Oppitunnin tavoitteet
- Ideoida, suunnitella ja toteutettaa oma luokittelijasovellus opetettavaa konetta käyttäen
- Syvennetään ymmärrystä koneoppimisen keskeisistä käsitteistä ja menetelmistä
- Tukea oppilaan luovia valmiuksia, osallisuutta ja toimijuutta yhteisöllisessä projektityössä
Keskeiset käsitteet
- Tekoäly, koneoppiminen, data, opetusdata, sovellus, luokittelija, luokka, varmuus, hauraus
Tarvikkeet:
- Tietokone/tablet per ryhmä
- Opetettava tietokone sovellus: https://tm.generation-ai-stn.fi
- Suunnittelu ja kehittäminen tehtävä tulosteena (pdf) tai muokattavana word doc tiedostona. Esimerkkivastaus word tiedostona.
Työskentelytapa:
- Pienryhmä- tai parityöskentely
Tehtävä: inspiroidu esimerkeistä ja ota mallia! #
Työskentelytapa: työskennelkää pienissä ryhmissä tai pareittain
Edellisellä kerralla tutustuitte opetettavan koneen toimintaan ja teitte yksinkertaisen luokittelijan. Tällä kertaa aloitetaan projekti, jossa tehdään luokittelija joka ratkaisee jonkin käytännön ongelman tai haasteen. Sitä ennen on kuitenkin aika perehtyä esimerkkeihin.
Tehtäväsi on tutustua neljään erilaiseen luokittelijaan. Jos sinulla ei ole paljoa aikaa käytettävissä, ole hyvä ja katso vain pelkät videot. Jos sinulla on käytettävissä enemmän aikaa esimerkkeihin tutustumiseen, voit myös avata ne koneellesi tai mobiilialitteellesi. Katso alta eri vaihtoehdot.
- Katso videot. Videoissa selitetään kuinka kukin luokittelijaesimerkki toimii (tämä on pakollinen tehtävä, kohdat 2-4 ovat lisätehtäviä)
- Käynnistä ja tutki. Tämän avulla voit kokeilla itse esimerkkiluokittelijaa ja muokata sitä kuinka haluat. Huom! ympäristösi on vieras, joten kone ei välttämättä toimi kunnolla (se on hauras) – sinä voit korjata asian muokkaamalla opetusdataa.
- Tallenna luokittelija koneellesi (lataa .zip tiedosto). Tiedoston voi avata myöhemmint tyhjään opetettavaan koneeseen “avaa” toiminnolla.
- Lue QR-koodi puhelimellasi tai tabletillasi (suurenna se ensin napauttamalla) ja testaa kuinka luokittelija toimii puhelimessa!
Esimerkki: Puiden tunnistaja #
Onko puu mänty, kuusi vai koivu? Puun tunnistaja on opetettu tunnistamaan nämä kolme puulajia. Luokittelija toistaa lyhyen videon tunnistettuaan puun.
Esimerkki: Vaatteet sanoiksi #
Hanska, pipo vai kengät? Vai ei mitään? Tässä yksinkertaisessa esimerkissä ääni kertoo mitä millekin asusteelle tulee tehdä. Esim. kun luokittelija tunnistaa pipon, sovellus lausuu “pipo päähän”
Esimerkki: Tunteiden tunnistaja #
Oletko surullinen, iloinen, vihainen vai neutraali? Hymiö sen kertoo! Tämä luokittelija on opetettu erilaisilla ilmeillä tunnistamaan tunteita. Kun kone tunnistaa ilmeen, se reagoi siihen hymiöllä.
Esimerkki: Vihainen käsi #
Voiko käsi olla vihainen? Tai oikeastaan kyseessä on kädellä esitetty hahmo – kun luokittelija tunnistaa käden olevan “suu” se toistaa sähisevän äänen. Kun käsi on nyrkissä, luokittelija toistaa tyytyväiseltä kuullostavan äänen.
Tehtävä: suunnitelkaa ja toteuttakaa pienissä ryhmissä oma luokittelija #
Työskentelytapa: pareittain tai pienissä ryhmissä
On tärkeätä, että käytätte työskentelyn tukena tehtävälomaketta*. Se sisältää työskentelyä helpottavia ohjaavia kysymyksiä ja ohjaa kirjaamaan ylös suunnitteluprosessin etenemistä sekä kirjaamaan ylös havaintoja luokittelijan toiminnasta.
*Jos sinulla ei ole tehtävälomaketta, saat sen tästä: tuloste (pdf) tai muokattava word doc. Esimerkkivastaus word tiedostona.
Aloitus #
Tehtävä aloitetaan keskustelemalla esimerkkivideoista! Millaisia luokittelijoita ne olivat? Kuinka ne toimivat? Millainen voisi olla ryhmän oma luokittelija? Tavoitteena on yhteisen keskustelun kautta valita oma idea, jota ryhmä lähtee yhdessä kehittämään eteenpäin
Esitelkää ryhmänne idea opettajalle, joka arvioi voiko sen toteuttaa opetettava kone sovelluksella.
Luokittelijan suunnittelu (vaiheet 1-3) #
Kun opettaja on hyväksynyt idean, voidaan sovellusta lähteä suunnittelemaan tarkemmin.
Huom! Suunnittelua EI kannata tehdä ilman tehtävälomaketta, jonka opettaja jakaa oppilaille joko sähköisesti tai tulosteena (tämän sivun yläosassa on linkit)
Lomakkeessa kysytään mm. Minkä ongelman luokittelijanne ratkaisee? Millaista opetusdataa tarvitsette, jotta saatte opetettua tekoälyn? Seuratkaa tehtävälomakkeen kysymyksiä ja vastatkaa niihin samalla kun käytätte opetettava kone-sovellusta (paina nappia, jos kone ei ole vielä käynnissä)
ps. Muista tallentaa työnne (opetettavan koneen tallenna painike). Työ tallentuu käyttämääsi laitteeseen. Siirrä se toisaalle ennen kuin palautat kannettavan tai tabletin.
Luokittelijan kehittäminen ja testaaminen (vaiheet 4-5) #
Tässä vaiheessa sovellusta testataan ja kehitetään. Pohtikaa ryhmässä sovelluksen toimivuutta, esim. opetusdatan ja opetetun mallin toimivuuden suhdetta. Voisiko koneen toimintaa selittää se, millaista opetusdataa on luotu? Kehitä konetta eteenpäin, kunnes se toimii mielestäsi riittävän hyvin.
Muista täyttää tehtävälomaketta ja vastata sen kysymyksiin luokittelijaa kehittäessänne!
Sovelluksen suunnittelu ja kehittäminen #
Sovellus on se osa opetettavaa konetta, jossa suunnitellaan mitä kone tekee havaitessaan esim. kissan (eläinluokittelija). Naukuuko kone? Tuleeko siihen kissan kuva? Pitäisikö siinä lukea kissa?
Tekeekö sovellus sitä mitä haluatte? Miksi tai miksi ei?
Muista täyttää tehtävälomaketta ja vastata sen kysymyksiin myös sovellusta kehittäessänne!!
