Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Информатика Другие методич. материалыТехнологическая карта урока «Искусственный интеллект и машинное обучение»

Технологическая карта урока «Искусственный интеллект и машинное обучение»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 16 г. Невинномысска Ставропольского края





Урок информатики на тему:

«Искусственный интеллект и машинное обучение»

в рамках Всероссийской образовательной акции

«Урок цифры»





КЛАСС: 8А класс

УЧИТЕЛЬ: Назаренко Людмила Николаевна

КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ: 1 час



















г.Невинномысск, 2019 год

Конспект урока

Данные об учителе: Назаренко Людмила Николаевна, учитель информатики МБОУСОШ №16 г. Невинномысска



Предмет: информатика Класс: 8 Учебник Босова Л.Л. Информатика: учебник для 8 класса/Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. -2017г

Тема урока: Искусственный интеллект и машинное обучение.

Цель: создание условий для осознания школьниками важности построения дальнейшей индивидуальной образовательной траектории и ранней профориентации через знакомство с перспективными направлениями развития ИТ-индустрии (на примере искусственного интеллекта и машинного обучения).

Задачи

Образовательные: Познакомить школьников с основными проблемами, которые решаются с помощью современных интеллектуальных систем;

Развивающие: Расширить представление школьников о технологиях машинного обучения и перспективах развития этого направления ИТ-индустрии; познакомить с основными видами задач, решаемых с помощью систем машинного обучения в разных областях и сферах деятельности человека.

Воспитательные: акцентирование внимания на том, чтобы познакомить школьников с современным уровнем развития технологий на примере технологий искусственного интеллекта, которые не только улучшат качество жизни и работы людей, но значительно ускорят и изменят процессы и способы решения различных задач, требуя от специалистов любых профессий в будущем (в том обществе, в котором им жить!) дополнительных навыков и компетенций, многие из которых связаны с умением программировать (разрабатывать алгоритмы, писать программы для различных устройств и систем, логически и системно мыслить и т.п.).

Форма работы: Индивидуальная, групповая, фронтальная.

Метапредметные связи: Физика, математика

Тип урока: открытие новых знаний.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютерная презентация (приложение 1), видеоролик, компьютерный тренажер, инструкция по ТБ в компьютерном классе, Интернет.

Планируемые результаты:

Познавательные

Личностные

Коммуникативные

Регулятивные

Учащиеся научатся работать с информацией, анализировать и структурировать полученные знания и синтезировать новые, устанавливать причинно-следственные связи

личностное и профессиональное самоопределение (самооценка через осознание возможностей интеллектуальных систем, мотивация к получению профессий в наукоемких областях через интерес к достижениям в области искусственного интеллекта)

Разовьют умение участвовать в диалоге; сотрудничать с одноклассниками в поиске и сборе информации; принимать решения и реализовывать их; точно выражать свои мысли.


Учащиеся научатся

ставить цель и находить оптимальные способы ее достижения, проводить ситуационную и ретроспективную рефлексию, участвуя в подведении итогов отдельных этапов и урока в целом



Описание этапов урока

Этап

Задачи этапа

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Организационный

1-2 мин


Проверить готовность детей к уроку.  Настроить на работу

Организует проверку готовности детей. Настраивает на работу.

Готовятся. Занимают рабочие места.

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

2-3 мин

Заинтересовать детей.

Показать необходимость изучения данного вопроса.

Слайды 1-2

Учитель.

По всей стране с 25 февраля по 03 марта 2019г. стартовал всероссийский образовательный проект «Урок Цифры». Сегодня и мы станем участниками этого проекта. А вот о чем пойдет речь на этом Уроке, я думаю, вы озвучите сами, просмотрев видеоролик.

Демонстрирует видеоролик.

Смотрят видеоролик. Формулируют тему урока. Отвечают на вопросы.






Основная часть.

Актуализация знаний.

15-18 мин


Раскрыть назначение искусственного интеллекта, типы ИИ, историю возникновения и этапы развития, этапы сферы его применения.

Слайды 3-6

Задает вопросы:

Существует ли уже ИИ?

Что такое ИИ?

ИИ - это, прежде всего, научная область, занимающаяся созданием программ и устройств, имитирующих интеллектуальные функции человека.

Это достаточно общее определение, ведь интеллектуальных функций очень много!


Вопрос: Какими же интеллектуальными (умными) способностями мы обладаем?


Обобщение ответов учителем:

Например, это может быть способность играть в разные игры, запоминать и анализировать что-то, а также это такие понятные для нас с вами вещи, как способность передавать и получать информацию с помощью речи, читать и узнавать, что изображено перед нами, рисовать, писать музыку...

Слайд 7

Современные специалисты делят область Искусственного Интеллекта на две большие группы - специализированный (или слабый) и сильный:

слабый Искусственный Интеллект (название говорит за себя) решает и справляется только с какими-то конкретными задачами, например, играть в шахматы, или находить и фильтровать спам в почте, опознать котика на фотографии...

сильный Искусственный Интеллект - это те самые персонажи (роботы и компьютеры), которых мы видим в фильмах, играх и научной фантастике. Они способны осознать себя и во всем соответствовать человеку или даже превзойти его!

Как и почему появилось такое разделение - отдельная интересная тема.

Слайд 8.

Просмотр видеоролика. История появления ИИ.

Слайд 9.

Вместо поиска общих алгоритмов интеллекта разработчики переключились на инженерный подход. А именно, взять живых людей, как носителей того самого интеллекта, и описать их знания в понятном для машины формате.

Простейшим и самым распространенным видом таких знаний стали простые правила вида ЕСЛИ-ТО, как мы уже вам показали. Этот подход был назван экспертными системами, так как в его построении участвовали эксперты в своих областях.

Слайд 10.

И только около 30 лет назад, в 90-е годы XX века (примерно когда ваши мамы и папы еще ходили в школу) математики наконец разработали новые алгоритмы, которые стали самым серьезным прорывом в области искусственного интеллекта.

Новые алгоритмы позволили машинам обучаться самим, анализируя разную информацию, приобретая новые знания. Этот подход и получил название - машинное обучение.

Самое главное, что для этого необходимо - набор данных, в которых будут четко обозначены объекты и соответствующая им реакция машины (ответы). Объектами будут данные, которые подаются на вход алгоритма, а ответами - то, что алгоритм должен предсказать.

Слайд 11.

Машинное обучение не стоит на месте, и на этом история не заканчивается! В последние годы исследователи стали больше заниматься интеллектуальными задачами, окружающими нас с вами.

Это и поисковые системы, целиком построенные за счет машинного обучения, и анализ текста, помогающего нам не только фильтровать спам и бороться с злоумышленниками, но и отвечать на вопросы.

Слайд 12.

Что же до шахмат - исследователи с 60-ых годов обещали одолеть в них человека еще тогда, но достичь этого удалось только с приходом машинного обучения. В 1997 году прошел исторический матч между чемпионом мира в то время Гарри Каспаровым, и алгоритмом от IBM Deep Blue. Алгоритм успешно одолел чемпиона мира, и с тех пор лучшими игроками в шахматы мира являются алгоритмы.

Слайды 13 – 18.

А еще в машинном обучении произошла настоящая революция в распознавании изображений - новые алгоритмы (глубокого обучения и глубоких нейронных сетей - так они называются!), существенно расширили возможности работы с изображениями.

С их приходом произошел качественный скачок: к 2015 году они уже достигли сопоставимых с людьми результатов и даже превзошли их. Удивительный факт - сегодня нейронные сети могут отличить изображение котика от собачки, а собачку от кексика на фотографии, точнее чем человек!


Демонстрация систем ИИ

Слайды 19-21.

А еще нейронные сети нашли применение в множестве креативных задач, о которых люди раньше даже не задумывались:

  • это и стилизация с перерисовкой фотографий, как во многих популярных приложениях где можно стилизовать ваше фото под классиков живописи;

  • создание новых реалистичных изображений, включая фотографии людей,

  • а также бесконечный поток комиксов, отрисованных нейронными сетями;

  • генерация музыки.

Недалек тот день, когда алгоритмы смогут генерировать нам еще целые видеоролики, вплоть до видеороликов с придуманным нами сюжетом под заказ.

Слайды 22-24.

Учитывая все достижения, сейчас семимильными шагами развивается робототехника. Успехов пока не так много, но в ближайшие несколько лет исследователи справятся с имеющимися трудностями. Причем может быть, среди этих исследователей будете и вы.

Слайд 25.

Эта область никогда не стоит на месте, все время появляются новые приложения и совершаются существенные прорывы. В ней, как никогда и как нигде, востребованы новые исследователи, и сейчас отличное время, чтобы начать этим заниматься.

А для этого нужно все время учиться, пробовать новые инструменты и экспериментировать. Невозможно учить машины и проектировать искусственный интеллект, если не достаточно хорошо умеешь учиться сам!

Формулируют определение ИИ, записывают его в тетради. Отвечают на вопросы. Участвуют в дискуссии.

Первичное усвоение новых знаний.

Выполнение практического задания

10-12 мин

Показать практическое применение технологии машинного обучения с использованием программных средств.

Слайды 26-28.

Учитель.

Вам предстоит наладить работу зоопарка, где большую часть работы выполняют роботы. На начальном этапе роботы будут постоянно допускать какие-то ошибки, например, собакам будет доставаться корм для кошек, а игрушки для кошек попадать в секцию для волков. Это происходит из-за того, что робот не понимает, кто где находится, а просто работает по алгоритму, который уже давно не обновлялся. Вместо того, чтобы перепрограммировать робота каждый раз, лучше научить его отличать зверей друг от друга. И здесь нам на помощь придет искусственный интеллект.

Контролирует работу детей. Помогает.  Консультирует. Советует.

Работают в он-лайн тренажере «Зоопарк»

Рефлексия.

1-2 мин



Выявить эмоциональное состояние после урока.

Что вы чувствовали при работе с программой?

Понравилась ли она вам? Удобна ли для использования?

Выражают собственное мнение, аргументируют его.

Домашнее задание.

1 мин


Продолжить работу в он-лайн тренажере, получить сертификат, распечатать его

Записывают домашнее задание.

Первичное закрепление.

3-4 мин

Проверить степень усвоения учебного материала

Слайды 29-30

Учитель формулирует вопросы.

Отвечают на вопросы.

Подведение итогов

1-2 мин


Слайды 31-32.

Подведение итогов занятия. Выставление оценок.







Приложение 1

Слайды презентации

hello_html_m61282d28.png



hello_html_m1dcf832c.png

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал

Краткое описание документа:

Технологическая карта разработана для проведения урока на тему «Искусственный интеллект и машинное обучение» в рамках Всероссийской образовательной акции «Урок цифры». Разработанный материал может быть использован при проведении внеклассных мероприятий по предмету "Информатика" с целью развития познавательной активности обучающихся.

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 506 119 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 28.10.2019 1389
    • DOCX 826.1 кбайт
    • 121 скачивание
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Назаренко Людмила Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Пожаловаться на материал
  • Автор материала

    Назаренко Людмила Николаевна
    Назаренко Людмила Николаевна
    • На сайте: 2 года и 2 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 1440
    • Всего материалов: 1