Обзор программ класса concept mapping
Согласно одному из определений, знания — это данные, способные к воспроизводству, то есть структурированные и ассоциативно связанные между собой. Известно, что хорошее методическое представление, удачная графическая интерпретация позволяют легко усвоить сложный материал. Эффективная визуализация стимулирует работу памяти, позволяет увидеть суть проблемы, выявить в наборе данных новые знания. Одним из средств визуализации знаний является построение концепт-карт.
Concept mapping — это технология визуализации взаимоотношений между различными концептами (concepts), понятиями, идеями, представлениями. Пример концепт-карты показан на рис. 1. Каждое понятие представлено боксом, а каждая линия связи снабжается фразой привязки: «известен как…», «является», «приводит к…», «требуется для…», «вносит вклад в…». Подобная привязка вскрывает логическую структуру рассматриваемого комплексного объекта.
Рис. 1. Концепт-карта, построенная с использованием программы CmapTool
Концепт-карты позволяют проследить преемственность идей, выявить развитие концепций, которые генерируются учеными, принадлежащими к разным научным школам и сообществам (рис. 2).
Рис. 2. Пример преемственности идей, реализованных в работах Пейперта
(источник — Евгений Потаракин (Letopisi.ru))
Близким к понятию concept mapping (концепт-карты) является термин mind mapping (карты памяти). Иногда эти термины используют как синонимы. Однако обычно под картами памяти понимают иерархические структуры, а под концепт-картами — произвольные, но это деление условно, тем более что ПО, которое относят к классу concept mapping или mind mapping, как правило, позволяет решать обе задачи.
Если в английском языке применяют два термина — concept mapping и mind mapping, то в русском можно встретить множество вариантов перевода: «карты памяти», «карты разума», «карты мысли», «интеллект-карты», «концепт-карты», «карты концепций».
Считается, что техника concept mapping была разработана Джозефом Новаком (Joseph D. Novak) в Корнелльском университете в 1970-е годы как средство интенсификации учебного процесса при преподавании научных дисциплин. Термин появился в рамках течения «конструктивизм», согласно которому обучение должно реализовываться как активный процесс, предполагающий активное конструирование знаний учащимися на основе собственного опыта — не получая идеи, а создавая их. Этот подход основан на конструктивистских теориях Жана Пиаже , которому, в частности, принадлежит высказывание: «Ребенок есть зодчий собственного интеллекта».
Концепт-карты, или карты памяти, активно используются в образовании и бизнесе. Перечислим лишь некоторые сферы их применения:
- краткое изложение проблемы;
- выявление знаний;
- выявление концепций, взаимодействий иерархий из анализа источников;
- генерирование новых знаний;
- трансформация скрытых знаний в явные структурированные;
- сохранение данных в ассоциативных связях;
- моделирование совместных групповых знаний;
- обмен мнениями по прогнозам, тенденциям в рабочих группах;
- способ запоминания при изучении тех или иных явлений;
- глубокое освоение материала;
- коллективное развитие идей;
- мозговой штурм (брейнсторминг);
- анализ структуры комплексных идей;
- выстраивание цепочек аргументации, выявление нарушения аргументационной логики (ошибки, разрывы, пропуски и т.п.);
- изучение механизмов познания;
- обучение ораторскому искусству.
На рынке предлагается целый ряд программ класса concept mapping, причем бесплатные версии подчас обладают не менее развитой функциональностью, чем платные. Некоторые из описываемых программ можно загрузить с прилагаемого к журналу CD-диска.
FreeMind
Разработчик: коллективный проект http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Development
Сайт программы: http://freemind.sourceforge.net/
Работа под управлением: платформонезависимое приложение, требуется Java-машина
Способ распространения: GPL
Цена: бесплатно
FreeMind — это популярный продукт класса mind mapping, написанный на языке Java, который служит для построения и визуализации баз знаний (рис. 3 и 4).
Рис. 3. Пример структурирования компьютерных знаний
с помощью FreeMind
Рис. 4. Пример структурирования знаний в области лингвистики
с помощью FreeMind
Программа может использоваться в следующих областях:
- управление проектами (включая создание структуры подзадач, анализ состояния подзадач и отслеживание времени их исполнения);
- представление структуры проекта (ссылки на необходимые файлы, исполняемые модули, исходные коды, источники информации и т.п.);
- средство проведения интернет-исследований (структуризация результатов поиска);
- организация хранения коллекции небольших записей со структурой ссылок;
- средство брейнсторминга (программа позволяет показать цветом какая ветвь рассуждений открыта, закрыта, не получила развития и т.п.);
- организация небольшой базы данных, которая удобна в случае, если структура данных динамично меняется, или в случае, когда эта структура заранее не известна;
- создание комментированных интернет-закладок (internet favorites).
Основной недостаток применения данного приложения в сравнении с традиционным подходом к организации баз данных состоит в том, что FreeMind имеет небольшие возможности по созданию запросов к базам данных. Последняя версия FreeMind 0.8.0 вышла в 2005 году.
Xebece
Разработчик: коллективный проект http://sourceforge.net/projects/xebece/
Сайт программы: http://xebece.sourceforge.net
Работа под управлением: платформонезависимое приложение
Способ распространения: GPL
Цена: бесплатно
Xebece — это многофункциональная программа для визуализации и организации знаний. Слоган проекта: «Визуализируй и организуй информацию легко» (Visualize and organize information easily).
Программа существует довольно давно — она разрабатывалась в рамках open source-проектов Calientra и Ontographics.
Xebece можно использовать для построения насыщенных презентаций, которые позволяют изложить материал компактно и наглядно. Приложение дает возможность дополнить лекции схемами и показать внутреннюю взаимосвязь явлений и событий. Оно идеально подходит для проведения курсов и тренингов (рис. 5 и 6).
Рис. 5. Пример построения базы знаний по истории
Программу также удобно использовать для организации структурированного хранения документов. Схемы, генерируемые с помощью Xebece, — это не просто картинки. Вы можете помещать на них PDF-файлы или изображения. Файл, генерируемый Xebece (*.cal), инкапсулирует все присоединенные документы.
Рис. 6. Пример построения базы знаний по астрономии
С помощью Xebece удобно проводить мозговой штурм. Возможность интеграции каталогов, создание XML-документов позволяют перевести результаты мозгового штурма в бизнес-материалы, удобные для анализа.
И наконец, главное назначение Xebece — это построение моделей знаний. Программа помогает оптимизировать сбор и представление информации, визуализацию знаний и обмен мнениями, обеспечивая коммуникацию при составлении моделей.
CmapTools
Разработчик: IHMC
Сайт программы: http://cmap.ihmc.us/
Работа под управлением: Windows, Mac OS X, Linux, Solaris
Способ распространения: freeware
Цена: бесплатно
Основным назначением приложения CmapTools является стимулирование сотрудничества и обмена мнениями при создании моделей знаний (knowledge models), базирующихся на концепт-картах (cmaps). Навигация на сайте программы (рис. 7) осуществляется именно по концепт-карте.
Рис. 7. Схема навигации на сайте IHMC CmapTools
Работать с программой очень удобно: каждый новый бокс генерируется простым щелчком мыши в любом месте поля. Появившийся бокс уже содержит заготовки под стрелки (рис. 8), которые можно растянуть до любой точки экрана, где автоматически появится новый бокс. При вытягивании стрелки на ней также автоматически генерируется поле, которое требует заполнения для определения назначения данной связи. Любой бокс можно произвольно перетаскивать по рабочему полю. Имеются инструменты для масштабирования, форматирования и пр.
Рис. 8. Принцип работы CmapTools
Возможность подключения мультимедийных файлов позволяет создавать весьма сложные концепт-карты. Пользователь может устанавливать ссылки на другие типы ресурсов (изображения, видео, звук, текст), которые помогают объяснить то или иное понятие (рис. 9).
Рис. 9. Возможности CmapTools по добавлению мультимедийных данных
Программная среда CmapTools дает пользователям возможность выявлять глубинную структуру знаний.
Клиентская программа CmapTools может работать как независимое приложение, позволяющее пользователю конструировать концепт-карты и хранить их, организовывать связи между картами, печатать их и т.п. Однако главной особенностью CmapTools является серверная часть программной среды, которая позволяет осуществлять разработку коллективных моделей знаний. Комплексные знания могут быть представлены совокупностью отдельных концепт-карт. Программа обеспечивает объединение подобных кластеров и навигацию между ними.
Совместная работа построена на базе инструмента, позволяющего осуществлять коллективное согласованное редактирование концепт-карт многими пользователями так, чтобы они могли видеть изменения, вносимые другими пользователями в реальном времени. Средства коллективного обсуждения, реализованные в продукте, позволяют организовать сотрудничество наиболее продуктивно.
Система контроля доступа CmapTools дает возможность вести коллективную работу, делегируя разные права доступа участникам рабочих групп.
Поскольку World Wide Web (WWW) — это наилучший способ донести информацию до широкой аудитории, CmapTools позволяет автоматически конвертировать Cmaps в HTML. В CmapServer есть WWW Server, который предоставляет HTML-версии концепт-карт.
Mindjet MindManager Pro 6
Разработчик: Mindjet
Сайт программы: http://www.mindjet.com/eu/products/mindmanager_pro6/quicktour.php
Работа под управлением: Windows, Mac
Способ распространения: shareware (ознакомление в течение 21 дня)
Цена: скачиваемая версия — 299 евро
Mindjet MindManager Pro 6 — это коммерческий продукт, предназначенный для решения бизнес-задач. Программа позволяет трансформировать идеи, генерируемые в процессе брейнсторминга, отражать стратегические планы, представлять бизнес-планы, помогает группе сотрудников работать четче, быстрее и с лучшей координацией. Продукт расширяет основную Cmap-функциональность, комбинирует ее с инструментами коллективной разработки, средствами обмена информацией и администрированием, делает удобным коллективное обсуждение вопроса (рис. 10).
Рис. 10. Пример использования
MindManager Pro 6 во время совещания
Программа имеет простой интерфейс, функция drag-and-drop позволяет произвольно переставлять боксы и быстро создавать планы и карты (рис. 11).
Рис. 11. Принцип работы MindManager Pro 6
Инструменты MindManager Pro 6 дают возможность создавать насыщенные иллюстративным материалом презентации, отображать взаимосвязи между идеями разными линиями и цветами, выделять важные идеи цветом, группировать боксы, вставлять иконки и изображения (рис. 12).
Рис. 12. Возможности MindManager Pro 6 по оформлению данных
С помощью программы можно создавать презентации, позволяющие быстро доносить информацию до аудитории. Интеграция с такими приложениями Microsoft Office, как Word, PowerPoint, Excel, Outlook, Project и Visio, позволяет представить контент наиболее удачным образом (рис. 13).
Рис. 13. Возможности MindManager Pro 6 по интеграции
с приложениями Microsoft Office
Программа позволяет также представить карты в HTML-виде и опубликовать их в интранете или на web-сайте.
TheBrain
Разработчик: TheBrain LLP
Сайт программы: http://www.thebrain.com/
Работа под управлением: Windows (все версии)
Способ распространения: shareware (ознакомление в течение 21 дня)
Цена: PersonalBrain — 79,95 долл.; цену на корпоративную версию можно узнать у производителя
TheBrain — система организации информации, позволяющая связывать файлы, документы и web-страницы, иллюстрирующая их взаимосвязь и создающая среду для коллективной работы.
Если традиционное дерево директорий фокусируется на разделении данных по папкам, ограничивает данные жесткой иерархической структурой и не позволяет отображать более сложные структуры, которые встречаются в реальной жизни, то TheBrain, напротив, предоставляет возможность ассоциативного хранения данных. Любая часть данных может быть связана с другими ассоциативной связью. Гибкость установления связей является основным преимуществом приложения.
Отдельные элементы в системе TheBrain носят название thoughts (мысли), они могут представлять собой файлы, web-страницы, записи базы данных и т.п. TheBrain организует данные вокруг некоторой «мысли», окружая ее ассоциативными «мыслями». Щелчок мыши по «мысли» приводит к тому, что текущая «мысль» перемещается в центр рабочего экрана, при этом рабочая «мысль» автоматически обрастает веером новых ассоциативных «мыслей» (related thoughts). Именно таким образом построена навигация на сайте http://www.thebrain.com/ (рис. 14).
Рис. 14. Схема навигации на сайте TheBrain в виде концепт-карты
Таким образом, навигация и отображение ассоциативных «мыслей» осуществляются одним щелчком мыши.
Версия для индивидуального использования доступна для скачивания и позволяет создавать персональные концепт-карты. Корпоративная версия BrainEKP (Enterprise Knowledge Platform) может быть получена при обращении к разработчику.
По словам разработчиков, основным назначением BrainEKP является устранение так называемого кризиса знаний (knowledge crisis) в современных корпорациях, который заключается в постоянно возрастающей потребности в автоматизации накапливающихся знаний. BrainEKP предоставляет корпорациям возможность утилизировать неиспользуемый интеллектуальный капитал, интегрируя информацию из разных хранилищ данных, например с web-сайтов, из баз данных и т.п. (рис. 15).
Рис. 15. Структура BrainEKP
Microsoft Visio
Разработчик: Microsoft
Сайт программы: http://www.microsoft.com/rus/office/Visio/Default.mspx
Работа под управлением: Windows
Способ распространения: shareware
Цена: 5498,47 руб. (в интернет-магазине allsoft.ru)
Microsoft Office Visio — это популярное приложение, позволяющее визуализировать концепции, идеи и проекты, осуществлять обмен различной информацией в рабочих группах. Обладая широким набором инструментов, Microsoft Visio, конечно же, предоставляет специализированные инструменты для создания концепт-карт и проведения мозгового штурма (рис. 16).
Рис. 16. Пример использования Microsoft Visio для поддержки
мозгового штурма
При построении схем программа позволяет использовать фотографии (рис. 17).
Рис. 17. Возможность использования
фотографий для построения концепт-карт в Visio
Для ускорения процесса создания концепт-карт в программе имеется целый ряд специальных пиктограмм (табл. 1). Коллекции клипартов на сайте http://office.microsoft.com/clipart делают процесс построения концепт-карт в Visio еще более оперативным.
Таблица 1. Пиктограммы в Microsoft Visio
|
Формы |
Назначение |
 |
Группировка идей |
 |
Связи между идеями, концепциями или действиями |
 |
Сомнение или требование продолжения исследования |
 |
Вовлекаемые денежные ресурсы |
 |
Популярность идеи (или позитивная реакция) |
 |
Негативная реакция |
 |
Требование в принятии решения |
Приложение позволяет не только зафиксировать все идеи в виде блоков и системы связей, но и объединить различные элементы схемы. Для этого используются полупрозрачные облака (рис. 18).
Рис. 18. Пример применения полупрозрачных элементов для группировки идей
Aibase
Разработчик: Aibase Creative Software
Сайт программы: http://www.aibase-cs.com/
Работа под управлением: Windows
Способ распространения: shareware
Цена: 64 долл.
Основная цель проекта Aibase — построение платформы для исследования знаний.
Приложение Aibase — это средство структурирования концепций и идей для креативной работы, обучения, решения задач и управления проектами. Его можно использовать для построения моделей знаний, поддержки мозгового штурма, проведения тренингов, оформления лекций и просто в качестве векторного редактора.
Быстрая навигация, выделение концепций цветом, автоматическое создание документов, представление сложной информации в виде наглядных структур — все это позволяет анализировать сложные задачи в кратчайшие сроки.
В Aibase для организации данных используют разные подходы: таблицы, фигуры, уравнения, анимации, гиперссылки, комментарии, коллапсирующие древовидные структуры (collapsible trees) и др. Все эти функции создают мощную платформу для построения сложных структур, которые можно отображать не только в двумерном или трехмерном виде, но и изменяющимися во времени. Схема, показанная на рис. 19, дает представление о возможностях инструмента.
Рис. 19. Возможности Aibase по оформлению концепт-карт
3D Topicscape
Разработчик: 3D-Scape Limited
Сайт программы: http://www.topicscape.com
Работа под управлением: Windows
Способ распространения: shareware (ознакомление в течение 21 дня)
Цена: 149 долл.; на момент написания статьи действовала льготная цена — 49 долл.
3D Topicscape — это инструмент, совмещающий механизмы concept mapping mind mapping и 3D-представление данных. Работу приложения наглядно иллюстрирует рис. 20, на котором показана визуализация базы данных дизайнера-ювелира. Коллекция изображений ювелирных изделий представлена в виде трехмерных диаграмм, открывающих доступ к большому набору категорий.
Рис. 20. Главная структурная карта, созданная с помощью 3D Topicscape
Каждая модель классифицируется по внешнему виду, типу камня, рынку, на котором она может быть реализована, и т.п. Информацию можно структурировать более детально по тому или иному направлению. Например, на рис. 21 показана детализация по материалу изготовления (драгоценные камни, полудрагоценные, вид металла оправы и т.п.).
Рис. 21. Деление моделей по типу используемого материала
После выбора модели по цепочке параметров можно получить изображение конкретной модели (рис. 22).
Рис. 22. Изображение конкретной модели
Таким образом, конкретное изделие можно найти не только по ключевому слову, но и по концептуальной цепочке, например кольцо для женщины с золотой оправой с топазом из такой-то коллекции.
Мы рассмотрели пример применения 3D Topicscape, при этом следует отметить, что программа не имеет привязки к какой-то одной профессиональной области, а может быть использована в различных областях деятельности.
AXON Idea Processor
Разработчик: AXON Research
Сайт программы: http://web.singnet.com.sg/~axon2000/index.htm
Работа под управлением: Windows
Способ распространения: shareware
Цена: см. табл. 2
Приложение Axon Idea предоставляет пользователям среду для поддержки мыслительного процесса. Объекты и ссылки могут отображаться в трехмерном виде (рис. 23). Программа дает широкие возможности по оформлению концепт-карт (рис. 24).
Рис. 23. Возможности AXON Idea Processor по представлению данных в 3D
Большое количество вариантов объектов и элементов форматирования позволяет строить сложные схемы (см. рис. 24).
Рис. 24. Возможности AXON Idea Processor по оформлению концепт-карт
В программе есть средства для организации идей в виде схем и таблиц, можно создавать тексты, генерировать вопросники, побуждающие к исследованию текста, добавлять слайд-шоу и т.п.
Приложение позволяет оформлять концепции и идеи, анализировать комплексные проблемы, наглядно представлять сложные иерархические структуры (рис. 25).
Рис. 25. Возможности AXON Idea Processor по представлению
сложных иерархических структур
AXON Idea Processor можно рекомендовать для решения бизнес-задач (рис. 26).
Рис. 26. Возможности AXON Idea Processor по составлению бизнес-планов
Приложение дает возможность выявлять закономерности, фокусирует внимание на проблеме, позволяет взглянуть на задачу с разных точек зрения, развивает память, стимулирует креативность.
Таблица 2. Цена AXON Idea Processor
 |
|
