Вся программа 8 класса · 4.3. Искусственный интеллект и здравоохранение
Условная модель верно отметила 8 из 10 карточек. Разработчик предлагает заменить врача этой системой. Достаточно ли общего процента, если среди ошибок может быть пропуск важного признака?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: экран или распечатки, тетради, ручки и калькулятор. 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.
Никаких диагнозов, фотографий пациентов, обследования или рекомендаций лечения. «Признак» относится к условной карточке, не к здоровью учащихся; все пороги — критерии учебной задачи.
| 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
Условная модель верно отметила 8 из 10 карточек. Разработчик предлагает заменить врача этой системой. Достаточно ли общего процента, если среди ошибок может быть пропуск важного признака?
За 1 минуту прочитайте ситуацию; за 2 запишите предварительное решение и основание; за 2 сравните с соседом и назовите недостающую проверку. Все числовые данные и реплики условного ИИ созданы для обучения, не являются результатом испытания действующего сервиса.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты — понятия; 3 — совместный разбор; 2 — проверка ограничений примера.
В диагностике ИИ может выделять признаки и помогать специалисту просматривать данные. Сигнал модели — результат вычисления, а диагноз — профессиональное заключение с контекстом и необходимыми проверками. Наши «плюс/минус» — разметка вымышленных карточек по учебному признаку, не заболевание и не медицинский снимок.
Эталон в задаче дан учителем: плюс означает, что признак присутствует, минус — нет. При эталоне плюс и сигнале минус получаем пропуск; при эталоне минус и сигнале плюс — ложную тревогу. Правильных ответов может быть одинаковое число при разных опасных последствиях. Сравнивать модели нужно на одних и тех же новых карточках.
Доля найденных признаков = правильные плюсы / все эталонные плюсы. Доля ложных тревог среди отсутствующих = ложные плюсы / все эталонные минусы. Это учебные показатели, не клиническая оценка чувствительности конкретного прибора. Нельзя переносить 10 карточек на реальную популяцию или объявлять частоту реальных заболеваний.
Факт задачи — эталонная разметка; предположение — её полнота; вывод модели — сигнал; текст «болезнь доказана» — неподтверждённое сгенерированное заключение. ВОЗ подчёркивает этические требования и контроль при использовании ИИ в здравоохранении; задача не обучает ставить диагноз.
Разобранный пример. Карточка с эталоном плюс и результатом минус — пропуск, даже если девять других карточек совпали. Карточка с эталоном минус и результатом плюс требует лишней проверки в учебной модели, но не доказывает заболевание.
03. Практика 1: Сравните модели на одинаковых карточках
| Код | Эталон | Модель А | Модель Б |
|---|---|---|---|
| 1 | + | + | + |
| 2 | + | + | + |
| 3 | + | − | + |
| 4 | + | − | − |
| 5 | − | + | + |
| 6 | − | − | + |
| 7 | − | − | + |
| 8 | − | − | − |
| 9 | − | − | − |
| 10 | − | − | − |
Учебное требование: не больше одного пропуска, не больше трёх ложных тревог и не больше шести направлений на просмотр. Направление — только проверка специалистом, не диагноз. Случаи специально составлены для сравнения.
- За 2 минуты пометьте все несовпадения отдельно от правильных плюсов.
- За 4 минуты составьте для А и Б таблицу четырёх типов результата.
- За 3 минуты вычислите долю найденных признаков, число направлений и примените три требования.
- За 2 минуты объясните выбор и исправьте фразу «модель поставила диагноз».
Форма результата: Две таблицы ошибок и обоснованный режим направления.
Критерии: По 1 баллу: четыре числа обеих моделей; доли; три ограничения; роль врача и граница. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
А: правильных плюсов 2, пропусков 2, ложных плюсов 1, правильных минусов 5. Найдено 2/4=50%, направлений 3, всего совпадений 7/10=70%. Б: правильных плюсов 3, пропуск 1, ложных плюсов 3, правильных минусов 3; найдено 3/4=75%, направлений 6, совпадений 6/10=60%. А имеет больше общего совпадения, но нарушает ограничение пропуска. Б проходит все три учебных требования. Ложные тревоги среди шести минусов: А 1/6≈16,7%, Б 3/6=50%. Выбирается режим Б для ограниченного учебного просмотра, не вместо врача. Успех на десяти карточках не доказывает реальную клиническую пригодность.
Оценка: По 1 баллу: четыре числа обеих моделей; доли; три ограничения; роль врача и граница. Всего 4.
04. Практика 2: Проверьте изменение качества входных данных
| Новые карточки | Эталон | Результат | Качество |
|---|---|---|---|
| 11 | + | − | Низкое |
| 12 | − | + | Низкое |
| 13 | + | + | Подтверждено |
| 14 | − | − | Подтверждено |
Помощник предлагает удалить 11 и 12 и объявить «100% точности». Альтернативный режим: не выдавать окончательный сигнал для низкого качества, отправлять на проверку качества специалисту. Низкое качество не означает отсутствия признака.
- За 2 минуты посчитайте результат по всем четырём карточкам.
- За 3 минуты объясните, почему удаление двух ошибок меняет состав отчёта.
- За 2 минуты составьте честный отчёт для режима с проверкой качества.
- За 1 минуту предложите дополнительное испытание.
Форма результата: Исправленный отчёт с автоматическим покрытием и проверкой качества.
Критерии: По 1 баллу: общая доля; отличие подвыборки; честные числа режима; испытание. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Все четыре: два совпадения из четырёх, 50%; один пропуск и одна ложная тревога. После удаления двух ошибок 2/2=100% относится только к двум оставшимся подтверждённым входам; это не качество по всем четырём. В режиме проверки качества две карточки направлены специалисту, две обработаны с совпадением; доля направлений по качеству 2/4=50%, автоматическое покрытие тоже 50%. Нужны исходник, причины направления, результат последующей проверки и отдельные новые случаи низкого качества. Не скрывать направления или пропуски.
Оценка: По 1 баллу: общая доля; отличие подвыборки; честные числа режима; испытание. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
Тезис: «Самый высокий общий процент делает модель лучшей». За 2 минуты найдите пользу общего показателя; за 3 возражение по А; за 2 согласуйте критерии проверки.
Ожидаемое рассуждение и критерии обсуждения
Общий процент удобен, но А с 70% пропускает два из четырёх признаков, Б с 60% — один. Выбор зависит от последствий ошибок, ресурса проверки, качества входа и условий применения. Врач получает проверяемую помощь и сохраняет профессиональное решение; дети не переводят таблицу в советы по здоровью.
Критерии: аргумент по данным; содержательное возражение; условие итогового решения; роль ответственного человека. По 1 баллу за каждый элемент.
06. Индивидуальная проверка понимания
Шесть карточек: эталоны +,+,+,−,−,−; сигналы +,−,+,+,−,−. Найдите пропуски, ложные тревоги, долю найденных плюсов и исправьте «четыре совпадения означают диагноз».
За 3 минуты запишите самостоятельный ответ; за минуту сверьте ключ и исправьте другим цветом; за последнюю минуту сдайте запись. По 1 баллу за каждый из четырёх содержательных элементов.
Ключ и критерии: 4 балла
Пропуск 1; ложная тревога 1; найдено 2/3≈66,7% плюсов. Четыре совпадения из шести — учебная оценка сигналов, не диагноз; нужен специалист и дополнительные данные. По 1 за каждый элемент.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Характеризовать возможности использования искусственного интеллекта в диагностике | Считает и сравнивает ошибки | Различает сигнал и диагноз |
| Объяснять использование искусственного интеллекта на примерах из медицинской практики | Проверяет режим помощи специалисту | Не переносит учебные проценты на пациентов |
| Участвовать в обсуждении результатов практической работы | Сопоставляет критерии и последствия | Обосновывает роль проверки |
| Представлять результат практической работы в виде таблицы | Заполняет таблицы результатов | Различает общий процент и пропуски |
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. Учебные журналы не являются результатами испытания реального ИИ.
ВОЗ: этика и управление ИИ в здравоохранении, 28 июня 2021 — 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.