Kurikulum umělé inteligence pro základní a střední školy

Umelá inteligencia v informatike na úrovni stredných a vysokých škôl

Ucelená koncepcia vzdelávania UI pre informatiku na 2. stupni základných a stredných škôl je rozdelená do troch úrovní. Odporúčaným minimom je interaktívny príbeh William & Meriwether. Prostredníctvom neho žiaci získajú základný prehľad v oblastiach, ako sú dáta, zariadenia, strojové učenie a zaujatosť.

Na prehĺbenie a rozšírenie získaných vedomostí sa používa tzv. karty. Každá karta predstavuje jeden základný koncept umelej inteligencie a je súčasťou balíčka s ďalšími kartami. Karty v balíčku na seba nadväzujú a je dobré lineárne prejsť všetky činnosti, ktoré balíček ponúka.

Pre hlbšie pochopenie oblasti strojového učenia je k dispozícii učebnica založená na projektoch Strojové učenie pre deti.

Rozdiely medzi algoritmickým prístupom a strojovým učením sú zásadné pre vysvetlenie teoretického konceptu umelej inteligencie a strojového učenia. Sú zhrnuté v tabuľke na základe  výskum Matti Tedre a Henriikka Vartiainen:

Prístup založený na algoritmoch

Formalizácia problému

Návrh riešenia vo forme algoritmu

Implementácia riešenia krok za krokom

Kompilácia, spustenie a testovanie programu

Prístup strojového učenia

Opis problému a zber údajov

Čistenie, úprava a anotovanie údajov

Trénovanie modelu strojového učenia

Testovanie modelu a jeho prípadná úprava (aj súbor údajov)

William & Meriwether

Odporúčaným úvodom do umelej inteligencie v informatike je osvedčený interaktívny príbeh William & Meriwether. Hravou formou rieši 4 vzdelávacie ciele:

1. Žiaci uvedú konkrétne príklady údajov.
2. Opíšu zariadenia použité na zber údajov.
3. Spolu s učiteľom definujú pojem strojové učenie.
4. Vysvetlia pojem zaujatosť.

Dotácia: 3×45 minút
Cieľová skupina: žiaci 6. ročníka a starší
Metódy: 1. hodina, 2. hodina, 3. hodina
Webový seminár: Vyučovanie online

Príbeh je pripravený na hranie. Pred hodinou je potrebné prejsť metodické materiály a vytlačiť pracovné listy.

Karty

Karty sú metodickým materiálom pre aktivity. Každá karta predstavuje jeden kľúčový koncept umelej inteligencie a je súčasťou balíčka ďalších kariet. Karty v balíčku na seba nadväzujú a je dobré lineárne prejsť všetky aktivity ponúkané v balíčku.

Dátový balík (2×45 minút)

Balík strojového učenia (4×45 minút)

Etický balíček (2×45 minút)

Učebnica strojového učenia pre deti

Praktická učebnica založená na projektoch, ktorá pomáha deťom pochopiť, čo je strojové učenie a ako funguje. Obsahuje 13 projektov, v ktorých deti trénujú modely strojového učenia a skúšajú ich priamo na programovacej platforme Scratch.

Učebnica je určená pre deti vo veku od 12 rokov a využíva bezplatné prostredie Machine Learning for Kids s rovnakým názvom.

Učebnicu si môžete kúpiť vo väčšine kníhkupectiev v Českej republike a v niektorých kníhkupectvách na Slovensku. Môžete si ju tiež objednať v e-shope AI pre deti za cenu 420 Kč. Školy a knižnice majú zľavu 25 %.

Úvodný webinár Umelá inteligencia v informatike pre 2. stupeň základných a stredných škôl