Datum: 26 november 1997; Aanvang: 15.45 uur, einde: 17.25 uur;
Het boek van Min, "Simulation Technology and Parallelism", mag worden gebruikt; aparte aantekeningen en ander materiaal niet. Dit wordt gecontroleerd.
U kunt maximaal 100 punten halen. Lees de vragen goed door. Begin eventueel bij de vraag die u het makkelijkste vind.
1. (2.5 punten) Wanneer wordt 'modelling COO' in het onderwijs ingebracht en wat leert men bij 'modelling COO' eigenlijk?
2. (2.5 punten) Wat is een 'simulator' (zoals Min dat definieert) anders dan 'simulation COO'?
3. (5 punten) Wat is een vaardigheidstrainingssituatie (bij bijvoorbeeld een simulator) ten opzichte van een inzichtstrainingsituatie (bij bijvoorbeeld stand alone inbedded model-driven simulatieprogramma's gemaakt met MacTHESIS)?
4. (5 punten) Wat is een singulier punt (bij een dynamisch wiskundig model)?
5a. (15 punten) a. Transformeer het onderstaande wiskundig model tot een model met drie black boxen in een black box. In het model zitten momenteel twee los te onderscheiden sub-modellen (2 netwerken) en een aparte pulsgenerator. (Zie ook de figuur en de tekst pagina 115 en volgenden). Zet binnen de grote black box (van het geheel) de drie afzonderlijke black boxen op een ruime manier op. Gebruik hiervoor een enkele gehele pagina A4.
b. Geef de variabelen goed aan. (Per afzonderlijke black box). Ook dienen de parameters en eventuele constanten op de juiste plaats te worden aangegeven. Ook alle startwaarden (en hun waarde) dienen op de juiste plek te worden gezet. U mag er niet een teveel of te weinig neerzetten.
c. Welke grootheden kunnen worden gebruikt als interventiemogelijkheid? Geef die in de black box aan met 'bliksemschichten' (zoals Min dat pleegt te doen; zie o.a. op pagina 146).
switch1 = 0; <- 0 or 1
switch2 = 0; <- 0 or 1
switch3 = 0; <- 0 or 1
T1= 0; <--- default waarden van de belangrijkste parameters
A=8
f=2;
s=1;
R1=0.1;
R2=0.1;
C1=0.3;
C2=0.3;
ui1= 0.0; <--- startwaarden van de belangrijkste variabelen
ui2 = 0.0;
ui3 = 0.0;
u1 = 0.0;
u2 = 0.0;
uh = 0.0;
Repeat
ui1 := switch1*A*sin(2*3.14*f*t);
ui2 := switch2*A*sin(2*3.14*f*t) / abs(sin(2* 3.14*f*t));
if t > T1 then ui3 := switch3*A else ui3:= 0.0;
ui := ui1 + ui2 + ui3;
.
i1 := (ui - u1) / R1; <- Filter 1
du1dt := i1 / C1;
u1 := u1 + du1dt*dt;
.
i2 := u2 / R2; <- Filter 2
duhdt := i2 / C2;
uh := uh + duhdt*dt;
u2 := ui - uh;
Until t > Tmax
Het gaat erom dat je inzicht hebt in een (complex) model dat je nog nooit hebt gezien. Je moet dat kunnen opdelen in afzonderlijke onderdelen en afzonderlijke problemen. Dan kun je stap voor stap het geheel overzien en begrijpen. De kern van deze zaak - van dit model - is dat er een schakelaar is, gesimuleerd met de variabelen switch1, switch1 en/of switch1 die 0 of 1 kan (kunnen) zijn en nooit allemaal tegelijkertijd aan kunnen staan (d.w.z. gelijk aan 1 zijn). U dient te begrijpen in welke black box welke variabele en welke parameter (of constante) een rol speelt; en in welke niet. Daar wordt u op beoordeeld.
b. (5 punten) Hoeveel integraal-vergelijkingen zitten er in dit model?
6. (5 punten) Wat is een verander-omgeving? Waarom is zo iets belangrijk bij het (blijvend) gebruik van leermiddelen (op scholen).
7. (10 punt) a. Wat is intelligente computersimulatie (ICS) (volgens Min)?
b. Hoe zit de 'intelligentie' (in model-driven simulaties) ten opzicht van de 'repeat-loop' (technisch gesproken) in elkaar. Kun je dat schematisch aangeven in de listing van (bijvoorbeeld) het programma CARDIO (uit hoofdstuk 9 van het boek) als deze simulatie er heel kort en krachtig als volgt uitziet:
AP = 100
CO = ....
t = 0
Repeat
t = t + dt
AP = ...
CO = ...
PO2 = ...
ED = ...
Until t > Tmax
Geef de intelligentie in dit schema op een niet mis te verstane wijze aan.
8. (10 punten) a. Wat is een 'kwalitatief leermodel'?
b. Wat is een 'kwantitatief leermodel'?
b. Wat wil een leermodel eigenlijk beogen? Wat kun je ermee?
9. (10 punten) Schrijf het volgende stelsel eerste orde differentiaal vergelijkingen in de analoge notatiewijze.
dx / dt = 5.x - 8 + 12.z + 8.y x(0)=2
dy / dt = 3.x + 6.z y(0)=-10
dz / dt = 10.y + 20 x(0)=6
Tip: Zet het ruim op. Gebruik minstens een half vel A4 en begin rechts van de pagina te werken. Werk van rechts naar links.
10. (10 punten) Wat is parallellisme (volgens Min)? Komt het veel voor in het gewone leven? Noem een aantal gevallen van 1e, 2e en 3e orde parallellisme, zowel uit het gewone leven als voorbeelden van leer- en werkomgevingen? (s.v.p. minimaal drie per groep of 'orde')
11. (10 punten) Kun (en wil) je hier aangeven wat de psychologische mechanismes zijn achter de Parallelle Instructie theorie (van Min) (voor simulatieomgevingen) zijn? (Liefs drie aspecten.)
12. (10 punten) Wat bedoelt Min met 'input' en 'output' bij een electronische leeromgeving voor simulatie? Wat bewerkstelligen al deze soorten 'output' en 'input' als het goed gaat bij de leerling? Hoe - en met welke middelen - hou je een leerproces op gang bij een dergelijke leeromgeving?
Sterkte, Rik Min