Μηχανική μάθηση: εκπαιδεύοντας τον υπολογιστή -Machine Learning: training a computer

Enviat per aparousinas el dg., 04/04/2021 - 11:02

General Info


Μηχανική μάθηση: εκπαιδεύοντας τον υπολογιστή -Machine Learning: training a computer
Abstract

Ο σκοπός της εκπαιδευτικής πρακτικής είναι να δώσει τη δυνατότητα στους μαθητές να γνωρίσουν νέες έννοιες που σχετίζονται με την τεχνολογία και την χρήση της, όπως είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη και η Μηχανική Μάθηση. Οι μαθητές αντιλαμβάνονται πως μπορεί μια μηχανή (software ή hardware) να μάθει να εκτελεί συγκεκριμένα πράγματα σύμφωνα με την εκπαίδευση της από τον άνθρωπο. Εξετάζεται ο ρόλος των δεδομένων και των μοτίβων στην εκπαίδευση μιας μηχανής.

Η εκπαιδευτική πρακτική έχει 2 άξονες:

Στον πρώτο άξονα, παρουσιάζονται συγκεκριμένες θεωρητικές έννοιες μέσω παραδειγμάτων και τριών (3) δραστηριοτήτων, με οδηγίες από σχετικά φύλλα εργασίας. Στόχος τους είναι να επεξεργαστούν οι μαθητές τις νέες έννοιες , ώστε να αναπτύξουν κριτικά τη δική τους άποψη και γνώση πάνω στην χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης και της Μηχανικής Μάθησης στην πραγματικότητα. Για το λόγο αυτό, καλούνται οι μαθητές να συζητήσουν και να απαντήσουν σχετικά ερωτήματα δεοντολογίας και ηθικής σε σχέση με την χρήση αυτής της τεχνολογίας

Στον δεύτερο άξονα της εκπαιδευτικής πρακτικής οι μαθητές καθοδηγούνται να υλοποιήσουν 2 απλές εφαρμογές που έχουν σχέση με τη Μηχανική Μάθηση.

Η 1η εφαρμογή είναι μια προσομοίωση ενός αυτοματοποιημένου language bot στο Scratch 3.,όπου δέχεται κάποιες λέξεις στα Αγγλικά και τις μεταφράζει σε μια άλλη γλώσσα (Γαλλικά). Σκοπός, να προγραμματίσουν και να εκπαιδεύσουν οι μαθητές την εφαρμογή.

Στη 2η εφαρμογή οι μαθητές καλούνται να εκπαιδεύσουν ένα πραγματικό σύστημα Μηχανικής Μάθησης μέσω του https://machinelearningforkids.co.uk/, να αναγνωρίζει 3 χρώματα και ύστερα, χρησιμοποιώντας την εκπαίδευση αυτή να τροποποιήσουν σχετική εφαρμογή στο Scratch που κάνει χρήση της δυνατότητας αυτής του συστήματος

Συμπερασματικά, οι μαθητές αναφέρουν τις εντυπώσεις τους από την 1η επαφή τους με την τεχνολογία της Μηχανικής Μάθησης και τους υπενθυμίζεται πως η τεχνολογία αυτή μπορεί να συσχετιστεί με διάφορους τομείς STE (A) M κατά την ανάπτυξη εφαρμογών στην πραγματικότητα.

 

The purpose of this educational practice is to give the students the opportunity to know about Artificial Intelligence and Machine Learning, examine how a machine can learn by human and which is the role of data and patterns in this train.

The practice has 2 sections.

The first section present theoritical concepts by examples and 3 specific activities guided by worksheet and call the students to process all the information to develop new knowledge about this technology.Additionally, the educational practice call the students to discuss about the use of AI and Machine Learning in real life presented specific examples. Furthermore, the students must learn and develop some critical ethical questions about the use of Machine Learning technology like bias data and how autonomous must be a machine?

At the second section (with work sheets), students will use the information that met at first to create 2 apps with Scratch 3. One simple digital language vocal bot translation program that simulate a machine system that have been trained to recognize words from one language to other and one app with Scratch 3. that use a real Machine Learning System, to recognize specific colors (by https://machinelearningforkids.co.uk)

At the conclusion students will discuss their impressions about this first contact with the technology of Machine Learning. Remind them at the end that the Machine Learning technology can be used by many STE (A) M section in real life.


STEAM2021 Conference
On
Practice's Language
Greek
STEAM discipline
Technology
Engineering
Technology Area/Topic
Algorithm Design
Artificial Intelligence
Big Data
ICT
Informatics
Educational Robotics
Digital manufacturing
Engineering Area/Topic
Systems engineering
Software engineering
Coding , Programming
License
CC BY-NC-SA
Leading author of the practice
Παρουσίνας Αλέξανδρος - Parousinas Alexandros
Author's occupation
Εκπαιδευτικός Πληροφορικής Β/Θμιας Εκπαίδευσης - Computer Science Teacher
Author's organization
Γυμνάσιο Λ.Τ. Παρανεστίου Δράμας

Audience and Educational Framework


Audience
Educator
Learner
Author
Students
Audience competence
Beginner
Educational/EQF level
4
Age Range
12-15
Educational/Training framework
Middle/junior high school
Teachers

Educational Details


Educational Subject
Informatics - Πληροφορική
Description of the practice

Ο σκοπός της εκπαιδευτικής πρακτικής είναι να δώσει τη δυνατότητα στους μαθητές να γνωρίσουν νέες έννοιες που σχετίζονται με την τεχνολογία και την χρήση της, όπως είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη και η Μηχανική Μάθηση. Οι μαθητές αντιλαμβάνονται πως μπορεί μια μηχανή (software ή hardware) να μάθει να εκτελεί συγκεκριμένα πράγματα σύμφωνα με την εκπαίδευση της από τον άνθρωπο. Εξετάζεται ο ρόλος των δεδομένων και των μοτίβων στην εκπαίδευση μιας μηχανής.

Η εκπαιδευτική πρακτική έχει 2 άξονες:

Στον πρώτο άξονα, παρουσιάζονται συγκεκριμένες θεωρητικές έννοιες μέσω παραδειγμάτων και τριών (3) δραστηριοτήτων, με οδηγίες από σχετικά φύλλα εργασίας. Στόχος τους είναι να επεξεργαστούν οι μαθητές τις νέες έννοιες , ώστε να αναπτύξουν κριτικά τη δική τους άποψη και γνώση πάνω στην χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης και της Μηχανικής Μάθησης στην πραγματικότητα. Για το λόγο αυτό, καλούνται οι μαθητές να συζητήσουν και να απαντήσουν σχετικά ερωτήματα δεοντολογίας και ηθικής σε σχέση με την χρήση αυτής της τεχνολογίας

Στον δεύτερο άξονα της εκπαιδευτικής πρακτικής οι μαθητές καθοδηγούνται να υλοποιήσουν 2 απλές εφαρμογές που έχουν σχέση με τη Μηχανική Μάθηση.

Η 1η εφαρμογή είναι μια προσομοίωση ενός αυτοματοποιημένου language bot στο Scratch 3.,όπου δέχεται κάποιες λέξεις στα Αγγλικά και τις μεταφράζει σε μια άλλη γλώσσα (Γαλλικά). Σκοπός, να προγραμματίσουν και να εκπαιδεύσουν οι μαθητές την εφαρμογή.

Στη 2η εφαρμογή οι μαθητές καλούνται να εκπαιδεύσουν ένα πραγματικό σύστημα Μηχανικής Μάθησης μέσω του https://machinelearningforkids.co.uk/, να αναγνωρίζει 3 χρώματα και ύστερα, χρησιμοποιώντας την εκπαίδευση αυτή να τροποποιήσουν σχετική εφαρμογή στο Scratch που κάνει χρήση της δυνατότητας αυτής του συστήματος

Συμπερασματικά, οι μαθητές αναφέρουν τις εντυπώσεις τους από την 1η επαφή τους με την τεχνολογία της Μηχανικής Μάθησης και τους υπενθυμίζεται πως η τεχνολογία αυτή μπορεί να συσχετιστεί με διάφορους τομείς STE (A) M κατά την ανάπτυξη εφαρμογών στην πραγματικότητα.

The purpose of this educational practice is to give the students the opportunity to know about Artificial Intelligence and Machine Learning, examine how a machine can learn by human and which is the role of data and patterns in this train.

The practice has 2 sections.

The first section present theoritical concepts by examples and 3 specific activities guided by worksheet and call the students to process all the information to develop new knowledge about this technology.Additionally, the educational practice call the students to discuss about the use of AI and Machine Learning in real life presented specific examples. Furthermore, the students must learn and develop some critical ethical questions about the use of Machine Learning technology like bias data and how autonomous must be a machine?

At the second section (with work sheets), students will use the information that met at first to create 2 apps with Scratch 3. One simple digital language vocal bot translation program that simulate a machine system that have been trained to recognize words from one language to other and one app with Scratch 3. that use a real Machine Learning System, to recognize specific colors (by https://machinelearningforkids.co.uk)

At the conclusion students will discuss their impressions about this first contact with the technology of Machine Learning. Remind them at the end that the Machine Learning technology can be used by many STE (A) M section in real life.


Duration of practice realisation
6 hores
Difficulty
Medium
Educational Use
curriculum - στα πλαίσια διδασκαλίας του μαθήματος Πληροφορικής

Learning Outcomes

Νέες γνώσεις σχετικά με την τεχνολογία της Μηχανικής Μάθησης  New Knowledges about Machine Learning

κατανόηση των βασικών εννοιών/Understanding: να μπορούν να περιγράφουν και να εξηγούν τα βασικά χαρακτηριστικά ενός συστήματος Μηχανικής Μάθησης, να διακρίνουν ποιες εφαρμογές βασίζονται σε αυτή την τεχνολογία, να σκέφτονται κριτικά σε σχέση με την επίδραση της τεχνολογίας αυτής στην κοινωνία

Εφαρμογή/Applying: Να μπορούν να αντιλαμβάνονται τη λειτουργία σχετικών εφαρμογών, να χρησιμοποιούν σχετικά απλές εφαρμογές Μηχανικής Μάθησης και να δημιουργούν χρησιμοποιώντας απλές οδηγίες

 


Orientation/Focus
acquire new knowledge
develop new skills
attain attitudes
Learners acquire the fun of gaming computer games in a group. Further they are confronted directly with the different developmen
Delivery mode
Blended learning

Hardware/Software/Other Resources

1 H/Y ανά μαθητή ( σε online διδασκαλία)

1 Η/Υ ή ζεύγος μαθητών στη δια ζώσης διδασκαλία

Διαδίκτυο

https://machinelearningforkids.co.uk

https://scratch.mit.edu/

https://www.autodraw.com/

https://quickdraw.withgoogle.com/

https://code.org/oceans

https://youtu.be/OeU5m6vRyCk    

https://youtu.be/x2mRoFNm22g  

https://youtu.be/ng4c1g3COfs

 


Implementation

(where and how the practice was implemented)


Country that was implemented
Grècia
Framework/οrganization that was applied to
Γυμνάσιο Λ.Τ. Παρανεστίου Δράμας & 2ο Γυμνάσιο Αριδαίας Πέλλας
Audience size
96

Description, evaluation and lessons learned
  • Ήρθαν σε επαφή με νέες πληροφορίες σχετικά με την τεχνολογία της Μηχανικής Μάθησης και της Τεχνητής Νοημοσύνης και με το πως μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατάλληλα χωρίς μεροληψία. Τέθηκαν και συζητήθηκαν ερωτήματα σχετικά με την επίδραση αυτής της τεχνολογίας στην κοινωνία

  • Εκπαίδευσαν ένα ρομπότ μέσω μια εφαρμογής προσομοίωσης

  • Δημιούργησαν μια συγκεκριμένη όμορφη ζωγραφιά με τη βοήθεια της εφαρμογής Μηχανικής Μάθησης Autodraw

  • Δημιούργησαν με το Scratch 3, ένα πρόγραμμα που προσομοιώνει τη λειτουργία ενός εκπαιδευμένου ψηφιακού μεταφραστή λέξεων από τα Αγγλικά στα Γαλλικά

  • Εκπαίδευσαν ένα πραγματικό σύστημα Μηχανικής Μάθησης στο να αναγνωρίζει συγκεκριμένα χρώματα “διαβάζοντας” εικόνες και στη συνέχεια τροποποίησαν μια απλή εφαρμογή στο Scratch 3 για να δουν το αποτέλεσμα της χρήσης της εκπαίδευσης αυτού του συστήματος

 

  • Meet new Knowledge about the Machine Learning Technology and how could be used appropriate without bias. Wonder about this and discuss about the impact of uses in Society

  • Trained a robot by an application simulation

  • Create specific beatifull paint with the help Autodraw machine learning app.

  • Create (coding) a program at Scratch 3 that simulate a language bot translator from English to French

  • Trained a real Machine Learning System with images to recognize three basic colors Red, Green and Blue. Then modify a program at Scratch that use the Knowledge of this system


Educational material/resources (file/URL) accompanying the practice


Educational material/resources
1o Φύλλo Εργασίας - worksheet1

License
CC BY-NC-SA
Educational Resource Type
presentation
Interactivity Type
mixed
Language

Greek

Educational Resource File
Adjunt Mida
AI_work sheet1.docx 8.43 KB

2o Φύλλo Εργασίας - worksheet2

License
CC BY-NC-SA
Educational Resource Type
exercise
Interactivity Type
mixed
Language

Greek

Educational Resource File
Adjunt Mida
AI_work sheet2.docx 104.78 KB

3o Φύλλo Εργασίας - worksheet3

License
CC BY-NC-SA
Educational Resource Type
simulation
Interactivity Type
mixed
Language

Greek

Educational Resource File
Adjunt Mida
AI_work sheet3.docx 848.82 KB

4o Φύλλo Εργασίας - worksheet4

License
CC BY-NC-SA
Educational Resource Type
exercise
Interactivity Type
active
Language

Greek

Educational Resource File
Adjunt Mida
AI_work sheet4.docx 437.54 KB

5o Φύλλo Εργασίας - worksheet5

License
CC BY-NC-SA
Educational Resource Type
exercise
Interactivity Type
active
Language

Greek

Educational Resource File
Adjunt Mida
AI_work sheet5.docx 778.93 KB

Rate this Practice

2 votes with an average rating of 5.

Anglès