Projekt

MIPPA

Mixed-Initiative Proof Planning and its Application

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Das MIPPA Projekt untersucht Nutzungsgrundlagen von Beweisplanungstechniken in mathemtischen Tutorsystemen. Es zielt auf die Integration des Beweisplaners MULTI als back-engine für Beweisübungen in der Lernumgebung ActiveMath.

Empirische Studien weisen darauf hin, daß Studenten Defizite in ihrer mathematischen Kompetenz haben im Hinblick auf das Verstehen und Entwickeln von Beweisen. Dies liegt an Mängeln im selbst-gesteuerten explorativen Lernen der Studenten und dem Fehlen von (Selbst-)Erklärungen während des Problemlösens. Ein solches aktives und exploratives Lernen kann durch Tools unterstützt werden.

Beweisplanung ist eine wissensbasierte Beweistechnik. Sie erstellt Beweise auf abstraktem Ebene mathematischer Stufen, die durch mathematisch motivierte Heuristiken geleitet werden. Obwohl ihre Hauptanwendung der automatischen Beweiskonstruktion diente, ist es auch eine vielversprechende Technik für die Matheausbildung.

Im erzieherischen Kontext sind die ursprünglichen Eigenschaften der automatisierten Beweisplanung jedoch ungenügend. Daher untersucht und erweitert MIPPA die existierenden Beweisplanungstechniken, wie z.B. Meta-Beweisführung und Leitung durch Heuristiken, sowie ihre brauchbare Ausnutzung im Lernkontext. Außerdem werden neue Beweisplanungseigenschaften, die effektives Lernen unterstützen, entwickelt werden. Zum Beispiel:

  • interaktive und gemischt.initiative Beweissitzungen
  • Anpassung an den Lerner
  • Erzeugen von Feedback über die Aktivitäten des Lerners
  • Möglichkeit Fehler zu machen
  • geeignete Darstellung der Beweiszustände und Beweisinformation

Die Entwicklung eines GUI, das aktives und exploratives Lernen unterstützt, gehört ebenfalls zum Bereich des MIPPA-Projekts.

MULTI wurde im OMEGA-Projekt an der Universität des Saarlandes entwickelt. ActiveMath wurde am DFKI und der Universität des Saarlandes entwickelt.

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Keyfacts

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
German Research Center for Artificial Intelligence