آموزش هوش مصنوعی به کودکان

هوش مصنوعی توانایی کامپیوترها برای انجام دادن فعالیت‌هایی است که جزو مشخصه‌های هوشمندی انسان در نظر گرفته می‌شوند، مانند پردازش زبان طبیعی، درک تصاویر، تشخیص الگو و …. و در سال‌های گذشته، ادغام اینترنت و قدرت رایانه‌ای، رویکردهایی را به سمت هوش مصنوعی ایجاد کرده است که بر مبنای تحلیل آماری بر روی دیتاست‌های عظیم می‌باشد، و اجازه ایجاد مدل‌های پیش بینی بسیار دقیقی را فراهم آورده است. امروزه این توانمندی‌ها در برنامه‌های کاربردی متنوعی (از پزشکی تا ماشین‌های بدون سرنشین، بورس و … ) مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

آموزش هوش مصنوعی به کودکان:

در تحقیق مروری که توسط دانشگاه MIT  و بر روی مخترعین کمتر از ۳۵ سال صورت گرفته است چندین موضوع کلیدی مورد توجه این افراد بوده است:

(توجه داشته باشید که برخی از این افراد بر روی بیشتر از یک موضوع مطالعه داشته اند، اما در اینجا این هم پوشانی نادیده گرفته شده است.)

بر اساس این تحقیق به صورت واضح، تمرکز اصلی این مخترعین و نوآوران بر روی هوش مصنوعی بوده است. پس توجه به آموزش هوش مصنوعی به کودکان کم سن و سال به شدت حائز اهمیت می‌باشد.

در این پست می‌خواهیم در رابطه با هوش مصنوعی و اهمیت آن برای آموزش کودکان بپردازیم:

اما چرا آموزش هوش مصنوعی به کودکان حائز اهمیت است:

در محیطی که کودکان ما در حال رشد هستند، نمونه‌های مختلفی از هوش مصنوعی دیده می‌شود که در برگیرنده سرویس‌ها و دستگاه‌های مختلف است.

بعد از سال ۲۰۱۸ تقریبا یک چهارم خانواده‌های آمریکایی، یک گوینده هوشمند مانند آمازون آلکسا یا خانه هوشمند گوگل را استفاده می‌کنند و دانش کودکان ما در مورد این دستگاه‌ها بسیار چشم گیر است.

یک دلیل عملی بسیار مهم، پیدا کردن شغل مناسب در آینده و موفقیت در آن است. دکتر ویوینی مینگ در این مورد می‌گوید:

علت یادگیری هوش مصنوعی توسط کودکان، تجهیز کردن آن‌ها با توانایی درک این است که  “هوش مصنوعی چیست” و “چه توانمندی‌هایی دارد و برخی از اصول پایه‌ی عملکرد آن چیست؟” می‌باشد.

ابزارهای یادگیری هوش مصنوعی برای کودکان:

منابع آنلاین زیادی برای یادگیری هوش مصنوعی برای سنین مختلف وجود دارند، که برخی از آن‌ها به صورت رایگان و یا با قیمت بسیار مناسب در دسترس هستند. در اینجا به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1) Cognimates:

Cognimates پروژه‌ای از آزمایشگاه رسانه MIT می‌باشد، که سیستم برنامه نویسی مبتنی بر بلوکِ اسکرچ را توسعه داده است و ابزارها و توانمندی‌های هوش مصنوعی را در آن ادغام کرده است.

این پروژه کاملا جامع است، و به جز تمامی قابلیت‌ها و کاربرد اسکرچ، بلوکه‌هایی برای برنامه‌های هوش مصنوعی مانند تشخیص گفتار، ترجمه، بینایی ماشین و … را نیز دارا می‌باشد. همچنین می‌تواند واسط دنیای واقعی را نیز با استفاده از دستگاه‌هایی مانند micro:bit فراهم کند که تنوعی از ربات‌های خانگی را نیز ایجاد کرده است.

به علاوه، مشخصه‌هایی را برای آموزش مدل‌های بینایی ماشین و تحلیل متن را نیز در بر می‌گیرد.

تیم Cognimates تحقیقات فراوانی را بر روی هوش مصنوعی و کودکان انجام داده است و مقالات ارزشمندی را برای والدین و معلمین ارائه داده است.

2) Machine Learning For Kids:

Machine Learning For Kids یکی دیگر از منابع به شدت تاثیرگذار در حوزه هوش مصنوعی برای کودکان است، که مانند Cognimates شامل مجموعه‌ای از تمرین‌های ساخته شده با استفاده از سیستم برنامه نویسی مبتنی بر بلوکه در محیط اسکرچ می‌باشد. همچنین این منبع، در پشت صحنه از سیستم هوش مصنوعی IBM Watson برای قوی ساختن برنامه‌های کاربردی خود و در برخی از تمرین‌ها از زبان برنامه نویسی پایتون استفاده کرده است.

به علاوه مانند Cognimates، به توضیح فرآیند آموزش مدل‌ها و استفاده از آن‌ها در برنامه‌های کاربردی می‌پردازد. راهنمای این سایت بسیار کامل و جامع بوده و به همین خاطر می‌تواند از دانش‌آموزان و معلمینی که تخصصی ندارند، به خوبی پشتیبانی کند.

چالش خانواده هوش مصنوعی ( A.I. Family Challenge ) برنامه‌ای رایگان است که از سیستم Machine Learning For Kids به صورت ساختاریافته استفاده می‌کند، تا بتواند به خانواده‌ها و جامعه در استفاده و بهره برداری از هوش مصنوعی کمک کند.

3) A.I. Experiments With Google

این مجموعه از تمرینات هوش مصنوعی که مبتنی بر مرورگر (collection of browser-based A.I. Experiments) می‌باشد توسط گوگل راه اندازی شده است و می‌تواند به صورت کامل بر روی مرورگر شما اجرا شود و معرفی خوبی از برنامه‌های هوش مصنوعی می‌باشد. این تمرینات مواردی مانند یادگیری، موسیقی، نقاشی و موارد خلاقیتی متنوعی را پوشش می‌دهد و قطعا از سیستم‌های هوش مصنوعی قدرتمند گوگل استفاده می‌کند.

بر خلاف دو منبع قبلی که ذکر شد، این منبع دارای نمونه‌های هوش مصنوعی تکمیل شده و در حال استفاده می‌باشد و با این حال بسیار جذاب است و می‌تواند نقطه شروعی برای کودکان و الهام گرفتن آن‌ها برای استفاده از سایر سیستم‌ها باشد.

در ویدیو زیر می‌توانید چشم اندازی از این تمرینات را ببینید:

4) Google AIY projects

ترکیبی از هوش مصنوعی و ابزارهای فیزیکی (“”AI” + “DIY = Artificial Intellligence + Do-it-yourself) می‌باشد. این منبع، مجموعه‌ای از کیت‌های سخت افزارهای می‌باشد که امکان آزمایشاتِ آسان و مقرون به صرفه را با استفاده از بینایی ماشین و پردازش زبان طبیعی فراهم می‌کند، و مبتنی بر کامپیوترهای Raspberry pi می‌باشد و در ضمن نیازمند آشنایی نسبی با برنامه نویسی پایتون دارد. در نتیجه گزینه مناسبی برای نوجوان و جوانان می‌باشد.

نکته مثبت این منبع، استفاده از جعبه مقوایی برای نگهداری کیت هاست، که شخصی سازی آن را بسیار ساده کرده و امکان اضافه کردن آن به سایر پروژه‌ها و یا ربات‌ها و دستگاه‌های خانگی را به کاربر می‌دهد.

در این ویدیو می‌توانید نمونه‌ای از پروژه AI + DIY را ببینید:

5) Tensorflow Playground and Machine Learning Crash Course:

شرکت گوگل به شدت علاقمند است که افراد بیشتری در خصوص یادگیری ماشین و هوش مصنوعی یاد بگیرند، در نتیجه ابزارهای جذابِ فراوانی را برای رسیدن به این هدف ایجاد کرده است. یکی از آن‌ها Tensorflow Playground می‌باشد که به شما اجازه کار با شبکه‌های عصبی را می‌دهد.

Machine Learning Crash Course نیز گزینه مناسبی برای دانش‌آموزان پیشرفته‌تر می‌باشد و به آن‌ها کمک می‌کند تا به طور هوشمندانه ای دانش وسیعی کسب کنند.

6) Zümi

Zümi یکی از پروژه‌های بسیار جذاب می‌باشد. این پروژه یک ماشین خودران کوچک است، که به صورت کاملا عملی از ابزارهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی برای برنامه نویسی استفاده می‌کند.

نقطه شروع

با وجود تمامی این منابع، چگونه می‌توانیم شروع به یادگیری هوش مصنوعی کنیم؟ از آنجایی که مفاهیم زیادی در این زمینه برای یادگیری وجود دارد پس نیاز به پروسه‌ای مشخص برای شروع کار می‌باشد:

۱- با سوالات و پروژه‌های مرتبط شروع به کار کنید: بهترین راه برای یادگیری ابزارهای جدید تمرکز بر روی یک هدف می‌باشد.

۲- برخی از مهارت‌های اولیه را ایجاد کنید: بسیاری از این سیستم‌ها از ابزارها و مهارت‌های بسیار پایه استفاده می‌کنند. ایجاد آشنایی با اسکرچ (برنامه‌های مبتنی بر بلوکه) یا برنامه نویسی پایتون روش خوبی برای ایجاد یک زیرساخت آموزشی می‌باشد.

۳- آزمایشاتی را با برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی اجرا کنید: با استفاده از آزمایشات آنلاین و یا حتی سرویس‌ها و دستگاه‌های تجاری که امروزه در دسترس هستند می‌توانید درک خود را در خصوص این امکانات بالا ببرید.

۴- شروع به کدنویسی هوش مصنوعی نمایید: بر مبنای سن و توانمندی‌های دانش آموز، یکی از سیستم‌های برنامه نویسی را انتخاب نمایید و شروع به حل مسائل دنیای واقعی نمایید.