Matematické modelovanie a metódy analýzy dát pri výučbe programovania
Internetu vecí.
školiteľ: doc. RNDr. Ľubomír Šnajder,
PhD. forma štúdia: denná
Ciele:
- Analyzovať problematiku vývoja IoT aplikácií v neformálnom a formálnom vzdelávaní na stredných školách.
- Analyzovať v dostupných IoT aplikáciách použité metódy matematického modelovania a metódy analýzy dát.
- Vyvinúť metodiky výučby tvorby IoT projektov so vzorovými riešeniami a odporúčaniami pri ich implementácii do vyučovania stredoškolskej matematiky a informatiky
Anotácia:
Neoddeliteľnou súčasťou nastupujúceho Priemyslu 4.0 je Internet vecí (IoT), ktorý predstavuje súbor fyzických zariadení so senzormi a aktuátormi, ktoré sú vzájomné prepojené a zdieľajúce si dáta cez internet a iné siete. V súčasnosti dostupné edukačné IoT stavebnice (napr. BBC micro:bit s rozšíreniami) umožňujú, aby IoT aplikácie typu inteligentné mesto/auto/domácnosť, zdravotní či športoví asistenti mohli vyvíjať žiaci strednej školy. Pri vývoji IoT projektov je nevyhnutnosťou použiť matematické modelovanie reálnych javov a systémov a aplikovať rôzne metódy analýzy dát pri vyhodnocovaní dát zozbieraných zo senzorov, hľadaní vzorov dát, kritických hodnôt a ich využití pri adaptácii/regulácii/automatizácii celého systému. Hlavným zameraním dizertačnej práce je preskúmať problematiku vývoja IoT aplikácii v rámci neformálneho a formálneho vzdelávania a vyvinúť metodiky výučby na strednej škole v rámci vzdelávacej oblasti Matematika a práca s informáciami s využitím matematického modelovania a vybraných metód analýzy dát. Odporúčaným metodologickým rámcom je výskum prostredníctvom vývoja (design-based research).
Literatúra:
- G. A. Stillman, G. Kaiser, Ch. E. Lampen. Mathematical Modelling Education and Sense-making. Springer, Cham, 2020. ISBN 978-3-030-37672-7
- K. C. Ang. Mathematical Modelling for Teachers: Resources, Pedagogy and Practice. Routledge; 1st edition (July 31, 2018). ISBN 978-0815370895
- K. Gurbani and M. S. Kavedia. Physical Computing and IoT Programming. Himalaya Publishing House Pvt. Mumbai, 2018. ISBN 978-93-5273-993-6
- B. Di Martino, K. C. Li and L. T. Yang. Internet of Everything: Algorithms, Methodologies, Technologies and Perspectives. Springer (October 19, 2017). ISBN 978-9811058622
