Tekoälyn käsitteitä leikkien: Ihmislajittelija

Tekoälyn käsitteitä leikkien -tehtäväsarja sisältää kolme harjoitusta, joiden avulla oppilaat tutustuvat datan, algoritmin ja koneoppimisen käsitteisiin konkreettisesti ryhmäleikkien avulla. Materiaali on suunnattu esikouluun ja 1-3 luokille, mutta tehtäviä voi hyödyntää myös harrastustoiminnassa.

algoritmittekoäly
Ihmislajittelija
Ikäryhmä:
7–12-vuotiaat
Oppimisympäristö:
AlakouluEsiopetusHarrastustoiminta
Tekijä:
Suomen Koodikoulu

Tekoälyn käsitteitä leikkien -tehtäväsarja sisältää kolme harjoitusta, joiden avulla oppilaat tutustuvat datan, algoritmin ja koneoppimisen käsitteisiin konkreettisesti ryhmäleikkien avulla.

Sisältö:

  • Selkokielinen teksti tekoälyn toimintaperiaatteista ja ohjeet harjoitusten tekemiseen.
  • Ohjeet toiminnalliseen harjoitukseen tehtäväksi oppitunnin alussa tai taukojumppana.
  • Harjoitus kestää 15-25 minuuttia oppilaiden kanssa ja vaatii 5-15 minuuttia ennakkovalmisteluaikaa opettajalta.

Ikäryhmä: Esikoulu ja 1-3 luokka.
Oppimisympäristö: Esikoulu, alakoulu ja harrastustoiminta
Tavoite ja käsitteet: Oppilaat tutustuvat algoritmin käsitteeseen ja ymmärtävät että algoritmi on tietokoneelle annettava täsmällinen ohje. Algoritmia noudattamalla päästään samaan lopputulokseen joka kerta riippumatta alkuperäisestä tilanteesta.

Katso alta video, jossa saat taustatietoa harjoitukseen. Voit katsoa videon myös YouTubessa.

 

 

Tarvikkeet: Numerokortit (esim. numerot 1–20). Yksi kortti per oppilas.

Kesto ja ryhmä: 15–25 min. Sopii koko luokalle.

Muut tehtäväsarjan materiaalit:

Materiaalin on tehnyt Suomen Koodikoulu ja sen on rahoittanut Suomen Safer Internet -hanke

  • Ihmislajittelija perustuu kuplalajittelija nimiseen lajittelualgoritmiin, jossa vierekkäisiä alkioita verrataan ja tarvittaessa vaihdetaan, niin että jokaisella kierroksella suurin (tai pienin) arvo “kuplii” kohti listan loppua, kunnes vaihtoja ei enää tapahdu.

    Algoritmit ovat tekoälyn perusta. Kuplalajittelussa on selkeä, toistuva sääntö (Jos vasen > oikea, niin vaihda). Samoin tekoälyjärjestelmät koostuvat säännöistä ja toistuvista askelista.

    1. Jokainen oppilas asettuu riviin kortti kädessään, kasvot samaan suuntaan.
    2. Jaa oppilaille kortit satunnaisesti (esim. sekoita ja jaa).
    3. Tavoite järjestää kortit nousevaan järjestykseen vasemmalta oikealle (pienin vasempaan laitaan).
    4. Opettaja kertoo ennen harjoitusta: “Tämä on Ihmislajittelija joka noudattaa lajittelualgoritmia. Vaikka numerot muuttuisivat, ohjeet eivät muutu ja lopputulos on aina sama. Sama ohjelma toimii aina.”
    5. Tehkää kolme ensimmäistä vertailu-vaihtoa opettajan ohjauksessa:
      • Ohjeista rivin vasemmasta päästä kaksi vierekkäistä oppilasta seuraavalla säännöllä:
        • Sääntö: “Vertailkaa kortteja. Jos vasemman kortti on suurempi kuin oikean, vaihtakaa paikkaa. Muuten pysykää paikoillanne.”
      • Seuraavaksi ohjeista rivin toinen ja kolmas oppilas noudattamaan samaa sääntöä
      • Tämän jälkeen rivin kolmas ja neljäs oppilas noudattamaan samaa sääntöä.
      • Parien vertaillessa ja mahdollisesti vaihtaessa kortteja muut pysyvät paikoillaan ja odottavat vuoroaan.
    6. Nyt oppilaat ovat valmiita itsenäisesti pari kerrallaan vertailemaan korttejaan ja vaihtamaan niitä tarvittaessa.
    7. Kierroksia toistetaan kunnes yhdessä kierroksessa kenenkään ei tarvitse vaihtaa.
    8. Kun kierroksessa ei tapahdu vaihtoja, jono on järjestyksessä.
    9. Lopuksi opettaja sanoo yhteenvetona: Yksinkertaisia sääntöjä noudattamalla numerot saadaan aina järjestykseen vaikka alkuperäinen järjestys olisi mikä tahansa. Tällaisia sääntöjä kutsutaan algoritmeiksi. Tekoäly toimii algoritmien avulla.

    Muunnelma

    • Helpompi: pienempi määrä oppilaita kerrallaan (4–6 oppilasta)
    • Haastavampi: Lajitelkaa aakkosjärjestykseen (sana-/kuvakortit) tai värijärjestykseen (esimerkiksi vaaleasta tummempaan).