A mesterséges intelligenciáról (MI) folytatott párbeszéd folyamatosan változik az oktatók életében. Elkerülhetetlen, hogy a mesterséges intelligencia a diákok életének központi részévé váljon. Bár még csak most kezdjük megérteni, hogy ez hogy fog kinézni, tudjuk, hogy már most el kell kezdenünk felkészíteni diákjainkat a jövőjükre. Ez az oldal egyfajta kiindulópont a mesterséges intelligencia VEX-szel történő oktatásához, és áttekintést nyújt a rendelkezésre álló információkról és forrásokról, amelyek segíthetnek a mesterséges intelligencia tanítási gyakorlatba való integrálásában.
A mesterséges intelligencia fontossága
A mesterséges intelligencia meghatározása
A mesterséges intelligencia, vagy MI, a számítástechnika egy ága, amely olyan technikákkal foglalkozik, amelyek lehetővé teszik a számítógépek számára olyan dolgok elvégzését, amelyeket, amikor az emberek megtesznek, az intelligencia bizonyítékának tekintenek.1.
A mesterséges intelligencia a számítástechnika fejlődésének egyik kulcsfontosságú és folyamatos fejleménye, amely továbbra is nagy hatással lesz a társadalom minden részére. Az olyan alapvető számítástechnikai fogalmakra épít, mint az algoritmusok és az adatszerkezetek, lehetővé téve a számítógépek számára, hogy önállóan tanuljanak, érveljenek és döntéseket hozzanak.
Mindenkinek tanulnia kellene a mesterséges intelligenciáról
A számítástechnikát ma már széles körben elismerten minden diák számára elengedhetetlen készségnek tekintik. Mivel a mesterséges intelligencia a számítástechnika szerves része, meg kell értenie a mesterséges intelligencia alapjául szolgáló fogalmakat. A mesterséges intelligencia koncepciói az óvodától kezdve a diákok tanulmányi útja során végig folytatódhatnak. Ez biztosítja a diákoknak, hogy:
- Egyenlő hozzáférés a jövőbeli karrierekhez: A mesterséges intelligencia oktatása biztosítja, hogy minden diáknak lehetősége legyen karrierutakat felfedezni olyan területeken, mint a számítástechnika, a robotika, az adatelemzés és a szoftverfejlesztés. Azzal, hogy mindenki számára lehetőségeket biztosítunk, segítünk egy sokszínű, innovatív, a jövőre felkészült munkaerő létrehozásában.
- A mesterséges intelligencia társadalmi hatásának megértése: A mesterséges intelligencia elsajátítása felvértezi a diákokat azzal a tudással, hogy megragadják a benne rejlő lehetőségeket. Az előnyök és korlátok megértésével a diákok megalapozott döntéseket hozhatnak, és hozzájárulhatnak a technológia felelősségteljes használatához.
- Alapvető készségek és hajlamok fejlesztése: Ahogyan a számítástechnika tanulása is, a mesterséges intelligencia számítástechnika segítségével történő oktatása is elősegíti az alapvető problémamegoldó képességeket, és segíti a diákokat a számítási gondolkodási készségek, például az algoritmikus gondolkodás és a mintafelismerés fejlesztésében. Emellett olyan környezetet biztosít a diákoknak, amelyben gyakorolhatják az együttműködést, és megismerhetik saját tanulási folyamatukat. Ez felkészíti őket arra, hogy a komplex kihívásokat kitartással és kreativitással kezeljék.
A mesterséges intelligencia oktatásához való hozzáállásunk
Ötvözzük a számítástechnikát, a mesterséges intelligenciát és a robotikát, hogy hiteles, biztonságos, szórakoztató és motiváló kontextust biztosítsunk a mesterséges intelligencia elsajátításához. A gyakorlati robotikára és a mesterséges intelligenciával működő látásérzékelőkre helyezzük a hangsúlyt a nagy nyelvi modellek (LLM-ek), például a ChatGPT helyett.
A diákok adatainak védelme a legfontosabb számunkra
Megközelítésünk biztosítja, hogy diákjai adatai mindig biztonságban legyenek.
-
A mesterséges intelligencia oktatásában mesterséges intelligencia segítségével végzett robotok használata
és vizuálisan lebilincselő módszereket kínál a mesterséges intelligencia koncepcióinak felfedezésére
adatvédelmi kockázatot.
- Soha nem gyűjtünk személyazonosításra alkalmas (PII) adatokat.
- A VEX szenzoroktól vagy robotoktól érkező képek vagy videófolyamok soha nem hagyják a diákok eszközeit.
- A diákok előre betanított mesterséges intelligencia modelleket kapnak, így kell képeket gyűjteniük és feltölteniük teljesítményű és drága felhőszerverekre feldolgozás céljából.
A robotok láthatóvá teszik a mesterséges intelligencia alapú tanulást
Az alapvető mesterséges intelligencia koncepciók robotok segítségével kézzelfoghatóvá tehetők.
- A mesterséges intelligencia robottal történő oktatása a kihívást jelentő absztrakt fogalmakat konkrét, gyakorlatias tanulási élményekké alakítja. A robotok használata a mesterséges intelligencia mögött álló számítástechnikai koncepciók hangsúlyozására közvetlen tapasztalatot nyújt a diákoknak arról, hogyan is működik valójában a mesterséges intelligencia. Ez leleplezi a mesterséges intelligenciával kapcsolatos mítoszokat, és segít a diákoknak abban, hogy a mesterséges intelligencia területének jövőbeli innovátoraiként és problémamegoldóiként lássák magukat.
- A mesterséges intelligenciával működő vizuális érzékelők azonnali, gyakorlatias visszajelzést adnak a diákoknak. A diákok valós időben láthatják és manipulálhatják a mesterséges intelligencia által vezérelt vizuális érzékelőből származó adatokat, és felhasználhatják azokat kódolási projektekben valós problémák megoldására egy robot segítségével.
A mesterséges intelligenciával együtt fejlődve
A mesterséges intelligencia oktatásához való megközelítésünk folyamatosan és aktívan fejlődik.
- A mesterséges intelligencia folyamatosan és gyorsan fejlődik, és ahhoz, hogy hatékonyan támogassuk a tanárokat és a diákokat ebben a dinamikus környezetben, nekünk is ugyanilyen ütemben kell fejlődnünk. Az elkövetkező évek több személyre szabást, több együttműködést és nagyobb átláthatóságot hoznak majd a mesterséges intelligencia rendszereibe, és ennek megfelelően folytatjuk az erőforrások fejlesztését, hogy biztosítsuk a diákok és az oktatók boldogulását.
- Elkötelezettek vagyunk a tanárok igényeinek azonnali kielégítése iránt, könnyen megvalósítható, mesterséges intelligencián alapuló tananyagok létrehozásával tanári beavatkozással. a Egyetem CS Everyone Központjával és két általános iskolai tanárból álló csoporttal, hogy olyan tevékenységeket hozzunk létre, amelyek célja, hogy a diákok megértsék a mesterséges intelligencia által vezérelt érzékelés fogalmát a VEX 123 és a VEX GO segítségével, óvodától 4. osztályig. A tevékenységeket az alábbi 123. és GO. szakaszok ismertetik.
MI a VEX kontinuumon keresztül
A VEX Continuum a gyakorlati, valós tapasztalatokat a fejlődési szempontból megfelelő gyakorlatokkal ötvözi, hogy minden korosztályú diák elkötelezett és sikeres legyen a mesterséges intelligencia alapú tanulási folyamat során. A tapasztalati tanulás a számítástechnika és a mesterséges intelligencia koncepcióinak fokozatos megértését építi. Idővel a diákok alapvető ismereteket szereznek arról, hogy mi is az a mesterséges intelligencia, hogyan működik és hogyan használható.
VEX 123
Az óvodától a második osztályig a diákok megismerkedhetnek a mesterséges intelligencia koncepcióival a VEX 123 segítségével. Egy 123-as robot kódolása segít a diákoknak megérteni, hogy az emberek és a számítógépek hogyan érzékelik a környezetüket. A 123 Robot beépített szemérzékelője egyszerű módot kínál a diákoknak az érzékelőadatok felfedezésére, miközben olyan alapvető számítástechnikai fogalmakat is elsajátítanak, mint a szekvenálás, a mintázatfelismerés és az alapvető algoritmusok.
123 STEM laboregység, mint például Little Red Robot, lebilincselő és szórakoztató hátteret biztosít ezen fogalmak elsajátításához. Ebben a STEM laboregységben a diákok úgy programozzák robotjaikat, hogy elhajtsanak a nagymama házához, elkerüljék a farkast, és a szemérzékelő segítségével létrehozzanak egy farkasészlelő algoritmust.
Ezenkívül a VEX 123 hez tartozó mesterséges intelligencia alapú írástudási tevékenység célja, hogy megtanítsa a diákoknak az érzékelés alapvető mesterséges intelligencia koncepcióját. Fontos, hogy a fiatal diákok megértsék, hogyan érzékelik a robotok és a számítógépek a világot – érzékelőkön keresztül.
Az önálló leckeként vagy sorozatban is használható mesterséges intelligencia alapú írástudási tevékenységek lehetőséget adnak a diákoknak arra, hogy valós problémákat oldjanak meg szenzoros érzékeléssel, a VEXcode 123 és a Szemérzékelő használatával. Ezek a tevékenységek szórakoztató és könnyen érthető módon segítik a szenzorok működésének megértését.
A VEX 123 ról további információért látogassa megaz oldalt.
A VEX 123 STEM laboratóriumi egységekkel kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
VEX GO
A harmadiktól ötödik osztályosok a VEX GO-val szerzett bevezető mesterséges intelligencia tapasztalataikra építve bővíthetik ismereteiket az érzékelőadatok mélyebb megértésével. A diákok megismerik az adatok lényegét, azok gyűjtésének módját, és azt, hogy hogyan lehet azokat döntéshozatalhoz felhasználni.
A Data Detectives: Bridge Challenge STEM Labgyakorlaton a diákok valós problémákat oldanak meg szemérzékelő adatok segítségével, miközben megtanulják, hogyan használják fel az adatokat egy híd repedésének azonosítására.
Az ilyen tapasztalatok segítenek a diákoknak megérteni, hogyan használhatók fel az adatok és a mesterséges intelligencia közösségeik megsegítésére. A VEX GO diákok pedig folyamatosan fejlesztik számítástechnikai készségeiket, miközben egyre összetettebb problémákat oldanak meg szekvenálás, döntéshozatal és algoritmusok segítségével.
A VEX GO-hoz mesterséges intelligencia alapú írástudási tevékenységek is elérhetők, és felhasználhatók a szenzoros érzékelés bemutatására a diákoknak, vagy kiegészítésként a VEX GO STEM laboratóriumokhoz, segítve a diákokat abban, hogy mélyebben beleássák magukat abba, hogyan érzékelik a robotok és a számítógépek a környezetüket.
A VEX GO AI írás-olvasási tevékenységek a Szemérzékelőt a VEXcode GO-val kombinálva használják, és sorozatként, illetve önálló tevékenységként is használhatók a tanulók érzékelő érzékelésről alkotott ismereteinek fokozatos fejlesztésére.
A VEX -ról további információért látogassa megaz oldalt.
A VEX GO STEM laboregységekről további információért látogassa meg ezt az oldalt.
VEX CÉL
A VEX AIM kódolórobot egy informatikai oktatórobot 4. osztályosoknak és annál idősebbeknek. A VEX AIM beépített mesterséges intelligencia alapú látásérzékelővel van felszerelve, amely lehetőséget kínál a mesterséges intelligencia alapú koncepciók fizikai robottal történő felfedezésére, ami segít kézzelfoghatóvá tenni az absztrakt mesterséges intelligencia alapú koncepciókat a diákok számára.
A mesterséges intelligencia által vezérelt látásérzékelő lehetővé teszi a robot számára, hogy lássa a környezetét és interakcióba lépjen vele. Képes felismerni és megjeleníteni az előre betanított objektumok, például golyók és hordók adatait, valamint az April Tag-eket. A robot mind blokkokkal, mind Pythonnal kódolható. A VEX AIM könnyen elkezdhető, és magas szintű ismereteket kínál, lehetővé téve, hogy a diákok a mesterséges intelligenciával kapcsolatos ismereteik jelenlegi szintjét is figyelembe vegye, és a fejlődésük során folyamatosan kihívások elé állítsa őket.
A diákoknak szóló VEX AIM bevezető kurzus bevezetést nyújt a mesterséges intelligencia alapú látásérzékelő robottal való használatába, miközben mélyrehatóan megismerkednek az érzékelő működésével, tesztelve annak képességeit és korlátait. A mesterséges intelligencia látása segítségével programozzák a robotot, hogy az felvegye és kiszállítsa a rakományt meghatározott helyekre, miközben egy mesterséges intelligencia látás által vezérelt Záróprojektre készülnek.
A VEX AIM-mel történő tanítással kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
VEX IQ
VEX IQ további mesterséges intelligencia alapú tanulási kihívásokat kínál a középiskolás diákoknak egy fizikai robot segítségével. Az IQ lehetőséget ad a diákoknak arra, hogy nyitott végű kihívásokat oldjanak meg több érzékelőből származó adatok gyűjtésével és felhasználásával. Ez segít a diákoknak megérteni, hogyan válasszák ki a megfelelő érzékelőket egy adott probléma megoldásához.
Az IQ tanulók adatgyűjtési gyakorlatokat is végezhetnek az IQ Brain SD-kártyájának tárolásával. A diákok szenzoradatokat gyűjthetnek, CSV-fájlban tárolhatják azokat, majd grafikonon ábrázolhatják az adatokat, hogy teljes mértékben megértsék, hogyan érzékelik az IQ-szenzorok a környezetüket.
A VEX IQ-ról további információt ezen azoldalon talál.
A VEX IQ STEM laboratóriumi egységekről további információtaz oldalon .
A VEX IQ-hoz (2. generáció) különálló AI látásérzékelő is elérhető. Ez az érzékelő az alábbiakban leírtak szerint használható VEX EXP és VEX V5 esetén, de VEX IQ (2. generációs) buildekkel és VEXcode IQ-ban vagy Microsoft Visual Studio Code-ban kódolva.
A mesterséges intelligenciával működő látásérzékelővel kapcsolatos további információkért olvassa el Első lépések a VEX IQ-val rendelkező mesterséges intelligenciával működő látásérzékelővel című részt.
A VEX IQ AI látásérzékelő megvásárlásával kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
VEX EXP és VEX V5
A középiskolai tanteremben a VEX EXP és a VEX V5 egy újabb dimenziót ad a mesterséges intelligenciatanuláshoz a AI Vision Sensorral.
A VEX EXP és VEX V5 mesterséges intelligenciával ellátott látásérzékelője lehetővé teszi robotja számára, hogy egyedi módon lássa és interakcióba lépjen a környezetével, széles látómezőből rögzítve a vizuális információkat. 2D és 3D objektumokat érzékel, felismeri a meghatározott színeket és színkombinációkat, valamint azonosítja az AprilTags címkéket és az előre betanított objektumok halmazait mind az osztályteremben, mind a versenyeken.
Az AI Vision Sensor lehetőséget ad a diákoknak arra, hogy több típusú érzékelőadatot használjanak egyetlen kódolási projektben. Továbbá, mivel az érzékelő két előre betanított tárgyérzékelési modellt tartalmaz, a diákok megtapasztalhatják, hogyan működnek a különböző MI-modellek valós alkalmazásokban. Az EXP Tisztavíz-misszió STEM labor egysége gyakorlatias, haladó szintű forrást biztosít a diákok számára, amelyben az érzékelőből származó felhasználva komplex algoritmusokat hozhatnak létre egy hordozható víztisztító telep automatizálására.
A mesterséges intelligenciával működő vizuális érzékelővel kapcsolatos további információkért olvassa el Bevezetés a VEX EXP-pel rendelkező mesterséges intelligenciával működő vizuális érzékelő használatába című részt.
A VEX AI Vision Sensor vásárlásával kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
VEX CTE munkacella
A VEX CTE Workcell egy középiskolai szintű lehetőség a diákok számára, hogy mesterséges intelligenciával kapcsolatos témákkal foglalkozzanak. A VEX CTE Workcell egy robotkarból, szállítószalagokból, érzékelőkből és pneumatikából álló rendszer, amelyet úgy terveztek, hogy támogassa a diákokat az ipari automatizálás elsajátításában. Két hallgatói kurzus áll rendelkezésre, amelyek célja, hogy a hallgatók fontos mesterséges intelligenciával kapcsolatos automatizálási és számítástechnikai készségeket tanuljanak.
A 6 tengelyes kar bevezetése című kurzus szilárd alapot nyújt a hallgatóknak az alapvető számítástechnikai ismeretekben, mint például a sorozatszámozás, a ciklusok, a feltételes műveletek és a változók.
A Workcell Automation kurzus erre épít, és fokozatosan egyre összetettebb, nyitott végű kihívásokat tartalmaz a rendszer automatizálása során. Ezekben a kihívásokban a diákoknak szenzoradatokat kell felhasználniuk algoritmusok létrehozására, kódjuk optimalizálására és projektjeik sikeres hibakeresésére.
A VEX CTE munkacelláról további információtaz oldalon .
A VEX CTE STEM laboratóriumi kurzusairól további információtaz oldalon .
VEX AIR
A VEX AIR drón további gyakorlati lehetőséget kínál a haladó diákoknak a mesterséges intelligencia alapú tanulásban való részvételre. A VEX AIR ötvözi az osztálytermi drónok izgalmát a mesterséges intelligencia technológiával. A diákok az AIR kettős kamerarendszerének és az előre betanított objektumok észlelésére való képességének, valamint a több érzékelőnek a kombinációját használhatják a drón programozásához, hogy precízen navigálhasson a levegőben.
A VEX AIR-rel kapcsolatos további információkért megaz oldalt.
MI a VEX versenyeken
VEX mesterséges intelligencia verseny
A VEX AI verseny lehetőséget ad a középiskolás és egyetemistáknak, hogy egy teljesen autonóm robotikai versenyen mérhessék össze tudásukat a GPS-érzékelő és a VEX AI látórendszer hatékony kombinációjának felhasználásával. A diákok két robotot programoznak, hogy csapatként együttműködve teljesítsék az idei kihívást.
További információkért látogassa meg a VEX AI verseny oldalát.
VEX V5 Robotikaverseny (V5RC)
A diákok a mesterséges intelligencia által vezérelt vizuális érzékelő előre betanított objektumosztályozások észlelésére való képességét felhasználva algoritmusokat hozhatnak létre, különféle más V5 érzékelőkkel kombinálva, amikor stratégiát építenek V5RC High Stakesjátékhoz. Ennek során felfedezhetik, hogyan tartják fenn a számítógépek az adatalapú reprezentációkat, és hogyan használják azokat gondolkodásra.
A VEX V5 Robotikai Versenyről további információért meg aV5 Robotikai Verseny oldalát.
VEX V5 GPS-érzékelő
Használd a GPS-érzékelőt a V5RC versenyen vagy a Virtual Skills játékban, hogy a szenzor által szolgáltatott irány- és x, y pozícióadatok alapján navigálhass a pályán.
A GPS-érzékelővel kapcsolatos további információkért olvassa el A GPS-érzékelő használata VEX V5-telcímű részt.
A V5 GPS érzékelő megvásárlásával kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
MI a VEXcode VR-ben
V5RC Nagy Tétekkel Játszótér
A VEXcode VR prémium licenccel rendelkezők, vagy a regisztrált V5RC csapatok a mesterséges intelligencia által vezérelt vizuális érzékelő tárgyosztályozási képességeit kihasználva virtuális robottal játszhatnak High Stakes játékot.
A VEXcode VR Prémium Licencbeszerzésével kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
A VEXcode VR High Stakes Playgroundjáról bővebben Ismerkedés a VEXcode VR V5RC High Stakes Playgroundjával című cikkben olvashat.
Rover mentő játszótér
A VEXcode VR Premium felhasználói mesterséges intelligencia általi ábrázolással és érveléssel foglalkozhatnak a Rover Rescue Playgroundban. A Rover Rescue játékban a diákok mesterséges intelligencia segítségével programoznak egy rovert, amely egy idegen világban navigál, miközben ásványokat gyűjtenek, és elkerülik az akadályokat és az ellenségeket. A Rover beépített mesterséges intelligencia technológiája lehetővé teszi a tárgyak észlelését és róluk adatok jelentését, beleértve a tárgy távolságát és relatív szögét. A Rover képes azonosítani az előre betanított játékelemeket, például az akadályokat, az ellenségeket és az ásványokat.
A VEXcode VR Rover Rescue játszóterével kapcsolatos további információkért olvassa el Rover Rescue – Első lépések című részt.
A Rover Rescue-ban használt mesterséges intelligenciáról további információt MI használata a Rover Rescue-bancímű részben talál.
A VEXcode VR Prémium Licencbeszerzésével kapcsolatos további információkért látogassa meg ezt az oldalt.
Tanítsd magabiztosan a mesterséges intelligenciát
A VEX átfogó forrásokat és támogató anyagokat biztosít a mesterséges intelligencia oktatásához, így magabiztosan taníthat.
-
A VEX STEM Labs lépésről lépésre bemutatja a megvalósítást, akárcsak egy online tanári kézikönyv.
- A VEX 123 és GO STEM laborokban a modul áttekintése részletes háttérinformációkat tartalmaz, így felkészültnek érezheted magad az adott modul oktatására. Például a VEX GO adatdetektív egység háttérinformációi mélyrehatóan bemutatják, hogy mik is a szenzorok, és hogyan gyűjti és jelenti maga a szemszenzor az adatokat.
- Az IQ és EXP STEM laboratóriumokban egy oktatóanyag tartalmazza a háttérinformációkat, a megvalósítási utasításokat és tippeket, amelyek kiküszöbölik a találgatásokat a mesterséges intelligencia oktatása során.
- A VEX könyvtár és az VEX API olyan források, amelyekhez bárki hozzáférhet, ha többet szeretne megtudni a mesterséges intelligencia VEX-szel történő tanításáról. Például használd a VEX könyvtárat, hogy felfedezd, mi az a szenzor és mire használják. Ezután tekintse meg a VEX API-t, hogy megértse az adott érzékelőhöz társított kódblokkokat vagy parancsokat.
-
A VEX PD+ folyamatos és személyre szabott szakmai fejlődést biztosít a VEX felhasználók számára.
- Szerezz tanúsítványt egy VEX bevezető PD+ tanfolyam elvégzésével, és azonnal hozzáférhetsz a VEX PD+ közösséghez, ahol hasonló gondolkodású oktatók megoszthatják kérdéseiket és ötleteiket a mesterséges intelligencia VEX-szel történő oktatásáról.
- Csatlakozz PD+ All-Access tagként és
- Használd ki az egyéni foglalkozások lehetőségét, ahol egy VEX szakértővel beszélgethetsz a mesterséges intelligencia oktatásáról.
- Látogassa meg a Videótárat, ahol videósorozatokat tekinthet meg, amelyekből többet megtudhat az AI Vision Sensorról.
- Csatlakozzon hozzánk személyesen a VEX Robotics Educators Conference konferencián, és vegyen részt gyakorlati workshopokon és informatív előadásokon, amelyeket a mesterséges intelligencia oktatásának gondolkodó vezetői vezetnek.
A VEX PD+ All-Access tagságról további információtaz oldalon .