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

Author: AiStudent

Rapport/include/Diskussion.tex

@@ -1,10 +1,5 @@
 
 \chapter{Diskussion}\label{cha:disk}
-\textbf{Nånstans}
-Implementationen kan kompileras och testas och ska då visa på att
-implementationerna av de grundläggande områdena är både rigorösa och korrekta.
-Det visar dessutom att det går att använda materialet som presenteras tidigare
-till att implementera och lösa mer komplexa problem.
 
 I detta kapitel diskuteras projektets genomförande, resultat,
 vidareutvecklingsmöjligheter och etiska aspekter.
@@ -26,7 +21,7 @@ \section{Genomförandediskussion}
 
 Under projektets genomförande har det gjorts flera val av teorier och metoder att använda. Självklart behöver inte dessa val vi gjorde vara de bästa. Därför kommer vi här att kritisera dem och föreslå andra möjligheter. Närmare bestämt kommer mötet med testgruppen, urvalet och Literate Haskell att diskuteras.
 
-Det sätt återkopplingen gjordes under projektet kan kritiseras på flera sätt. För det första bestod testgruppen av enbart tre personer. För det andra hölls mötet under en ytterst kort tid, ungefär en timme. Mötet hade behövt vara längre för att låta testgruppen i lugn och ro arbeta igenom ett par kapitel, inklusive att följa med i programmeringen som gjordes i läromaterialet. För det tredje var vi inte tydliga med målet med återkopplingen, nämligen om de tyckte det var meningsfullt att lära ut fysik med hjälp av domänspecifika språk. Det gjorde att de heller inte kunda tänka på dessa frågor. Med tanke på dessa tre brister i återkopplingens genomförande är alla slutsatser dragna med den som stöd ytterst osäkra.
+Det sätt återkopplingen gjordes under projektet kan kritiseras på flera sätt. För det första bestod testgruppen av enbart tre personer. För det andra hölls mötet under en ytterst kort tid, ungefär en timme. Mötet hade behövt vara längre för att låta testgruppen i lugn och ro arbeta igenom ett par kapitel, inklusive att följa med i programmeringen som gjordes i läromaterialet. För det tredje var vi inte tydliga med målet med återkopplingen, nämligen om de tyckte det var meningsfullt att lära ut fysik med hjälp av domänspecifika språk. Det gjorde att de heller inte kunde tänka på dessa frågor. Med tanke på dessa tre brister i återkopplingens genomförande är alla slutsatser dragna med den som stöd ytterst osäkra.
 
 Det går även att kritisera hur urvalet av områden gick till under projektet. Dels kan det ha lett till att enbart två domänspecifika språk för fysik implementerades (dimensioner och partikelmekanik). Dels skedde urvalet ur implementatörens perspektiv (det vill säga  vårt) och inte ur användarens perspektiv (studenten som ska nyttja läromaterialet). Med det menar vi att områden valdes utifrån hur det implementationsmässigt hängde ihop, till exempel att matematisk analys är grunden till flera tillämpningar. Istället hade områden kunnat väljas utifrån de fysikaliska problem studenter ska lösa i Fysik för ingenjörer, till exempel block och talja eller momentjämvikt, och utifrån det utforma domänspecifika språk.
 
@@ -47,8 +42,6 @@ \section{Resultatdiskussion}\label{sec:res_disk}
 övergå till en mer generell diskussion kring kombinationen av domänspecifika
 språk och fysik.
 
-\textbf{Skriv om}
-
 I projektets mål och avgränsningar stod det att vi skulle börja med klassisk
 mekanik, för att i mån av tid även behandla termodynamik och vågrörelselära. I avsnitt~\ref{sec:res_laromaterial} nämns att de tre grundläggande
 områdena dimensioner, matematisk analys och vektorer är färdiga, samt de
@@ -143,7 +136,7 @@ \subsection{Om läromaterialets fokus på matematik och Haskell snarare än
 
 \subsection{Lämpliga områden för domänspecifika språk}\label{sec:lampligt}
 
-När domänspecifika språk implementerades visade det sig att vissa områden lämpade sig bättre än andra. Exempel på ett lämpligt och et mindre lämpligt område är vektorer respektive lutande plan\footnote{Läromaterialet behandlar fortfarande lutande plan, men inte som ett \textit{eget} domänspecifikt språk. Istället \textit{tillämpas} det domänspecifika språket för vektorer.}. Vad som skiljer dem åt är enligt oss att lämpliga områden består av tydliga \textit{data och operationer} medan mindre lämpliga områden består av \textit{egenskaper och samband}.
+När domänspecifika språk implementerades visade det sig att vissa områden lämpade sig bättre än andra. Exempel på ett lämpligt och ett mindre lämpligt område är vektorer respektive lutande plan\footnote{Läromaterialet behandlar fortfarande lutande plan, men inte som ett \textit{eget} domänspecifikt språk. Istället \textit{tillämpas} det domänspecifika språket för vektorer.}. Vad som skiljer dem åt är enligt oss att lämpliga områden består av tydliga \textit{data och operationer} medan mindre lämpliga områden består av \textit{egenskaper och samband}.
 
 Inom området vektorer är vektorer data och till exempel vektoraddition en operation. I matematik defineras (en tvådimensionell) vektor som
 \begin{align*}
@@ -184,7 +177,7 @@ \subsection{Domänspecifika språk, fysik och pedagogiska aspekter}\label{sec:ba
 
 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.
 
-I samband med fysik finns några fördelar med att integrera domänspecifika språk. Domänspecifika språk kan betraktas som ``tools for thinking''\footnote{Uttryckt i Patrik Janssons egna ord, föreläsare i kursen DSLsofMath.} och ger ett nytt perspektiv på fysik och ger den \textit{struktur}. Dimensioner är ett exempel på detta, se avsnitt~\ref{sec:res_dim}. Där konstateras att en godtycklig dimension kan skrivas som de sju basdimensionerna med tillhörande exponenter, vilket kanske inte är så man brukar se på dimensioner, men som ger dem en väldefinierad struktur. Domänspecifika språk bidrar även med \textit{rigorösitet} till fysik. Enbart de definierade operationerna går att använda, vilket leder till att genvägar i fysikaliska beräkningar inte går att göra på det sätt som är möjligt vid räkning med papper och penna. Detta tyckte även Åke Fäldt var en bra aspekt, se avsnitt~\ref{sec:res_test}. Med hjälp av domänspecifika språk är det dessutom möjlighet att väcka \textit{intresse} för fysik. En student som inte är intresserad av fysik kanske skulle bli det om fysik presenteras i samband med Haskell och domänspecifika språk, där paralleller mellan dem visas. Denna tanke stöds även av testgruppen\footnote{Eftersom mötet med testgruppen var väldigt kort är det dock svårt att dra några säkra slutsatser.}, se avsnitt~\ref{sec:res_test}
+I samband med fysik finns det några fördelar med att integrera domänspecifika språk. Domänspecifika språk kan betraktas som ``tools for thinking''\footnote{Uttryckt i Patrik Janssons egna ord, föreläsare i kursen DSLsofMath.} och ger ett nytt perspektiv på fysik och ger den \textit{struktur}. Dimensioner är ett exempel på detta, se avsnitt~\ref{sec:res_dim}. Där konstateras att en godtycklig dimension kan skrivas som de sju basdimensionerna med tillhörande exponenter, vilket kanske inte är så man brukar se på dimensioner, men som ger dem en väldefinierad struktur. Domänspecifika språk bidrar även med \textit{rigorösitet} till fysik. Enbart de definierade operationerna går att använda, vilket leder till att genvägar i fysikaliska beräkningar inte går att göra på det sätt som är möjligt vid räkning med papper och penna. Detta tyckte även Åke Fäldt var en bra aspekt, se avsnitt~\ref{sec:res_test}. Med hjälp av domänspecifika språk är det dessutom möjlighet att väcka \textit{intresse} för fysik. En student som inte är intresserad av fysik kanske skulle bli det om fysik presenteras i samband med Haskell och domänspecifika språk, där paralleller mellan dem visas. Denna tanke stöds även av testgruppen\footnote{Eftersom mötet med testgruppen var väldigt kort är det dock svårt att dra några säkra slutsatser.}, se avsnitt~\ref{sec:res_test}
 
 År 2016 genomfördes ett kandidatarbete på Chalmers liknande
 detta~\cite{kandidat2016}. Det kandidatarbetet resulterade också i ett

Rapport/include/Introduktion.tex

@@ -100,7 +100,7 @@ \section{Projektets mål}
 enklare. Detta liknar premissen bakom kursen DSLsofMath och kandidatarbetet
 från 2016, som istället för fysik behandlade matematik respektive signallära.
 
-Mer konkret ska målet ovanstående uppnås genom att skapa ett läromaterial.
+Mer konkret ska det ovanstående målet uppnås genom att skapa ett läromaterial.
 Läromaterialet ska bestå av
 domänspecifika språk som modellerar fysik, skrivna
 %programkod skriven
@@ -125,7 +125,7 @@ \section{Avgränsningar}\label{sec:avgransningar}
 Kursen behandlar grunderna inom klassisk mekanik, termodynamik och
 vågrörelselära samt en stor mängd tillämpad matematik, exempelvis
 differentialkalkyl. I första hand behandlas mekaniken, för att sedan i mån
-av tid även behandla termodynamik och vågrörelselära. Fokuset läggs även
+av tid även behandla termodynamik och vågrörelselära eftersom det är i den ordningen kursen behandlar områdena. Fokuset läggs även
 på de områden datastudenter haft svårt för.
 
 För att pröva den pedagogiska nyttan kommer enbart en informell testning

Rapport/include/Resultat.tex

@@ -215,28 +215,28 @@ \subsection{Matematisk analys}
 I läromaterialet analyseras derivering utförligt med gränsvärden, kvoter och approximativa metoder. Dessutom motiveras och implementeras symbolisk derivering. Den görs med en funktion \texttt{derive} som har ett fall för vardera av konstruktorerna i \texttt{FunExpr}. Några av fallen är
 
 \begin{lstlisting}
-  derive (f :* g) = derive f :* g :+ f :* derive g
-  derive (f :+ g) = derive f :+ derive g
-  derive Exp = Exp
+derive (f :* g) = derive f :* g :+ f :* derive g
+derive (f :+ g) = derive f :+ derive g
+derive Exp = Exp
 \end{lstlisting}
 
 \subsection{Vektorer}
 
 Kapitlet om vektorer inleds med en genomgång av vektorer och operationer på dem parallellt med att en första implementation till dem skrivs. Implementation ser ut som följer
 
 \begin{lstlisting}
-  data Vector2 n = V2 n n
-  type Scalar = Double
-  type VectorTwo = Vector2 Scalar
-  
-  magnitude :: VectorTwo -> Scalar
-  magnitude (V2 x y) = sqrt (x^2 + y^2)
-  
-  add :: VectorTwo -> VectorTwo -> VectorTwo
-  add (V2 x1 y1) (V2 x2 y2) = V2 (x1 + x2) (y1 + y2)
-
-  dotProd :: VectorTwo -> VectorTwo -> Scalar
-  dotProd (V2 ax ay) (V2 bx by) = ax * bx + ay * by
+data Vector2 n = V2 n n
+type Scalar = Double
+type VectorTwo = Vector2 Scalar
+
+magnitude :: VectorTwo -> Scalar
+magnitude (V2 x y) = sqrt (x^2 + y^2)
+
+add :: VectorTwo -> VectorTwo -> VectorTwo
+add (V2 x1 y1) (V2 x2 y2) = V2 (x1 + x2) (y1 + y2)
+
+dotProd :: VectorTwo -> VectorTwo -> Scalar
+dotProd (V2 ax ay) (V2 bx by) = ax * bx + ay * by
 \end{lstlisting}
 
 Eftersom vektorer i tre dimensioner ser snarlik ut leder det till väldigt mycket duplicerad kod. En andra implementation görs därför som är mer generell. Grunden är den nedanstående typklassen
@@ -252,14 +252,14 @@ \subsection{Vektorer}
 som innehåller de tre funktioner som behövs för att genomföra vektoroperationerna \texttt{magnitude}, \texttt{add} och \texttt{dotProd}. De kan nämligen skrivas om enbart med hjälp av de funktioner som finns i typklassen \texttt{Vector} på följande sätt
 
 \begin{lstlisting}
-  magnitude :: (Floating n, Vector vec) => vec n -> n
-  magnitude = sqrt . vfold (+) . vmap (**2)
+magnitude :: (Floating n, Vector vec) => vec n -> n
+magnitude = sqrt . vfold (+) . vmap (**2)
 
-  add :: (Num n, Vector vec) => vec n -> vec n -> vec n
-  add = vzipWith (+)
+add :: (Num n, Vector vec) => vec n -> vec n -> vec n
+add = vzipWith (+)
 
-  dotProd :: (Num n, Vector vec) => vec n -> vec n -> n
-  dotProd v1 v2 = vfold (+) $ vzipWith (*) v1 v2
+dotProd :: (Num n, Vector vec) => vec n -> vec n -> n
+dotProd v1 v2 = vfold (+) $ vzipWith (*) v1 v2
 \end{lstlisting}
 
 Allt som behöver göras för vardera datatyp för vektorer av olika längd är därmed att göra den en \texttt{Vector}-instans. Så här ser det ut för \texttt{Vector2}
@@ -331,8 +331,7 @@ \subsection{Partikelmekanik}
 
 \section{Möten och återkoppling}\label{sec:res_test}
 
-Återkopplingen med testgruppen (som hade klarat fysikkursen och 
-introduktionskursen till Haskell) var till övervägande del positivt.
+Återkopplingen från testgruppen var till övervägande del positiv.
 Testgruppen tyckte läromaterialet var ett intressant och roligt sätt att
 presentera fysik på. De tyckte att bilderna tjänade sitt syfte i att muntra upp
 läsaren. Mötet var dock för kort för att det skulle framgå huruvida läsaren lärde

Rapport/include/backmatter/Utdrag.tex

@@ -24,4 +24,6 @@ \chapter{Läromaterialet}
 \includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/16.pdf}
 \includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/17.pdf}
 \includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/18.pdf}
-\includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/19.pdf}
+\includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/19.pdf}
+\includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/20.pdf}
+\includepdf[pages={-}]{include/backmatter/pdf_per_kapitel/21.pdf}

Rapport/include/backmatter/pdf_per_kapitel/20.pdf

@@ -8,6 +8,8 @@ \chapter*{Ordlista}
 
 \textbf{DSL} Förkortning av \textit{Domain Specific Language}, engelska för domänspecifikt språk.
 
+\textbf{DSLsofMath} Förkortning av \textit{Domain Specific Languages of Mathematics}, vilket är en valbar kurs i årskurs 2 på Chalmers tekniska högskola.
+
 \textbf{Fysik för ingenjörer} En fysikkurs som är obligatorisk för studenter på civilingenjörsprogrammet Datateknik på Chalmers. Den ges i årskurs 2 och innehåller grunderna i klassisk mekanik, termodynamik och vågrörelselära.
 
 \textbf{Literate Haskell} Litterat programmering i Haskell. Se avsnitt \ref{sec:lhs}

Rapport/include/backmatter/pdf_per_kapitel/21.pdf

@@ -61,7 +61,7 @@
 \lstset{breaklines=true}
 \lstset{basicstyle=\ttfamily}
 \lstset{commentstyle=\ttfamily}
-\lstset{deletekeywords={length}}
+\lstset{deletekeywords={length,magnitude}}
 \lstset{frame=none}
 \lstset{belowskip=-0.5\baselineskip}
 \lstset{xleftmargin=.25in}