Project management of NTIS P1 Cybernetic Systems and Department of Cybernetics | WiKKY

Project

General

Profile

News

Návrh funkcí programu ARET

Added by Zajíc Zbyněk over 13 years ago

Vážený pane docente,

v příloze Vám posílám dokument, ve kterém jsem shrnul vše, o čem jsme při naší konzultaci
hovořili. K těmto informacím jsem ještě přidal různé odkazy.
I když jsem se snažil, aby byl dokument co nejstručnější, je rozsáhlejší, než jsem
předpokládal. Přesto je v něm např. popsán jen nepoužívanější software, který slouží zrakově
postiženým pro zpřístupnění matematiky. Počítačové programy, které jsem v tomto dokumentu
vynechal, by však podle mého názoru zrakově postiženým žákům základní školy příliš nepomohly.
Jedná se většinou o software, který umožňuje hmatový tisk vysokoškolských matematických skript.
V dokumentu také není popsána problematika osob se zbytky zraku. Vynechal jsem ji proto, že pro
tuto skupinu, která nepatří do pásma slabozrakosti a nevidomosti, v současné době nejsou
rozpracovány metodiky, které by této skupině handicapovaných mohly efektivně pomoci.
Doufám, že Vám tento dokument pomůže, budu se jej snažit průběžně vylepšovat.

Jaromír Tichý

PS: 18.1. 2011 Tento dokument jsem ale doplnil o nové kapitoly (č.5,6,7)

Vlastní dokument

Návrh kláves programu

Realizované klíčové aktivity - červenec - září 2010

Added by Zajíc Zbyněk over 13 years ago

Klíčová aktivita č01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené)

V rámci klíčové aktivity 01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené) pokračovaly práce na systémech pro vytváření nových učebních pomůcek, jejich správu a čtení.
V systému pro čtení učebních témat (front-end dostupný na adrese http://ucebnice.zcu.cz ) bylo rozšířeno uživatelské ovládání. Nyní lze pohodlně určovat které části se mají předčítat, libovolné části učebnic lze přeskakovat, případně se vracet v poslechu zpět.
Pokračoval rovněž výzkum problematiky automatického skloňování, především pak problém určení správných mluvnických kategorií pro číslovky, jména proměnných apod. které se objevují v souvislém matematickém textu. Ukázalo se totiž, že použití pravděpodobnostních taggerů nevede k uspokojivým výsledkům – mluvnické kategorie jsou často chybně určeny. Rozhodli jsme se pravděpodobnostní přístup kombinovat s pravidlovým – tj. navrhnout vhodnou sadu pravidel, která by opravovala špatná rozhodnutí taggeru.
Kromě detekce správného mluvnického tvaru v souvislých textech byla provedena řada menších vylepšení a rozšíření systémů pro čtení jednotlivých matematických rovnic (zapsaných ať už prostřednictvím kódu MathML, nebo jako řádkové rovnice). Systém nyní zvládá čtení složitějších matematických konstrukcí.
V rámci klíčové aktivity 01 pokračovaly práce na webovém systému pro přístup studentů k automaticky čteným učebnicím ( http://ucebnice.zcu.cz ). Rozšířeny byly především možnosti uživatelského ovládání systému – žáci nyní mohou jednoduše řídit, kterou část učebního textu chtějí předčítat.
Pokračoval rovněž vývoj systému pro převod matematických a fyzikálních textů do čtené podoby. Na základě nově vytvářených učebních textů je tento systém postupně rozšiřován a upravován tak, aby dokázal správně přečíst vše, co se v těchto textech nově objevuje.
V následujícím monitorovacím období je v plánu především další zdokonalování webového rozhraní, pomocí něhož žáci cílové skupiny přistupují k automaticky čteným učebnicím. Plánuje se vytvoření uživatelských účtů pro jednotlivé žáky, což umožní lepší kontrolu toho, jak je systém jednotlivými žáky využíván. Kromě toho si tak budou moci jednotliví žáci systém individuálně nastavit dle svých potřeb, resp. podle svého postižení. Žákům budou postupně zpřístupňována další učební témata podle toho, jak jsou zařazena v učebních osnovách, resp. v závislosti na jejich postupném vytváření.
Dále se plánuje přesun systému pro syntézu řeči ze serveru provozovaném firmou SpeechTech, na vlastní server, na kterém fungují ostatní služby související s tímto projektem. To umožní snazší konfiguraci a celkovou optimalizaci výsledného systému, dále např. snazší a jednotnější řešení případných technických problémů při běhu jednotlivých webových služeb.
Samozřejmě bude taktéž dále pokračovat vývoj systému pro vytváření a editaci učebních témat a systému, který umožňuje převádět tato témata do čtené podoby. Otevřená zůstává zejména problematika detekce správného tvaru (určení mluvnických kategorií) čísel, proměnných apod. v matematických textech.

Klíčová aktivita č02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky)

Ve sledovaném období (červenec, srpen, září) v rámci klíčové aktivity 02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky) nadále průběžně probíhaly četné konzultace mezi pracovníky ZŠ, tak i s partnery projektu ze ZČU. I nadále jsme pokračovali v seznamování se s pracovní verzí programu a jeho využitím k zápisům vytvářených učebních témat. Některé problémy bylo třeba řešit s pracovníky ZČU, jednalo se hlavně o používání vzorců z Editoru rovnic, doplnění některých znaků do Editoru rovnic, vložení zapsaných vzorců a uložení zapsaných částí témat. V průběhu celého sledovaného období docházelo postupně k dílčím úpravám programu, které se odvíjely od konkrétních připomínek vycházejících z vlastní tvorby a zápisu témat. Průběžným úpravám se stále přizpůsobovala vznikající metodika zápisů teoretické části, vzorových příkladů i příkladů k procvičení, zdůraznění praktických informací pro řešení daných úkolů a formu nápovědy. V tomto období docházelo také k přepisování neuložených nebo nekompletně uložených témat a k jejich úpravám. Veškeré práce na vznikajícím programu jsou podřízeny požadavkům našich žáků.
V rámci klíčové aktivity 02 docházelo k zapracovávání původních témat do připraveného programu a jejich rozšiřování. (Celá čísla, Mocniny, Pythagorova věta, Zlomky, Fyzikální veličiny). Ve sledovaném období stěžejní část práce připadala na zapracování výše jmenovaných témat do vytvářeného programu. Docházelo k soustavnému vylepšování teoretického zpracování a postupně k rozšiřování témat o sady typových příkladů k procvičování. I nadále jsme se v rámci zápisu témat v pilotní verzi programu snažili o zdokonalení, zjednodušení a sjednocení zápisu témat pro oba řešené předměty. Zároveň docházelo k připomínkování zvukové části programu a následné korekci, jak v zápisu témat, tak i vývoji programu a ujasnění si jednotlivých užívaných termínů a symbolů pro daný zápis a transformaci do zvukové podoby. I nadále pokračovaly diskuze – příklady vhodné k procvičení, možnost vřazení dalších témat, využitelných ve výuce v novém školním roce.
Předmětem řešení v tomto období byly problémy, které se vyskytovaly při zápisu témat do programu – problémy s vkládáním vzorců, ukládáním témat, chybějící znaky, formátování, … Každý problém byl ihned konzultován s tvůrci programu (osobně, popř. elektronickou poštou) a v rámci možností odstraněn. Dále docházelo k průběžným korekcím a hledání optimálních forem hlasového výstupu.
V následujícím realizačním bude průběžně docházet k přepisu dalších aktuálních témat vhodných k výuce. Dále bude pokračovat tvorba a zdokonalování metodiky zápisu a úpravy již sepsaných témat, aby jejich zvuková podoba byla pro žáky podnětná a plně srozumitelná. Postupně také bude docházet k ověřování a následné úpravě témat na základě prezentace žákům v rámci výuky i nabídnutých doučovacích konzultacích.

Klíčová aktivita č03 (Podpora vzdělání zrakově postižených žáků)

Ve sledovaném období (září 2010) v rámci klíčové aktivity 03 (Podpora vzdělávání zrakově postižených žáků) došlo speciálními pedagogy k vybrání vhodných částí vypracovaných témat, které bude možné začlenit do výuky již v následujícím období. Na základě jejich poslechu vznikla řada připomínek, které byly v rámci klíčové aktivity 02 postupně odstraňovány. V tomto období také docházelo k řešení organizačních věcí týkajících se této aktivity - otevření PC učebny mimo výuku (nutnost korespondence s rozvrhem odpolední výuky, zájmových kroužků a nepovinných předmětů), oslovení možných konzultantů, …
V tomto období došlo k přípravě vhodných témat, jejichž pilotní verze budou v nejbližší době zařazeny do výuky žáků. V souvislosti s tím bude žákům prostřednictvím doučovacích konzultací umožněn i mimo výuku přístup do PC učebny, kde budou moci s programem v rámci svých příprav pracovat nebo v rámci kterých budou zodpovězeny případné dotazy a řešeny případné vzniklé problémy.
Problémy této aktivity závisí na momentálním fungování programu. Zatím šlo o problémy s chybným čtením zápisů, ukládáním již zapsaných témat a to vše bylo a je průběžně řešeno. Dále je nutné, aby témata, která budou žákům předkládána prostřednictvím programu, korespondovala s aktuální výukou.
V následujícím období bude probíhat seznámení žáků s programem a jeho funkcemi a následně pilotní nasazení připravených témat do aktuální výuky. Dále dojde k zaškolení dalších pracovníků (konzultantů popř. speciálních pedagogů), kteří budou zajišťovat konzultace pro žáky popř. i jejich rodiče a dále budou mimo výuku umožňovat žákům přístup do PC učebny, kde se budou žáci podle zájmu seznamovat a pracovat s programem. Dále se také budou podílet na shromažďování případných dalších podnětů pro úpravy a doladění podoby zápisů a samotných témat.

Realizované klíčové aktivity - duben-červen 2010

Added by Zajíc Zbyněk almost 14 years ago

Klíčová aktivita č01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené)

V rámci klíčové aktivity 01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené) pokračovaly práce na systému pro vytváření nových učebních pomůcek, jejich správu a čtení.
Systém pro převod rovnic zapsaných ve formátu MathML do čtené podoby byl rozšířen o možnost čtení řady složitějších matematických struktur, rovněž bylo doplněno čtení řadových číslovek, proměnných, symbolů řecké abecedy atd.
Dále byl vytvořen systém pro čtení tzv. řádkových rovnic, což jsou rovnice s jednoduchou strukturou (např. xy+1=a/2) zapsané přímo v textu (bez použití formátu MathML). Tento typ zápisu rovnic zjednodušuje a zrychluje proces vytváření jednotlivých učebních textů. Formát MathML je dále využíván pouze pro zápis rovnic se složitější strukturou (např. složené zlomky, vnořené matematické operace apod.)
Pro správné skloňování čísel a zkratek v souvislém textu nebylo možno použít stejný systém jako pro čtení matematických rovnic, kde správný gramatický tvar jednotlivých slov je dán přímo strukturou vzorce. Je nutné provést analýzu textu a správný gramatický tvar odhadnout. Pro tento účel byl zahájen výzkum tzv. taggerů, tj. systémů, které právě určení gramatických kategorií jednotlivých slov v souvislém textu umožňují.
Pokračoval rovněž vývoj administrativního systému pro vytváření a správu jednotlivých učebních pomůcek, pro tento systém byla zřízena internetová doména http://ucebnice-admin.zcu.cz/ (přístup pod heslem).
V neposlední řadě byla vytvořena základní verze systému, prostřednictvím kterého si budou žáci cílové skupiny vytvořené učebnice předčítat. Rozhraní tohoto systému je přístupné na doméně http://ucebnice.zcu.cz/ . K dispozici jsou zde i ukázková učební témata. Systém je již plně funkční, avšak možnosti ovládání jsou zatím omezeny na jednoduché přehrávání vybraného učebního tématu. Základní funkčnost systému již byla ověřena i přímo na žácích cílové skupiny, kteří byli v rámci výuky se systémem seznámeni.

V rámci klíčové aktivity 01 pokračovaly práce na systému pro čtení matematických rovnic zapsaných ve formátu MathML. Dále byl vytvořen systém umožňující čtení tzv. řádkových rovnic, díky čemuž lze rovnice s jednodušší strukturou zapsat přímo do textu bez nutnosti používat formát MathML. Byl vytvořena základní podoba webového front-endu pro přístup k automaticky čteným učebnicím. Toto rozhraní je možné nalézt společně s několika ukázkovými učebními tématy na adrese http://ucebnice.zcu.cz .

Klíčová aktivita č02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky)

Ve sledovaném období (duben, květen, červen) v rámci klíčové aktivity 02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky) nadále průběžně probíhaly četné konzultace mezi pracovníky ZŠ, tak i s partnery projektu ze ZČU. Pokračovali jsme v seznamování se s pracovní verzí programu a jeho využitím k zápisům vytvářených učebních témat. V této souvislosti bylo potřeba vytvořit prvotní návrh metodiky zápisů teoretické části, vzorových příkladů i příkladů k procvičení, zdůraznění praktických informací pro řešení daných úkolů a formu nápovědy. Snažíme se o jednotný přístup k formě zápisu usnadňující cílové skupině orientaci v jednotlivých tématech. Dále jsme pokračovali ve sběru vhodných materiálů k dalším tématům. Při tvorbě prvotních zápisů do vznikajícího programu jsme předávali veškeré informace o problematickém, či nevyhovujícím zápisu vývojovým pracovníkům ZČU. Dochází k postupnému vyladění programu pro potřeby zápisu daných témat a jeho zvukové podoby s ohledy na potřeby cílové skupiny.

V rámci klíčové aktivity 02 jsme rozšířili prvotní sadu vhodného materiálu k řešeným tématům (Celá čísla, Mocniny, Pythagorova věta, Fyzikální veličiny) o další materiál zaměřený především na procvičení daných témat. V rámci zápisu témat v pilotní verzi programu jsme se snažili o zdokonalení a zjednodušení zápisu témat. Zároveň docházelo k připomínkování zvukové části programu a následné korekci jak v zápisu témat, tak i vývoji programu a ujasnění si jednotlivých užívaných termínů a symbolů pro daný zápis a transformaci do zvukové podoby. I nadále docházelo v rámci výuky cílové skupiny k ověřování vhodnosti vybraných příkladů a postupů řešení, popř. vysvětlujících textů na aktuálně probírané látce. S pilotní verzí úvodní části témat mocniny a fyzikální veličiny byli v hodinách matematiky a fyziky seznámeni žáci 9. ročníku. Jejich reakce nám posloužily jako podklady pro další zdokonalování výukového materiálu. I nadále pokračovaly diskuze nad vhodností výběru, rozsahu a zpracování podkladových materiálů.

Propagace projektu ve Školním zpravodaji 2009-2010

Added by Zajíc Zbyněk almost 14 years ago

Článek pro rodiče publikovaný v časopise Základní školy pro zrakově postižené:

Již dlouhou dobu si lámeme hlavu, jakým způsobem motivovat naše žáky k domácí přípravě na vyučování, jakým způsobem jim pomoci.
V této souvislosti jsme velice uvítali možnost spolupráce se Západočeskou univerzitou v Plzni (ZČU) - Katedrou kybernetiky a zapojili se do projektu ARET ( http://aret.zcu.cz )1 Cílem projektu je pomocí speciálního programu, který převádí psaný text do zvukové podoby lépe zpřístupnit žákům obtížnější témata z matematiky a fyziky. Projekt je určen především pro žáky s těžší zrakovou vadou, ale nepochybně bude velkým přínosem i pro žáky s obtížemi v oblasti čtení a pochopení textu při práci s běžnými materiály. ARET je dlouhodobý projekt. Od září probíhala první přípravná fáze. Vědečtí pracovníci ze ZČU vytvářeli s přihlédnutím k našim požadavkům, vycházejícím z potřeb našich žáků a obsahů probírané látky, pilotní verzi speciálního programu. Naším úkolem bylo připravit textové podklady ke zkušebním výukovým materiálům. Následně probíhaly mnohé konzultace ke sladění našich potřeb a možností programu.
V současné době rozpracováváme metodiku konkrétního využití ve výuce, shromažďujeme podklady potřebné k tvorbě budoucích výukových materiálů a již jsme zahájili jejich přepis a zpracovávání v novém programu. Žáci již nyní mohou nahlédnout na adresu http://ucebnice.zcu.cz/ , kde si v následujícím školním roce budou opakovat a procvičovat probíranou látku.
Jsme velice potěšeni vstřícnou spoluprácí odborných pracovníků ze ZČU, kteří podle našich požadavků stále program zdokonalují a pomáhají nám řešit případné technické problémy. Ačkoliv nás v současné době čeká největší díl práce, doufáme v brzké uplatnění programu ve výuce a jeho přínosnost pro přípravu žáků.

Www adresa projektu s učebními pomůckami

Added by Zajíc Zbyněk almost 14 years ago

Zřízeny nové stránky projektu ARET http://ucebnice.zcu.cz/ s veřejnou částí obsahující učební pomůcky, prozatím dvě vzorová témata. Do budoucna se předpokládá postupné doplňování témat. Finálně budou tyto stránky obsahovat všechny plánované učební pomůcky.

Administrace těchto stránek je pro odborné pracovníky pro tvorbu učebních pomůcek dostupná na adrese http://ucebnice-admin.zcu.cz/

Realizované klíčové aktivity - Leden-duben 2010

Added by Zajíc Zbyněk almost 14 years ago

Klíčová aktivita č01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené)

V rámci klíčové aktivity 01 (metodické materiály automaticky čtených učebních pomůcek pro zrakově postižené) pokračovaly práce na systému pro vytváření nových učebních pomůcek, jejich správu a čtení.

Část systému pro vytváření a editaci učebních pomůcek se již dostala do fáze zkušebního provozu. Proběhlo první zaškolení speciálních pracovníků pro vytváření učebních pomůcek a ti mohli začít tento systém využívat. Postupně vznikají první předlohy, které budou v následujících fázích projektu automaticky počítačově předčítány žákům v cílové skupině. Výsledkem tohoto testovacího provozu je rovněž odhalování nedostatků a slabin celého systému a předkládání různých konstruktivních návrhů na jeho další zlepšování. Všechny tyto poznatky jsou postupně zohledňovány při dalším vývoji systému

Dále rovněž pokračovaly práce na systému pro převod matematických vzorců reprezentovaných v kódu MathML do mluvené podoby. Byly dodefinovány nové matematické operace a nová pravidla pro jejich čtení. Významným počinem bylo vytvoření vlastního speciálního konvertoru pro skloňování čísel v matematických formulích. Systém byl navržen a vytvořen dostatečně obecně, aby mohl být využit pro převod čísel, zkratek, různých značení a symbolů do správného gramatického tvaru nejen v rámci matematických vzorců, ale i v textových částech učebních pomůcek (výklad teorie, zadání slovních úloh apod.). Na rozdíl od matematických vzorců, kde správný gramatický tvar je jednoznačně určen vlastní strukturou vzorce, pro souvislé texty bude třeba navrhnout a implementovat nějakou speciální metodu, která bude na základě analýzy textu vhodný tvar slova určovat.
V rámci klíčové aktivity 01 byl pokročily práce na systému pro vytváření a editaci učebních pomůcek natolik, že mohl být zahájen testovací provoz tohoto sytému, kdy speciálně zaškolení pracovníci vytvářejí první pokusné učební textové podklady a zároveň poskytují zpětnou vazbu vývojovým pracovníkům formou různých postřehů, návrhů a připomínek. Do systému pro převod učebních textových podkladů do čtené podoby byl doplněn vlastní modul pro převod čísel do správného gramatického tvaru, takže systém by měl být schopný v matematických vzorcích správně skloňovat čísla a názvy proměnných. Samotný systém byl dále rozšířený o řadu nových pravidel a dokáže se nyní vypořádat i s dlouhými vzorci se složitější matematickou strukturou.

Klíčová aktivita č02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky)

V rámci klíčové aktivity 02 (Vytváření nových učebních pomůcek pro zrakově postižené žáky) v tomto realizačním období (2. polovina ledna – polovina dubna) byl kladen důraz na tvorbu pracovních verzí k jednotlivým rozpracovaným tématům s ohledem na dosavadní možnosti vznikajícího programu a na požadované parametry vytvářeného produktu. Dále byl rozšiřován a upravován prvotní soupis typových vzorců a zápisů. V této souvislosti průběžně probíhaly konzultace jak mezi pracovníky ZŠ, tak i s partnery projektu ze ZČU. Na konci března došlo k počátečnímu proškolení pedagogických pracovníků v práci s pilotní verzí vznikajícího programu a poskytnutí této verze programu. Následuje seznamování s praktickým užíváním pilotní verze programu, zapracovávání doposud vytvořených částí témat do programu a vypracovávání návrhů na úpravu potřebnou pro efektivní využití v programu vypracovaných témat. Ve snaze o co nejpřínosnější výsledek dochází soustavně ke konzultacím.
V rámci klíčové aktivity 02 bylo dokončeno shromažďování prvotní sady vhodného materiálu k řešeným tématům (Celá čísla, Pythagorova věta, Fyzikální veličiny), byl započat přepis výše uvedených témat do elektronické podoby a v závěru sledovaného období také přepis do předané pilotní verze programu. I nadále dochází v rámci výuky cílové skupiny na aktuálně probírané látce ověřování vhodnosti vybraných příkladů a postupů řešení, popř. vysvětlujících textů. Stejně tak pokračují diskuze nad vhodností výběru, rozsahu a zpracování podkladových materiálů.

(21-30/35)

Also available in: Atom