CC BY
26Информационно-вычислительные технологии
ARTIFICIAL INTELLIGENCE DIAGNOSIS OF ECG WAVES
Dima M.-T., Dima M.
Hyperion University of Bucharest, Department of Physics Scientific director: Mihaiiescu M. (iect. univ. dr., Dima M.-O., Ph.D., prof.)
Research Relevance. ECG is one of the most effective and widespread methods of diagnosing diseases in cardiology. However, currently, errors in ECG interpretation still pose certain uncertainties. Artificial intelligence (Al) can reduce the number of incorrect ECG readings, increase the speed of analysis and favorably impact the diagnosis process.
Goal: study of ECG wave diagnosis using Artificial Intelligence.
Materials and Methods. Analysis of bibliographic sources from PubMed and GoogleScholar for the last 5 years.
Results. Al can be used for diagnosis of left ventricular systolic dysfunction, pulmonary hypertension, hyperkalemia, aortic valve stenosis, mitral valve regurgitation, arrhythmia and etc. [1]. Moreover, Al helps to predict atrial fibrillation and cardiac arrest [2, 3]. In 2020, the use of NARX neuromorphic software for ECG waves prediction was proposed. As a result, the QRS complex was well recovered with 5 s delays [4].
Conclusion. Al has significant potential in cardiology, the further development of which could bring high accuracy and speed of diagnosis and develop a personalized approach to patient treatment.
References
1. Kwon, J. M., Jo, Y. Y., Lee, S. Y., & Kim, К. H. Artificial intelligence using electrocardiography: strengths and pitfalls // European heart journal. 2021. № 42(30). P. 2896-2898.
2. Taniguchi H., Takata Т., Takechi M., et al. Explainable Artificial Intelligence Model for Diagnosis of Atrial Fibrillation Using Holter Electrocardiogram Waveforms // Int Heart J. 2021. N° 62(3). P. 534-539.
3. Kwon J.M., Kim K.H., Jeon K.H., et al. Artificial intelligence algorithm for predicting cardiac arrest using electrocardiography // Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 2020 № 28(1). P. 98.
4. Dima, M. Т., Pitina S. NARX neuromorphic software for ECG wave prediction // CEUR Workshop Proceedings: 9, Dubna, 05-09 July 2021. Dubna. 2021. P. 450-454.
ГЕЙМИФИКАЦИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ В МЕДИЦИНСКОМ ОБРАЗОВАНИИ -ОПЫТ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ Абдыкеримова Д. А.
Бишкекский государственный университет им. К. Карасева, Бишкек, Кыргызстан Научный руководитель: Орозалиев Э.С. (д-р филос. наук, профессор)
В Кыргызстане ведутся активные дискуссии о модернизации образовательного процесса, целью которой является: как сделать процесс обучения более интересным, увлекательным, захватывающим, о преимуществах игрового подхода в процессе обучения. Геймификация работает на пролонгированное действие - это помогает человеку дойти до конца обучения, поддерживает здоровый азарт и постоянно подогревает интерес. Игра помогает оставаться вовлеченным благодаря дофамину, нейромедиатор, вырабатываемый в мозге и отвечающий за чувство удовлетворения и предвкушения вознаграждения. К игровым компонентам, применяемых при геймификации относят:
игровые очки, уровни сложности, достижения, рейтинговые списки, прогресс выполнения, виртуальная валюта, соревнования между участниками, награды и бонусы.
В процессе обучения методы геймификации помогают в освоении учебного материала.
В современных условиях игровые элементы постепенно становятся реальным конкурентом традиционным учебным курсам, побудивший говорить о геймификации как об одном из ключевых трендов образования в Кыргызстане. Традиционные методы обучения (лекции, семинары, групповые дискуссии, case-study, баскет-метод, деловые и ролевые игры, коучинг, и тренинги) оказались менее эффективными. Геймификация, определяемая как использование игровой механики, динамики и фреймворков для продвижения желаемого поведения, нашла свое применение в таких областях, как маркетинг, политика, здоровье и фитнес. Тем не менее, сама по себе концепция не нова, например, значки, звания, грамоты долгое время использовались в советскую эпоху в качестве замены денежных поощрений за выполненную работу. Термин геймификация (gamification), впервые был введен в 2002 году Ником Пеллингом (Nick Pelling), американским программистом и изобретателем, а к 2010 году стал применяться для обозначения способа решения разновидных задач особой степени сложности.
Геймификация - это использование игровых методов, технологий и механизмов путем вовлечения в процесс правильной подачи информации.
Казалось бы, феномен игры уже не столь актуален для научных исследований в настоящее время, однако «переход к новой образовательной парадигме (парадигме постиндустриального общества) и к новому типу образования (технологическому или проектно-технологическому)» [1, с. 12], заставляет по-новому взглянуть на роль игр в профессиональном образовании
Ученый Кевин Вербах, исследователь из Пенсильвании, говорил о том, что геймификация не является ни игрой, ни теорией игр, ни симуляцией, ни использованием игр в бизнесе, ни зарабатыванием баллов, а исследователь Марио Хергер подчеркивал, что геймификация делает игру как вид человеческой активности привлекательной: существуют правила и пошаговая структура достижения этой цели.
В обучении геймификация сопровождает образовательный курс целиком - от постановки целей и задач до итогового контроля знаний.
В электронном обучении можно выделить - когнитивную, эмоциональную и социальную составляющие образовательного процесса [2, с. 1].
Практика компьютерных игр часто признается общественным мнением как опасность зависимости и пустая трата времени. Однако ученые считают, что негативное влияние компьютерных игр сильно преувеличено, а позитивное не изучено. В последние годы произошел «рост интереса к компьютерным играм, заставивший говорить о геймификации как об одном из ключевых трендов
Всем знакомо выражение «учиться на своих ошибках», но на практике его стараются не применять. В традиционном образовании студенты по направлению «менеджмент» концентрируются больше на оценках, но не на самих знаниях. В геймификации это наоборот является основным принципом в достижении ими прогресса, где с каждой неудачей менеджер пробует все новые варианты достижения цели и так до бесконечности. Играя, мы всегда знаем, что в неудаче нет ничего страшного, и чем быстрее мы сделаем что-то не так, тем быстрее мы сможем найти правильный путь.
Отсюда следует, что очень важно выстраивать процесс обучения так, чтобы менеджеры учились на своих ошибках.
Для увеличения мотивации и степени вовлеченности в образовательный процесс можно добавить дополнительные соревновательные элементы: глобальный рейтинг, современные стимулы
Информационно-вычислительные технологии
для обучения. Основной принцип в геймификации - это получения постоянной, измеряемой обратной связи от менежера для обеспечения интерактивной корректировки его поведения и быстрого освоения всех функциональных возможностей в игре.
Ещё одним принципом геймификации является создание легенды, предыстории игры или действия. Это создает чувство сопричастности, общего вклада в дело, интереса к достижению каких-либо выдуманных целей.
При этом применяется поэтапное изменение и усложнение задач по мере получения коммуникативных умений, что обеспечивает развитие навыков игры при сохранении степени вовлеченности. Важный элемент геймификации - игровой дизайн, под которым понимается игровая визуализация и использование элементов социальной сети, рассчитанное на такое свойство мозга: желание получать вознаграждение за проделанную работу.
Основные аспекты геймификации, которые необходимо учитывать:
- динамическая составляющая - использование различных сценариев, требующих внимания и реакции в реальном времени;
- игровая механика - использование сценариев, свойственных для игрового процесса, таких, как игровые награды, звания, бонусы, предметы;
эстетическая составляющая - создание визуального эффекта от игровой графики, способствующего эмоциональной вовлеченности;
- социальная составляющая - важный элемент, обеспечивающий межпользовательское взаимодействие, общение и передачу информации и опыта.
К игровым компонентам, применяемых при геймификации относят: игровые очки, уровни сложности, достижения, рейтинговые списки, прогресс выполнения, виртуальная валюта, соревнования между участниками, награды и бонусы.
По мнению учёных, геймификация способствует лучшему вовлечению менеджеров в образовательный процесс. Так, ученый Диан Шаффхаусер выделяет следующие преимущества применения методов игры в образовательной деятельности:
- связь личного опыта менеджера с обучением (использование игровой среды с моделированием изучаемых явлений, предметов, ситуаций);
- порождение соревновательного духа и здоровой конкуренции в процессе обучения;
- работа в команде.
- развитие системного мышления.
- применение итерации для получения лучшего результата обучающегося [4, с. 2].
При всей привлекательности геймификации в образовательном процессе возможны и следующие негативные последствия:
- психологическая зависимость - менеджеры перестанут принимать традиционный образовательный процесс без игры.
- превалирование внешней мотивации к игре (награды, атрибутика игры, поощрения, безусловно, необходимы, но более важна внутренняя мотивация);
- непонимание целей игры (участники сосредоточиваются на получении наград и поощрений, но не на самом процессе обучения). Рассмотрим метод четырех дверей
Одна из современных тенденций геймификации в образовании - система, созданная Сива-сайламом Тиагараджаном, которая подходит для объемных курсов с большим количеством материалов. Суть в том, чтобы выбрать для себя подходящий метод обучения и темп. Позволяет получать знания персонифицировано.
Учебный курс составляется в четырех версиях для прохождения:
Библиотека. Здесь вся теория в разных форматах и объемах: видео, аудио, исследования, статистика и так далее. Можно читать, смотреть, слушать, анализировать - запоминать.
Игровая зона. Блок игр с быстрым развитием сложности. Можно проходить сколько угодно раз, пока все не запомнится.
Кафе. Обмен опытом и знаниями между менеджерами.
Оценочная камера пыток. Опросы, блоки вопросов на понимание, кейсы для решения.
Библиотека: материалы можно размещать любые и в любых форматах. Игровая зона: нереализуемо - есть восемь примитивных вариантов встроенных игр (например, «Кроссворд», «Виселица», «Криптекст», «Змеи и лестницы»). Кафе: можно сделать с помощью чатов и форума по проектам или всему курсу. Оценочная камера пыток: программное обеспечение дает большое количество вариантов оценивания знаний: любые виды тестов, опросники, эссе.
Таким образом, правильное использование игровых элементов в образовательных процессах в вузе позволяет значительно увеличить мотивацию и вовлеченность менеджеров к самостоятельному освоению учебных материалов и формированию коммуникативных навыков, сделать материалы электронных курсов более востребованными и интересными.
Чтобы сделать обучение более инновационным, геймификация увеличивает интерактивность и делает процесс обучения более автономным, что повышает активность студентов, облегчает преподавание и усвоение материала. Геймификация в образовании - это процесс распространения игры на разные сферы, который позволяет рассматривать игру и как метод обучения и воспитания и как форму воспитательной работы.
Вывод: геймификация выступает как средство побуждения, стимулирования к учебной деятельности. Как свидетельствуют психологические исследования, то, что мы слышим, активно усваивается на 40 %, то, что видим, - на 50 %, если мы видим и слышим одновременно, то это запоминается на 70-75 %, а если мы это делаем сами, мы запоминаем на 92 %. Вот почему игровые методики так важны в процессе обучения на любом уровне. Быстрые темпы внедрения геймификации и использования игровых элементов в образовании оказывают большое влияние на результаты и мотивацию менеджеров. Если мы сможем использовать энергию, мотивацию и потенциал игрового процесса то сможем дать менеджерам KP очень важные инструменты для достижения побед в реальной жизни.
1. Игна О. Концептуальные основы технологизации профессионально-методической подготовки учителя: автореф. дис. д-ра пед. наук. Томск, 2014. 42 с.
2. Евплова Е. В. Геймификация как средство повышения мотивации к обучению [Электронный ресурс] // Одинцовские чтения. М., 2013. URL: http://evplova.ru/nauchnye-i-metodicheskie-stati/53-gejmifikatsiya-kak-sredstvo-povysheniya-motivatsii-k-obucheniya (дата обращения: 14.04.2022).
3. Геймификация в образовании [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://psyjournals.ru/jmfp/2016/n3/83892.shtml. Дата доступа: 13.04.2022
4. Геймификация, игрофикация, играизация в образовательном процессе [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://moiuch.ru/archive/113/28806/. Дата доступа: 13.04.2022.
