##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті запропоновано метод розв’язання простих текстових задач з фізики (PWP), складених англійською мовою. Ця ідея була реалізована у вигляді програмного забезпечення. Головною особливістю створеної системи є те, що вона детермінована та дає правильний розв’язок на основі реальних фізичних формул. Програма генерує розв’язок у табличній формі, показуючи дані, невідомі змінні та кроки розв’язання.
Ми провели ретельний аналіз робіт, автори яких працювали над вирішенням подібних задач у цій галузі. Більшість досліджень було накопичено у програмі вирішення математичних текстових задач (MWP). Ми виявили, що ці програми не здатні розв’язувати задачі з українських підручників фізики.
Ми виділили декілька типів задач з фізики, а саме: теоретичні, перетворення значень, порівняння значень (що більше…?), знаходження невідомих, розрахунок зміни значення однієї величини в залежності від інших (як зміниться одна величина, якщо інша величина збільшиться, наприклад, у 2 рази). Для кожного типу ми розробили окремі стратегії вирішення проблем.
Програма використовує розпізнавання іменованих об’єктів (NER) та техніку обробки природної мови (NLP) для визначення ключових елементів у тексті проблеми. Ми створили набір правил для позначення цих сутностей. На наступному кроці виконується розпізнавання типу проблеми, залежно від якого, список сутностей перетворюється на внутрішнє представлення цієї проблеми.
Проблеми перетворення значень і порівняння легко вирішити. Ми розробили рекурсивний алгоритм для вирішення задач пошуку невідомих, який виявився спрощеною версією алгоритму Стенфордського дослідницького інституту (STRIPS). Однак розробка універсального алгоритму для розв’язання проблем зміни величини змінної залежно від зміни величини іншої змінної представляє значну проблему. Ми вважаємо, що цей тип задачі належить до NP-складного класу, що вказує на притаманні труднощі в пошуку оптимальних рішень.
Створена програма представляє собою веб-додаток, де користувач може ввести текст проблеми та побачити рішення на веб-сторінці. Додатково представлено результат NER.
Дуже складно побудувати загальний засіб розв’язування проблем. Хоча наша програма може розв’язувати основні фізичні проблеми, однак складні проблеми, пов’язані із силами, енергією тощо, поки залишаються невирішеними. Проте, запропоноване рішення має великий потенціал для майбутнього розвитку. Ми ретельно проаналізували його можливості та обмеження та запропонували ідеї для майбутніх досліджень.