Вся программа 7 класса · 3.8. Мир данных
Сканер школьной библиотеки должен выделять обложки с повреждением. В учебном архиве есть признаки и метки проверяющего. Можно ли объявить модель обученной, просто показав ей одну правильную обложку? Как узнать, ошибается ли она на новых?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: экран или распечатки, тетради, ручки; калькулятор по необходимости. Все таблицы, тексты и ключи находятся в статье и PDF. Ключи открывайте после самостоятельной попытки; ученические листы печатайте отдельно от раздела учителя.
Вариант без регистрации: работайте по готовым материалам и учебным журналам на экране или бумаге. Ученики не создают аккаунтов и не передают личных данных. Учебная имитация позволяет проверить рассуждение, но не заменяет настоящий эксперимент с сервисом.
| Время | Этап | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Первое решение и основания |
| 5–14 | Теория и разобранный пример | Понятия, доказательства и ограничения |
| 14–25 | Практика 1 | Проверяемый результат по критериям |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос в новые условия |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, возражение, общее решение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и сверка |
Что собрать: результаты двух практик, основания вывода и индивидуальную проверку. Минуты включают чтение, обсуждение и запись; раздел соответствия программе предназначен учителю вне этих 45 минут. При 0–1 балле в проверке вернитесь к разобранному примеру; при 2–3 уточните пропущенное звено; при 4 предложите новый случай. Критерии нужны для обратной связи, не задают обязательную школьную отметку.
01. Проблемная ситуация
Сканер школьной библиотеки должен выделять обложки с повреждением. В учебном архиве есть признаки и метки проверяющего. Можно ли объявить модель обученной, просто показав ей одну правильную обложку? Как узнать, ошибается ли она на новых?
0–5 минут: минуту прочитайте ситуацию, за две запишите своё решение и основание, за две сравните с соседом и сформулируйте вопрос проверки.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты — понятия; 3 — совместный разбор; 2 — проверка ограничений примера.
Обучение с учителем использует примеры с известными ответами — метками. «Учитель» здесь не обязательно человек у экрана в момент расчёта: метки могут быть заранее подготовлены. Классификация выдаёт категорию, например «нужна проверка повреждения», а не величину в сантиметрах. Люди выбирают задачу, признаки, инструкцию и критерий. Алгоритм подбирает модель; на уроке пара вручную выбирает между двумя кандидатами и честно называет это имитацией.
Инструкция меток: «Повреждение» при разрыве длиной не менее 2 см ИЛИ отсутствии уголка; иначе «Нет». Фон и цвет обложки не являются критериями. Два кандидата: А — только разрыв≥2; Б — разрыв≥2 или нет уголка. На обучающих примерах сравнивают их ошибки, фиксируют выбранное правило, затем получают ещё не использованные карточки. Метку нового примера открывают после ответа.
Пропуск — повреждение есть, а модель не выделила; ложное выделение — повреждения по инструкции нет, но модель выделила. Доля верных — число совпадений / число проверок. Одна доля не показывает, какая ошибка важнее. Подсветка — предложение проверить книгу, не окончательное решение о списании. Свойства настоящих фотографий сложнее двух условных признаков.
Разобранный пример. Карточка: разрыв 1 см, уголок отсутствует. Эталон по инструкции — повреждение. А выдаст «Нет», Б — «Повреждение». Б лучше соответствует инструкции на этом случае, но нужен набор разных примеров. Для независимого испытания нельзя показывать паре новые метки до фиксации ответов.
03. Практика 1: Разметьте и выберите правило
| Карточка | Разрыв, см | Уголок | Метка для заполнения |
|---|---|---|---|
| А | 0 | Есть | ? |
| Б | 3 | Есть | ? |
| В | 1 | Нет | ? |
| Г | 2 | Есть | ? |
- За 2 минуты изучите инструкцию и отдельно запишите два кандидата.
- За 4 минуты один участник ставит метки, другой получает ответы А/Б; затем сравните.
- За 3 минуты сосчитайте совпадения и выберите кандидата на всём учебном наборе.
- За 2 минуты зафиксируйте правило и объясните, чем ручная игра отличается от настоящего обучения.
Форма результата: Разметка, таблица сравнения и паспорт зафиксированного правила.
Критерии: По 1 баллу: метки; результаты двух правил; выбор по всему набору; честное описание имитации. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Метки: Нет, Повреждение, Повреждение, Повреждение. А совпал на 3/4, ошибка В; Б на 4/4. Выбираем Б среди данных кандидатов. Порог включителен: 2 см уже повреждение. Люди применяли готовую инструкцию и сравнивали кандидатов; мы не запускали алгоритм обучения нейросети. Сохраняются правило Б и журнал, не только четыре ответа.
Оценка: По 1 баллу: метки; результаты двух правил; выбор по всему набору; честное описание имитации. Всего 4.
04. Практика 2: Испытайте новые ответы
| Новое наблюдение | Разрыв/уголок | Ответ условной системы | Эталон после попытки |
|---|---|---|---|
| Н1 | 0 см / есть | Нет | Нет |
| Н2 | 1 см / нет | Нет | Повреждение |
| Н3 | 2 см / есть | Повреждение | Повреждение |
| Н4 | 1 см / есть | Повреждение | Нет |
| Н5 | 4 см / нет | Повреждение | Повреждение |
| Н6 | 0 см / есть | Нет | Нет |
Это отдельный вымышленный журнал, не результаты кандидата Б: устройство системы неизвестно. Сначала закройте эталоны и примените инструкцию сами, затем сравните. Не утверждайте, что система обязана исполнять правило Б.
- За 2 минуты самостоятельно получите метки шести карточек.
- За 3 минуты откройте эталоны, сравните условные ответы, отметьте виды ошибок.
- За 2 минуты вычислите долю верных и предложите конкретные случаи для доработки.
- За минуту объясните, почему доля 4/6 не устанавливает причину ошибки или качество на всех книгах.
Форма результата: Протокол шести случаев и предложение следующего испытания.
Критерии: По 1 баллу: метки; два типа ошибки; доля верных; доработка и граница вывода. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Верны Н1,Н3,Н5,Н6: 4/6=2/3≈66,7%. Н2 — пропуск, Н4 — ложное выделение. Правило Б дало бы эталонные ответы для этих признаков, но журнал другой системы не доказывает её архитектуру. Для проверки полезны небольшие разрывы с отсутствующим уголком и целые уголки при малом разрыве; после изменения нужен новый набор. Не списываем книгу автоматически по сигналу.
Оценка: По 1 баллу: метки; два типа ошибки; доля верных; доработка и граница вывода. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
33–40 минут. Тезис: «Если ошибочных ответов всего два, можно их не разбирать». За 2 минуты назовите пользу общего счёта; за 3 сравните последствия пропуска/ложного выделения; за 2 выберите контроль, сохраняющий скорость просмотра.
Ориентир для обсуждения
Счёт полезен, но скрывает разные последствия. Проверка выделенных книг и выборочная проверка невыделенных позволяют находить разные ошибки; малый набор не обосновывает готовность автоматического списания.
06. Индивидуальная проверка понимания
На пяти учебных проверках три совпадения, один пропуск и одно ложное выделение. Какова доля верных, что выдаёт классификатор, какие две проверки нужны и чего эти числа не доказывают?
40–45 минут: 3 минуты — самостоятельная запись; 1 — сверка по ключу и исправление другим цветом; 1 — сдача ответа и общий вывод.
Ключ и критерии индивидуальной проверки
3/5=60%; выход категория. Проверяют выделенное для ложных сигналов и невыделенное для пропусков. Пять случаев не доказывают качество на всех обложках. По 1 баллу за долю, категорию, обе проверки, ограничение.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Обучение с учителем; машинное обучение | В паре сравнивает кандидатов на размеченных примерах | Отличает обучение/применение и ручную модель |
| Классификация | Ставит категории по точной инструкции | Сохраняет порог и дополнительные признаки |
| Эксперимент и оценка результата | Считает совпадения и виды ошибок | Предлагает независимое следующее испытание |
Матрица относится к результатам данного урока. Другие существенные результаты модуля раскрываются в остальных уроках по опубликованному плану.
Источники и права на материалы
Основа содержания и результатов — исходная программа класса. Поурочное название и учебные случаи — авторская методическая развёртка, не дословные названия модулей программы. Числовые наборы, реплики условных помощников и ситуации специально подготовлены для урока. Исторические карточки пересказывают указанные документы; это не дословные цитаты. Учебные журналы не являются результатами испытания реального ИИ.
Google: задачи и виды машинного обучения — источник для понятий и проверки; учебные задания разработаны отдельно.
Google: разделение данных и проверка модели — источник для понятий и проверки; учебные задания разработаны отдельно.
Логотип «Школы России» используется в материалах портала; авторские схемы предназначены для учебной работы. Внешние материалы сохраняют указанные условия использования.