Merge branch 'master' of https://github.com/DSLsofMath/BScProj2018

Author: Oskar Lundström

Rapport/Main.tex

@@ -26,8 +26,8 @@
 
 % OTHER FRONTMATTER
 % List of figures (add to table of contents)
-\cleardoublepage
-\addcontentsline{toc}{chapter}{\listfigurename}
+%\cleardoublepage
+%\addcontentsline{toc}{chapter}{\listfigurename}
 % List of tables (add to table of contents)
 %\listoffigures
 

Rapport/include/Diskussion.tex

@@ -133,21 +133,20 @@ \section{Resultatdiskussion}\label{sec:res_disk}
 \subsection{Om läromaterialets fokus på matematik och Haskell snarare än
 fysik}\label{sec:fpf}
 
-Målet med läromaterialet var att lära ut fysik på ett roligt och lättförståeligt
-sätt. Dock syns det i resultatet, avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial}, att det
-stora fokuset lagts på att förklara och lära ut matematik och Haskell. Vi menar att det finns flera anledningar till att ett stort fokus lagts på matematik och Haskell.
-
-\textbf{Korta ner}
-
-Problemet med att prata om en egen implementation av fysik är att fysik inte är
-ett helt eget område. Det är snarare så att fysik kan ses som tillämpad
-matematik, att fysik använder matematiken för att beskriva det fysikaliska
-universum vi lever i. Det blir därför naturligt att när den faktiska
-implementationen av dessa beskrivningar och lagar sker, så sker de med hjälp av
-matematiken. Det stora fokuset på matematiken är alltså en
-konsekvens av fysiken i sig själv. Att fysik är tillämpad matematik illustreras
-i figur~\ref{fig:xkcd}, som även visar mer generellt hur en kedja av områdena är
-tillämpningar av varandra.
+Målet med läromaterialet var att lära ut fysik på ett roligt och
+lättförståeligt sätt. Dock syns det i resultatet,
+avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial}, att mest fokus lagts på att
+förklara och lära ut matematik och Haskell. Det finns
+flera anledningar till varför så är fallet.
+
+Problemet med att prata om en egen implementation av fysik är att
+fysik inte är ett helt eget område. Snarare kan fysik betraktas som en
+kombination av tillämpad matematik, experimentering, och
+problemlösning. Det blir därför naturligt att när den faktiska
+implementationen av fysikaliska beskrivningar och lagar sker, så är
+matematiken i centrum. Att fysik är tillämpad matematik illustreras i
+figur~\ref{fig:xkcd}, som även visar mer generellt hur en kedja av
+områden är tillämpningar av varandra.
 
 \begin{figure}[tph]
   \centering
@@ -158,36 +157,29 @@ \subsection{Om läromaterialets fokus på matematik och Haskell snarare än
 varandra.}\label{fig:xkcd}
 \end{figure}
 
-% Självklart ingår det också en stor del problemlösning inom fysik, den faktiska
-% tillämpningen av de beskrivningar och lagar som matematiken ger oss. Men
-% problemlösning är något som vi tycker är svårt och problematiskt att modellera
-% som ett domänspecifikt språk, något som diskuteras djupare i
-% avsnitt~\ref{sec:lampligt}.
-
-Anledningen till att ett stort fokus läggs på Haskell är att de koncept som används är viktiga för läsaren att förstå. Koncepten är ibland inte kända för en läsare med endast en grundläggande förståelse för Haskell och då måste de förklaras tillräckligt ordentligt för att det ska gå att hänga med. Och
-eftersom ett syfte med läromaterialet var att väcka intresse hos läsaren med
-bakgrund inom Haskell så ville vi lägga fokus på att tydligt visa
-parallellerna mellan funktionell programmering, matematik och implementationen
-av fysik.
-
-\textbf{Skriv om och ihop de två nedanstående}
-
-Vi hävdar alltså att fokuset lagts på mer än bara fysik av två skäl: att fysik är tillämpad matematik och att det är viktigt att förklara de Haskell-koncept som används. Det måste däremot inte vara så. Det kan mycket väl vara så att detta fokusskifte har skett på grund
-av hur vi valde att genomföra projektet. I ett tidigt skede valde vi att söka efter
-områden som vi ansåg vara fristående och väl avgränsade, se avsnitt~\ref{sec:valet},
-och implementera dessa var för sig. Utan tvekan har detta sätt att påbörja
-projektet påverkat allting som kom därefter. Om vi istället hade utvecklat
-läromaterialet som en kombination av olika områden från början hade det kanske
-inte varit lika främmande att även baka in problemlösning i läromaterialet och på så sätt
-fått mer fysikorienterade domänspecifika språk.
-
-Men det går det att vara kritisk till projektets utformning redan i ett tidigare
-skede. En aspekt är valet av Haskell. Vi hävdar i teorin~\ref{sec:syntax} att
-Haskells typer och fokus på mönstermatchning gör det idealt för implementering
-av domänspecifika språk, vilket inte nödvändigtvis betyder att det är idealt för implementering av fysik. Det är möjligt att ett objektorienterat språk som Java hade passat bättre. Att
-använda ett språk som inte har en lika stark koppling till ren matematik som
-Haskell hade kanske lett till att fokuset inte legat på matematiken
-bakom fysiken, utan istället på fysiken framför matematiken.
+Anledningen till att stor fokus ibland läggs på Haskell är att de
+koncept som används är viktiga för läsaren att förstå, men vi vill
+förutsätta så lite förkunskaper som möjligt så att även oerfarna
+Haskell-programmerare ska kunna följa med i boken. Ett syfte med
+läromaterialet är ju också att väcka intresse hos läsaren, och vi tror
+att detta kan uppnås genom att visa paralleller mellan funktionell
+programmering, matematik, och implementationen av fysik.
+
+Hade andra val gjorts i projektets tidigare skede, hade det kanske
+sett annorlunda ut. Tidigt valde vi att söka efter områden som vi
+ansåg vara fristående och väl avgränsade, se avsnitt~\ref{sec:valet},
+och implementera dessa var för sig. Detta sätt att påbörja projektet
+har påverkat allting som kom därefter. Om vi istället hade utvecklat
+läromaterialet som en kombination av olika områden från början hade
+det kanske inte varit lika främmande att även baka in problemlösning i
+läromaterialet och på så sätt fått mer fysikorienterade domänspecifika
+språk. Något annat som kan ha påverkat fokusen är valet av Haskell som
+implementeringsspråk. Vi hävdar i teorikapitlet~\ref{sec:syntax} att
+Haskells typer och fokus på mönstermatchning gör det idealt för
+implementering av domänspecifika språk, men medför inte nödvändigtvis
+att det är idealt för implementering av fysik. Det är möjligt att ett
+annat språk eller till och med en annan paradigm hade lett till att
+fokus hade hamnat på fysiken framför matematiken.
 
 \subsection{Lämpliga områden för domänspecifika språk}\label{sec:lampligt}
 
@@ -230,31 +222,34 @@ \subsection{Lämpliga områden för domänspecifika språk}\label{sec:lampligt}
 
 \subsection{Domänspecifika språk, fysik och pedagogiska aspekter}\label{sec:bara_fysik}
 
-En del av projektets mål är att diskutera huruvida det finns en pedagogisk nytta i att kombinera fysik och domänspecifika språk. Denna fråga diskuteras nedan.
+En del av projektets mål är att diskutera huruvida det finns en pedagogisk nytta
+i att kombinera fysik och domänspecifika språk. Denna fråga diskuteras nedan.
 
-Domänspecifika språk kan betraktas som ``tools for thinking''\footnote{Uttryckt i Patrik Janssons egna ord, han är föreläsare i DSLsofMath-kursen.}. Med det menas att domänspecifika språk kan användas
-till att strukturera ett område så att det blir enklare att få en överblick och
-förstå det. Dimensioner i läromaterialet är ett bra exempel på
+Domänspecifika språk kan betraktas som ``tools for thinking''\footnote{Uttryckt
+i Patrik Janssons egna ord, föreläsare i kursen DSLsofMath.}. Med det
+menas att domänspecifika språk kan användas till att strukturera ett område så
+att det blir enklare att få en överblick och
+förstå det. Dimensioner i läromaterialet är ett exempel på
 detta, se även avsnitt~\ref{sec:grund_impl}. Där konstateras att en godtycklig
 dimension kan skrivas som de sju grunddimensionerna med tillhörande exponenter.
-Eftersom dimensionerna måste definieras så tydligt att det går att göra ett
-program av det tvingas struktur att ges till dem\todo{Formulera om}, vilket ger ett nytt,
-välstrukturerat och förhoppningsvis enklare sätt att se på dem, vilket vi själva
-tycker är meningsfullt.
+Det strukturerade sättet som dimensionerna sen beskrivs på ger förhoppningsvis
+ett enklare sätt att se på dem, vilket vi själva tycker är meningsfullt.
 
 År 2016 genomfördes ett kandidatarbete på Chalmers liknande
 detta~\cite{kandidat2016}. Det kandidatarbetet resulterade också i ett
-läromaterial. Skillnaden är att det handlade om signallära medan detta handlar
-om fysik. Grundidén är dock densamma: att använda domänspecifika språk för att
-ge struktur till ett annat område.  Detta tycker vi visar på att det finns ett
+läromaterial, skillnaden är att det arbetet behandlade signallära. Grundidén är
+dock densamma: att använda domänspecifika språk för att ge struktur till ett
+annat område.
+
+\textbf{TODO: Hur fick det för den gruppen?}
+
+Detta tycker vi visar på att det finns ett
 akademiskt intresse för att använda domänspecifika språk i syfte att lära ut,
-och att det inte bara är fysik och matematik som är lämpliga områden utan att
-den generella idén som vi presenterar i denna rapport även går att applicera på
+och att idén som vi presenterar i denna rapport även går att applicera på
 andra områden. Nyttan att strukturera upp områden i väl avgränsade och
 tydligt definierade delar kanske anses som uppenbar, men frågan om vilket
-verktyg som ska användas för detta är inte lika uppenbar. Vi hävdar att domänspecifika
-språk är ett sådant verktyg och att det även är ett mycket bra verktyg att
-använda sig av. \todo{Hur gick det för den andra gruppen?}
+verktyg som ska användas för detta är inte lika uppenbar. Vi hävdar att
+domänspecifika språk är ett sådant verktyg.
 
 En annan aspekt är att när de domänspecifika språken används till fysikalisk
 problemlösning måste det ske enligt de regler som ställdes upp när de
@@ -264,53 +259,47 @@ \subsection{Domänspecifika språk, fysik och pedagogiska aspekter}\label{sec:ba
 presentera fysik på detta sätt. Studenten skolas in i att tänka i rigorösa och
 kompletta banor.
 
-Det som talar emot
-domänspecifika språk när det kommer till fysik är den stora del av problemlösning
-som ingår i fysik. Det har att göra med deras olika natur. Domänspecifika språk
-har en entydig och fyrkantig struktur\todo{?} medan problemlösning handlar om
-kreativitet och nytänkande för att bygga upp modeller. Eftersom en stor del i fysik är just problemlösning
-kan denna del inte fångas upp med domänspecifika språk. Det skulle till och med
-kunna vara en nackdel att kombinera domänspecifika språk och fysik om det leder
-till att studenten tänker alltför fyrkantigt kring fysik. Vi anser dock att
-domänspecifika språk har ett värde ihop med fysik just för dessa strukturgivande
-möjligheter, även om inte alla aspekter av fysik kan täckas.
-
-Det går också att
-tänka sig att det finns ett värde i att omsluta den kreativa problemlösningen
-med ett fyrkantigt system och på så sätt stoppa problemlösaren från att göra
-misstag. På ett förenklat sätt går det att säga att så länge typsystemet inte klagar
-betyder det att problemlösaren löser problemet på ett korrekt sätt. Igen handlar det om att se
-domänspecifika språk som ``tools for thinking'' och inte att vårt
-läromaterial kommer att ge alla svaren när det kommer till fysikalisk
-problemlösning. Men vad det kan tillföra är en struktur som kan hjälpa
-läsaren att enklare komma fram till lösningen, och som garanterar att inga
-syntaktiska misstag gjorts.
+Ett probem med användingen av våra domänspecifika språk är att problemlösining
+inte alltid är helt strukturerad och rigorös. Den kreativa problemlösning som en
+student kan utföra med papper och penna, utan att tänka på dimensioner och typer
+kan ej fångas upp med vår implementation, där misstag direkt straffas med
+kompileringsfel. Dock kan vår implementation vara behjälplig när en student väl
+ska testa sin lösning och vill ta reda på vilka misstag som gjorts.
 
 Hittills har domänspecifika språk framförts som ett sätt att strukturera fysik.
-Projektets läromaterial är ett exempel på ett sådant försök. Men läromaterialet
-har även haft två andra drag förutom domänspecifika språk, som skiljer sig från
-traditionell fysikundervisning, nämligen ett lättillgängligt språk och en
-noggrann genomgång av koncepten. Genom att enbart ha fokus på fysik är det möjligt att fysiken i sig förklarats bättre än vad den gör nu. Ett
-läromaterial om renodlad fysik med ett lättsamt språk och noggrann förklaring av
-koncepten hade säkert varit uppskattat. Khan Academy\todo{Är det renodlad fysik?} är ett sådant
-exempel~\cite{khan} som är mycket uppskattat. En annan fördel hade varit att en större målgrupp kan nås.
+Men läromaterialet har även haft två andra drag förutom domänspecifika språk,
+nämligen ett lättillgängligt språk och en noggrann genomgång av koncept.
+
+Genom att enbart ha fokus på fysik är det möjligt att fysiken i sig förklarats
+bättre än vad den gör nu. Ett läromaterial om renodlad fysik med ett lättsamt
+språk och noggrann förklaring av koncepten hade säkert varit uppskattat, det
+sätt som Khan Academy behandlar fysik är ett sådant exempel~\cite{khan} som är
+mycket uppskattat. En annan fördel hade varit att en större målgrupp kan nås.
 Men då förlorar vi de saker domänspecifika språk bidrar med, nämligen det som
-diskuterats ovan: att ge struktur och att lära ut ett rigoröst tankesätt. Även den \textit{intresseväckande} potentialen försvinner.\todo{Varför?}
-
-Domänspecifika språk kan ses som ett sätt göra fysik intressantare. Tycker en student
-att domänspecifika språk är roligt men inte fysik skulle en överbryggning av dem
-kunna leda till att studenten tycker att fysik blir roligare. Detta genom att hen ser
-parallellerna mellan domänspecifika språk och fysik. Ett exempel är typsystemet i
-Haskell och dimensioner i fysik. I bägge världarna får inte olika typer
-respektive dimensioner adderas, och vid operationer behandlas de på liknande
-sätt. Denna likhet påvisades i läromaterialet genom att implementera fysikaliska
-dimensioner i Haskells typsystem, se avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial}. Denna
+diskuterats ovan: att ge struktur och att lära ut ett rigoröst tankesätt.
+Även relevansen och den \textit{intresseväckande}
+potentialen kan förloras för datastudenter om programmeringsaspekterna
+försvinner från läromaterialet. Denna
 tanke stöds även av att testgruppen tyckte läromaterialet var ett intressant sätt
 att presentera fysik på och att vi var inne på rätt spår i vår utformning av
-läromaterialet, se avsnitt~\ref{sec:res_test}. Eftersom utvärderingen med
-testgruppen var väldigt kort är det dock svårt att dra några säkra slutsatser
-från den. Nyttan med ett större intresse för fysik är att studenten
-då förhoppningsvis är mer motiverad att klara fysikkurserna.
+läromaterialet\footnote{Eftersom utvärderingen med
+testgruppen var väldigt kort är det dock svårt att dra några säkra slutsatser.},
+se avsnitt~\ref{sec:res_test}
+
+% Domänspecifika språk kan ses som ett sätt göra fysik intressantare. Tycker en student
+% att domänspecifika språk är roligt men inte fysik kan en överbryggning av dem
+% leda till att studenten tycker att fysik blir roligare. Detta genom att hen ser
+% parallellerna mellan domänspecifika språk och fysik. Ett exempel är typsystemet i
+% Haskell och dimensioner i fysik. I bägge världarna får inte olika typer
+% respektive dimensioner adderas, och vid operationer behandlas de på liknande
+% sätt. Denna likhet påvisades i läromaterialet genom att implementera fysikaliska
+% dimensioner i Haskells typsystem, se avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial}. Denna
+% tanke stöds även av att testgruppen tyckte läromaterialet var ett intressant sätt
+% att presentera fysik på och att vi var inne på rätt spår i vår utformning av
+% läromaterialet, se avsnitt~\ref{sec:res_test}. Eftersom utvärderingen med
+% testgruppen var väldigt kort är det dock svårt att dra några säkra slutsatser
+% från den. Nyttan med ett större intresse för fysik är att studenten
+% då förhoppningsvis är mer motiverad att klara fysikkurserna.
 
 Avslutningsvis när det kommer till de domänspecifika språkens varande eller
 icke-varande