1 / 50

A számítógépről népszerűsítő stílusban

A számítógépről népszerűsítő stílusban. Szlávi Péter http://people.inf.elte.hu/szlavi/InfoOkt/LotiFuti/LotiFuti.ppt 2000. Tartalom. Bevezetés Az informatika elemeinek oktatása Klasszikus témakörök Egy „áttekintést” nyújtó feldolgozás elé… A „LÓTI FUTI” mese-dráma Néhány mozaikpélda

rod
Download Presentation

A számítógépről népszerűsítő stílusban

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A számítógépről népszerűsítő stílusban Szlávi Péter http://people.inf.elte.hu/szlavi/InfoOkt/LotiFuti/LotiFuti.ppt 2000

  2. Tartalom • Bevezetés • Az informatika elemeinek oktatása • Klasszikus témakörök • Egy „áttekintést” nyújtó feldolgozás elé… • A „LÓTI FUTI” mese-dráma • Néhány mozaikpélda • S amik kimaradtak… • Egy kis filozofálgatás – avagy utazás a koponyák körül Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  3. Bevezetés • A téma mint államvizsga b-tétel: leszűkítve  számítógép- (szg-) modell • Teljességében: • A szg-hez kapcsolódó tudás hardveren (is) túlmutató, teljesebb bemutatása, átadása… • Minta egy anyagrész kreatív felépítésére, amelyben figyelembe vétetik a megcélzott tanulókör kora, érdeklődési köre, szellemi befogadó képessége; Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberk- modellje

  4. Informatica classica * Témakörök IC • Hardver (hw) alapok • Szoftver (sw) alapok • Programozás alapfogalmai Operációs rendszer(OR) … s mindezt: „evolúciós alapon” … Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  5. IC * Az áttekintés elé… IC • Cél: Az IC „NagyEgészé”-nek 0. áttekintése  Fontosabb + a lényeg megértetése, mint - az abszolút pontosság. Az első szisz-tematikus feldol-gozása a szg-nek mint témának. 0.  Pontatlan lehet (ha muszáj), de hamis nem. Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  6. IC * Az áttekintés elé… • Lényeg: Mozaikok laza „egyvelege” Metaforikus (táv)kapcsolat a mozaikok között… Önálló darabokban tanítható… Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  7. IC * Lóti Futi… Lóti Futi, Össze Ady, K.I.Vony… • A kerettörténet –szereplőkhelyszínkellékek 2-ablakos szoba Fiókos szekrény, asztal székekkel… mozaikdarabok • A dráma menete –felvonások= metaforikus történetszünetek = „definíciók”, gondol- kodni valók • l. lógia 5 Mi van a metaforikus gúnya alatt? Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  8. hw sw IC * Lóti Futi… A dráma tagolása Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  9. IC * Néhány mozaikpélda … és amit érdemes észre venni a részleteken, a mesefűzésen túl: • 1. felvonás – játékonyság • 2. felvonás – elmélyedés az „apróságokban” • 3. felvonás – felülemelkedés a nehézségeken, „nagyvonalúság” • … • 6. felvonás – egy kis matek + egy kis praktika • 7. felvonás – egy kis filozófia dialektika: szigorú analizálás  intuitív szárnyalás Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  10. IC * Néhány mozaikpélda 1. felvonás – „amelyben megismerjük az alapszitut, és a szereplőket” A szereplők és jellemük. A színpad kellékei. A mondanivaló elárultatik. Kezdetét veszi a színjáték maga… Mit csinál Lóti? – karmesterkedik és mi mit? – unatkozunk? Nem. „Rendezkedünk!” Mivel-mit-miért tesz Lóti? Rendezkedünk Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  11. IC * Néhány mozaikpélda Az 1. felvonás folytatódik… Mire tanítottuk LótiFuti&Co.-t? Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  12. IC * Néhány mozaikpélda Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  13. IC * Néhány mozaikpélda Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  14. IC * Néhány mozaikpélda Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  15. IC * Néhány mozaikpélda … s mindezt kódolni kék! Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  16. IC * Néhány mozaikpélda Az 1. szünetben :-) Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  17. IC * Néhány mozaikpélda 2. felvonás – „amelyben új szereplő lép a színre” Pontosítás: Visszatérés az „eredeti” feladathoz. Egy új segítő kell: El’Dönti. A módosítás valahol a 20. ukáz környékén. Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  18. IC * Néhány mozaikpélda A 2. szünetben :-) • Bővült az utasításkészlet –„Folytasd …, ha… ”  VezérlésátadásMegoldhatóvá vált a (z amíg-os) ciklus– jó lenne külön felvonást szentelni ehhez! • Neumann-i elv általánosítása karakterekre • Vallomás: „csalás történt a beolvasáskor és kiíráskor”, valójában bonyolult konverziók kellettek volna… :-(- újabb felvonástéma! Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  19. IC * Néhány mozaikpélda A 3. felvonás – „amelyben kiderül, hogy Lóti & Tsi. tanulékony, és ez a legfőbb erőssége” Cél: álmodozás és megvalósítása „Bejólenneha” nem nekem kéne kódolni!!! Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  20. IC * Néhány mozaikpélda … és a megvalósítás 0 1 4 ??? 32 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  21. IC * Néhány mozaikpélda … és a megvalósítás 32 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  22. IC * Néhány mozaikpélda … az álmodozás folytatódik: • Ilyent mondhatnék: „Be:x,y,zHa x*x+y*y=z*z akkorKi:"igen"”„a nagystílű tervvel is megelégedne Lóti, s maga fordítaná le a maga nyelvére ”No, de hogyan?Bonyodalmak: megértés + végrehajtás(Esetleg: természetes nyelvi (pl. angol nyelvi) tapasztala-tukra apellálás.) • Vagy ilyet sóhajthatnék: „? x*x+y*y=z*z”„feladatmegfogalmazás »hogyan« nélkül”?!? …erre még visszatérünk… !?! Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  23. IC * Néhány mozaikpélda A 3. szünetben :-) Új programozási (nyelvi) szintek • Assembly • Magasszintű nyelvek Fogalmak: • Szintaxis • Szemantika Programvégrehajtási „filozófiák” • Fordítás • Értelmezés Hf: BNF ürügyén egy kis magyar/angol nyelvtan Ahogyan ki kell fejezni magunkat: nyelvtani szabályok gyűjteménye Amilyen hatást kivált a „megcélzottból”: viselkedés-gyűjtemény. Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  24. IC * Néhány mozaikpélda A 4. felvonás – „amelyből megtudjuk, hogyan mozdítja elő a szg fejlődését az adminisztrációs feladatok növekedése” A feladat: népszámlálás A megoldáshoz: színpadi módosítások, új szereplők A 4. szünetben – Perifériák, csatornák, megszakításrendszer, DMA, fájlok, operációs rendszer… Kiadható feladat: bootstrap-program… Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  25. IC * Néhány mozaikpélda Az 5. felvonás – „Lótitmindenki akarja” A megoldáshoz: további ablakpárok A „mindenkihez fordulás” stratégiái, és elvei Az 5. szünetben – terminálok, multiprogramozás, processzormegosztás (prioritásos, időszeleteléses), memóriamegosztás, fájlmegosztás… Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  26. IC * Néhány mozaikpélda A 6. felvonás – „Lóti & Co. osztódik, sőt még telefont is kap” A feladat: hadi/meteorológiai számítások A megoldáshoz: feladatbontás és párhuzamos végrehajtás önálló Lótis társulatokkal + csipetnyi matek A 6. szünetben – párhuzamos végrehajtás buktatói és eszközei, tömb-, csővonalprocesszor, hálózat, ~i problémák és megoldások Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  27. IC * Néhány mozaikpélda Prológus a 7. felvonás elé: Ki ne hallott volna KnightRider-ről, a Robot Zsaru 3.2.1.0-ról vagy a DeepBlue-ról…  „Párizsban 1988 januárjában egy sajtókonferencián arról kérdezték Garry Kasparov sakkvilágbajnokot, vajon elő-fordulhat-e, hogy egy szg 2000 előtt legyőzzön egy nagy-mestert. »Semmiképpen –válaszolta-, és ha valamelyik nagymesternek mégis meggyűlne a baja egy szg-pel, az forduljon hozzám!« 10 hónappal később… A Carnegie-Mellon Egyetem egy posztgraduális program keretében készült sakkozó szg-e megverte Bent Larsen nagymestert, aki … világbajnok-jelölt is volt. Ez volt a DeepBlue.” (TUDOMÁNY 1990. dec.) Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  28. IC * Néhány mozaikpélda A 7. felvonás – „merőben újfajta feladatok” A feladatok: természetes nyelvű fordítás, beszédér-tés, alakfelismerés, tételbizonyítás… Asszociatív tár A megoldáshoz: • mi a közös ezekben? (BemenetKimenet; Transzformáció: axiómák+szabályok; Algoritmikus szemlélet: backtrack + mintaillesztés) • hogyan? – új architektúra (memória, processzor-nyelv, párhuzamosság) A 7. szünetben –az 5. generációs szg-k Prolog-alapú L. T.Moto-oka & al: Az 5. generációs számítógép. 59.o. Műszaki Könyvkiadó, 1987 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  29. … a „végtelen” történet további epizódjai: Fájlrendszer – „borosgazda pincészete” Bus-/Sínrendszer – Hibatűrő-rendszerek – A szg-világ egyéb perifériái – egér szkenner hangkártya … „Algoritmikus történetek” – lineáris és logaritmikus keresésről, a titkosítás, tömörítés módszereiről, aritmetika (kifejezés-kiértékelés) … IC * Amik kimaradtak… Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  30. IC * „Mű és Igazi agy” Egy kis filozofálgatás(-: utazás a koponyák körül:-) Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  31. IC * „Mű és Igazi agy” Miért érdekes e kérdés? • Ős idők óta (Kempelen óta biztosan!) foglalkoztatta az embert: az emberi tudás automatizálása… • A „nagy koponyákat”izgatta… Neumann, Turing… • Szg ingerlően veti föl a lehetőségét… • A klasszikus szg-technológia megközelítette az elvi határokat (kvantum jelenségek  sztochasztikus viselkedés)… Készíthető-e „gondolkodó” gép? ΔEΔtħ/2 ΔxΔpxħ/2 ΔEΔtħ/2 ΔEΔtħ/2 ΔxΔpxħ/2 ΔxΔpxħ/2 ΔEΔtħ/2 ΔxΔpxħ/2 ΔEΔtħ/2 ΔxΔpxħ/2 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  32. IC * „Mű és Igazi agy” Mi az intelligencia? • ~ a (z élő) szervezet olyan eszköze, amely által hatékonyan képes válaszolni aváltozókörnyezetének hatásaira. Környezet hatásaira az válaszol, aki/ami: • Érzékeli a környezetét; • Visszahat környezetére (manipulálja azt); • Alkalmazkodik hozzá, ha kell; • Tanulja környezetét (felismeri a hasonlatosságokat, és saját „hatásosságát”); … Hadd rövidítsek! Absztrakció Modellezés Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  33. IC * „Mű és Igazi agy” • Adaptálja (saját és „társai”) ismereteit; • Reprodukálja, továbbadja ismereteit („társadalmasított” ismeret). Kommunikáció Analógia:genetikai evolúció… ismeretevolúció Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  34. IC * „Mű és Igazi agy” A mesterséges intelligencia (MI) „elvi” lehetőségéről • Érzékelésről (percepcióról) –hatékony input perifériák (több, mint „észlelőszerv”) „macskaszem” • Alkalmazkodás-tanulásról = problémamegoldó stratégiák – • véletlen próbálgatós • szisztematikus próbálgatós • környezetszimulációval előrelátó • makrósémákkal operáló A baba fogni tanul backtrack Én a „sakkozó” Apropó: univerzalitás – Turing gép A sakkozó Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  35. IC * „Mű és Igazi agy” • A szükséges memóriáról – • ismeretek • komplex érzékletek, • válaszminták, • időbeliség, • válaszeredményesség (siker/kudarc) • hierarchikus rendszere • A (tudás) reprodukcióról –Neumann sejtautomatája • A megvalósítás „egészéről”: Egy divatos, új elmélet — neurális hálózatok, neuronhálók… :Drommerné et al.: Sejtautomaták. Gondolat,1978 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  36. wij Inputj(t) aj(t) yj(t) yj(t) IC * „Mű és Igazi agy” • Megvalósításról —feldolgozó elem McCulloch-Pitts féle „formális neuron” (Mealy automata) dendritek – input axon – output Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  37. IC * „Mű és Igazi agy” • Megvalósításról —topológia • Bemeneti neuronok: egy bemenettel, egy kimenettel rendelkeznek. A külvilágtól kapott jelük, vagyis bementük a hálózat bemenete. Kimenetükön keresztül más neuronoknak adják át az információt, nincs jelfeldolgozó szerepük. • Kimeneti neuronok: Kimenetük a hálózat kimenete, a külvilág felé továbbítják az információt. A jelek osztályozására szol-gálnak. • Rejtett neuronok: a külvilággal közvetlen kapcsolatban nem állnak.A kapott beme-neti jelek feldolgozását végzik. A neuronok kapcsolatait súlyokkal jellemzik. A neuronhálói. és j. neu-ronja között wij„súlyú”erő hat. Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  38. IC * „Mű és Igazi agy” • Megvalósításról —a működés két fázisa • Az első fázis: tanulás. A hálót előre megadott minták alapján tanítjuk. Először iniciali-zálni kell a hálót, vagyis fel kell építeni, meg kell határozni az Fiaktivizációs függvényt, és be kell állítani a kezdeti súlyokat. Tanítóminták alapján a számítási modell meghatározza a kime-neteket, a tanuló algoritmustól függően módosítja a wijsúlyokat. • A második fázis: tesztelés. A háló ellenőrzése, vagyis tesztminták alapján teszteljük a háló problémamegoldó képességét. A tesztelési fázis a háló jövőbeni mű-ködését jelzi előre. Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke modellje

  39. IC * „Mű és Igazi agy” Intermezzo: az elvi lehetőség után a mesterséges intelligencia „jelene”, avagy „tud-e a szg gondolkodni?” Az idézetek az alábbi két irodalomból valók: • Nievergelt et al.: Matematikai problémák megoldásának szg-es módszerei. Műszaki, 1977 • Mérő: Észjárások. Akadémiai, 1989 Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  40. IC * „Mű és Igazi agy” • Az objektivitásról –a jó kérdésfelvetés – Turing szerint „Mennyire tud a szg úgy csinálni, mint az ember?” • Az MI első fecskéi –a „dumagépek”=társalkodó programok(I./238.: egy párbeszédrészlet II./34.: Eliza bemutatása II./38.: Doctor & Parry) • További (negatív) érdekességek –(II./40.: az értelem nélküli fordítás anomáliái, II./41.: Meehan alkotta szg-i mese) … társalogni … … fordítani … … mesélni … Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  41. Turing-teszt • A teszt (1950): • Kérdéscsere: „Tud(hat)-e a gép gondolkodni?” ↕ „Mennyire jól tud a gép »emberül«cselekedni?” Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  42. Társalgóprogramok • Egy párbeszédrészlet: • Ember • Az emberek mind egyformák. • Mindenki csak piszkálja az embert. • Igen. A barátom küldött ide. • Azt mondta, gyakorta deprimált vagyok. • Ez az igazság. Boldogtalan vagyok. • Nagyon úgy néz ki, szükségem van valami segítségre. • Talán megtanulnék kijönni a családommal. • … • Eliza(Doctor) • Mennyiben? • Gondol valamire konkrétan? • A barátja küldte ide? • Sajnálom, hogy ezt kell hallanom, hogy Ön deprimált. • Gondolja, hogy az hogy ide jött segíteni fog a boldogtalanságán? • Mi lenne akkor, ha kapna valami segítséget? • Beszéljen még a családjáról! • … Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  43. Társalgóprogramok • Szerző: Weizenbaum (MIT, 1966) • Program: ELIZA (G.B.Show: Pygmalion) • Bemutatása (szerző): „A program működésének lényege egészen egyszerű; elol-vassa a szöveget, és egy kulcsszót keres benne. Ha talál ilyet, akkor a mondatot a kulcsszóhoz tartozó szabály sze-rint átalakítja, ha ilyet nem talál, akkor a szövegtől füg-getlen megjegyzést ír ki, vagy bizonyos körülmények kö-zött egy korábbi átalakítást ismétel meg. Az így megfo-galmazott vagy megismételt mondatot pedig kiírja.” Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  44. Társalgóprogramok • Kiegészítések: • két komponens: tanuló + társalgó • intelligencia: mintagyűjtemény + válaszgyűjtemény • mintagyűjtemény: típusmondat: kötött + szabad (=cserélhető) részek • válaszgyűjtemény: típusmondathoz több átalakított (angol  szórendkülönbség+segédigék) megfelelő • párbeszéd-memória: megjegyzi a párbeszédet, reagál az esetleges ismétlődő fordulatokra • konzerv-készlet (ha baj van: a pikket!) Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  45. Társalgóprogramok • Példák: • Minta • „Nagyon boldogtalan vagyok mostanában.” • Sablon • „blabla1vagyokblabla2” • Válasz • „Miért vagynagyonboldogtalan mostanában?” • Válasz-sablonok • „mezei” átalakítás: • „Miért vagyblabla1?” • pszichológusos átalakítás: • „Úgy gondolod, blabla1vagy.” • pszichiáteres átalakítás: • „Sajnálom, hogy blabla1vagy.” • vagy • „Örülök, hogy blabla1vagy.” Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  46. Doctor + Perry • Eliza(Doctor) kontra Eliza(Perry): • Doctor • Szeretné? • Mi jut erről eszébe? • Milyen választ szeretne hallani? • Még miről szeretne beszélni? • Milyen hasonlóságokat lát? • Mégis mire gondol? • Miért kellene értenie az indítékaimat? • … • Perry • Gondolom, igen. • Mire céloz? • Ez nem azon múlik, hogy mit szeretnék vagy nem szeretnék. • Unom, hogy mindig ugyanazokat a kérdéseket teszi fel. • Azt Önnek kell tudnia. • Nem értem az indítékait. • Miért, kellene értenem? • … Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  47. Értelem nélküli fordítás • Fordítás angolról oroszra, majd vissza: • Eredeti • „A lélek kész, de a test erőtlen.” • „The spirit is willing but the flesh is weak.” • többértelműség: • spirit = lélek, alkohol,… • flesh = hús, (emberi) test,… • „Csak azt hiszem, amit látok.” • szemantikai „háttérismeret”:„A vakok nem látnak.” • Mandiner • „A vodka jó, de a hús vacak.” • (stiláris) hasonlóság: • alkohol ~ vodka • kész(séges), hajlandó ~ jó • gyenge, erőtlen ~ vacak • „A vakok hitetlenek.” • formális logika szillogizmusai De azért ne bánkódjunk! L. Karinthy Frigyes „Műfordítás” gyöngyszemét az „Így írtok ti”-ból. (MEK) Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  48. Számítógépi állatmesék • Szerző:Meehan • Stílus:Esopus – állatmese • Ötlet:(állat) szereplők + szabályok • Szabálypéldák: • A szereplő B-t a C helyre mozgatja  a C helyen van a B és az A is • a folyóból mindenki ki akar jutni, mert különben elsüllyed (és ez nem kellemes) • X leesett  a GRAVITÁCIÓ mozgatta el X-et Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógép emberke-modellje

  49. Számítógépes állatmesék • Továbbiak: • akinek lába van, odébb tud menni (sétálni, …), • akinek szárnya van, el tud szállni, • hal szereplő nincs, • akinek vannak barátai, azt a bajban megmentik… • A mese: „Hangya Henrik szomjas volt. Lesétált a folyópartra, ahol jóbarátja Varjú Vili ül-dögélt. Henrik megcsúszott és beleesett a folyóba. A gravitáció elsüllyedt.” Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

  50. IC * „Mű és Igazi agy” A mesterséges értelem realitása Informatika oktatása – „Lóti Futi” : a számítógépemberke-modellje

More Related