Robot edukacyjny AI AlphAI

Czym jest robot edukacyjny AI i jak działa?

Sercem urządzenia jest minikomputer Raspberry Pi Zero 2 W. Odbiera on dane z czujników i wykonuje polecenia. Robot „widzi” otoczenie przez szerokokątną kamerę, a odległość do przeszkód mierzy czujnikiem ultradźwiękowym. Pięć czujników podczerwieni pod spodem pozwala mu śledzić linię i rozpoznawać kontrastowe pola na podłożu.

Robot ma napęd na dwa koła. Cztery wielokolorowe diody LED i brzęczyk sygnalizują jego stan oraz tworzą efekty świetlne i dźwiękowe. Przydaje się to podczas pokazów i w zadaniach, w których robot ma zareagować na konkretne zdarzenie.

Robotem steruje się z komputera za pomocą dedykowanego oprogramowania z intuicyjnym interfejsem graficznym. Program w czasie rzeczywistym pokazuje działanie algorytmów uczenia maszynowego, m.in. sieci neuronowych i metody k najbliższych sąsiadów (KNN). Uczniowie widzą więc nie tylko efekt, czyli jazdę robota. Widzą też, jak maszyna przetwarza dane i dochodzi do decyzji.

Do czego przyda się w szkole?

Największa zaleta tego rozwiązania polega na tym, że trudne pojęcia z dziedziny AI stają się namacalne. Przykładowe zastosowania na zajęciach:

• Uczenie nadzorowaneUczniowie najpierw sami prowadzą robota i pokazują mu właściwe zachowanie. Potem sprawdzają, czy maszyna potrafi je powtórzyć samodzielnie.

• Uczenie przez wzmacnianieRobot metodą prób i błędów szuka najlepszej strategii. Klasa obserwuje, jak z każdą próbą radzi sobie coraz lepiej.

• Jazda po liniiZ użyciem czujników podczerwieni.

• Omijanie przeszkód i nawigacjaNa podstawie pomiaru odległości.

• Rozpoznawanie obrazuZ kamery, np. reagowanie na wybrane obiekty lub oznaczenia.

• Programowanie w PythonieDla bardziej zaawansowanych uczniów.

Robot edukacyjny AI dobrze wpisuje się w zajęcia projektowe. Uczniowie mogą planować eksperymenty, porównywać wyniki różnych metod uczenia i wyciągać wnioski, podobnie jak na lekcji przyrody czy fizyki.

Najważniejsze zalety dla placówki

• Nauka AI przez doświadczenieUczniowie zamiast samej teorii trenują własny model i od razu widzą jego skutki.

• Przejrzysta wizualizacja algorytmówŁatwiej wytłumaczyć, czym jest sieć neuronowa i jak powstaje decyzja maszyny.

• Tryby od początkującego do ekspertaTen sam sprzęt posłuży młodszym i starszym grupom.

• Bogaty zestaw czujnikówKamera, czujnik ultradźwiękowy i pięć czujników linii pozwalają przygotować wiele różnych scenariuszy lekcji.

• Python na wyższym poziomieNaturalne przejście od zabawy do prawdziwego programowania.

• Atrakcyjna forma zajęćPraca z robotem angażuje także uczniów, którzy zwykle stoją z boku na lekcjach informatyki.

Jeden robot, różne poziomy zaawansowania

Oprogramowanie ma kilka trybów pracy. W trybie dla początkujących uczeń skupia się na samej idei: trenuje robota i obserwuje wynik. W trybach zaawansowanych może zmieniać parametry algorytmów i sprawdzać, jak wpływają one na zachowanie maszyny. Na końcu może pisać własny kod w Pythonie. Dzięki temu robot edukacyjny AI rozwija się razem z umiejętnościami uczniów i nie kończy się na jednej lekcji pokazowej.

Oprogramowanie i licencja – o czym pamiętać

Robot edukacyjny AI współpracuje z dedykowanym oprogramowaniem, które jest niezbędne do pracy. Licencja na program nie jest wliczona w cenę robota i kupuje się ją osobno. Planując zakup do pracowni, warto od razu uwzględnić licencję dopasowaną do liczby komputerów, przy których będą pracować uczniowie. W razie wątpliwości chętnie pomożemy dobrać odpowiedni wariant.

Robot edukacyjny AI w pracowni przyszłości

Sztuczna inteligencja coraz częściej pojawia się w programach nauczania i w projektach rozwijających kompetencje cyfrowe. Robot edukacyjny AI dobrze pasuje do wyposażenia nowoczesnej pracowni technicznej lub informatycznej, także takiej, którą szkoła tworzy z dofinansowania zewnętrznego. Można go łączyć z innymi pomocami z kategorii robotyka i kodowanie. Tak powstaje ścieżka nauki od prostych robotów do programowania aż po uczenie maszynowe.

Robot sprawdzi się też podczas dni otwartych, festiwali nauki i konkursów. Pokaz, w którym uczniowie „uczą” maszynę na oczach publiczności, robi duże wrażenie i dobrze promuje szkołę. Zajęcia można uzupełnić o materiały dydaktyczne do pracy w grupach.