Вся программа 7 класса · 3.8. Мир данных
Библиотека хочет заранее выбирать время дополнительной выдачи. Помощник обещает «сначала сделаю нейросеть, потом найдём задачу и данные». Чем опасен такой порядок? Как доказать пользу относительно обычного расписания?
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
Библиотека хочет заранее выбирать время дополнительной выдачи. Помощник обещает «сначала сделаю нейросеть, потом найдём задачу и данные». Чем опасен такой порядок? Как доказать пользу относительно обычного расписания?
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.
Разработка начинается с задачи: кому нужен результат, когда он используется, в каких единицах и что будет считаться улучшением. Затем сбор устанавливает источник и протокол, подготовка — единицы, пропуски и правила разделения. Создание модели выбирает подход и простой базовый вариант. Обучение подбирает параметры по выделенным данным. Проверка сравнивает зафиксированную модель с эталоном на новых примерах. Применение требует понятного интерфейса, учёта ограничений, наблюдения за ошибками и возможности отката.
Для учебного прогноза числа посетителей на следующем перемене нужны прошлые агрегированные наблюдения и известные заранее условия: день, перемена, событие школы. Имена читателей и телефоны не требуются. «Число посетителей следующей перемены» — будущая целевая величина, её нельзя заранее передать во вход, когда задача именно прогнозировать. Для временных данных полезно проверять на более поздних днях, не подмешивая их в настройку.
Базовый прогноз — простое сравнение: например, всегда 8 посетителей. Сложная модель должна давать полезный эффект по тому же критерию и на тех же данных. Один хороший день не доказывает успешного внедрения. Приёмка связывает продукт этапа с проверкой: не «данные есть», а «единицы известны, нет повторов и сохранено разделение».
Разобранный пример. На двух новых переменах эталон 6 и 10. База 8 имеет ошибки 2 и 2, среднюю 2. Модель 7 и 9 — ошибки 1 и 1, среднюю 1. Здесь модель лучше по средней абсолютной ошибке, но два примера не подтверждают качество весь год. Можно предложить ограниченный пилот и дальнейшее наблюдение.
03. Практика 1: Составьте план из семи этапов
| Доступно | Ограничение |
|---|---|
| Журнал: день, перемена, событие, число посетителей | За 10 вымышленных учебных дней, без имён |
| Первые6 дней | Для обучения |
| Следующие2 дня | Для выбора версии |
| Последние2 дня | Не открывать до фиксации версии |
| Базовый прогноз | Всегда8 посетителей |
Задача: заранее прогнозировать число посетителей следующей перемены для решения библиотекаря о дополнительном окне. Критерий пилота: средняя ошибка меньше базы на независимых новых днях; решение о расписании принимает человек.
- За 2 минуты уточните результат, пользователя и время прогноза.
- За 4 минуты заполните семь строк «этап → действие → продукт → критерий приёмки».
- За 3 минуты покажите раздельные данные обучения/выбора/проверки и сравнение с базой.
- За 2 минуты опишите применение и действие при росте ошибки.
Форма результата: Таблица семи этапов с критериями.
Критерии: По 1: задача; семь продуктов; разделение/база; пилот и исправление. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Постановка: число посетителей и решение библиотекаря. Сбор: журнал и протокол. Подготовка: единицы, пропуски, разделение 6/2/2. Создание: модель и база 8. Обучение: параметры по первым 6. Проверка: сначала выбор на следующих 2, затем фиксация и финальная оценка на последних 2. Применение: пилот с журналом прогнозов/фактов, человек решает расписание; при ухудшении вернуть базовое расписание и изучить причину. Не обещайте надёжность по десяти дням, это учебный план.
Оценка: По 1: задача; семь продуктов; разделение/база; пилот и исправление. Всего 4.
04. Практика 2: Исправьте провал приёмки
| Заявление команды | Проверенное обстоятельство |
|---|---|
| «Проверка независимая» | Копии двух последних дней добавлены в обучение |
| «Модель лучше базы» | Базу проверили зимой, модель на других днях весной |
| «Можно передать любые данные» | Добавили имена, хотя цель — агрегированное число |
| «Результат готов навсегда» | События школы и расписание не отслеживаются |
- За 2 минуты выделите проблему каждого заявления.
- За 3 минуты назначьте исправление и его этап.
- За 2 минуты предложите независимую повторную проверку с одинаковой базой.
- За 1 минуту оформите решение: запускать, ограничить пилот или вернуть на доработку.
Форма результата: Протокол отказа приёмки и перечень исправлений.
Критерии: По 1: четыре проблемы; исправления по этапам; новая проверка; обоснованное решение. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Копии убирают из обучения и ищут ещё не использованные поздние дни. База и модель проверяются на одинаковых случаях/критерии. Личные поля исключают как ненужные. После внедрения собирают прогноз/факт и условия, предусматривают пересмотр. Сейчас заявленная приёмка не пройдена; вернуть на доработку, не объявлять успешный запуск. Пилот возможен после исправления процедуры, с ограничениями.
Оценка: По 1: четыре проблемы; исправления по этапам; новая проверка; обоснованное решение. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
33–40 минут. Тезис: «Самая сложная модель всегда полезнее правила». За 2 минуты назовите возможную пользу сложности; за 3 возразите проверкой на разных сезонах; за 2 сформулируйте доказательство ценности.
Ориентир для обсуждения
Пользу сравнивают на одинаковых случаях, учитывают ошибки, расходы и задачу. Если правило подходит лучше, нейросеть не обязательна. Красивое название не заменяет приёмку.
06. Индивидуальная проверка понимания
На трёх новых случаях эталоны 4,8,12; база 8,8,8; модель 5,9,11. Найдите средние абсолютные ошибки и дайте решение с одним ограничением.
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
База:4,0,4, средняя 8/3≈2,67. Модель:1,1,1, средняя 1. В этом наборе модель лучше; можно рассмотреть ограниченный пилот, три случая не доказывают постоянное качество. По 1 за ошибки базы, модели, сравнение, ограничение.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Этапы создания и реализации ИИ | Составляет семь проверяемых этапов | Связывает продукт с приёмкой |
| Тип задачи и данные | Определяет числовую цель и доступные признаки | Не вводит будущий ответ и лишние личные данные |
| Проверка и применение | Исправляет утечку, сравнивает с базой | Предлагает независимый тест и пересмотр |
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.