Образование и практика

Добрый день

А вот каково качество/эффективность ВУЗовского образования? Аналитическая геометрия изучается в первом семестре и считается довольно легким курсом, что вполне справедливо. Ну хорошо, вот курс пройден и экзамен сдан. Начинает человек работать (по окончании ВУЗа или раньше), и занимается "компьютерной графикой". И приходится ему решать небольшие задачки. Напр

Луч v пересекает поверхность 3D объекта в точке p где известна нормаль к поверхности n. Требуется найти направление отраженного луча v' по правилу "угол падения равен углу отражения"

Ну или чуть по-другому

Ситуация та же но требуется найти преломленный луч, коэффициент преломления ior задан.

Справится ли человек с такими? Варианты

1. Легко справится
2. Подумает и решит
3. Ни фига не решит
4. Ваш вариант

0

Igor3D, блин, ейчас неохота, ибо только что начал бражничать. Завтра постараюсь написать.

0

Сообщение от DedFriend Важно понимать, что человек, изучавший аналитическую геометрию, знает, что такие задачи решаются. Формулы он может и не помнить, но то, что для решения таких задач существуют общие алгоритмы, он и так знает и "велосипеды" избретать не станет. Вузовский курс математики для технических вузов, вообще, заточен именно на рассмотрение классов задач, которые (с учетом специфики вуза) могут встретиться при практической работе и приемов их решения. Причем обычно обучение строится так, что думать над решением не надо. Надо определить к какому классу задач относится встретившаяся проблема. Тогда можно искать приемы решения. Возможно читать справочники, но класс к которому относится проблема уже ясен. Надо сказать, что рассмотренные в вузе классы задач, охватывают огромное количество встречающихся на практике.

Думаю что понял Вашу мысль, и насчет "огромного количества" - чистая правда. Но ведь Вы говорите о том "как это (по-хорошему) должно было (бы) быть", а на деле этого нет. Какой типовой прием используется для обеих задачек? Ответа (пока) нет

Добавлено через 1 минуту

0

Сообщение от Igor3D Какой типовой прием используется для обеих задачек?

Типовой приём в 3Д графике или в математике?

0

Сообщение от Shamil1 Типовой приём в 3Д графике или в математике?

В очень многих областях, 3D графика не исключение. Аналогия std::vector - самый простой контейнер но и нужен чаще всего

0

Сообщение от Igor3D В очень многих областях, 3D графика не исключение.

Чтобы знать типовой приём в 3Д графике, нужно иметь опыт работы с 3Д графикой.

А с точки зрения математики в задаче ничего сложного.

0

Сообщение от Shamil1 А с точки зрения математики в задаче ничего сложного.

Хорошо

У меня проездной Предъявляем

0

Сообщение от Igor3D Предъявляем

1

на всякий случай добавлю код для второй задачи

0

Сообщение от Shamil1 на всякий случай добавлю код для второй задачи

Интересный код на Haskell, спасибо. Но как решаются такие задачки, какой типовой прием используется - формулировать не хотите. Ладно, попробую я

Схема решения:

1. Исходный вектор раскладывается на сумму 2 перпендикулярных векторов, вдоль и поперек заданного направления, которое в задаче обычно хорошо заметно, очевидно. Напр в наших это нормаль n. Первый вектор получается скалярным произведением, второй - вычитанием первого из исходного. Начало всегда одно и то же, рисуем что-то типа
Заметим что длины векторов будут

length(v1) = length(v) * cos(a)
length(v2) = length(v) * sin(a)

Где a - угол между исходным вектором v и заданным направлением n

2. Исходя из специфики конкретной задачи один или оба вектора-слагаемых модифицируются, часто на что-то множатся, т.е. просто меняем их длину

3. Возвращаем сумму измененных векторов, это результат.

Это все, переходим к нашим примерам. Для отраженного луча достаточно инвертировать первый вектор (проекцию на нормаль), т.е. домножить его на -1. К этому простому выводу можно прийти нарисовав чертеж.
Расписывая v2 получим ту самую двоечку. А если еще обойтись без v1 и v2, то
Как пишут везде. Др словами замаскированное алгеброй решение может казаться неочевидным

С преломленным лучом чуть хитрее. По Снеллиусу (оптика, школьный курс физики)

sin(b) = sin(a) * k
где
a и b - входной и выходной углы луча с нормалью,
k - коэффициент преломления

Конечно можно найти синусы, углы, их разницу и довернуть луч на эту разницу. Но это длинно и коряво.
Лучше так. Нам надо домножить вектора-слагаемые, причем так чтобы они соответствовали cos/sin нового угла. Множитель для второго слагаемого известен (коэффициент преломления), для первого найдем исходя из того что длина вектора должна остаться неизменной, напр так

X2 * k1 * k1 + Y2 * k * k = X2 + Y2
где
X2 и Y2 - квадраты длин векторов-слагаемых
k - коэффициент преломления

Отсюда находим k1 и возвращаем
Вроде все. С преломлением, правда, есть парочка нюансов, ну это для тех кому интересно

0

Сообщение от Igor3D какой типовой прием используется - формулировать не хотите

Ну я же не знаю, какой приём типовой .

Сообщение от Igor3D С преломлением, правда, есть парочка нюансов, ну это для тех кому интересно

Передо мной, в частности встал вопрос, какой вектор нужно возвращать. Варианты были:
- вектор той же длины
- проекция вектора на нормаль той же длины
- вектор с длинной, пропорциональной скорости света

Сообщение от Igor3D А если еще обойтись без v1 и v2, то

Я специально писал одно действие на строку, чтобы было легко понять суть действий.

0

0

Сообщение от Igor3D Поэтому грамотно задавать 2 параметра: ior_in и ior_out, они равны установкам материала без всяких пересчетов

Если длина вектора не меняется, то не нужны два коэффициента, достаточно их отношения.

Сообщение от Igor3D Второй нюанс.

Понятно, что предложенный код - это прототип. В реальном боевом коде будут проверки. Как минимум, нужно убедиться, что направление нормали соответствует заявленному в задаче (а не противоположное). А если (отношение коэффициентов преломления) k > 1, то нужно ещё убедиться, что преломление будет (а не полное отражение).

0

Сообщение от Shamil1 Если длина вектора не меняется, то не нужны два коэффициента, достаточно их отношения.

Объективно да, но объяснения "луч входит или выходит, откуда/куда" все равно неизбежны, поэтому лучше задать это явно

Сообщение от Shamil1 направление нормали соответствует заявленному в задаче (а не противоположное)

v1 = n * dot(v, n) получается одинаковым с прямой/инверсной нормалью. Обязательна нормировка нормали

Сообщение от Shamil1 нужно ещё убедиться, что преломление будет (а не полное отражение).

Да, именно этот нюанс я имел ввиду (образование чувствуется)

Возвращаясь к исходному вопросу "справится или нет". Да, "найдет в интернете" - такое решение используется. Хотя обычно так достигается рабочий код, для новой подобной задачи поиск повторяется. И такой способ используется относительно редко. На первом месте, с большим отрывом,

Учи матчасть !

(часто произносимое с каким-то зверячим кайфом ) Т.е. найти нужные ф-ции/методы в используемом API/либе. Для популярных/типовых задачек (как в стартовом посте) это часто работает. Нередко под это подводится "идейная база", мол, программист/профессионал и не должен вникать во все подробности что там делается "под капотом" используемых инструментов.

А попытки использовать аналитическую геометрию.. Я лично таких не видел

0

Прежде, чем обсуждать эффективность ВУЗовского образования, нужно договориться о самом термине "эффективность". Если считать эффективностью образования способность прошедшего курс к самостоятельной работе (в сравнении с тем, кто курс не проходил), то ВУЗовское образование вполне эффективно. Если взять тысячу прошедших и тысячу не учившихся и дать им одинаковую задачу, то тысяча учившихся уверенно победит.

Другое дело, что могут быть отдельные личности, которые учатся сами (по книгам, по материалам Сети). Ярким примером такой личности был покойный Крис Касперски. Но это - "штучный товар".

0

Сообщение от Catstail Прежде, чем обсуждать эффективность ВУЗовского образования, нужно договориться о самом термине "эффективность". Если считать эффективностью образования способность прошедшего курс к самостоятельной работе (в сравнении с тем, кто курс не проходил), то ВУЗовское образование вполне эффективно. Если взять тысячу прошедших и тысячу не учившихся и дать им одинаковую задачу, то тысяча учившихся уверенно победит.

Если сравнивать сверстников, то прошедший - личность более зрелая, поэтому его шансы выше, об этом разговор уже был. Но вот "уверенно победит" - проблематично. Где Вы возьмете "тысячу не учившихся"? Это кто? Если "слесарь Вася" - так он вообще никакие задачи не решает. А если "фанат" бредящий своим движком, то наоборот, он, хоть и не Касперский, но порвет выпускника как Тузик грелку, он этим живет.

И что за "способность к самостоятельной работе"? В чем она заключается? В умении гуглить, что ли? По-моему это зависит от увлеченности человека, вуз этого не вставит. И почему "найти в инете" = хорошо? По моим наблюдениям, инет забит низкопробной инфой, справиться с этим молодому человеку явно не под силу. Впрочем, подобные песни были и в мое время, мол, "надо научить вас работать с литературой, самостоятельно и.т.п." Надо было молчать и терпеливо ждать когда эта хрень кончится.

О термине "эффективность" - думаю не стоит мудрить. Решает человек задачки стартового поста "сходу", без шпаргалок и гуглы - значит хорошее образование, эффективное. Если скалярное произведение - не базовые знания, то какие ж тогда базовые? Если за этим уже надо в инет - ну хреновое образование

0

Igor3D, где взять тысячу - проблемы не мои... А того, кто тщится доказать, что высшее образование неэффективно. Найти тысячу можно (напр. набрать их из числа выпускников техникумов; высшее образование в РФ не поголовно).

Сообщение от Igor3D И что за "способность к самостоятельной работе"? В чем она заключается? В умении гуглить, что ли? По-моему это зависит от увлеченности человека, вуз этого не вставит.

- в чём заключается? Во многом: в знаниях (приобретаемых в ВУЗе), в знании типовых решений, в умении распределить время и ресурсы, и да - в умении искать информацию (гуглить).

Сообщение от Igor3D А если "фанат" бредящий своим движком, то наоборот, он, хоть и не Касперский, но порвет выпускника как Тузик грелку, он этим живет.

- у меня есть такой пример. Человек кончил школу, высшего образования у него нет. Он почти 20 лет делает дома 3D-игру. Пишет на C++, который систематически тоже не изучал. Успехи, скажем так, скромны. Так что и фанаты бывают разные.

Тем не менее, кое в чём вы правы: увлеченность, мотивацию ВУЗ давать не обязан. Его задача - дать образование. Так с этим разумные люди и не спорят.

Сообщение от Igor3D О термине "эффективность" - думаю не стоит мудрить. Решает человек задачки стартового поста "сходу", без шпаргалок и гуглы - значит хорошее образование, эффективное. Если скалярное произведение - не базовые знания, то какие ж тогда базовые? Если за этим уже надо в инет - ну хреновое образование

- да, конечно. Но я, как преподаватель, могу сказать на это следующее. Моя бы воля, я бы таких (которые так и не поняли, что такое скалярное произведение) отчислял бы после первой сессии. Но это слишком "деликатный" вопрос, который много чего затрагивает.

Сухой остаток - высшее образование (даже с пробелами) - лучше, чем полное его отсутствие. Этот итог прекрасно подвёл Василий Шукшин:

"...Они посмотрели друг на друга... Инженер улыбнулся, и ясно стало, что
вовсе он не злой человек -- улыбка у него простецкая, доверчивая. Просто,
наверно, на него, по его молодости и совестливости, навалили столько дел в
совхозе, что он позабыл и улыбаться, и говорить приветливо -- не до этого
стало.
-- Учиться надо, дружок, -- посоветовал инженер, -- тогда все будет
понятно.
-- Да при чем тут -- учиться, учиться, -- недовольно сказал Моня. --
Вот нашли одну тему: учиться, учиться... А ученых дураков не бывает?
Инженер засмеялся... и встал.
-- Бывают! Но все же неученых их больше..."

Рассказ называется "Вечный двигатель". Выделение моё.

0

Сообщение от Catstail где взять тысячу - проблемы не мои... А того, кто тщится доказать, что высшее образование неэффективно.

Предложил оценить эффективность - вот уже "тщится доказать", узнаю советскую школу демагогии

Сообщение от Catstail у меня есть такой пример. Человек кончил школу, высшего образования у него нет. Он почти 20 лет делает дома 3D-игру. Пишет на C++, который систематически тоже не изучал.

Это далеко не худший вариант. Слава богу что он ее не продвигает

Дорогие братья и сестры! Я хочу поведать вам о великой игре которую я написал еще на компьютере ...

Один такой уже с месяц изливается на этом форуме. Но в целом "переболеть" своим движком/игрой - дело хорошее, а может и необходимое чтобы стать специалистом. И причем тут образование? Какая связь? Ведь сделал же Миша Денио "капитана комика" что я когда-то с удовольствием играл! Осознать что "это было другое время" (которое прошло) - ну такую философскую задачу я бы перед вузом не ставил. А о преподавании плюсов (и вообще "технологий") в вузе - лучше не углубляться

Сообщение от Catstail - в чём заключается? Во многом: в знаниях (приобретаемых в ВУЗе), в знании типовых решений, в умении распределить время и ресурсы, и да - в умении искать информацию (гуглить).

Ну как-то Ваш список не особо обширен И на первом месте - базовые знания и типовые решения, и это правильно. Только вот гордиться тут нечем

Сообщение от Catstail Моя бы воля, я бы таких (которые так и не поняли, что такое скалярное произведение) отчислял бы после первой сессии.

Как преподу Вам конечно виднее, но согласитесь: "натаскать" ребят на типовые задачки - проблем никаких, просто включить пяток таких (а лучше десяток) в лекции, проработки и экзамены. И все. Понимаю что менять порядок (существующий сотни лет) никто не будет.
Кроме того, есть вещь что формально не задача вуза, но очень нужна: столкновение со "спецификой". Достаточно заменить задачки стартового на менее известные (той же сложности) - и увидим обычную картину в моих темах

Ну это же фи-зи-ка (он же па-мят-ник). Вот у физиков и спрашивайте, я тут причем? Давайте формулы, реализую. Каждый должен заниматься своим делом и.т.п.

И профессионал, махнув хвостиком, удаляется жрать std:: и (конечно же) "собирать" (это его дело). Заметим что если (иногда) удается на него "надавить" - он решает без особых проблем, со знаниями все норм.

Сообщение от Catstail Василий Шукшин

Рассказ помню, только по-моему называется он иначе. А вообще гад он был, Шукшин, умел "рвать душу", садюга. А как аргумент слабо. В случае вечного двигателя мы точно знаем: опровержение должно быть, ищем его (прилагая все силы) и, конечно, находим. Но в реальных задачах мы редко можем заявить "так быть не должно". Поэтому мораль "надо учиться" (она же "ученье-свет") конечно бесспорна, но на деле ничего не дает, просто лозунг

0

Сообщение от Igor3D Предложил оценить эффективность - вот уже "тщится доказать", узнаю советскую школу демагогии

- а я узнаю интеллектуального гопника... (Из другого рассказа Шукшина, который называется "Срезал") Все ваши посты - это сплошные наскоки на высшее образование, нет?

Сообщение от Igor3D Ну как-то Ваш список не особо обширен

- зато каждый пункт очень ёмкий. Не согласны, предложите свой.

Сообщение от Igor3D Как преподу Вам конечно виднее, но согласитесь: "натаскать" ребят на типовые задачки - проблем никаких, просто включить пяток таких (а лучше десяток) в лекции, проработки и экзамены. И все.

- все ваши мысли отдают дилетантизмом, но эта - просто шедевр! Сами же указали центральную проблему образования - отсутствие мотивации (следствие массовости и обязательности). Но мотивация не вырабатывается натаскиванием. Скорее уж натаскивание отбивает мотивацию. Зря спорите...

Сообщение от Igor3D Рассказ помню, только по-моему называется он иначе.

- да, рассказ называется "Упорный". Конечно, с вечным двигателем чуть легче. С реальными задачами (про которые неизвестно, есть решение или нет) - сложнее. Так тем актуальнее лозунг "учиться надо, дружок"...

А вообще-то вы легко выиграете все споры, если предъявите "городу и миру" примерно следующее: "Вот задача, решение которой было совсем не очевидным. И я решил её без всякого образования!" C этим фактом оппонентам спорить будет трудно. Дерзайте!

1

В новостях про батискаф в Турции прочитал: "Уровень погружения батискафа составил около 20 метров, где давление достигает приблизительно 20 кПа".

Очевидно, автор не представляет, что такое 1 кПа, хотя в школе это изучали. Вопрос, почему ему здравый смысл не подсказывает, что раз он не знает, что это такое, то и большинство читателей тоже уже давно забыли, что это такое? Что для читателя нет разницы между 20 кПа и 300 кПа. Логичней было бы указать давление в атмосферах.

0

Shamil1, это ерунда... Вот зацените: Выращивание мандаринов в открытом грунте, при наблюдаемом атмосферном давлении от 0 до 10 атм. Причем ни авторы, ни переводчик этой научной статьи на такие мелочи внимание не обратили...
https://habr.com/ru/companies/... t_28007018

1