327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
24.04.2017


Кейс-урок «Хто такий андроїд?»
Кейс-урок «Хто такий андроїд?»

Розділ: Математика і комп'ютери

Рівень (клас): 1 - 4

Тема: Комп’ютери та програмування

Мета: Розкрити таємницю «хто такий андроїд» і яке місце займає у сучасному світі

Яка інформація мене тут чекає?

  • Чим андроїд відрізняється від інших роботів ?
  • Хто розумніший і талановитіший: людина чи андроїд?
  • Чи мають роботи права?
  • Чи може андроїд зрадіти чи засмутитися?
  • Які фундаментальні знання та практичні навички мені стануть у нагоді?
  • Які андроїди найвідоміші?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Хто такий андроїд? Робот, схожий на людину. Але наскільки схожий? Тільки зовні, чи є ще щось, що робить його справді людиноподібним? А якщо він схожий на людину, то чи здатен він зробити все, що вміємо ми? А відчувати емоції, мати настрій, співчувати?

Що вміє андроїд, чому може навчитися і як його навчити? Усі ці питання постають сучасним викликом не лише перед інженерами чи вченими, але й перед суспільством. Роботи, вдосконалюючись, стають соціальними – невід’ємною частиною людської спільноти. То де ж та межа, яка відокремлює андроїда від людини?

Технологія

Сучасну людину важко здивувати роботом. Робот став невід’ємною частиною буденного життя: від роботів на виробництві до іграшок-аніматроників, які по суті теж являються роботами. Пухнаста іграшкова кицька, схожа на справжню, собачка, яку важко відрізнити від живої, поні, якому так і хочеться запропонувати свіжої травички – роботи.

А якщо робот схожий на людину зовні, то він називається андроїдом (людиноподібним). Адже багато завдань, які можуть стояти перед таким роботом, найзручніше виконувати саме руками, подібними до наших. І пересуватися зручніше на двох «людських» ногах.

Схожим за сенсом, але не тотожним, є слово «кіборг». Воно розшифровується як «кібернетичний організм». І він не завжди може бути людиноподібним. Головний акцент при цьому робиться на об’єднанні (симбіозі) штучного комп’ютерного інтелекту і біологічного об’єкту.

Якщо порівняти промислового робота, андроїда і людину (дуже приблизно) отримаємо наступне:

Процесор робота-андроїда умовно можна вважати його «мозком», що об’єднаний з системою аналізаторів (звуку, зображення і так далі) які можна порівняти з очима і вухами робота. Система сенсорів контролює навколишній світ робота, надсилає сигнали, які обробляються процесором. І процесор потім віддає сигнал відповідним приводам, вони працюють, і робот здійснює певну дію або рух.

Процесор працює завдяки спеціально написаній програмі. Чим вона складніша, тим «продвинутіший» андроїд, тим більшу кількість дій він здатен зробити.

Кожен крок робота – результат роботи процесора. Нашими кроками теж керує процесор – мозок, але для нас це «природній стан», ми й не помічаємо цього. І програма наша «пишеться» природнім чином: маленька дитина вчиться перевертатися, сідати, вставати, повзти, а згодом робить перший крок.

Якщо програму робота можна навчити керувати кроками, то її можна і запрограмувати танцювати:

Але, на відміну від людини, робот не вигадує цей танок самостійно. Він зробить тільки те, що запрограмовано заздалегідь.

Деякі андроїди здатні приймати прості рішення. Для цього їх комп’ютер-процесор володіє штучним інтелектом. Чим він відрізняється від звичайного? Він здатен обробляти «нові» відомості, співставляти їх з відомими йому фактами, аналізувати і, спираючись на це, приймати рішення. Такий робот, впавши, підніметься:

Щоб навчити андроїда чомусь, це щось потрібно «прописати в його програмі». Робота програми базується на алгоритмі – послідовності команд, які має виконувати андроїд. Чим детальніший і складніший алгоритм, тим досконалішою буде програма.

Алгоритм може містити цикли – кілька повторюваних дій (груп дій). Наші рухи при ходінні теж цикл, адже ми повторюємо їх стільки разів, скільки потрібно, щоб дістатися до потрібного місця.

Також в алгоритмі може бути розгалуження – можливість вибрати дію в залежності від умов. Наприклад, вам пропонують кілька цукерок. Яку ви виберете? Певно, що ту, яка вам більше подобається! А якщо серед них немає вашої улюбленої, тоді яку? Це і є розгалуження! Тільки ви обираєте самі, а робот потребує підказки від алгоритму його програми.

Завдання:


Уявіть себе в ролі інженерів, що розробляють і програмують андроїда. Зробіть кілька кроків і придивіться, які «операції» при цьому виконує ваше тіло.

Спробуйте написати невеличкий алгоритм для андроїда: яку дію за якою він має виконати, щоб пройти по коридору, наприклад, чи по класу або сісти за парту. Можете оформити ваш алгоритм як списочок послідовних дій – команд для андроїда. А можете використати підказку і намалювати «блок-схему» алгоритму:

Не забудьте навчити вашого андроїда не сідати на кнопку!

Комп’ютери
Андроїд – це не лише людиноподібний робот, це ще й операційна система. Що таке операційна система? Це програма, яка дає можливість використовувати можливості комп’ютера чи іншої подібної техніки, обладнання.

Операційні системи бувають різні, кожен може обирати на свій смак і в залежності від потреб. І одна із таких операційних систем і отримала назву «Андроїд».

Вам певно знайомий такий робот:

 

Навіщо вона потрібна? Уявіть, що ви одночасно «надавали завдань» своєму комп’ютеру чи планшету. Що йому робити в першу чергу, що пізніше? Як визначитися? Навіть у людини голова б пішла обертом! Ось тут і приходить на допомогу операційна система, яка керує процесами, визначає пріоритетність і порядок дій. Вона як гарний керівник для «програм-виконавців» роздасть усім завдання і «підкаже» коли вони мають бути виконані.

Андроїд має «відкритий» код, тобто різні команди або окремі програмісти можуть писати для нього додатки. Так і з’являються такі знайомі вам ігри для мобільних і планшетів.

Як і жива істота, операційна система зростає, навчається новому і вдосконалюється. Ось так «дорослішає» Андроїд:

Завдання:


Проведіть невеличке прикладне дослідження. Наступного разу, коли вам трапиться гаджет з операційною системою Андроїд, поцікавтеся, яка саме версія на ньому використовується.

Можете дати якесь «завдання» декільком гаджетам з такою системою різних версій і порівняти, «хто спритніший». Не забудьте записати свої висновки і обговорити їх з однокласниками.

Інтелект/Емоції
Хто розумніший – робот-андроїд чи людина? Мозок андроїда – процесор з програмою. Її складність і здібності програмуються і розробляються людиною. Складні комп’ютерні програми здатні прораховувати «кроки наперед». Така здібність – тактика. І штучний інтелект в цьому сенсі може бути талановитішим, ніж людський.

Але людина може розробити далекоглядний план, відкинути зайві кроки – створити стратегію. А комп’ютер (андроїд) буде розглядати і оцінювати усі можливі комбінації. Тому переваги стратега на боці людини.

Людський інтелект здатний до творчості. А чи здатен до творчості штучний інтелект андроїда? На перший погляд – так. Робот з рукою-маніпулятором може намалювати картину. Але в основі такої картини буде програма, тобто кожна риска на картині буде запрограмована людиною. А от творчості, фантазії від самого андроїда в цьому не буде!

Андроїди можуть «об’єднати свої зусилля» і створити рок-групу. Але в основі буде злагодженість їх програм. Музична імпровізація можлива тільки тоді, якщо її зафіксувати в програмі робота. Іншими словами, саме імпровізацією вона й не буде! Але музика, тим не менш, є:

А чи здатні роботи плакати, співчувати, радіти? Чи є в андроїда емоції? Емоції андроїда – зовнішній прояв роботи програми. Навчити робота емоціям можна тільки прописавши відповідні команди в його програмі. Сумним його обличчя стає не від того, що йому сумно, а від того, що спрацьовують сенсори, їх сигнал обробляється і дає команду тим деталям, що відповідають за вираз обличчя!

Наприклад, японські вчені та інженери працюють над найемоційнішим андроїдом в світі. Навчити його проявляти емоції – це титанічний труд. Адже ми вчимося з власного досвіду, а от андроїд «вчиться» командами програми, яку створюють спеціально для нього.

Питання:


Як ви думаєте, яким емоціям треба навчити андроїдів в першу чергу?
Філософія/Етика

З розвитком техніки та технології, з розповсюдженням роботів і в промисловості, і в побуті, люди все частіше почали бачити в них щось більше, ніж звичайну машину. А тим більше в роботах-андроїдах, які так схожі на самих людей. Цей момент співіснування «робот-людина» став головним в багатьох творах літератури та кінематографа.

Письменники-фантасти наділяють андроїдів здатністю не тільки проявляти емоції, але й дійсно їх відчувати. А перед вченими вже постає питання – де та межа у подібності робота до людини, за яку не варто виходити сучасній технології? Саме тому і з’явилася робо-етика.

Проблема взаємовідносин «робот-людина» має дві сторони:

Чим ширше людство застосовує штучний інтелект, тим більше етичних проблем постає перед нами. Роботи мають певні обов’язки, пов’язані із їх застосуванням. Вони мають дотримуватися правил, насамперед, не заподіяти шкоду людині жодним чином за жодних обставин. Але чи має право людина завдавати шкоду роботу?

Якщо розглядати андроїда або іншого робота виключно як об’єкт власності, то вступають в силу закони, що регулюють права власності. Ми можемо розпоряджатися своїми речами, але не можемо чужими. Можна зламати власну річ, але не можна чужу. Але чи можна вважати розумного робота власністю?

Андроїди вдосконалюються, стають більш схожими на нас інтелектуально, стають «соціальними»:

В Японії в 2015 році був арештований мешканець міста Йокосукі за агресію в бік робота Pepper. Це відбулося в офісі мобільного оператора SoftBank. Незадоволений клієнт повалив робота і почав його штовхати.

З іншого боку, хто має відповідати за шкоду, яку може завдати робот? Сам робот чи його власник? Британські юристи прогнозують, що з часом навіть з’явиться питання про надання роботам громадянських прав.

Сучасні роботи не лише продукт технології, але й самі вдосконалюють і продукують машини з штучним інтелектом. Хто тоді стає автором винаходу: власник чи сам робот?

Розвиток сучасної робототехніки ставить перед суспільством нові питання, знайти відповіді на які мають не лише юристи, але й кожна людина особисто для себе.

Спорт
Якщо андроїд подібний до людини, а люди займаються спортом, то може є спорт для андроїдів? Певною мірою, так. Є навіть Олімпійські ігри андроїдів, які проводяться з 2010 року.

Роботи-андроїди змагаються між собою в різних спортивних дисциплінах – від футболу до боксу. Андроїди діляться на три класи: повністю автономні, напівавтономні та такі, що мають дистанційне керування.

Кожен клас змагається виключно між собою. Розміри учасників становлять від 20 см до 50 см.

Найліпше роботам вдається гімнастика, а найгірше – бокс. Хоча деякі роботи створюються спеціально для змагань у боротьбі:

Танці вважаються теж спортивною дисципліною у сучасному світі. І роботи цю галузь освоюють досить вдало і навіть змагаються між собою:

Питання:


В яких ще видах спорту могли б приймати участь роботи-андроїди?
Мистецтво/Література/Кіно

Які андроїди найпопулярніші? Адже серед них є справжні зірки! Давайте пригадаємо декого з них.

1. Айзек Азімов в багатьох своїх творах звертався до теми роботів та андроїдів, до етичних проблем, що з ними пов’язані. Наприклад, у своїй збірці оповідань «Я робот». Але, певно, вам знайоміший екранний герой його оповідань:

2. Роботи-трансформери, такі знайомі вам іграшки та герої фільмів або мультфільмів, теж являються андроїдами!

А от їх історія почалася не від книги чи фільму, а від звичайних «незвичайних» іграшок. Спочатку зявилася серія іграшок від компаній Hasbro» та «TakaraTomy».

Коли вони стали популярними, відзняли мультсеріал, а у 2007 році на екрани вийшов перший фільм про трансформерів, спричинивши новий «трансформерний бум».

3. Джордж Лукас вигадав своїх андроїдів – дроїдів. Ці персонажі знайомі усім, хто дивися «Зоряні війни». В цьому фільмі і роботів, і саме андроїдів дуже багато, і вони надзвичайно різноманітні:

Питання:


Які андроїди – герої книжок, фільмів чи мультфільмів вам відомі? Пофантазуйте, якби у вас був дроїд-помічник, то яким ви бажаєте його бачити? Можете намалювати «прототип» свого дроїда.
Акселеративні та інтерактивні методи
  1.   «Андроїд» (Кейс-урок «Хто такий андроїд?»)

Суть гри: Діти діляться на команди. Кожна команда спочатку «працює» в ролі інженерів, що розробляють і програмують андроїда. Вони мають спробувати написати невеличкий алгоритм для андроїда (на 10 дій): яку дію за якою він має виконати, щоб пройти по коридору, наприклад, чи по класу або сісти за парту. Можна оформити алгоритм як перелік послідовних дій – команд для андроїда. А можна намалювати «блок-схему» алгоритму.

Потім команди по черзі виконують алгоритм (можна вибрати когось одного для ролі андроїда), складений суперником. Кожна правильна дія приносить 1 бал. Виграє та команда, яка набирає більше балів. 

 

МЕТА:  Активізувати дітей, мобілізувати, «увімкнути» гарний настрій та позитивне мислення.

 

Підведення підсумків кейс-уроку:

 

Найменування

Зміст

1

Результати кейс-уроку можно доповнити такими знахідками учнів:

 

2

Які 3 сайта допомогли знайти інформацію?

http://edufuture.biz/

http://hi-news.ru/robots/kak-ustroeny-roboty.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Android

3

В допомогу учню та коучу:

http://edufuture.biz/

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82#.D0.92.D0.BD.D0.B5.D1.88.D0.BD.D0.B8.D0.B9_.D0.B2.D0.B8.D0.B4

4

Де брати інформацію для кейса:

http://edufuture.biz/

http://hi-news.ru/robots/kak-ustroeny-roboty.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82#.D0.92.D0.BD.D0.B5.D1.88.D0.BD.D0.B8.D0.B9_.D0.B2.D0.B8.D0.B4

http://www.ua5.org/opersys/34-operacjjna-sistema.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Android

5

Локація проведення кейс–уроку:

Кейс-урок проходить в класі.

6

Змагання:

Команди хлопчиків та дівчаток.

Рахунок склав:….

Завдання для них: Кожна з команд обирає собі напрямок для підготовки міні-проекту «Яким я бачу андроїда-помічника» або «Ким може працювати андроїд». Проект має містити опис андроїда (яким його бачать учні): які риси він повинен мати, якими навичками володіти, як спілкуватися з оточуючими? Проект може бути проілюстрований малюнками за бажанням авторів.

7

Домашнє завдання

Проведіть міні-дослідження: Виберіть персонажа мультфільму, кінофільму чи навіть іграшку, яка на вашу думку може вважатися андроїдом. Зробіть її опис і зазначте, які саме риси і властивості роблять цей персонаж андроїдом? Які відмінні риси ви помітили? Які функції цей андроїд виконує, для чого призначений?

8

Тривалість:

90 мин (спарений урок)

 

9

Можливість проведення учнем-дублером:

можливо

10

Отримані результати і напрацьовані компетенції:

Знання про відмінності та схожі риси роботів та андроїдів.

Уявлення про принципи роботи андроїдів та технології, які в них реалізуються.

Знання про етичні засади робототехніки.

Знання про операційну систему на прикладі ОС Андроїд.

11

Теги:

Робот, операційна система, процесор, андроїд, алгоритм, емоції, робо-етика

12

Автори:

Грабовська Лариса Леонідівна

13

Брали участь в розробці кейса

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середньго розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!