Приложение №6. Пояснительная записка по теме урока. 1 Актуальность акции искусственный интеллект как ведущая отрасль итиндустрии
 Скачать 20.16 Kb.
|
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА_____________________________________________________ 1.1. Актуальность акции: искусственный интеллект как ведущая отрасль ИТ-индустрии Начало XXI в. ознаменовалось прорывным развитием цифровых технологий. Современный мир уже невозможно представить себе без информационных технологий, которые изменили и облегчили различные сферы, открыли новые рыночные возможности. ИТ-индустрия существенно преобразует условия труда и жизни человека. И немалая заслуга в этом одного из самых перспективных направлений развития ИТ-индустрии - искусственного интеллекта. Определение искусственного интеллекта существует в различных вариациях и с различными дополнениями: свойство интеллектуальных систем выполнять сложные задачи; наука и технология создания интеллектуальных машин, интеллектуальных компьютерных программ. Указанные определения отражают понятие искусственного интеллекта, в котором, с одной стороны, это – наука о создании человекоподобных машин, а с другой – свойство вычислительной техники. И уже очевидно, что понятие «искусственный интеллект» вышло за границы первоначального определения. В силу этого в настоящее время искусственный интеллект представляет собой объемное научное понятие, вбирающее в себя ряд современных технологий и расширяющее возможности компьютерных наук. Примечание [9]: По оценкам международной исследовательской компании IDC, расходы на когнитивные сервисы и искусственный интеллект (ИИ) в мире в 2020 году достигнут $50 млрд. По оценкам UBS, к 2030 году она вырастет до $100 млрд. В числе ведущих разработчиков технологии и поставщиков программного обеспечения и решений ИИ гиганты IT-индустрии – Google, IBM, Microsoft, General Vision, Intel, NVIDIA и другие. Актуальность создания систем искусственного интеллекта в настоящее время связана со сложностью проблем, которые приходится решать современному обществу. Ряд систем искусственного интеллекта, внедренных в различных областях промышленности, сфер бизнеса, финансов, образования, спорта, развлечений и т.п. демонстрируют высокую эффективность, быструю окупаемость и очевидные преимущества по сравнению с предшествующими им методами решения прикладных задач. Примечание [7]: По оценкам экспертов, почти половина рабочих мест может быть заменена компьютерами и роботами. Впрочем, о полной автоматизации можно говорить лишь в отношении менее 5% специальностей, а в остальных случаях возможна лишь частичная замена человека. Сильнее всего искусственный интеллект угрожает людям, занятым физическим трудом, а также сбором и обработкой данных. Эти рабочие места охватывают производство, гостиничное и ресторанное обслуживание, розничную торговлю и т.п. Сегодня направление искусственного интеллекта превращается в одну из самых передовых отраслей инновационной экономики. Она полна интересными и трудноразрешимыми проблемами, решение которых приведет к очередному взрывному росту технологий, открытию новых рынков, росту благосостояния общества, но камнем преткновения является кадровый вопрос: в мире не существует достаточного количества квалифицированных специалистов для их решения. Примечание [7]: По оценкам независимой канадской ИИ-лаборатории Element AI, в мире насчитывается всего лишь около 22 тысяч программистов с ученой степенью, способных разрабатывать системы искусственного интеллекта. Сотрудники ведущих технологических компаний и люди, получавшие предложения о работе от крупнейших ИТ-компаний, сообщили изданию NYT, что размер вознаграждения у ведущих ИИ-специалистов измеряется несколькими миллионами. Ведущие мировые ИТ-компании Очевидно, что в сложившихся условиях развития ИТ-индустрии будущий потенциал любого государства будет определяться тем профессиональным выбором, который сделают сегодняшние школьники, насколько они будут мотивированы к выбору ИТ-профессий, насколько они будут понимать их востребованность, осознавать стратегическую важность и для личностного самоопределения, и для укрепления могущества Родины. И, конечно, школа не должна оставаться в стороне от решения проблем, актуальных для нашей страны в частности и человечества в целом. От того, какой будет наша система образования сегодня, зависит, какой будет завтра Россия! 1.2. Цели и задачи тематического урока. Ожидаемые практические результаты Основной целью тематических уроков является 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 урока: познакомить школьников с основными проблемами, которые решаются с помощью современных интеллектуальных систем; расширить их представление 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. В ходе интерактивных бесед и в процессе дидактических игр учитель должен обратить внимание школьников на те свойства интеллекта, которым сегодня обучают машины: способность к прогнозированию: предсказать результат по входным данным; представить недостающие, или даже несуществующие детали, образы; способность к анализу: находить закономерности, видеть логику событий, правильно оценивать ситуацию и т.п.; способность обучаться и запоминать: усваивать новые знания и информацию, приобретать навыки и использовать их для принятия решения или какого-либо действия, опираясь на предыдущий опыт (успехи, ошибки, результатами, вызванные предыдущими решениями, действиями). Уникальность тематики текущего этапа определяется уникальностью самого понятия искусственный интеллект, его ассоциативной связь с биологическим феноменом человека - умением мыслить, стремлением человека познать этот феномен и воспроизвести основные его особенности в искусственных системах. Примечание: В английском языке словосочетание artificial intelligence не имеет антропоморфной окраски, которую оно приобрело в традиционном русском переводе: слово intelligence в используемом контексте скорее означает «умение рассуждать разумно», а вовсе не «интеллект» (для которого есть английский аналог intellect). Погружаясь в предметное поле проблемы, школьники изучают и анализируют основные составляющие одного из самых перспективных на сегодняшний направлений искусственного интеллекта - машинного обучения: данные; признаки; алгоритмы. Квинтэссенцией урока является анализ реальных практических примеров, связанных с машинным обучением и решением задач распознавания образов, адаптации, прогнозирования, кластеризации; их применения в различных сферах и областях жизни и деятельности человека. Предлагаемые сценарии тематических уроков построены по принципу дидактической спирали: знакомство с понятиями на пропедевтическом уровне на ступени с 1 по 4 класс, затем на следующей ступени (с 5 по 8 класс) изучение тех же вопросов, но уже на качественно новой основе, более подробное, с включением некоторых новых понятий, относящихся к данной теме. На старшей ступени в зависимости от мотивации и готовности обучающихся учитель может дать уже общие представления о принципах работы нейронных сетей. Ожидаемые практические результаты. Одним из востребованных и стратегически важным для государства и общества результатом является инициирование профессионального интереса школьников к ИТ-индустрии, которая будет определять тенденции развития человечества в ближайшее время и, следовательно, интеллектуальный потенциал государства. Важно, чтобы уже сейчас, еще в школе, каждый обучающийся, вне зависимости от своих склонностей, интересов и содержания и имеющихся возможностей преподавания курса информатики, осознал необходимость изучения информационных технологий для своего будущего - жизни в XXI веке. Личностное и профессиональное самоопределение (мотивация к получению профессий в наукоемких областях через интерес к достижениям в области искусственного интеллекта) - один из важнейших планируемых образовательных результатов тематических уроков. Поэтому, знакомя школьников с современным уровнем развития технологий технологий искусственного интеллекта, машинного обучения, которые призваны способствовать развитию экономики, улучшить качество жизни и работы людей, ускорить и изменить процессы и способы решения различных задач, следует обратить внимание обучающихся на то, что процессы интеграции искусственного интеллекта в различные сферы и области деятельности человека потребуют 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.), ставить задачи системам искусственного интеллекта и обучать их. Кроме того, выбор педагогических техник и методических приемов организации тематических занятий априори ориентирован на формирование у обучающихся навыков регулятивных универсальных учебных действий через вовлечение их в деятельность по постановке целей, выбору способа ее достижений, ситуационной рефлексии в ходе занятия и ретроспективной после его завершении. Освоение начальных форм познавательной и личной рефлексии - одна из основных задач, сформулированных в Федеральном государственном образовательном стандарте общего образования. Отличительной особенностью организации тематических занятий является ориентация на кооперированную деятельность школьников, на развитие его коммуникативных универсальных учебных действий: умение организовывать продуктивное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение. Обучающиеся учатся работать самостоятельно и в команде, вступать в диалог и вести его, выполнять разные роли и обязанности. Приобретаемый ими социальный опыт и навыки оказываются практически значимыми. |