Eduklub

Pojetí výuky strojového učení na základních školách

Pojetí výuky strojového učení na základních školách

Téma umělé inteligence se již po delší dobu objevuje v odborných i laických diskusích. Přelomový moment, jehož dopad si mohl všimnout téměř každý občan světa, však nastal až s nedávným příchodem jazykového modelu GPT, kterého využívají uživatelé OpenAI ChatGPT či Microsoft New Bing.

Průmysl 4.0 je označení pro nadcházející inovace a proměny výrobních procesů prostřednictvím integrace internetu a digitalizace, což umožňuje plnou automatizaci výroby a souvisejících služeb. Úspěch v tomto paradigmatu závisí na nastavených a digitalizovaných procesech. Je zřejmé, že Průmysl 4.0 (často pojmenovaný také jako čtvrtá průmyslová revoluce) je fenoménem, který již nesouvisí jen s internetem a digitalizací, ale plně integruje prvky AI.

Současná společnost začíná v každodenních činnostech zaznamenávat přítomnost „nových“ technologických prvků. Jedním z nich jsou všemožné aplikace pro nákupy (Rohlík.cz), rozvoz jídla (Wolt), či přepravu osob (Uber). Tyto aplikací umožňují obyvatelům pohodlnější plánování času a širší možnosti časového rozložení dne.

Dále se čím dál častěji setkáváme se samoobslužnými pokladnami, které jsou stále běžnějším prvkem nákupních center. Tato technologie snižuje nutnost interakce s pokladním a umožňuje zákazníkům samostatný proces nákupu, čímž je vytvářen prostor pro snížení čekacích dob a zvýšení efektivity nakupování.

S nástupem umělé inteligence dochází k transformaci i tak běžných procesů jako je internetové vyhledávání. Ilustrativním příkladem takového pokroku je vyhledávač Bing, který do svého systému integroval jazykový model GPT.

Tato technologická evoluce má rovněž své stinné stránky a potenciální rizika. Nejviditelnějšími z nich jsou různé formy závislostí a hrozby pro bezpečnost a soukromí jednotlivců. Shromažďování a analýza osobních dat za pomoci digitálních technologií mohou vést k narušení soukromí. Z obav o integritu soukromí svých občanů některé země omezují používání těchto inovativních technologických nástrojů. I když aplikace jako Uber, Wolt nebo Rohlík.cz přinášejí pohodlí, mohou také omezovat mezilidské interakce, což může přispět k sociální izolaci. Navíc, automatizace může vést k úbytku pracovních míst, zejména v sektorech, jako je maloobchod, kde jsou lidé nahrazováni samoobslužnými pokladnami nebo výdejními boxy, jako jsou Alzabox nebo Z-box.

Výše popsané změny se týkají všech oblastí, a to vč. vzdělávání a školství. Je zcela zřejmé, že jde o technologický posun obdobný, jako s přechodem kalkulaček v 70.letech 20.století. Učitelé nyní stojí před výzvou, jak pojmou moderní koncepci výuky, která žáka připraví na život, kde bude mít tyto technologie neustále při ruce. Nejde jen o to, žáky přimět technologie umělé inteligence (nejen ji) slepě používat, ale klíčové je, aby žáci porozuměli jejím principům a věděli, že umělá inteligence je založena na principech heuristik a odhadech skutečnosti, tedy nutně nemusí vždy podat správný výsledek. To je klíčový atribut vzdělávání v oblasti AI.

Zde vyvstává podstatná otázka, jak tyto zásady prakticky implementovat do výuky

Jedním z pedagogických nástrojů, který poskytuje konkrétní platformu pro pochopení principů strojového učení, je webový portál „Machine Learning for Kids“ (https://machinelearningforkids.co.uk/). Tuto platformu vytvořil Dale Lane s využitím rozhraní API od IBM Watson.

Tento bezplatný vzdělávací nástroj nabízí představu o koncepcích strojového učení a poskytuje praktické zkušenosti s trénováním strojových učících se systémů a s jejich využitím při tvorbě. Tato platforma je plné dostupná z webu; nevyžaduje žádnou instalaci ani složité konfigurace pro své využití. Je to tzv. open educational resource (OER). Platforma je částečně strojově přeložená do českého jazyka. Lze ji však rovněž využít jako vhodný nástroj pro výuku metodou CLIL.

Tento nástroj byl navržen pro implementaci do škol. Poskytuje administrativní rozhraní pro učitele nebo lektory, kteří mohou spravovat a administrovat přístup pro své žáky.

Nabízí snadno použitelné prostředí s návodem na trénování modelů strojového učení k rozpoznávání textu, čísel, obrázků nebo zvuků. Tento nástroj dále navazuje na dosavadní snahy o zavedení a výuku programování pro děti tím, že integruje tyto modely do výukových kódovacích platforem Scratch a App Inventor a pomáhá dětem vytvářet projekty a stavět hry s modely strojového učení, které samy trénují. Rovněž jsou k dispozici cvičení pro programování v Pythonu, což dělá applet vhodný jako pro začátečníky, tak i pro pokročilejší uživatele.

Obrázek 1: Ukázka některých aktivit v ML for kids

Učitel má k dispozici sadu materiálů (pracovních listů) vč. metodické podpory, které jsou především v PDF souborech v anglickém jazyce. Na GitHubu (https://github.com/IBM/taxinomitis-docs) lze dohledat i pracovní listy v editovatelné podobě (.docx) a tyto listy je možné přeložit.

Obrázek 2: GitHub projektu s pracovními listy

Napsat komentář