Inteligjenca Artificiale në Arsim

AI në arsim • Loja historike tavoline • Arkitektët e ardhshëm të AI

Inteligjenca Artificiale në Arsim

Shatranj.ai paraqet një model të AI-së në arsim që i jep përparësi trashëgimisë, duke kombinuar ndërtimin dhe eksperimentimin. Ne përdorim shahun, shatranjin dhe lojërat historike tavoline për t'i ndihmuar studentët të kuptojnë inteligjencën artificiale nga brenda: rregullat, gjendjet, kërkimin, vlerësimin, mësimin, etikat dhe dizajnin e sistemeve inteligjente.

Qëllimi ynë nuk është vetëm njohuria bazë mbi inteligjencën artificiale në kuptimin e ndërgjegjësimit ose përdorimit të mjeteve. Qëllimi ynë është të ndihmojmë të rinjtë të bëhen arkitektë të ardhshëm të inteligjencës artificiale: nxënës që mund të shpjegojnë, ndërtojnë, testojnë, përmirësojnë dhe pyesin në mënyrë të përgjegjshme sistemet inteligjente.

Imazhi i kurrikulës së Shatranj.ai që tregon sfidat e lashta të tabelës së shahut: Gruri dhe Tabela e Shahut, Tura e Kalit, Tetë Mbretëresha, Mat Dilaram dhe Diamanti i Suli

Kurrikula e Shatranj.ai fillon me sfida të lashta të tabelës së shahut dhe i kthen ato në mësime moderne të përpunimit të të dhënave, algoritmeve dhe inteligjencës artificiale.

Inteligjenca artificiale në arsim nuk duhet të reduktohet vetëm në përdorimin e chatbot-eve, sugjerimeve për shkrim ose automatizimin e detyrave të shtëpisë. Studentët gjithashtu duhet të kuptojnë se si sistemet e inteligjencës artificiale përfaqësojnë problemet, kërkojnë mundësi, vlerësojnë zgjedhjet, mësojnë nga reagimet dhe ndikojnë në shoqëri.

Shatranj.ai u jep institucioneve një mënyrë konkrete për të mësuar këto ide. Një lojë tavoline është një sistem i dukshëm: çdo pozicion ka një gjendje, çdo lëvizje ndryshon gjendjen, çdo rregull mund të koduar, dhe çdo algoritëm mund të inspektohet, korrigjohet, krahasohet dhe përmirësohet.

Historia e ndërthurur e shahut dhe inteligjencës artificiale është thelbësore për filozofinë tonë të mësimdhënies. Që nga automatat e hershme dhe kultura e shahut në kafene, e deri te Shannon, Turing, Deep Blue, Stockfish, AlphaZero dhe sistemet moderne të të nxënit, shahu u ofron studentëve një nga rrugët historike më të qarta për të kuptuar se si njerëzit kanë imagjinuar, ndërtuar, testuar dhe përmirësuar makinat inteligjente.

Filozofia jonë e inteligjencës artificiale në arsim

Shatranj.ai është një projekt i arsimit të të rinjve Erasmus+ KA2, i ndërtuar rreth idesë se inteligjenca artificiale bëhet më e lehtë për t'u kuptuar kur studentët mund ta shohin atë përmes lojërave, enigma, historisë dhe kodit.

Ne kombinojmë trashëgiminë kulturore me të menduarin kompjuterik. Studentët eksplorojnë lojëra tavoline historike nga traditat intelektuale evropiane, mesdhetare, afrikane, aziatike dhe islame, dhe më pas i rindërtojnë këto lojëra si sisteme të programueshme.

Ky qasje e bën arsimin në inteligjencë artificiale më gjithëpërfshirës. Studentët nuk fillojnë vetëm me terminologjinë abstrakte të mësimit të makinerisë. Ata fillojnë me ide të njohura: tabela, copa, rregulla, lëvizje, enigma, strategji, histori dhe vendime.

Premtimi ynë arsimor është i thjeshtë: studentët kalojnë nga lojërat te modelimi i sistemeve, nga zgjidhja e enigmave te zbatimi i algoritmeve, dhe nga përdorimi i mjeteve të inteligjencës artificiale te të menduarit si arkitektët e ardhshëm të inteligjencës artificiale.

Pse lojëra tavoline historike?

Lojërat historike tavoline janë laboratorë të fuqishëm arsimorë. Ato janë me kuptim kulturor, vizualisht të qarta, të strukturuara matematikisht dhe të pasura kompjuterikisht. Ato u lejojnë studentëve të lidhin historinë, gjuhën, dizajnin, etikën, matematikën, shkencën kompjuterike dhe inteligjencën artificiale.

Në Shatranj.ai, studentët punojnë me shah, shatranxh, Qirkat, Mancala, Lojën Mbretërore të Ur-it, lojërat me 3 gurë dhe me 9 gurë, Othello/Reversi, variantet e damës dhe lojëra të tjera strategjike. Qëllimi nuk është të mësohet AI si një teknikë e vetme. Qëllimi është të mësohet AI si një mënyrë e transferueshme për përfaqësimin dhe zgjidhjen e problemeve.

Algoritmet e inteligjencës artificiale mësohen përmes shahut dhe lojërave historike tavoline

Shatranj.ai mëson inteligjencën artificiale përmes algoritmeve që studentët mund t'i shohin, t'i testojnë, t'i debugojnë dhe t'i shpjegojnë. Kurrikula fillon me përfaqësimin e tabelës dhe gjenerimin e lëvizjeve të ligjshme, pastaj kalon te kërkimi, vlerësimi, programimi dinamik, mësimi i përforcuar dhe vetë-loja në stilin AlphaZero.

Përmbledhje ikonografike e algoritmeve të inteligjencës artificiale të mësuara përmes shahut: backtracking, minimax, prerja alfa-beta, programim dinamik, mësim përforcues, kërkimi i pemës Monte Carlo dhe AlphaZero

Shatranj.ai mëson algoritmet e inteligjencës artificiale si një rrugë zhvillimore: nga enigma dhe kërkimi deri te mësimi përforcues, Monte Carlo Tree Search dhe sistemet në stilin AlphaZero.

Përfaqësimi dhe modelimi i lojës

Studentët mësojnë se si të përfaqësojnë tabelat, figurat, lëvizjet e ligjshme, gjendjet e lojës, kushtet terminale dhe veçoritë e vlerësimit. Kjo është themeli i çdo motori lojërash dhe i çdo aktiviteti të inteligjencës artificiale të shpjegueshme në kurrikulë.

Kërkim klasik

Studentët studiojnë kërkimin në thellësi të parë, kërkimin në gjerësi të parë, kërkimin me kosto të njëtrajtshme, kërkimin heuristik dhe A*. Këto algoritme i ndihmojnë mësuesit të kuptojnë hapësirat e gjendjeve, rrugët, kostot, heuristikat dhe eksplorimin sistematik.

AI e lojës kundërshtare

Studentët zbatojnë minimax, expectiminimax, funksionet e vlerësimit dhe prerjen alfa-beta. Ata mësojnë se si motorët e shahut krahasojnë lëvizjet kandidate dhe si prerja alfa-beta e bën kërkimin e thellë më efikas.

Zgjidhja e kufizimeve dhe rikthimi mbrapsht

Hangavërrat si Horse Tour dhe Eight Queens e bëjnë të dukshme kthimin mbrapa. Studentët mësojnë se si një algoritëm provon një zgjedhje, zbulon dështimin, kthehet mbrapa dhe eksploron alternativa.

Programim dinamik dhe baza të të dhënave tabelare

Diamanti i Sulit bëhet një mësim në programim dinamik, hapësira gjendjesh, rezultate të ruajtura, arsyetim në stil tablebase dhe marrëdhënien midis enigmave historike dhe përpunimit modern.

Mësimi përforcues

Studentët lidhin vendimet në lojërat e tavolinës me shpërblimet, përditësimet e vlerës, mësimin Q, mësimin me ndryshim kohor, rrjetet e thella Q, simulimet Monte Carlo, MCTS dhe vetë-lojin në stilin AlphaZero.

Sekuenca e algoritmeve përfshin përfaqësimin e tabelës, gjenerimin e lëvizjeve, rikthimin mbrapsht, DFS, BFS, Kërkimin me Kostë Uniforme, A*, minimax, expectiminimax, prerjen alpha-beta, programimin dinamik, mësimin e përforcimit, Q-learning, rrjetet e thella Q, simulimet Monte Carlo, Kërkimin e Pemës Monte Carlo, PUCT, rrjetet e politikës/vlerës, dhe pipeline-et në stilin AlphaZero.

Këto algoritme nuk mësohen si teori e izoluar e shkencës kompjuterike. Ato mësohen përmes historisë kulturore dhe intelektuale të lojërave: enigma të lashta, shatranj mesjetar, pozicione dorëshkrimesh, motorë modernë shahu dhe sisteme bashkëkohore të inteligjencës artificiale.

Rruga e kurrikulës: nga Python te arkitektët e inteligjencës artificiale

Kurrikula e Shatranj.ai është hartuar si një rrugë e ndërtuar gradualisht. Studentët fillojnë me themelet e komputimit dhe Python, pastaj kalojnë te modelimi i lojërave me tabelë, algoritmet e kërkimit, motorët e lojërave me inteligjencë artificiale, mësimin me përforcim dhe sistemet e mësimit në stilin AlphaZero.

  • Bazat: konceptet e kompjuterikës, bazat e Python-it, funksionet, skedarët, testimi dhe debugimi
  • Modeling i lojërave tavoline: klasat, objektet, përfaqësimi i bordit, përditësimet e gjendjes dhe lëvizjet e lejuara
  • Bazat e shahut dhe shatranjit: lëvizja e figurave, kushtet terminale, rregullat variantë dhe logjika e motorit
  • Algoritmet e kërkimit: DFS, BFS, UCS, A*, minimax, expectiminimax dhe prerja alpha-beta
  • Hangavë historike: Turneu me kalë, Tetë mbretëresha, Gruri dhe tabela e shahut, Matja Dilaram dhe Diamanti i Suliut
  • Programim dinamik: arsyetim në hapësirën e gjendjes, studime të fazës përfundimtare, rezultate të ruajtura dhe logjika e bazës së tabelave
  • Inteligjenca artificiale moderne në shah: Deep Blue, Stockfish, AlphaZero, arkitektura e motorit, kërkimi, vlerësimi dhe mësimi
  • Mësimi me përforcim: Q-learning, mësimi me ndryshim kohor, DQN, MCTS, PUCT dhe vetë-loja
  • Krahasimi i Capstone: si metodat e ndryshme të inteligjencës artificiale zgjidhin lojëra dhe probleme vendimmarrjeje të ndryshme

Eksploroni kurrikulën e Shatranj.ai  •  Vizitoni platformën e të nxënit Shatranj.ai

Historia e ndërthurur e shahut dhe inteligjencës artificiale

Shahu ka qenë një nga laboratorët publikë më të rëndësishëm në historinë e inteligjencës artificiale. Ai i ndihmoi studiuesit të bëjnë pyetje themelore: A mund të arsyetojnë makinat? A mund të kërkojnë të ardhme të mundshme? A mund të vlerësojnë pozicionet? A mund të mësojnë pa u thënë shprehimisht se çfarë të bëjnë?

Shatranj.ai përdor këtë histori si një bosht edukativ. Studentët hasin historinë e shahut dhe të inteligjencës artificiale jo si një listë makinash të famshme, por si një sekuencë idesh: përfaqësimi, kërkimi, vlerësimi, optimizimi, mësimi, kufizimet e harduerit, shpjegueshmëria dhe bashkëpunimi njeri-makinë.

  • Turku Mekanik dhe historia e gjatë e imagjinimit të inteligjencës mekanike
  • Philidor dhe kultura e shahut në kafene si pjesë e historisë intelektuale të strategjisë
  • Shannon dhe Turing si mendimtarë të hershëm për shahun dhe përpunimin e të dhënave
  • Deep Blue si një pikë referimi në kërkim, vlerësim, harduer dhe konkurrencë njeri-makinë
  • Stockfish si shembull i inxhinierisë moderne të motorëve, kërkimit, vlerësimit dhe përmirësimit me burim të hapur
  • AlphaZero si një pikë kthese në vetë-lojë, rrjetet nervore, mësimin e politikave/vlerave dhe imagjinatën e inteligjencës artificiale moderne.

Ky qasje historike ndihmon institucionet të mësojnë Inteligjencën Artificiale si një histori njerëzore: një histori idesh, kulturash, mjetesh, kufizimesh, eksperimentesh dhe zgjedhjesh etike.

Diskutim kryesor: shah, kulturë, inteligjencë artificiale dhe arsim

Fjalimi kryesor publik për këtë filozofi arsimore është fjalimi TEDxBoston: Shahu: Ura ndërmjet kulturave, frymëzim për inteligjencën artificiale dhe rishkufizimi i arsimit.

Kjo ligjëratë lidh edukimin në shah, trashëgiminë kulturore, dizajnin gjithëpërfshirës, figurat historike të shahut, enigma të lashta dhe marrëdhënien e thellë midis shahut dhe inteligjencës artificiale.

Shiko redaktimin e zgjatur të Shatranj.ai  •  Shiko versionin TEDxBoston  •  Shiko të gjitha bisedat e Shatranj.ai

Arsimi i inteligjencës artificiale si arsimi multidisiplinor

Inteligjenca artificiale në arsim nuk duhet të kufizohet vetëm në kodim. Modeli Shatranj.ai lidh inteligjencën artificiale me historinë, artin, filozofinë, gjuhën, letërsinë, ekonominë, etikën, trashëgiminë kulturore, matematikën, shkencën kompjuterike dhe shkencat shoqërore.

Historia dhe kultura

Studentët studiojnë se si shahu, shatranji dhe lojërat e ngjashme udhëtuan nëpër qytetërime, gjuhë, dorëshkrime dhe tradita vizuale.

Matematika dhe llogaritja

Tabela bëhet një laborator për koordinatat, numërimin, gjeometrinë, kombinatorikën, rritjen eksponenciale, kërkimin dhe optimizimin.

Etika dhe shoqëria

Studentët diskutojnë për drejtësinë, shpjegueshmërinë, përdorimin e përgjegjshëm, kostot mjedisore, gjykimin njerëzor dhe ndikimin social të sistemeve të inteligjencës artificiale.

Ky qasje multidisiplinore e bën inteligjencën artificiale më të aksesueshme për studentët që mund të hyjnë përmes fuqive të ndryshme: logjikës, artit, gjuhës, historisë, lojërave, dizajnit, matematikës, rrëfimit ose çështjeve sociale.

Etika, mjedisi dhe inteligjenca artificiale e përgjegjshme

Shatranj.ai trajton etikën e inteligjencës artificiale si pjesë të kurrikulës themelore, jo si një mendim të mëvonshëm. Studentët duhet të kuptojnë jo vetëm se çfarë mund të bëjë inteligjenca artificiale, por edhe sa kushton, ku dështon, kë ndikon dhe si duhet të rregullohet.

Modeli ynë i inteligjencës artificiale në arsim mund të mbështesë diskutimin në klasë rreth:

  • Shpjegueshmëria: si algoritmet marrin vendime dhe si njerëzit mund t'i inspektojnë ato
  • Drejtësia: si të dhënat, rregullat dhe funksionet e vlerësimit mund të kodojnë supozimet
  • Gjykimi njerëzor: pse rezultatet e inteligjencës artificiale duhet të vihen në dyshim, të testohen dhe të kontekstualizohen
  • Ndikimi mjedisor: gjurmët e energjisë dhe të karbonit të llogaritjeve të mëdha
  • Përdorimi i përgjegjshëm: kur të automatizojmë, kur të ndihmojmë dhe kur kujdesi njerëzor ka më shumë rëndësi
  • Mësimi i hapur: si mund të ndërtojnë studentët sisteme më të vogla dhe transparente para se t'u besojnë sistemeve më të mëdha dhe të paqarta

Për shkolla, ministri, universitete dhe organizata jofitimprurëse

Shatranj.ai u ofron institucioneve një model praktik për arsimin në AI që është i pasur në aspekt kulturor, me kuptim teknik dhe i përshtatshëm për mjedise të ndryshme.

Programi mund të mbështesë:

  • Projektet pilot të inteligjencës artificiale në arsimin e mesëm të ulët, të mesëm të lartë dhe në programet për të rinjtë
  • Lëndë zgjedhore të shkencës kompjuterike duke përdorur shahun dhe lojërat historike tavoline
  • Programet STEAM që kombinojnë kodimin, matematikën, dizajnin dhe trashëgiminë kulturore
  • Punëtori trajnimi për mësuesit mbi algoritmet e inteligjencës artificiale dhe mësimin bazuar në lojëra tavoline
  • Programet e përfshirjes universitare dhe kampet parakollegjiale të inteligjencës artificiale
  • Programet ndërdisiplinore të humaniteteve dhe teknologjisë
  • Programet e shahut në shkolla që duan të shkojnë përtej konkurrencës drejt inteligjencës artificiale, kulturës dhe përpunimit.
  • Iniciativa jofitimprurëse dhe të mbështetura nga donatorët për arsimin gjithëpërfshirës në inteligjencë artificiale

Ky qasje është veçanërisht e dobishme për institucionet që duan që arsimi në inteligjencë artificiale të jetë i kuptueshëm, etik, praktik, kulturisht gjithëpërfshirës dhe i lidhur me rezultate të matshme të të nxënit.

Ekosistemi i projektit dhe provat e vlefshmërisë

Shatranj.ai është pjesë e një ekosistemi më të gjerë që lidh kurrikulën, zbatimin në shkolla, trashëgiminë kulturore, angazhimin me organizatat jofitimprurëse dhe komunikimin publik.

Kurrikula e Shatranj.ai

Një rrugë për ndërtimin dhe eksperimentimin e inteligjencës artificiale bazuar në shah, shatranj, lojëra historike tavoline, Python, algoritme të inteligjencës artificiale dhe softuer modern shahu.

Eksploroni kurrikulën

Diamanti i Sulit

Një studim historik i fundlojës së shahut që përdorej për të mësuar programimin dinamik, bazat e të dhënave, hapësirat e gjendjeve, verifikimin dhe ruajtjen e trashëgimisë intelektuale.

Eksploroni Diamantin e Sulit

Shatranj.art

Një ekspozitë miqësore për shkollat mbi trashëgiminë kulturore që lidh komplete shahu, manuskrikte, objekte historike, përfshirjen, kulturën vizuale dhe rrëfimin edukativ.

Vizitoni Shatranj.art

DeepSeaChess

Një themel i kurrikulës së shahut për fëmijërinë e hershme dhe shkollën fillore, i lidhur me shahun e detyrueshëm në shkolla, rutinat e klasës, mësimin socio-emocional dhe mësimin e shahut në shumë gjuhë.

Mësoni rreth DeepSeaChess

Rezultatet arsimore

Institucionet kanë nevojë për më shumë se frymëzim. Ato kanë nevojë për rezultate të qarta të të nxënit, mbështetje nga mësuesit, materiale të ripërdorshme dhe një rrugë që mund të përshtatet për mosha dhe mjedise të ndryshme.

Modeli Shatranj.ai AI-in-education mund të mbështesë rezultate të tilla si:

  • Mendimi kompjuterik përmes rregullave, gjendjeve, algoritmeve dhe korrigjimit të gabimeve
  • Kuptimi i inteligjencës artificiale përmes kërkimit, vlerësimit, të mësuarit dhe marrjes së vendimeve
  • Rritja e vetëbesimit në programim përmes Python-it dhe modelimit të lojërave tavoline
  • Rezimi matematikor përmes koordinatave, rritjes, gjeometrisë, numërimit dhe kombinatorikës
  • Shkathtësia në përdorimin e të dhënave përmes eksperimenteve, krahasimit të performancës, vlerave, shpërblimeve dhe vlerësimit
  • Shpjegueshmëria përmes algoritmeve të dukshme dhe gjendjeve të lojës që mund të inspektohen
  • Shkathtësia historike përmes shatranjit, dorëshkrimeve, enigmave të shahut dhe traditave të lojërave
  • Reflektim etik përmes drejtësisë, ndikimit mjedisor dhe teknologjisë së përgjegjshme
  • Krijimtaria përmes dizajnit të enigma, dizajnit të kompleteve të shahut, rrëfimit dhe mësimit të bazuar në projekte
  • Gatishmëria e së ardhmes përmes aspiratës për t'u bërë arkitektë të inteligjencës artificiale, jo vetëm përdorues të saj

Kontakt për bashkëpunim institucional

Ne mirëpresim biseda me shkolla, ministri, universitete, fonde, organizata jofitimprurëse, komuna, federata shahu, institucione kulturore dhe udhëheqës të arsimit të interesuar për të zbatuar arsimin me inteligjencë artificiale përmes shahut dhe lojërave historike tavoline.

Kontaktoni Shatranj.ai

Pyetje të shpeshta

Cili është qasja e Shatranj.ai ndaj inteligjencës artificiale në arsim?

Shatranj.ai mëson inteligjencën artificiale përmes shahut, shatranjit dhe lojërave historike tavoline. Studentët mësojnë se si sistemet inteligjente përfaqësojnë gjendjet, gjenerojnë lëvizje, kërkojnë mundësi, vlerësojnë zgjedhjet, mësojnë nga reagimet dhe përmirësohen me kalimin e kohës.

A është kjo vetëm shkrim e lexim i inteligjencës artificiale?

Jo. Shkronjësia në AI është pjesë e rrugës, por qëllimi më i madh është të ndihmojë studentët të bëhen arkitektë të ardhshëm të AI. Ata mësojnë jo vetëm se çfarë është AI, por edhe si ndërtohen, testohen, shpjegohen dhe përmirësohen sistemet e AI.

Cilat algoritme të inteligjencës artificiale përfshihen?

Kurrikula prezanton përfaqësimin e bordit, gjenerimin ligjor të lëvizjeve, rikthimin mbrapsht, DFS, BFS, Kërkimin me Kosto Uniforme, A*, minimax, expectiminimax, prerjen alfa-beta, programimin dinamik, mësimin e përforcuar, Q-learning, rrjetet e thella Q, simulimet Monte Carlo, Kërkimin e Pemës Monte Carlo, PUCT dhe vetë-lojin në stilin AlphaZero.

Pse të përdorim shahun dhe lojërat historike tavoline për të mësuar inteligjencën artificiale?

Lojërat e tavolinës e bëjnë inteligjencën artificiale të dukshme. Çdo pozicion ka një gjendje, çdo lëvizje ndryshon gjendjen, çdo rregull mund të kodifikohet dhe çdo algoritëm mund të inspektohet. Lojërat historike të tavolinës gjithashtu lidhin arsimin mbi inteligjencën artificiale me kulturën, trashëgiminë, dizajnin dhe vendimmarrjen njerëzore.

A kërkon kurrikula që studentët të jenë lojtarë të fortë shahu?

Jo. Nxënësit nuk kanë nevojë të jenë lojtarë të fortë shahu. Lojërat përdoren si mjedise mësimore për logjikën, programimin, algoritmet, kulturën, etikën dhe konceptet e inteligjencës artificiale.

A mund të përdorin shkollat këtë si një kurrikul formale për inteligjencën artificiale?

Po. Shkollat mund të përdorin Shatranj.ai si një rrugë modulare të inteligjencës artificiale për lëndë zgjedhore, klube, programe STEAM, bootcamp-e kodimi, projekte ndërdisiplinore, programe trajnimi për mësues dhe aktivitete rinore inovative.

Si lidhet kjo me etikën dhe inteligjencën artificiale të përgjegjshme?

Studentët diskutojnë shpjegueshmërinë, drejtësinë, gjykimin njerëzor, automatizimin e përgjegjshëm dhe ndikimin mjedisor të llogaritjeve të inteligjencës artificiale. Qëllimi është të ndërtohet kuptimi teknik së bashku me përgjegjësinë etike.

Çfarë e bën këtë faqe të dobishme për institucionet?

Faqja u ofron institucioneve një model të qartë për arsimin në inteligjencë artificiale: një kurrikulë kulturisht gjithëpërfshirëse, një sekuencë algoritmesh të mësueshme, rrugë praktike për zbatimin në shkolla, kornizë etike dhe lidhje me kurrikulën, ligjërata, materiale mësimore dhe prodhime të projekteve.