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第六章 結論及未來展望

6.2 未來展望

首先針對模擬學習環境的改進部份,在學習點「預約機制」部分,目前的預約時間

範圍設定,太過於粗糙;學習者到達之前,學習點空間被佔住而無法利用。因此,針對 此一缺點改進預約機制,預計的作法為學習點上的每個空間單位增設「時間預約排程」,

且為了預防學習者遲到或延後離開,將會有預留些許緩衝時間。

接下來針對「學習導引演算法」,在 3.2.2 節的範例中,可以發現 MOLGA 對單人 路徑的學習總效益,並不是最好的選擇,但是其執行速度快,及能夠有效預約協助使用 者避開人數已滿的學習點且程式設計容易為其優點。於是未來將以最佳化方法去訓練演 算法參數的係數值,使得單人學習路徑效益也獲得最佳化。

而 GAFUL 部分,在 5.4 節結果分析中,可以發現 GAFUL 的缺點在於第一次規劃 時將會花費較大量的運算時間,學習者將感覺較久的等待,預計的改進方式,由系統設 計來改善,使用「預處理」的方式,能夠提前規劃行程,讓學習者感覺不到運算的等待。

但以上兩個學習導引演算法中,MOLGA 法雖然有預約機制,能夠避免重新選點,

但針對個人學習路徑無法最佳化,且無法兼顧到學習順序好壞的問題。GAFUL 法雖然 有針對個人學習路徑做最佳化,但是無法避免多個學習者路徑的重疊,無法在同一時刻 有效分散學習者,減少點上人數飽和的機會,且當「人數密度」到達某個門檻之後,重 算次數(時間)將會大幅增加。

有鑑於以上兩點,未來預計嘗試應用兩個演算法來解決學習導引問題,一為「快速 混雜基因演算法」[7][9][46],此演算法由基因演算法改良而來,與簡單基因演算法有兩 個不同處,「基因長度不固定」且可兼顧隱藏在序列中的「基因相關性」;二為「禁忌 搜尋法」,此搜尋法特點在於記錄下已經選擇過的學習點,避免在一定的時間內重複選 擇到,應用在本研究可以避免多人學習路徑上的重疊次數,藉此分散學習的路徑。

再者,由本實驗結果可發現,在理論上 GAFUL 的學習效益應該比 MOLGA 好,但 是結果顯示大部分的情況下,MOLGA 法的學習效益比 GAFUL 法好,造成此一現象有 兩種可能,GAFUL 法參數設定不當或是 GAFUL 法導引概念不適宜此種環境。

為了證明 GAFUL 法並非參數設定不當造成此一現象,因此針對 GAFUL 法在不同 的交配率以及演化代數下進行學習效益的測試,而結果發現交配率與演化代數對學習效 益影響不大,詳情請見附錄 B 與附錄 C。經過驗證並非參數設定不當,則為 GAFUL 導

引概念不適合的可能性較大。因為路徑是依照現有的狀況做出規劃,但實際上學習者到 達學習點時,學習環境可能早已歷經許多次的變化,規劃已經不符合現況。為了避免這 個問題,勢必需要預測學習點未來的情況,依照預測的情況做出規劃,才有可能將規劃 時效性的影響降到最低,有鑑於此,本研究未來將嘗試在演算法中加入未來狀況的評估。

此外,計畫將學習導引加入適性化概念[3][13][14][15],我們可以透過將較重要、

關鍵性的學習點設定為較高的權重,來進行「主題式學習」,例如在博物館中,教學課 程主題為認識古代文物,而該學習者對“唐代文物”的知識較為缺乏,我們就能依此需求 調整學習點的權重值,讓路徑規劃演算法可優先考慮唐代相關文物,使學習者在學習歷 程中對“唐代文物”有較多的認識,更貼近學習者的需求。

另外,也考量到學習點概念不同,可能會有學習順序上的考量,因此未來將考慮將 學習點間的邊(Edge)加上不同程度權重[31],利於學習順序的選擇。最後我們將來也希 望將更多個人化的資訊納入考量,更落實無所不在情境感知學習的目標。

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附錄 A GAFUL 法之適配值變化圖

以下圖A.1與圖A.2,是在相同一筆環境資料,有15個學習點,有限時間的情況下,

學習路徑最多只能選擇12個學習點,其世代之適配值變化如下圖。

圖 A.1 GAFUL 適配值之世代變化圖

圖 A.2 GAFUL 適配值之世代變化圖

由圖 A.1 與圖 A.2 可知,GAFUL 法在第 15 世代之前,找到區域最佳解;而在第 23 世代之前,族群已經收斂完畢。可證明 GAFUL 法的確能使族群朝向更好的解進化。

附錄 B GAFUL 法之世代限制變化圖

圖 B.1 不同世代之學習效益變化圖

圖 B.2 不同世代限制之重算次數變化圖

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