Ανάπτυξη έξυπνου συστήματος για τη βελτίωση των υπηρεσιών εκπαίδευσης στο σχολείο

  1. Bachelor’s thesis
  2. Βουτσάς, Περικλής
  3. Πληροφορική (ΠΛΗ)
  4. 16 Ιουλίου 2022 [2022-07-16]
  5. Ελληνικά
  6. 96
  7. Βέργαδος, Δημήτριος
  8. Γούδος, Σωτήριος | Αλέπης, Ευθύμιος
  9. Έξυπνος φωτισμός αίθουσας | Ασύρματο Δίκτυο Αισθητήρων | Arduino | Μηχανική Μάθηση
  10. 1
  11. 18
  12. 51
  13. Εικόνες, φωτογραφίες, διαγράμματα, πίνακες
    • Ο φωτισμός είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Φυσικά, η επίδρασή του επεκτείνεται και στην εκπαίδευση, καθότι έρευνες έχουν δείξει ότι ο κατάλληλος φωτισμός παίζει σημαντικό ρόλο στην επίδοση των μαθητών/-τριών. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία αναπτύχθηκε ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης φωτισμού μιας αίθουσας διδασκαλίας, το οποίο είναι ανοιχτού κώδικα και δίνει τη δυνατότητα ρύθμισης της φωτεινότητας και της θερμοκρασίας λευκού φωτός. Εκτός από τις χειροκίνητες ρυθμίσεις δημιουργήθηκαν 8 προκαθορισμένα σετ για άμεση πρόσβαση σε συχνά χρησιμοποιούμενες ρυθμίσεις. Επίσης, αναπτύχθηκε ένας έξυπνος αλγόριθμος μηχανικής μάθησης που ανιχνεύει το επίπεδο συγκέντρωσης και παρακίνησης των μαθητών/-τριών και το αν η τάξη είναι υποτονική ή υπερκινητική. Η αποτελεσματικότητά του στην ανίχνευση υψωμένων χεριών κρίθηκε εξαιρετική. Κατόπιν αξιολόγησης των συλλεχθέντων δεδομένων εμφανίζει συμβουλές καθοδήγησης του/της εκπαιδευτικού για αλλαγή του τρέχοντος σκηνικού φωτισμού. Δυστυχώς, δεν κατέστη δυνατή η εγκατάσταση του συστήματος σε πραγματική σχολική αίθουσα λόγω της πανδημίας Covid-19. Κατά συνέπεια, η κατασκευή του συστήματος παρέμεινε σε επίπεδο μοντέλου προσομοίωσης και οι έλεγχοι έγιναν σε οικιακό περιβάλλον. Παρόλα αυτά, το μοντέλο λειτουργεί άψογα και δεν αναμένονται προβλήματα κατά την μελλοντική του μεταφορά σε σχολική τάξη. Μοναδική εξαίρεση αποτελεί η λειτουργία εμφάνισης ειδοποιήσεων από τον έξυπνο αλγόριθμο, της οποίας η ανάπτυξη δεν ολοκληρώθηκε, καθότι απαιτείται εγκατάστασή του συστήματος σε πραγματική τάξη για την τελική ρύθμιση.
    • Illumination is one of the most important factors that affect people’s quality of life. Of course, its effect extends to education as well, as research has shown that proper lighting plays an important role in student performance. In the present dissertation, an open source intelligent lighting management system has been developed, which is able to adjust brightness and CCT of a classroom. In addition to the manual settings, 8 preset modes were created for instant access to frequently used settings. Moreover, an intelligent machine learning algorithm was developed that detects the level of concentration and motivation of students and whether class is bored or hyperactive. Its results in detecting raised hands were considered to be excellent. It displays tips to the teacher guiding them to change the current lighting settings after evaluation of collected data. Constructing a full-size system and installing it in an actual classroom was, unfortunately, not likely due to Covid-19 pandemic. As a result, a simulation model has been constructed and tested in domestic environment. Its functionality is flawless and no problems are expected during its future installation in a classroom. The only exception is the smart algorithm guiding function which remains unfinished because it requires installation in an actual classroom for its final setup.
  15. Hellenic Open University
  16. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές