Theoretical Fundamentals of the Application of the “Histeresis” Catastrophe Flag for Modeling the Process of Development / Destruction of Knowledge, Skills and Abilities
DOI:
https://doi.org/10.63437/Keywords:
synergetics, catastrophe theory, academic disciplines, innovative information technologies, spline functionsAbstract
The possibility of using the so-called catastrophe flags (modality, inaccessibility, catastrophic jumps, divergence, hysteresis,
linear response divergence, critical deceleration / softening of
mode, anomalous variance) to substantiate the synergistic effect
in the pedagogical process is substantiated. Among them, the
flag “hysteresis” is more acceptable for modeling and identifying patterns of development / destruction of educational potential
(knowledge, skills, abilities).
For the first time in the practice of didactic processes the
concept of simple and complex hysteresis is substantiated.
Moreover, in the first case, the processes of development /
destruction of educational potential are described by ordinary
and popular in the practice of research exponents, in the
second – a set of such exponents, which are usually represented
by S-shaped curves. Given that the studied learning potential in
the process of development / destruction must pass at least four
levels (initial (low) – medium – sufficient – high (creative)), it is a
combination of two S-shaped functions, which opens up prospects
for the use of appropriate spline functions. The application of
catastrophe theory to find the causes of the synergistic effect in
learning, especially the bifurcation point is usually limited to the
description of the geometric characteristics of the model.
Given the theoretical results of the analysis of catastrophe flags that accompany the processes of synergistic effect
in learning, it should be noted that fully adapted to the needs
of didactics flag “hysteresis”, which is essentially a model of
destruction of educational potential. The hypothesis of multilevel
synergetic effect is put forward, which led to the introduction of
the concepts of simple and complex hysteresis. It is worth paying
attention to the need to justify the number of stages of formation /
destruction of levels of academic achievement. Instead, other
catastrophe flags (modalities, unreachability, catastrophic jumps,
divergences, linear response divergences, critical decelerations,
and anomalous variance), which determine the achievement of a
bifurcation point and the emergence of a synergistic effect, should
also be the subject of more detailed research.
Downloads
References
Використані літературні джерела
1. Хакен Г. Синергетика: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах /
Г. Хакен. – М. : Мир, 1985. – 424 с.
2. Пономарев А. А. Синергетика живых систем /
А. А. Пономарев; НАН Украины, Научно-учебный центр
прикладной информатики. – Київ, 2004. – 77 с.
3. Шатковська Г. І. Синергетика як метод дослідження складних відкритих систем / Г. І. Шатковська //
Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського національного університету імені Івана Огієнка. – 2009. –
С. 331–334.
4. Євтодюк А. В. Синергетичні засади моделювання
освітніх систем : автореф. дис. ... канд. філософ. наук:
09.00.03 / А. В. Євтодюк. – Київ : Ін-т вищої освіти
НАПН України, 2002.
5. Kремень В. Г. Синергетика в освіті: контекст людиноцентризму / В. Г. Кремень, В. В. Ільїн. – Київ : Пед.
думка, 2012. – 368 с.
6. Анісімов І. О. Синергетика : навч. посіб. /
І. О. Анісімов. – Київ : КНУ ім. Т. Шевченка, 2014. – 511 с.
7. Синергетика особистісно-орієнтованого розвитку
академічної обдарованості / В. В. Камишин, О. М. Рева,
Є. А. Бурдельна, К.Ю. Трушковський // Освіта та розвиток
обдарованої особистості. – 2019. – № 1 (72). – С. 53–62.
8. Методи і моделі кваліметрії синергетичного ефекту у дидактиці : монографія / О. М. Рева, В. В. Камишин,
С.В. Радецька, А. В. Малиновшевська, Є. А. Бурдельна,
Л. М. Липчанська. – Київ : ІОД НАПН України, 2019. –
235 с.
9. Николис Г. Самоорганизация в неравновесных системах / Г. Николис, И. Пригожин. – М. : Мир, 1979. –
512 с.
10. Гилмор Р. Прикладная теория катастроф: в 2-х
кн. / Р. Гилмор. – Кн. 1. – М. : Мир, 1984. – 350 с. ; Кн. 2. –
М. : Мир, 1984. – 285 с.
11. Арнольд В. И. Теория катастроф / В. И. Арнольд. –
М. : Наука, 1990. – 128 с.
12. Салливан Б. Эффект плато. Как преодолеть застой и двигаться дальше / Б. Салливан и Х. Томпсон ;
пер. с англ. П. Миронова. – М. : Манн, Иванов и Фербер,
2014. – 320 с.
13. Камишин В. В. Теоретична модель кваліметричного прогнозування розвитку академічної обдарованості / В. В. Камишин, О. М. Рева // Освіта та розвиток
обдарованої особистості. – 2016. – № 2. – С. 13–20.
14. Сплайн-модель формирования профессиональных навыков у авиационных операторов / А. Н. Рева,
С. П. Борсук, Б. М. Мирзоева, В. В. Камышин // Elmi
məcmuələr: Jurnal Milli Aviasiya Akademiyasinin. – Baki,
ynvar–mart 2013. – Cild. 15. – № 1. – C. 89–97.
15. Нечаев Ю. И. Философские аспекты реализации
проблем современной теории катастроф в интегрированной динамической среде / Ю. И. Нечаев // Штучний інтелект. – 2013. – № 3. – С. 6–18.
16. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и
его применение к принятию приближенных решений /
Л. Заде ; под ред. Н. Н. Моисеева, С. А. Орловского ; пер.
с англ. Н. И. Ринго. – М. : Мир, 1976. – 165 с.
17. Елфимов Г. М. Понятие «нового» в теории эмержентной эволюции / Г. М. Елфимов // Управленческое
консультирование. – 2009. – № 1. – С. 187–222.
18. Богосвятська А. І. Емерджентне управління
та самоуправління як новий педагогічний принцип /
А. І. Богосвятська // Зарубіжна література в школах
України. – 2015. – № 6. – С. 25–28.
19. Капінус О. С. Системний підхід до формування
професійної суб’єктності майбутніх офіцерів збройних
сил України / О. С. Капінус // Інноваційна педагогіка,
2020. – С. 180–183.
20. Рева О. М. Прапор катастроф «гістерезис» як
модель процесу розвитку / руйнації знань, умінь, навичок / О. М. Рева, В. В. Камишин, Л. А. Сагановська //
Сучасні енергетичні установки на транспорті,
технології та обладнання для їх обслуговування
СЕУТТОО-2021: матеріали 12-ї Міжнар. наук.-практ.
конф. (Херсон, 6–8 вересня 2021 р.). – Херсон : ХДМА,
2021. – С. 268–271.
21. Постон Т. Теория катастроф и ее приложения /
Т. Постон, И. Стюарт. – М. : Мир, 1980. – 607 с.
References
1. Khaken, H. (1985). Synerhetyka: Yerarkhyy neustoichyvostei v samoorhanyzuiushchykhsia systemakh y ustroistvakh [Synergetics: Hierarchies of instabilities in self-organizing systems and devices]. Moscow, 424 p. [in Russian].
2. Ponomarev, A. A. (2004). Synerhetyka zhyvykh system
[Synergetics of living systems]. Kyiv, 77 p. [in Ukrainian].
3. Shatkovska, H. I. (2009). Synerhetyka yak metod
doslidzhennia skladnykh vidkrytykh system [Synergetics
as a method of research of complex open systems]. Zbirnyk
naukovykh prats Kamianets-Podilskoho natsionalnoho universytetu imeni Ivana Ohiienka – Collection of scientific
works of Kamyanets-Podilsky National University named
after Ivan Ogienko. P. 331–334. [in Ukrainian].
4. Ievtodiuk, A. V. (2002). Synerhetychni zasady modeliuvannia osvitnikh system [Synergetic principles of modeling
of educational systems]: . Extended abstract of candidate’s
thesis. Kyiv. [in Ukrainian].
5. Kremen, V. H., & Ilin, V. V. (2012). Synerhetyka v osviti: kontekst liudynotsentryzmu [Synergetics in education: the
context of human-centeredness]. Kyiv, 368 p. [in Ukrainian].
6. Anisimov, I. O. (2014). Synerhetyka [Synergetics].
Kyiv, 511 p. [in Ukrainian].
7. Kamyshyn V. V., Reva O. M., Burdelna Ye. A., &
Trushkovskyi K. Yu. (2019). Synerhetyka osobystisnooriientovanoho rozvytku akademichnoi obdarovanosti
[Synergetics of personality-oriented development of academic giftedness]. Osvita ta rozvytok obdarovanoi osobystosti – Education and development of gifted personality.
1 (72). P. 53–62. [in Ukrainian].
8. Reva, O. M., Kamyshyn, V. V., Radetska, S. V.,
Malynovshevska, A. V., Burdelna, Ye. A., & Lypchanska,
L. M. (2019). Metody i modeli kvalimetrii synerhetychnoho
efektu u dydaktytsi [Methods and models of synergetic effect
qualimetry in didactics]. Kyiv, 235 p. [in Ukrainian].
9. Nykolys, H., & Pryhozhyn Y. (1979).
Samoorhanyzatsyia v neravnovesnykh systemakh [Self-
organization in nonequilibrium systems]. Moscow, 512 p.
[in Russian].
10. Hylmor, R. (1984). Prykladnaia teoryia katastrof
[Applied catastrophe theory]. Moscow, 285 p. [in Russian].
11. Arnold, V. Y. (1990). Teoryia katastrof [Theory of catastrophes]. Moscow, 128 p. [in Russian].
12. Sallyvan, B. (2014). Effekt plato. Kak preodolet zastoi y dvyhatsia dalshe [Plateau effect. How to overcome
stagnation and move on]. Moscow, 320 p. [in Russian].
13. Kamyshyn, V. V., Reva, O. M. (2016). Teoretychna
model kvalimetrychnoho prohnozuvannia rozvytku akademichnoi obdarovanosti [Theoretical model of qualimetric
forecasting of academic giftedness]. Osvita ta rozvytok obdarovanoi osobystosti – Education and development of gifted
personality. 2. P. 13–20. [in Ukrainian].
14. Reva, A. N., Borsuk, S. P., Myrzoeva, B. M., &
Kamyshyn, V. V. (2013). Splain-model formyrovanyia professyonalnykh navykov u avyatsyonnykh operatorov [Spinamodel of formation of professional skills of aviation operators]. Elmi məcmuələr: Jurnal Milli Aviasiya Akademiyasinin.
Cild. 15. 1. P. 89–97. [in Ukrainian].
15. Nechaev, Yu. Y. (2013). Filosofskie aspektu realizatsii problem sovremennoi teorii katastrof v yntehryrovannoi
dynamycheskoi srede [Philosophical aspects of the implementation of problems of modern catastrophe theory in
an integrated dynamic environment]. Shtuchnyi intelekt –
Artificial Intelligence. 3. P. 6–18. [in Ukrainian].
16. Zade, L. (1976). Poniatye lynhvystycheskoi peremennoi y eho prymenenye k pryniatyiu pryblyzhennukh reshenyi
[The concept of linguistic variable and its application to approximate solutions]. Moscow, 165 p. [in Russian].
17. Elfimov, H. M. (2009). Poniatye «novoho» v teoryy
emerzhentnoi evoliutsyy [The concept of “new” in the theory
of emergent evolution]. Upravlencheskoe konsultyrovanye –
Management consulting. 1. P. 187–222. [in Russian].
18. Bohosviatska, A. I. (2015). Emerdzhentne upravlinnia ta samoupravlinnia yak novyi pedahohichnyi pryntsyp
[Emergent management and self-government as a new
pedagogical principle]. Zarubizhna literatura v shkolakh
Ukrainy – Foreign literature in schools of Ukraine. 6. P. 25–
28. [in Ukrainian].
19. Kapinus, O. S. (2020). Systemnyi pidkhid do formuvannia profesiinoi subiektnosti maibutnikh ofitseriv
zbroinykh syl Ukrainy [System approach to the formation
of professional subjectivity of future officers of the Armed
Forces of Ukraine]. Innovatsiina pedahohika – Innovative
pedagogy. P. 180–183. [in Ukrainian].
20. Reva, O. M., Kamyshyn, V. V., & Sahanovska, L. A.
(2021). Prapor katastrof «histerezys» yak model protsesu
rozvytku / ruinatsii znan, umin, navychok [Flag of catastrophes “hysteresis” as a model of the process of development /
destruction of knowledge, skills, abilities]. Suchasni enerhetychni ustanovky na transporti, tekhnolohii ta obladnannia dlia yikh obsluhovuvannia SEUTTOO-2021 – Modern
power plants in transport, technology and equipment for
their maintenance SEUTTOO-2021. Kherson, P. 268–271.
[in Ukrainian].
21. Poston, T., & Stiuart, Y. (1980). Teoryia katastrof y
ee prylozhenyia [Catastrophe theory and its applications].
Moscow, 607 p. [in Russian].
