Evaluator

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Beschreibung

Der Evaluator ist das Evaluierungswerkzeug, welches von JACK für Berechnungen aller Art (z.B. mathematische und chemische Berechnungen) verwendet wird. Der Evaluator wird daher sowohl für die Erzeugung von Variablen genutzt, als auch um die Prüfregeln für richtige Antworten bzw. Feedbacknachrichten auszuwerten. Er beherrscht eine Reihe von Funktionen, z.B. einfache arithmetische Operationen und Funktionen auf Zeichenketten, ist jedoch auch in der Lage mit Computer Algebra Systemen zu kommunizieren und dort Auswertungen vornehmen zu lassen. Derzeit ist der Evaluator in der Lage mit den beiden externen Systemen Sage und R zu kommunizieren. Der Evaluator bietet neben den oben beschriebenen Basisfunktionen einige CAS-Funktionen an, welche bestimmte festgelegte Auswertungen in den externen Systemen vornehmen. So kann beispielsweise mittels der Funktion isLinearlyIndependent geprüft werden, ob eine Menge von Vektoren linear unabhängig ist. Diese Funktion verwendet intern Sage, um eine Entscheidung zu finden. Der Evaluator meldet das Ergebnis dann an den JACK Kern zurück, welcher dieses weiter verarbeitet. Zudem können mit dem Evaluator auch Funktionen logisch miteinander verknüpft werden, also durch und, oder oder auch nicht.

Verwendung der Evaluator Ausdrücke im Feedback

Wird in einer Aufgabe beim Feedback eine Evaluator Regel angegeben, dann wird der Ausdruck dem Evaluator übergeben:

Hier wird ein Fill-In Feld darauf geprüft, ob es leer ist.

Der Rückgabewert der verwendeten Funktion muss zwingend ein Wahrheitswert sein. Also entweder es trifft zu und die Funktion gibt True zurück oder es trifft nicht zu und die Funktion gibt False zurück. Es können auch mehrere Funktionen folgendermaßen miteinander verknüpft werden:

Hier werden zwei Fill-In Felder darauf geprüft, ob sie die bestimmten Werte der beiden Variabeln x und y haben.

Die zwei &-Zeichen stehen für die logischen und-Verknüpfung. Es gibt auch die oder-Verknüpfung mit zwei senkrechten Strichen (||) und die nicht-Verknüpfung mit dem Ausrufezeichen (!). Hier ist die Auflistung der Verknüpfung A && B = C, dabei sind A, B Aussagen, die entweder True oder False sind. Daraus ergibt sich dann folgendes für C:

A B C
True True True
True False False
False True False
False False False

Bei der oder-Verknüfung A || B = C ergibt sich für C folgendes:

A B C
True True True
True False True
False True True
False False False

Für die nicht-Verknüpfung !A = B ergibt sich für B folgendes:

A B
True False
False True

Variablen erstellen

Der Evaluator kann beim Erzeugen aufgabenbezogener Variablen innerhalb der Variablenkonfiguration vorher erstellte Variablen nutzten.

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In diesem Beispiel werden die beiden Variablen a und b mit den Werten 5 bzw. 2 erstellt. Außerdem wird eine dritte Variable c erstellt, die das Produkt der beiden vorherigen Variablen bildet.

Neben den mathematischen Basisoperationen enthält der Evaluator diverse eigen-implementierte Funktionen, die teilweise auf externe Computer-Algebra-Systeme (Sage, R) zugreifen. Beim Benutzen einer solchen CAS-Funktion kann mittels evaluateInSage() oder evaluateInR() das entsprechende CAS verwendet werden.

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In diesem Fall enthält die Variable b die Fakultät der Zahl, die in der Variablen a enthalten ist, berechnet mit Hilfe des CAS Sage.

Funktionen

Der Evaluator beinhaltet viele verschiedene Funktionen, die alle in JACK für die Aufgabendarstellung benutzt werden können. Hier geben wir eine vollständige Liste aller angebotenen Funktionen mit ihrer Funktionalität.

Hinweise

  • Wenn man zwei oder mehr Funktionen miteinander verknüpft fallen die Anführungszeichen weg: equalsExpr(evalEq('5','5'),'0') (Das gilt für Jack2)

Änderungen in JACK3

Die folgenden Änderungen beziehen sich nur auf JACK3.

Evaluatorausdrücke werden immer geparsed und evaluiert. Eckige Klammern können eingefügt werden, um das Evaluieren von Gesamt- und Teilausdrücken zu verhindern. Es gibt Funktionen, welche nicht innerhalb von eckigen Klammer auftauchen dürfen. Bei diesen entsteht beim parsen eine Fehler (random, getRandomFromList, chooseFromComplement, ...). Einige Funktionen, evaluieren die Argumente nicht, um bspw. die Syntax zu analysieren (isIntegerNumber, isMatrix, isSum, isProduct, ...).


Beispiele:

Variablenname Ausdruck Wert
[var=A] 1+1 2
[var=B] [1+1] 1+1
[var=C] 1+[var=A] 3
[var=D] 1+[var=B] 3
[var=E] [1+[var=A]] 1+2
[var=F] [1+[var=B]] 1+1+1
[var=J] getFromList(1,list(2,3,4)) 3
[var=K] getFromList(1,list(2,[2+5],4)) 2+5
[var=L] getFromList(1,list(2,[var=A],4)) 2
[var=M] getFromList(1,list(2,[var=B],4)) 1+1
[var=N] getFromList([1+1],list(2,3,4)) 4
[var=O] getFromList([var=A],list(2,3,4)) 4
[var=P] getFromList([var=B],list(2,3,4)) 4
[var=Q] [getFromList(1,list(2,3,4))]

getFromList(1,list(2,3,4))

[var=R] [random()] EXCEPTION
[var=S] [getRandomFromList(list(1,2,3,4,5))] EXCEPTION
[var=T] isIntegerNumber([1+1]) false
[var=U] isIntegerNumber(1+1) false
[var=V] isIntegerNumber([var=A]) true
[var=W] isIntegerNumber([var=B]) false