Eduklub

Co je umělá inteligence (AI) a jak je možné zařadit její prvky do výuky?

Co je umělá inteligence (AI) a jak je možné zařadit její prvky do výuky?

Zhruba každé desetiletí jsme svědky dramatických posunů v technologiích, které se stávají novými platformami, na nichž je postavena aplikační technologie. Tato skutečnost je zřejmá v rámci výpočetní techniky, kdy se přecházelo od sálových počítačů k minipočítačům, pracovním stanicím, PC, notebookům, tabletům až po virtuální stroje ovládané přes cloud.

S rozvojem informačních technologií je spojeno i rozdílné vnímání světa u jednotlivých generací (označovaná jako generace Y, Z a alfa). Tomuto tématu se podrobněji věnuje článek:

V současné době už se však začíná objevovat i tzv. generace beta, známá jako generace umělé inteligence – jedná se tedy o generaci, která je schopna poznat a růst pomocí technologií umělé inteligence.

Co je vlastně umělá inteligence? Umělá inteligence – Artificial intelligece (AI) – je schopnost strojů napodobovat lidské schopnosti, jako je uvažování, učení se, plánování nebo kreativita. Umělá inteligence funguje tak, že pomocí matematiky a logiky počítačový systém simuluje způsob, jakým se lidé učí z nových informací a rozhodují se. Počítačový systém s umělou inteligencí vytváří předpovědi nebo provádí akce na základě vzorů ve stávajících datech a dokáže se učit z vlastních chyb a tím zvyšovat svou přesnost. Vyspělá AI zpracovává nové informace pak ještě mimořádně rychle a přesně a díky tomu je užitečná pro komplexní scénáře, jako jsou autonomní vozidla, programy pro rozpoznávání obrazu nebo virtuální asistenti. Intelektuálně se jedná o docela jinou činnost než u klasických informačních technologií. Už totiž nemusíte neustále tvořit algoritmus a vědět, co se uvnitř počítače děje. Stačí mechanicky kategorizovat vstupní data tak dlouho, až je stroj sám schopen s dostatečně vysokou pravděpodobností určit, o jaký objekt se jedná (typickým příkladem rozpoznávání obrazu a využití AI je třeba otevření dvířek jen pro vašeho domácího mazlíčka).

Se současným nárustem AI a jejím vlivem na celou společnost, je pochopitelné, že i učitelé se snaží žákům tuto problematiku přiblížit a do výuky zařazují některé jednodušší aktivity založené na principu práce s AI.

Jako velmi jednoduchou aktivitu je možné zmínit demo z dílny Google Quick Draw, které v reálném čase rozpoznává, co kreslíte. Pokud demo sami vyzkoušíte, pomůžete tak AI pomocí přidáním svých obrázků zlepšit identifikaci nákresů. Není to vzrušující? Váš nákres se stane součástí největšího souboru dat o kreslení. Jak na to? Rozklikněte si daný odkaz: https://quickdraw.withgoogle.com/. Klikněte na tlačítko „“Let´s Draw!“ a přečtěte si, co se máte pokusit nakreslit. Jednoduchý pokyn je psán v anglickém jazyce. Na nákres máte 20 s. Možná se ptáte, zda Vám tato časová dotace bude stačit k finalizaci nákresu. Zajímavější je však zamyšlení nad tím, zda daná časová dotace bude postačovat AI k identifikaci toho, co právě kreslíte. Pojďte to zkusit. Pokud máte rozmyšleno, jak budete dané slovo kreslit, stiskněte tlačítko „Got It!“. Pomocí kurzoru myši můžete začít kreslit. Pozor, ubíhá vám (nebo AI?) čas. Všimněte si, jak AI postupně tipuje, co kreslíte. Přímo v přímém přenosu. Úžasné!

Obr. 1: Úvodní obrazovka dema Quick Draw

Možnosti při práci s demem Quick, Draw:

Pokud se vám kresba nedaří podle vašich představ, můžete pomocí ikonky „guma“ váš nákres smazat. Ikonka se nachází v pravém horním rohu. Pozor, smaže se celá kresba, respektive vše, co jste v daném limitu zatím nakreslili (nejedná se o smazání pouze posledního tahu).

Pokud si přejete přeskočit na další zadání obrázku, je to možné pomocí ikonky „šipka“. Ikonka se nachází v pravém horním rohu.

Pokud si přejete demo zcela ukončit, použijte ikonku „křížek“, která se též nachází v pravém horném rohu.

Obr. 2: Ikonky „guma“, „šipka“ a „křížek“

Po zakreslení šesti po sobě jdoucích různých obrázků se vaše kresby zrekapitulují a máte pak možnost se podívat, jak si se zadáním obrázků poradili ostatní (viz instrukce: visit the data). Demo v sobě totiž skýtá otevřenou databázi již nakreslených obrázků, přičemž každý obrázek je pak možné dále rozkliknout a vidět tak možnosti kresby vztahující se pouze k danému typu obrázku.

Obr.3: Ukázka databáze zakreslených obrázků

Otázky k zamyšlení k demu Quick, Draw:

Napadá vás, v jakých předmětech byste toto demo mohli využít? Pokud ano, jak by znělo konkrétní zadání aktivity a s jakým cílem by aktivita byla do výuky zařazena?

V čem vy osobně spatřujete přínos podobných technologií umělé inteligence pro vývoj generace beta?

Možnosti zařazení dema Quick, Draw v rámci mezipředmětových vztahů:

  • Zařazení do výuky IT – mezipředmětový vztah s anglickým jazykem, výtvarnou výchovou
  • Zařazení do výuky výtvarné výchovy – mezipředmětový vztah s IT, motivace
  • Zařazení do výuky anglického jazyka – mezipředmětový vztah s IT, procvičování jednoduché slovní zásoby, motivace.

Nápady pro využití dema Quick, Draw ve výuce:

  • Žáci mají za úkol splnit zadaní, kterému musí nejprve porozumět v angličtině. Mohli by využívat např. slovníky či překladače dostupné na internetu.
  • Žáci mohou pracovat ve dvojici, kdy jeden žák kreslí a druhý zapisuje vše, co AI v průběhu kreslení tipuje (pokud slovům žák nerozumí nebo nezná jejich pravopis může zapisovat, jak slovo slyší a pak mohou společně ve dvojici slova vyhledávat a překládat po ukončení kreslení) 
Obr. 4: Pokyn pro žáky zadaný v demo Quick Draw

Zařazení do výuky přírodopisu/biologie – využití databáze již nakreslených živočichů, např. pták (https://quickdraw.withgoogle.com/data/bird). Žáci mohou obrázky prohlížet a vyvozovat, jaké klíčové (určovací) znaky lidé nejčastěji považují za znaky typické právě pro ptáky. Je to kresba peří, nebo zobáku? Jaký má zobák nejčastěji tvar? Jakých jiných prvků je možné si všimnout při kresbě ptáků? Tyto informace mohou být i učitelům nápomocné s ohledem na volbu tzv. modelových zástupců.

Obr. 5. Možné podoby kresby „ptáka“

Na závěr je však nutné zmínit, že ačkoliv je zapojování AI do výuky jistě atraktivní a žádoucí, určití vědci upozorňují, že nekritické nasazení nových postupů a využívání AI může být v rozporu s rozvojem „správného“ informatického myšlení žáků. Jedna věc je, že si žák při vytvořené aktivitě řekne: „To je dobrý, to mě baví.“ Mnohem zásadnější je, když si u dané aktivity uvědomí něco podstatnějšího, např. že AI má určitou kognitivní dovednost, kterou částečně sama o sobě rozvíjí.

Zdroje:

1 komentář

Existují samozřejmě i dalším možnosti, jak umělou inteligenci zařadit do výuky. Jednou z nich, která je nyní rozvíjena, jsou AI asistenti. Tedy aplikace, kdy komunikaci se žákem nevede učitel, ale AI asistent - chat bot. Pedagogická fakulta UK se v rámci projektu AI asistent pro žáky a učitele podílí na vývoji chatbota, který bude pomáhat žákům s doučováním matematiky a českého jazyka. Aktuálně je projekt ve fázi pilotního ověřování prvních lekcí, ale věříme, že velmi brzo zde představíme funkční verzi odzkoušení.

Napsat komentář