Skip to content

Commit 9286f7a

Browse files
author
Oskar Lundström
committed
Språkändringar i diskussion
1 parent ef19661 commit 9286f7a

File tree

1 file changed

+47
-58
lines changed

1 file changed

+47
-58
lines changed

Rapport/include/Diskussion.tex

Lines changed: 47 additions & 58 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -97,7 +97,7 @@ \section{Resultatdiskussion}\label{sec:res_disk}
9797
nämndes i avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial} att det påbörjats. Det är dock värt
9898
att nämna att vi är mycket nöjda med det material som vi har producerat, våra
9999
kapitel är väl avgränsade och är utformade och implementerade på det sätt som vi
100-
tycker att det bör implementeras.
100+
tycker att de bör implementeras.
101101

102102
En annan del av målet var att läromaterialet skulle vara lättillgängligt genom
103103
sitt språkbruk, publicering på en hemsida och fri tillgång till källkoden.
@@ -136,55 +136,47 @@ \subsection{Om läromaterialets fokus på matematik och Haskell snarare än
136136
Målet med läromaterialet var att lära ut fysik på ett roligt och lättförståeligt
137137
sätt. Dock syns det i resultatet, avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial}, att det
138138
stora fokuset lagts på att förklara och lära ut matematik och Haskell. Varför
139-
blev det så? Vi menar att det finns många anledningar till detta.
139+
blev det så? Vi menar att det finns flera anledningar till detta.
140140

141141
Problemet med att prata om en egen implementation av fysik är att fysik inte är
142-
ett helt eget område. Det är snarare så att fysik kan ses som applicerad
142+
ett helt eget område. Det är snarare så att fysik kan ses som tillämpad
143143
matematik, att fysik använder matematiken för att beskriva det fysikaliska
144144
universum vi lever i. Det blir därför naturligt att när den faktiska
145145
implementationen av dessa beskrivningar och lagar sker, så sker de med hjälp av
146-
matematiken. Att ett stort fokus läggs på matematiken är alltså bara en
147-
konsekvens av fysiken i sig själv. Det är till och med så att olika områden kan
148-
ses som tillämpningar av andra områden, se figur~\ref{fig:xkcd}, där det bland
149-
annat illustreras att kemi är en tillämpning av fysik, som i sin tur är en
150-
tillämpning av matematik.
146+
matematiken. Att ett stort fokus läggs på matematiken är alltså en
147+
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.
151148

152149
\begin{figure}[tph]
153150
\centering
154151
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{figure/purity.png}
155152
\caption{\href{https://xkcd.com/435/}{Purity} av
156153
\href{https://xkcd.com}{xkcd.com} licencierad under
157-
\href{https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/}{CC BY-NC}, beskriver
158-
samma problem, att fysik är en tillämpning av matematik. Det är i själva verkat
154+
\href{https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/}{CC BY-NC}. Bilden beskriver hur fysik är en tillämpning av matematik. Det är i själva verket
159155
så att en kedja av områden kan betraktas som tillämpningar av
160156
varandra.}\label{fig:xkcd}
161157
\end{figure}
162158

163-
Såklart ingår det ochså en hel del problemlösning inom fysik, den faktiska
164-
applikationen av de beskrivningar och lagar som matematiken ger oss. Men
159+
Självklart ingår det ochså en stor del problemlösning inom fysik, den faktiska
160+
tillämpningen av de beskrivningar och lagar som matematiken ger oss. Men
165161
problemlösning är något som vi tycker är svårt och problematiskt att modellera
166162
som ett domänspecifikt språk, något som diskuteras djupare i
167163
avsnitt~\ref{sec:lampligt}.
168164

169-
Anledningen till att ett stort fokus läggs på Haskell är att eftersom
170-
implementationen av fysik ibland använder sig av koncept som inte alltid är
171-
kända för en läsare med endast en grundläggande förståelse för Haskell måste
172-
dessa koncept förklaras grundligt så att ingen förståelse går förlorad. Och
165+
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
173166
eftersom ett syfte med läromaterialet var väcka intresse hos läsaren med
174-
bakgrund inom Haskell så ville vi lägga fokus på att tydligt visa
167+
bakgrund inom Haskell så ville vi lägga fokus på att tydligt visa
175168
parallellerna mellan funktionell programmering, matematik och implementationen
176169
av fysik.
177170

178-
Vi hävdar alltså att fokuset inte enbart lagts på fysik pågrund av att det inte
179-
är så fysik fungerar och att det är lika viktigt att förklara Haskell. Men måste
180-
det vara så? Det kan mycket väl vara så att detta fokusskifte har skett pågrund
171+
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. Men måste
172+
det vara så? Det kan mycket väl vara så att detta fokusskifte har skett på grund
181173
av hur vi valde att genomföra projektet. I ett tidigt skede valde vi söka efter
182-
områden som vi ansåg vara fristående och väl avgränsade~\ref{sec:valet},
174+
områden som vi ansåg vara fristående och väl avgränsade, se avsnitt~\ref{sec:valet},
183175
och implementera dessa var för sig. Utan tvekan har detta sätt att påbörja
184-
projektet påverkat allting som kom därefter, om vi istället hade utvecklat
176+
projektet påverkat allting som kom därefter. Om vi istället hade utvecklat
185177
läromaterialet som en kombination av olika områden från början hade det kanske
186178
inte varit lika främmande att även baka in problemlösning i detta och på så sätt
187-
fått in ett ordentligt fysikperspektiv.
179+
fått mer fysik-orienterade domänspecifika språk.
188180

189181
Även tidigare än så går det att vara kritisk till projektets utformning. Varför
190182
valdes Haskell som implementationsspråk? Vi hävdar i teorin~\ref{sec:syntax} att
@@ -195,7 +187,7 @@ \subsection{Om läromaterialets fokus på matematik och Haskell snarare än
195187
Haskell har hade kanske lett till att det stora fokuset inte låg på matematiken
196188
bakom fysiken, utan istället på fysiken framför matematiken.
197189

198-
\subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
190+
\subsection{Vad för slags områden är domänspecifika språk lämpliga att göra
199191
för?}~\label{sec:lampligt}
200192

201193
Under genomförandet av projektet utfördes flera experiment för att bedömma olika
@@ -228,7 +220,7 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
228220
Det här exemplifieras i matematisk analys, där derivering är en operation, som
229221
görs på en funktion och sedan resulterar i en annan funktion. Detta illustreras
230222
i figur~\ref{fig:analys_op_exempel} där man ser hur deriving av en funktion
231-
resulterar i en ny.
223+
resulterar i en ny funktion.
232224

233225
\begin{figure}[tph]
234226
\begin{mdframed}
@@ -245,7 +237,7 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
245237
\caption{Ett exempel på hur derivering, en operation i matematisk analys, tar
246238
data av ett slag till data av samma slag igen. I exemplet är $f_1$ och $f_2$
247239
data av slaget funktioner, medan $D$ är operationen derivering. Som synes har
248-
denna samma slags data både in och ut.}\label{fig:analys_op_exempel}
240+
denna operation samma slags data både in och ut.}\label{fig:analys_op_exempel}
249241
\end{figure}
250242

251243
Den fixa strukturen kombinerat med data och operationer gör det enkelt att
@@ -258,8 +250,8 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
258250
den innebär också en pedagogisk vinst. Genom att ha strukturerat upp fysik
259251
tydligt i Haskell blir det förhoppningsvis enklare för läsaren att förstå hur
260252
datan hänger ihop rent fysikaliskt. Och även hur relationerna mellan olika
261-
datatyper och funktionerna som dyker upp i läromaterialet direkt kan översättas
262-
till relationer inom fysik.
253+
datatyper och funktioner som dyker upp i läromaterialet direkt kan översättas
254+
till motsvarande relationer inom fysik.
263255

264256
\begin{figure}[tph]
265257
\centering
@@ -271,29 +263,27 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
271263
\end{figure}
272264

273265
Anledningen till att vi tycker att dessa drag gör ett område mer eller
274-
mindre lämpat för ett domänspecifikt språk kommer från ett val vi gjorde tidigt
266+
mindre lämpat för ett domänspecifikt språk kommer från det val vi gjorde tidigt
275267
i projektet, nämligen valet att använda Haskell. I avsnitt~\ref{sec:syntax}
276268
beskriver vi begreppen syntax, semantik och syntaxträd och dess koppling till
277269
både domänspecifika språk och Haskell. Dock finns det ingenting som säger att
278-
man måste lägga ett sånt stort fokus som vi har gjort på t.ex.~syntaxträd, hade
279-
vi istället valt bort Haskell till fördel för ett objektorienterat språk
280-
istället så hade vår definition av vad som gör ett område lämpat för
270+
man måste lägga ett sådant stort fokus som vi har gjort på till exempel syntaxträd. Hade
271+
vi istället valt bort Haskell till fördel för ett objektorienterat språk hade vår definition av vad som gör ett område lämpat för
281272
implementation helt annorlunda.
282273

283274
I kontrast till dessa lämpliga områden står mindre lämpliga områden (eller
284-
åtminstone områden som vi inte lyckades göra något bra av). Lutande plan exempel
285-
på mindre lämpliga områden. Vad har detta område för drag som gör det mindre
275+
åtminstone områden som vi inte lyckades göra något bra av). Lutande plan är ett exempel på ett mindre lämpligt område. Vad har detta område för drag som gör det mindre
286276
lämpat för ett domänspecifika språk?
287277

288278
När man skapar ett domänspecifikt språk till ett område gör man det genom att
289279
identifiera vad som är syntaxen som används, vad är det för data som modelleras,
290-
vilka operationer opererar på denna data och vad finns det för lagar och samband
280+
vilka operationer som görs på denna data och vad finns det för lagar och samband
291281
som gäller för dessa. Detta sätt att arbeta fungerar bra för områden som är
292282
generella och som går att modellera på ett som tillåter vidareutveckling, såsom
293283
vektorer i flera dimensioner eller vektorer vars komponenter kan vara av vilken
294284
typ som helst.
295285

296-
Ett exempel på ett område som inte har några tydliga data och operationer är
286+
Ett exempel på ett område som inte har några tydliga data och operationer är just
297287
lutande plan. Ett sådant område har istället teoretiska samband som relaterar
298288
olika egenskaper i systemet till varandra. Ett sådant samband är till exempel $a
299289
= g \cdot \sin(v)$ för det lutande planet i figur~\ref{fig:lutande_plan}.
@@ -318,7 +308,7 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
318308
döljer den matematiken som ligger bakom svaret.
319309

320310
När det kommer till lutande plan och liknande områden är nyckeln att visserligen
321-
känna till vilka samband som gäller, men det framförallt att veta när man ska
311+
känna till vilka samband som gäller, men det är framförallt att veta när man ska
322312
använda dem och hur man tillämpar dem på olika typer av uppgifter. Vi behandlar
323313
därför områden som lutande plan genom att lösa exempeluppgifter modellerade i de
324314
tidigare domänspecifika språk. De tidigare språken tillhandahåller de matematiska
@@ -327,14 +317,14 @@ \subsection{Vad för slags områden är DSLs lämpligt att göra
327317
inga domänspecifika språk för fysik.
328318

329319
Att vissa områden var mindre lämpliga var ett oväntat resultat i projekets
330-
genomförande. Vid start hade vi trott att det skulle gå att göra domänspecifka
320+
genomförande. Vid start trodde vi att det skulle gå att göra domänspecifka
331321
språk för alla områden, såväl matematiska som fysikaliska, men som vi här
332322
diskuterat gick inte det. Istället gjordes uppdelningen mellan grundläggande och
333323
komposita områden, som beskrevs i avsnitt~\ref{sec:valet}, så att de fysikaliska
334324
områden (som blev komposita) kunde behandlas som tillämpningar av de
335325
grundläggande områdena.
336326

337-
\subsection{Gör DSLs så att fysik blir mer lättförståeligt eller
327+
\subsection{Gör domänspecifika språk att fysik blir mer lättförståeligt eller
338328
intressant?}~\label{sec:bara_fysik}
339329

340330
Är det pedagogiskt att lära ut fysik genom att presentera den med hjälp av
@@ -354,7 +344,7 @@ \subsection{Gör DSLs så att fysik blir mer lättförståeligt eller
354344
tycker är meningsfullt.
355345

356346
År 2016 genomfördes ett kandidarbete på Chalmers liknande
357-
detta.~\cite{kandidat2016} Det kandidatarbetet resulterade också i ett
347+
detta~\cite{kandidat2016}. Det kandidatarbetet resulterade också i ett
358348
läromaterial. Skillnaden är att det handlade om signallära medan detta handlar
359349
om fysik. Grundidėn är dock densamma: att använda domänspecifika språk för att
360350
ge struktur till ett annat område. Detta tycker vi visar att det finns ett
@@ -371,7 +361,7 @@ \subsection{Gör DSLs så att fysik blir mer lättförståeligt eller
371361
problemlösning är att det måste ske enligt de regler som ställdes upp när de
372362
domänspecifika språken definerades. Det går med andra ord inte att fuska och ta
373363
genvägar i beräkningarna. Detta tankesätt tycker Fäldt, se
374-
avsnitt~\ref{sec:res_ake}, är en mycket bra grej som förmedlas med att
364+
avsnitt~\ref{sec:res_ake}, är en mycket bra aspekt som förmedlas med att
375365
presentera fysik på detta sätt. Studenten skolas in i att tänka i rigorösa och
376366
kompletta banor.
377367

@@ -386,19 +376,19 @@ \subsection{Gör DSLs så att fysik blir mer lättförståeligt eller
386376
domänspecifika språk har ett värde ihop med fysik just för dessa strukturgivande
387377
möjligheter, även om inte alla aspekter av fysik kan täckas.
388378

389-
Dessutom kan man
379+
Man kan också
390380
tänka sig att det finns ett värde i ett fånga upp den kreativa problemlösningen
391381
med ett fyrkantigt system och på så sätt stoppa problemlösaren från att göra
392-
misstag, på ett förenklat sätt kan man säga att så länge typsystemet inte klagar
393-
så löser man problemet på ett korrekt sätt. Igen handlar det om att se
394-
domänspecifika språk som ``tools for thinking'', alltså inte att vårt
382+
misstag. På ett förenklat sätt kan man säga att så länge typsystemet inte klagar
383+
betyder det att man löser problemet på ett korrekt sätt. Igen handlar det om att se
384+
domänspecifika språk som ``tools for thinking'' och inte att vårt
395385
läromaterial kommer att ge alla svaren när det kommer till fysikalisk
396-
problemlösning men att vad det kan tillföra är en struktur som kan hjälpa
386+
problemlösning. Men vad det kan tillföra är en struktur som kan hjälpa
397387
läsaren att enklare komma fram till lösningen, och som garanterar att inga
398388
syntaktiska misstag gjorts.
399389

400390
Hittills har domänspecifika språk framförts som ett sätt att strukutera fysik.
401-
Projkets läromaterial är ett exempel på ett sådant försök. Men läromaterialet
391+
Projektets läromaterial är ett exempel på ett sådant försök. Men läromaterialet
402392
har även haft två andra drag, förutom domänspecifika språk, som skiljer sig från
403393
traditionell fysikundervisning, nämligen ett lättillgängligt språk och en
404394
nogrann genomgång av koncepten. Hade inte detta räckt? Hade fysiken i sig inte
@@ -407,7 +397,7 @@ \subsection{Gör DSLs så att fysik blir mer lättförståeligt eller
407397
Vi tror att svaret på båda dessa frågor är ja, med vissa reservationer. Ett
408398
läromaterial om renodlad fysik med ett lättsamt språk och nogrann förklaring av
409399
koncepten hade säkrt varit uppskattat. Khan Academy är ett sådant
410-
exempel.\cite{khan}. En annan fördel hade varit att en större målgrupp kan nås.
400+
exempel och som är mycket uppskattat~\cite{khan}. En annan fördel hade varit att en större målgrupp kan nås.
411401
Men då missar man de saker domänspecifika språk bidrar med, nämligen det som
412402
diskuterats ovan: att ge struktur och att lära ut ett rigoröst tankesätt. Man
413403
missar också den \textit{intresseväckande} potentialen.
@@ -449,9 +439,9 @@ \section{Vidareutvecklingsmöjligheter och behov av ytterligare kunskap}
449439
syntaxträd för vilka krafter som verkar på fysikalsika kroppar i mekanikproblem.
450440
Det kan till och med vara ett domänspecifikt språk för något så abstrakt som
451441
fysikalisk problemlösning i allmänhet. Vi vet inte hur ett domänspecifikt språk
452-
av detta slag kan se ut, vilket är anledning till att vi gick den andra vägen,
442+
av detta slag kan se ut, vilket är anledningen till att vi gick den andra vägen,
453443
som vi diskuterade i avsnitt~\ref{sec:fpf}. Att ger mer fysik-orienterade
454-
domänspecifika språj hade däröfr varit en möjligt vidareutveckling.
444+
domänspecifika språk hade därför varit en möjligt vidareutveckling.
455445

456446
En annan möjlig vidareutveckling är att göra en rigorös studie kring de
457447
pedagogiska aspekterna kring kombinationen av fysik och domänspecifika språk.
@@ -476,11 +466,10 @@ \section{Vidareutvecklingsmöjligheter och behov av ytterligare kunskap}
476466
många fall kan dessa kodbaser vara implementerade på ointuitivt sätt och utan
477467
någon typsäkerhet. I dessa fall kan det vara mycket användbart med ett
478468
domänspecifikt språk med hög typsäkerhet som möjliggör för användaren att
479-
endast skriva korrekta uttryck och som döljer den bakomliggande komplexiteten.
480-
Denna idè framfördes till oss av Jeff Chen\footnote{Jeffs sida på Chalmers:
469+
endast skriva korrekta uttryck och som döljer den bakomliggande komplexiteten. Tänk till exempel på kod i Matlab. Där är det lätt hänt att missa någon detalj i sin implementation så att beräkningarna blir fel. Om ett syntaktiskt lager funnits som krävde att de fysikaliska dimensionerna stämmde överrens hade vissa misstag kunnat upptäckas vid kompileringstid istället för att kanske inte upptäckas alls. Denna idè framfördes till oss av Jeff Chen\footnote{Jeffs sida på Chalmers:
481470
\url{https://www.chalmers.se/en/education/next-stop/stuamb/Pages/Previous\%20student\%20ambassadors/Jeff.aspx}.}
482471
på Chalmers, men är även någonting som har genomförts på andra områden, till
483-
exempel inom molekylär dynamik\cite{MD}.
472+
exempel inom molekylär dynamik~\cite{MD}.
484473

485474
\section{Etiska aspekter}
486475

@@ -494,7 +483,7 @@ \section{Etiska aspekter}
494483
internetuppkoppling.
495484

496485
Tanken om tillgänglighet ligger även bakom valet att låta källkoden vara fritt
497-
tillgänglig. Visserligen \textit{är} läromaterialet i princip hela källkoden,
486+
tillgänglig. Visserligen \textit{är} läromaterialet i princip hela källkoden, det vill säga
498487
har man läromaterialet har man källkoden. Men att ha tillgång till källkoden
499488
direkt har dock fördelar som att man kan följa med i versionshistoriken, man kan
500489
se kommentarer och alternativa implementationer som inte syns i den slutgiltiga
@@ -507,14 +496,14 @@ \section{Etiska aspekter}
507496
Valet att skriva på engelska har också att göra med tillgängligheten. Fler kan
508497
engelska än svenska. På detta sätt kan läromaterialet komma fler till gagn.
509498

510-
Angående beskrevningen under teori att upplevelsen av materialet är ämnad att
499+
Angående beskrivningen under teori att upplevelsen av materialet är ämnad att
511500
vara rolig, så är det mer tillgängligt för elever som kanske inte hade orkat
512-
läsa en akademisk lärobok. Även om kvaliten i en akademisk lärobok kan vara hög,
513-
är det inte alltid kvaliten kommer till nytta om eleven lägger boken åt sidan på
501+
läsa en akademisk lärobok. Även om kvalitén i en akademisk lärobok kan vara hög,
502+
är det inte alltid kvalitén kommer till nytta om eleven lägger boken åt sidan på
514503
grund av en impuls att göra något som kan vara mer stimulerande. Genom att
515504
använda ett enkelt språk, roliga formuleringar och bilder, minskar chansen för
516505
flyktförsök. Detta kan tänkas vara extra viktigt för yngre elever vars kontroll
517-
av uppmärksamhet inte är lika utvecklat som hos äldre och men som ändå är
506+
av uppmärksamhet inte är lika utvecklat som hos äldre men som ändå är
518507
intresserade av fysik på en mer avancerad nivå än de studerar i sin ordinarie
519508
undervisning.
520509

0 commit comments

Comments
 (0)