اختیاری بودن توجه دارد که به حافظه ی منطقی و شکل گیری مفاهیم توجه می کند. آموزش اجتماعی در تعامل با دیگران ایجاد می شود، بحث و تبادل نظر در یک محیط یادگیری اجتماعی برای یادگیرندگان، یادگیری گفتمانی را ایجاد می کند که این یادگیری منجر به تولید ایدهای جدید و کشف استعداد های نهفته ی یادگیرندگان می شود. نوساوم تعریف مباحثه های مشترک را اینگونه مطرح می کند : - - مباحثه مشترک یک فرآیند اجتماعی است که در آن افراد با هم به ساختن و انتقاد استدلالی می پردازند - -
اندریسون دارای یک دیدگاه مشابه است: - - هنگامی که دانش آموزان در همکاری مباحثه ای شرکت می کنند و به بررسی و حل مسائل بین هم برای رسیدن به توافق می پردازند ، در نهایت مباحثه و استدلال آنها به یادگیری منجر می شود - - .
بسیاری از محققان تاکید داشته اند که مباحثه مفید و در یادگیری نقش مهمی دارد، شرکت یادگیرندگان در بحث های مشترک منجر به یادگیری عمقی مهارت ها، افزایش توانایی ها عملی و تسریع یادگیری آن ها می شود.
امروزه با پیشرفت ارتباطات و در دسترس بودن رایانه ها، محققان زیادی به بررسی استفاده از رایانه برای کمک به مباحثه در جهت یادگیری و نمایش مزایای آنها پرداخته اند. برخی از رایانه ها به خوبی از سیستم های مباحثه ای
-2 مدل محاسباتی از FCM براساس مباحثه
دراین قسمت یک مدل محاسباتی مباحثه و همچنین انواع گفتگو و روش اتوماسیون متناظر آن را پیشنهاد می کنیم.
-1-2 انواع گفتگو های مباحثه ای
نوع شناسی گفتگو ابتدا توسط والتون و کراب پیشنهاد شد، این طبقه بندی براساس اطلاعات شرکت کنندگان یک گفتگو است[12] که در جدول1 نمایش داده شده اند.
جدول : 1 گفتگوها - والتون،کراب - و شرح آن
برای استفاده در آموزش پشتیبانی می کنند، در میان برخی از نرم افزارهای شبکه نیز از این قائده مستثنی نیستند مانند: بلودر و آکادمیک تالک
مدل سازی شناختی انسان و فرآیند استدلالی آن از چالش های بزرگ پیشروی محققان برای ایجاد گفتگو میان عامل نرم افزاری و انسان است. نقشه ی شناختی یک متدولوژی مدلسازی برای سیستمهای پیچیده ی تصمیم گیری است و رفتار یک سیستم را بر اساس مفاهیم آن توصیف می کند، هر مفهوم نمایانگر یک هویت، وضعیت، متغیر و یا یک خصوصیت سیستم است.[7] کاسکو برای اولین بار مدلهای FCM2 را معرفی نمود، برمبنای تعریف وی FCM یک نمودار گرافیکی هدایت شده با مفاهیمی
انواع گفتگو گفتگوی - سوالی -
گفتگوی تحقیقی
گفتگوی تشویقی گفتگوی مذاکره ای
گفتگوی مشورتی
گفتگوی بحثی - جدلی -
شرح شرکت کننده به سوالهای یک شرکت کننده دیگر پاسخ می دهد
شرکت کنندگان برای پاسخ برخی سوالهای ویا سوالهای که مشخص نیست سوال کننده کیست همکاری می کنند. شرکت کنندگان به دنبال متقاعد کردن دیگران هستند.
شرکت کنندگان در حال چانی زنی برای تقسیم منابع مهم هستند. که در آن شرکت کنندگان برای تصمیم گیری اقدام یا عملی که باید به تصویب برسد در برخی شرایط همکاری می کنند.
شرکت کنندگان در نزاع شفاهی به عنوان جایگزینی برای نزاع فیزیکی با هدف بیرون ریختن نارضایتی - شکایت ها - .
مانند قوانین، رویدادها،گره ها و روابط علت و معلولی میان آنهاست .[10] FCM در شبیه سازی و مدلسازی استراتژی های سازمانی، حمایت از تدوین مسائل استراتژیک و تجزیه و تحلیل تصمیمات، ایجاد پایگاه های دانش و غیره به کار برده می شود.
در مدل سازی به دنبال دسته بندی عوامل در حوزه های مشخص هستیم، مشکل آنجا نمایان می شود که با افزایش تعداد عوامل و روابط بین آنها خطای بررسی بسیار افزایش می یابد و مدلسازیهای غیر فازی به راحتی نمی تواند روابط صحیح علت و معلولی بین عوامل را مشخص کند، برای حل این مشکل لازم است مکانیزمی را اتخاذ کرد که با استفاده از آن بتوان روند دسته بندی عوامل و روابط علت و معلولی را در ماتریس نهایی عوامل تسهیل کرد. متدولوژی رودرگوئز رپیسو و همکاران از چهار ماتریس به شرح: ماتریس اولیه ی موفقیت - IMS - ، ماتریس فازی شده ی موفقیت - - FZMS، ماتریس قدرت روابط موفقیت - SRMS - و ماتریس نهایی موفقیت - - FMS برای تشکیل نقشه های شناختی فازی استفاده کردندکه در شکل 1 نشان داده شده است
شکل -1 رویه ی ایجاد یک نقشه ی شناختی فازی
هدف این مقاله معرفی کاربرد FCM به عنوان ابزار جدیدی برای پشتیبانی از تصمیم است لذا یک FCM مبتنی بر مدل مباحثه ارائه می دهد.
سازمان دهی مقاله به این شرح است: بخش دوم، مدل محاسباتی از نقشه شناختی فازی براساس مباحثه ارائه شده است،بخش سوم، بحث دوستانه و سیستم آموزس هوشمند با عامل مباحثگر و در نهایت در بخش چهارم یک جمع بندی مختصر ارائه شده است.
گفتگوهای که والتون و کاراب معرفی کردن کامل نیستند اما ارائه انواع گفتگوهای آنها به محققان که روی قوانین گفتگو،عمل، فرمالیسم منطقی و سبک شناسی گفتگو برای مطالعه انسان کار می کنند کمک شایانی کرده است. از آنجا که در فرآیند یادگیری مشارکتی انسان، پیشنهاد نادرست به تدریج نادیده گرفته می شود و مردم به ندرت اظهار نادرستی ادعاهای خود می کنند و همچنین گفتگو از نوع بحث و نزاع در درجه ی اول به عنوان جایگزین برای نزاع فیزیکی و بعد از آن انتظار نمی رود برای به شرکت وادارکردن افراد به مباحثه مفید باشد بنابراین در این مقاله مدل عقب نشینی و گفتگوی نزاعی در نظر گرفته نشده است. گفتگوهای پیشنهادی این مقاله در جدول 2 ذکر شده اند.
جدول : 2 انواع گفتگو و شرح آن
-2-2 نقشه شناختی فازی
نقشه های شناختی مجموعه ای از گره هاست که به وسیله کمان ها یا لبه ها به یکدیگر متصل می شوند. این گره ها مفاهیم و یا متغیرهای مربوط به یک دامنه مشخص را نمایش می دهند. ارتباطات موجود بین این مفاهیم توسط لبه ها نمایش داده می شود. لبه ها جهت دار و علامت دار هستند تا جهت و نوع تاثیرگذاری را مشخص کنند.که این علامت می تواند مثبت - تاثیر پیش راننده - یا منفی - تاثیر بازدارنده - باشد. شکل 2 یک نقشه شناختی را بنابراین v - C3 - 1 می گوید اثر منفی هوای آلوده بر روی انسان کمتر نمایش می دهد. از اثر مثبت بهداشت است که در نهایت تعداد انسان زیاد می شود.
شکل -2 نقشه شناختی برخی مسایل بهداشت عمومی
اگر در یک نقشه شناختی بیش از یک مسیر وجود داشته باشد و تاثیرات این مسیرها ترکیبی از مثبت و منفی باشد، گفته میشود نقشه یک عدم تعادل داشته و تاثیر خالص یک گره بر گره دیگری غیر قابل تعیین است. این مساله نیاز به تخصیص نوعی وزن به لبه های بین گره ها، و یک چارچوب برای ارزیابی تاثیر ترکیبی لبه های وزن دهی شده دارد. نقشه های شناختی فازی به عنوان گسترشی از نقشه های شناختی برای تشخیص قدرت علی روابط مختلف و فراهم ساختن چنین چارچوبی پیشنهاد شده است. انواع مختلف از FCM وجود دارد ما تعاریف زیر را برای مدلسازی استفاده می کنیم:
شکل :3 مثالی از FCM
ماتریس مربوط به FCM فوق به صورت زیر شرح داده می شود:
تعریف:2 فرض کنید در FCM ، n تا مفهوم وجود داشته باشد، بسته ی انتقالی از FCM یک ماتریس n*n است بنام
T به ما در پیدا کردن مفهوم اثر علی کمک می کند، که می توان آن را با استفاده از الگوریتم فولید-مارشال بدست آورد. با توجه به نقشه شناختی فازی <C, R> به عنوان یک گراف جهت دار با وزن 1 اگر ri, j عضو R باشد و در غیر اینصورت :
رابطه ی ri, j ، Ci مفهوم علی و C j مفهوم اثر است، ارزش ri, j مثبت یا منفی است، مثبت بودن نشانه ی اثر مثبت و منفی بودن نشانه ی اثر منفی است. مقدار مفهوم Ci براساس مقدار مفاهیم علی است همانطور که در معادله - 1 - نشان داده شده است:
تعریف: 3 زیر مجموعه؛ نقشه شناختی فازی به صورت که زیر مجموعه از F می شود:
برای مثال در FCM شکل3 سه مفهوم وجود دارد: بهداشت، انسان و آلودگی هوا. ارزش آنها 1و0و-1 است، که نشان دهنده مفاهیم "مقدار افزایش مییابد" ،" مقدار بدون تغییر" و " مقدار کاهش مییابد". بنابراین 1 v - C3 - به این معنی است که تعداد انسان افزایش پیدا می کند. در این مثال آلودگی هوا اثر منفی بر انسان دارد اگرفقط بدانیم 1 v - C2 - . بنابراین 1 v - C3 - که به این معنی است که افزایش آلودگی هوا باعث کاهش انسانها می شود، و در حالت کلی باید اثر بهداشت و آلودگی هوا را با هم محاسبه کرد . پس ما می توانیم تشخیص دهیم که زیر مجموعه های FCM تنها با کمک مفاهیم استنتاج می شوند که همیشه شامل کل FCM نیست و ممکن است شامل زیر مجموعه باشد.
-3-2 نقشه شناختی فازی بر اساس مباحثه
مدلهای محاسباتی مباحثه ای برای تولید گفتگوهای مباحثه مورد نیاز است، ما از نماد های بصری در مدلسازی برای ساخت مبتنی بر شکل FCM استفاده کردیم. برای ساخت استنتاج، ما به برخی از ارزش های اولیه در برخی مفاهیم نیاز داریم.
