Lezione 21 - Progetto - Progetta un'app IA

Discussione: qual è un problema di carattere generale che vorresti risolvere con l'apprendimento automatico?

Obiettivo della discussione: questa è una domanda importante! Fai in modo che gli studenti condividano il diario individualmente, ma non come gruppo completo. Utilizzalo invece per passare all'attività principale in cui gli studenti inizieranno un progetto per creare un'app di apprendimento automatico.

In tutta l'unità, abbiamo affrontato singolarmente ogni parte della creazione di un'app di intelligenza artificiale. Nei prossimi giorni, utilizzeremo il processo di risoluzione dei problemi per portare a termine un intero progetto. Sceglieremo un problema di carattere generale che vogliamo affrontare, progetteremo un sondaggio, raccoglieremo dati, quindi utilizzeremo Laboratorio IA per analizzarli e creare un'app di apprendimento automatico.

Domanda del giorno: come posso creare un'app di intelligenza artificiale che risolva un problema della mia comunità?

Distribuisci: agli studenti delle copie della Design an AI App - Project Guide.

Panoramica: leggere la panoramica del progetto con gli studenti e rispondere a qualsiasi domanda.

Facilitazione dei progetti di gruppo: se gli studenti lavorano in coppia o in piccoli gruppi per completare i progetti, valuta la possibilità di mostrare questi due video alla classe:

• Come funziona il lavoro di squadra
• Gestione dei disaccordi

A seconda degli obiettivi che ti prefiggi con questo progetto, considera la possibilità di far completare ai gruppi una Guida per studenti alla pianificazione del gruppo, che rafforza il messaggio nel video

Fai questo: chiedi agli studenti di fare una riflessione libera sulla definizione di un problema di carattere generale che vorrebbero affrontare con l'apprendimento automatico. Incoraggia gli studenti a utilizzare la strategia dei 5 perché delle lezioni precedenti. Potresti anche decidere di mettere a disposizione degli studenti alcune copie della 5 Why's - Activity Guide.

**Problemi contro problemi: ** incoraggia gli studenti a pensare in modo ampio e a considerare i problemi che vorrebbero affrontare, poiché è più probabile che abbiano soluzioni in grado di utilizzare dati e apprendimento automatico. Se gli studenti si concentrano troppo su problemi specifici, potrebbero aver scelto qualcosa in cui l'apprendimento automatico potrebbe non essere una soluzione appropriata. Se noti che uno studente ha un problema troppo ristretto, incoraggialo a utilizzare la strategia dei 5 perché per approfondire il problema principale e ampliare le sue opzioni.

**Riflessione in classe: ** prima di immergerti nei singoli progetti, prendi in considerazione la possibilità di condurre una riflessione di gruppo in classe su come potrebbero essere alcuni progetti di esempio che soddisfano questi criteri. Puoi anche decidere di mostrare un'app di esempio come quelle disponibili qui per ispirare la riflessione. Utilizzando queste idee, gli studenti potrebbero trovare più facile ispirarsi a un'idea iniziale per il loro progetto

Fai questo: chiedi agli studenti di fare una riflessione libera sui tipi di app che possono utilizzare per risolvere il loro problema. Possono ricercare potenziali app che potrebbero usare come ispirazione

Flessibilità: è importante che gli studenti presentino almeno un'opzione in ogni riquadro, in modo da avere una certa flessibilità in seguito se devono cambiare idea durante lo sviluppo della loro app. Incoraggia gli studenti a fare un vera e propria riflessione libera, invece di riporre tutte le loro speranze in un'unica idea di app.

Tempistiche: gli studenti devono completare le fasi 1 e 2 oggi e potenzialmente iniziare la fase 3. Altrimenti, gli studenti possono iniziare la fase 3 oggi.

Raccogli le guide al progetto ed esaminale per individuare eventuali problemi di carattere generale che potrebbero causare problemi specifici agli studenti nella parte successiva della lezione. Gli studenti possono anche sfruttare il tempo che precede la lezione successiva per raccogliere idee su altre app.

Distribuisci le guide al progetto di ieri. Se devi dare qualche riscontro agli studenti, trova il tempo per parlare con loro individualmente. Altrimenti, gli studenti possono passare direttamente alla fase successiva del loro progetto.

Fai questo: chiedi agli studenti di iniziare a riflettere su come raccoglieranno i dati e assicuratevi di disporre di dati sufficienti e di un campione rappresentativo di dati. Ricorda agli studenti la lezione precedente in cui avevano insiemi di dati difettosi e non erano in grado di addestrare modelli accurati: questa sezione della guida al progetto li aiuta a evitare questo tipo di errori in futuro.

Fai questo: chiedi agli studenti di creare una copia del Survey Template [Google Form]. Questo è lo stesso modello della lezione precedente per creare il loro sondaggio. Gli studenti possono rivedere il video su come utilizzare il modello e assicurarsi che i loro dati siano protetti.

Gli studenti devono creare il loro sondaggio in Google Forms. Una volta che il sondaggio è pronto, possono pianificare come vorrebbero distribuirlo. Una volta raggiunta questa fase, gli studenti potrebbero dover fare una pausa mentre le persone completano il sondaggio e raccolgono i dati.

Fermarsi per la raccolta dei dati: anche se questo progetto è previsto per una settimana, potrebbe essere utile estenderlo in modo che gli studenti possano raccogliere dati sufficienti per i loro sondaggi. Potresti prendere in considerazione la pianificazione di alcune attività supplementari mentre gli studenti raccolgono i dati, per poi raggrupparli nuovamente nel progetto una volta raccolti i dati. AI4all offre diversi Byte di attività di intelligenza artificiale che possono essere utilizzati come lezioni supplementari mentre gli studenti raccolgono dati.

Raccogli le guide al progetto e le schede modello degli studenti. Effettua un controllo in ingresso rapido per assicurarti che gli studenti siano sulla buona strada.

Distribuisci le guide al progetto di ieri. Se devi dare qualche riscontro agli studenti, trova il tempo per parlare con loro individualmente. Altrimenti, gli studenti possono passare direttamente alla fase successiva del loro progetto.

Fai questo: gli studenti devono analizzare i risultati del sondaggio e annotare le risposte nella guida al progetto.

Fai questo: chiedi agli studenti di addestrare il loro modello in Laboratorio IA. Gli studenti devono scaricare i dati del sondaggio in formato csv e caricarli su Laboratorio IA. Possono rivedere i video delle settimane precedenti come promemoria di come eseguire questa operazione.

Aggiustamento in caso di dati problematici: i passaggi 5 e 6 sono momenti chiave per determinare se il sondaggio progettato dagli studenti e i dati raccolti possono essere utilizzati per creare un modello di apprendimento automatico. Ci sono una varietà di fattori che potrebbero rendere difficile tutto questo, soprattutto se gli studenti non hanno avuto la possibilità di raccogliere dati sufficienti o se i dati non portano a modelli accurati. Ecco alcune strategie per aiutare gli studenti a superare questi problemi di carattere generale:

• Documentazione nella scheda modello: anche se i dati non sembrano creare un modello accurato, gli studenti possono comunque utilizzare questi dati per completare il progetto purché documentino le loro decisioni nella scheda modello, in particolare nel Sezione Limitazioni. Anche se questo significa che stanno creando un'app senza un modello accurato, offre l'opportunità di riflettere su cosa sarebbe potuto andare diversamente in un progetto futuro.
• Utilizza un insieme di dati di esempio: in Laboratorio IA sono disponibili diversi insieme di dati che gli studenti possono utilizzare se i dati del loro sondaggio non portano a risultati fruttuosi. Gli studenti possono invece utilizzare uno di questi insiemi di dati per completare il progetto. Ciò potrebbe richiedere la regolazione del focus della loro app, ma gli studenti saranno almeno in grado di completare il progetto
• Esplorazione di insiemi di dati avanzati: Laboratorio IA è progettato per funzionare con insiemi di dati di apprendimento automatico da diversi siti web disponibili pubblicamente, come Kaggle. Gli studenti possono esplorare questo sito web per trovare un insieme di dati adatto alle loro esigenze, quindi utilizzare l'insieme di dati in Laboratorio IA per addestrare il proprio modello. Per scaricare gli insiemi di dati è necessario un account: ti consigliamo di chiedere a un insegnante di creare un account e gestire il download degli insiemi di dati per gli studenti.

In generale, questo progetto si concentra sulla capacità degli studenti di pianificare ed eseguire un'app IA che affronta un problema di carattere generale a cui tengono, dall'ideazione e dalla raccolta dei dati, fino alla creazione dell'app. Completare questo ciclo è in definitiva più importante che disporre di un'app accurata, soprattutto perché gli studenti hanno precedentemente completato il mini-progetto che si concentra maggiormente sull'addestramento di un modello accurato e poiché gli studenti possono documentare gli usi e i limiti previsti su una scheda modello.

**Completa una scheda modello: ** una volta che il loro modello è stato addestrato e salvato da Laboratorio IA, dovrebbero dedicare del tempo a creare la scheda modello per i propri dati. Puoi fornire agli studenti due opzioni per creare la loro scheda modello:

• Model Card - Printable Template - Puoi stampare una scheda modello per ogni studente o fornire carta da cartellone che uno studente possa utilizzare per creare la propria scheda modello. Dovrebbero usare le schede modello precedenti come esempi di cosa includere. Gli studenti possono anche utilizzare post-it o bigliettini per completare la sezione Etichette e caratteristiche delle loro schede modello. Queste carte possono quindi essere esposte in tutta la stanza come rappresentazione tangibile del loro lavoro durante questa unità
• Model Card - Digital Template - Chiedi agli studenti di creare una copia del modello digitale di Scheda Modello che possono modificare. Qualsiasi testo in corsivo in [brackets] può essere sostituito con parole proprie. Possono anche creare copie dei post-it digitali per la schermata Etichetta e caratteristiche. Queste versioni digitali possono essere pubblicate su una galleria virtuale insieme alle loro app per rappresentare il loro lavoro durante questa unità.

Raccogli le guide al progetto degli studenti ed esegui nuovamente un rapido controllo in ingresso per assicurarti che gli studenti siano sulla buona strada.

Distribuisci le guide al progetto di ieri. Se devi dare qualche riscontro agli studenti, trova il tempo per parlare con loro individualmente. Altrimenti, gli studenti possono passare direttamente alla fase successiva del loro progetto.

Fai questo: chiedi agli studenti di sviluppare la loro app in Sviluppo App. Viene fornita una tabella con i criteri di valutazione per guidare gli studenti su come dovrebbe essere il loro progetto. Per lo meno, deve avere:

• Un tema di progettazione grafica
• Una schermata di benvenuto
• Caratteristiche descrittive ed elementi di testo dell'etichetta

Elementi di progettazione esterni alla schermata: a seconda del numero di caratteristiche che gli studenti utilizzano nel loro modello, alcuni dei loro elementi di progettazione potrebbero apparire fuori dallo schermo. Questo tende a verificarsi quando si utilizzano più di 6 caratteristiche in un modello.

Esistono due strategie che puoi usare per aiutare gli studenti a risolvere questo problema:

Strategia #1: crea nuovi elementi. Gli studenti possono utilizzare la "modalità interfaccia" per estrarre nuovi elementi da utilizzare nella loro app. Potrebbero anche decidere di spostare gli elementi su schermate diverse per rendere l'app più facile da usare. Dopo aver aggiunto questi nuovi elementi della "modalità interfaccia", gli studenti dovranno aggiornare il codice per utilizzare anche i nuovi elementi. Gli studenti possono fare riferimento alla Lezione 13, in particolare all'esercizio 1, come esempio di come aggiornare il codice per risolvere questo problema.

Strategia #2: riposiziona gli elementi. Anche se gli elementi sono fuori dallo schermo, puoi usare la "modalità interfaccia" per selezionarli manualmente e riposizionarli in modo che siano sullo schermo. Ciò comporta la modifica della proprietà della posizione y su 0 in modo che sia sullo schermo e quindi la ridisposizione dell'elemento come faresti normalmente.

Fai questo: prima che gli studenti se ne vadano, incoraggiali a trovare almeno un utente della loro app per ricevere un riscontro. Gli studenti possono inserire le informazioni sulla verifica effettuata con il proprio utente, quindi inserire la riflessione durante il prossimo periodo di lezione.

Raccogli le guide al progetto degli studenti ed esegui nuovamente un rapido controllo in ingresso per assicurarti che gli studenti siano sulla buona strada.

Distribuisci le guide al progetto di ieri. Se devi dare qualche riscontro agli studenti, trova il tempo per parlare con loro individualmente. Altrimenti, gli studenti possono passare direttamente alla fase successiva del loro progetto.

Fai questo: chiedi agli studenti di compilare la sezione "Prova e rifletti" della loro guida alle attività.

**Tempi:stiche ** è difficile prevedere la tempistica di questo progetto considerando tutte le direzioni in cui potrebbero andare i progetti degli studenti. Alcuni studenti potrebbero essere entusiasti della raccolta e dell'analisi dei dati, altri potrebbero essere entusiasti della creazione dell'app e altri potrebbero avere difficoltà a trovare dati a supporto delle loro idee creative.

Considera questo ultimo giorno come un giorno flessibile, in cui gli studenti possono completare gli aspetti del loro progetto più necessari. Puoi anche considerare di estendere questo progetto se l'interesse degli studenti porta a più progetti e dati a sostegno della loro comunità.

Invia progetti: chiedi agli studenti di inviare i loro progetti su Code Studio

Raccogli i progetti degli studenti e le risorse di supporto:

• Guida al progetto
• Scheda modello

Fai andare gli studenti su Code Studio per completare la loro riflessione sul loro atteggiamento nei confronti dell'informatica. Sebbene le loro risposte siano anonime, i dati aggregati saranno disponibili una volta che almeno cinque studenti avranno completato il sondaggio.

Abbiamo anche un sondaggio di fine corso per gli insegnanti per saperne di più su come è andata l'unità per te e i tuoi studenti. Mentre gli studenti rispondono al sondaggio, completa anche questo sondaggio di fine unità per gli insegnanti . Il tuo riscontro verrà apprezzato e valorizzato!

Se questa è l'ultima unità di Alla scoperta dell'informatica che stai insegnando, chiedi anche agli studenti di rispondere al sondaggio di fine corso. Consulta la risorsa sulle istruzioni CSD per ulteriori informazioni sul sondaggio di fine corso e su come assegnare e visualizzare i risultati.