Вся программа 8 класса · 4.4. Искусственный интеллект и промышленность
После внедрения ИИ цех выпустил 240 деталей вместо 200. В отчёте написано «ИИ повысил производительность на 20%». Но вторая смена длилась на два часа больше. Как проверить, что действительно изменилось?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: экран или распечатки, тетради, ручки и калькулятор; таблицы смен и режимов. 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
После внедрения ИИ цех выпустил 240 деталей вместо 200. В отчёте написано «ИИ повысил производительность на 20%». Но вторая смена длилась на два часа больше. Как проверить, что действительно изменилось?
За 1 минуту прочитайте ситуацию; за 2 запишите решение и основание; за 2 сравните с соседом и назовите недостающую проверку. Числа и реплики условного ИИ подготовлены автором для обучения, это не результаты испытания действующего сервиса.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты — понятия; 3 — совместный разбор; 2 — проверка ограничений примера.
Эффект оценивают по одинаковым определениям и сопоставимым периодам. Выпуск за смену и выпуск за час — разные показатели. Годный выпуск, доля брака, расходы и нагрузка проверки дополняют друг друга: одну прибавку нельзя выдавать за улучшение всего производства.
Годная производительность = (выпуск − брак) / часы. Доля брака = брак / выпуск × 100%. Чистая экономия = сбережённые расходы − новые расходы системы. Эти учебные расчёты не определяют юридическую ответственность или реальную безопасность производства.
Причина изменения не устанавливается одним сравнением «до/после»: могли измениться сырьё, заказ, персонал, время и оборудование. Полезно испытать сопоставимые линии или чередовать условия при контроле факторов и фиксировать план заранее. ИИ не должен выбирать только удачные дни для отчёта.
Факт — записи измерений; предположение — сопоставимость условий; прогноз — ожидание следующего периода; сгенерированный отчёт — формулировка, которую проверяют числами. Решения «внедрять», «дорабатывать», «отклонить» относятся к конкретным критериям, а не к технологии вообще.
Разобранный пример. До: 200 деталей за 8 часов, после: 240 за 10. Общий выпуск +20%, скорость 25→24 детали/ч, то есть −4%. Если отчёт не назвал время, он подменил показатель. О браке, цене и причине этих данных ещё недостаточно.
03. Практика 1: Отредактируйте отчёт
| Показатель | До | После с ИИ |
|---|---|---|
| Часы | 8 | 10 |
| Выпуск | 200 | 240 |
| Брак | 20 | 12 |
| Расходы контроля, жетоны | 500 | 440 |
| Дополнительная стоимость системы | 0 | 100 |
Критерии пилота: годная производительность не ниже прежней; доля брака не выше прежней; полные расходы контроля не выше 500 жетонов. Отчёт помощника: «Производительность +20%; контроль дешевле на 60; можно внедрять». Условия сырья в двух периодах не записаны.
- За 2 минуты выпишите заявленные показатели и забытые условия.
- За 4 минуты посчитайте годный выпуск, скорость, долю брака и полные расходы.
- За 3 минуты проверьте три критерия, исправьте отчёт и выберите предварительное решение.
- За 2 минуты запишите, что таблица не доказывает о причине изменений.
Форма результата: Таблица показателей, исправленный абзац и записка о доработке.
Критерии: По 1 баллу: сопоставимые скорости; доли и расходы; исправленный выбор; ограничение причинности. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
До: 180 годных, 22,5/ч, брак 10%, расходы 500. После: 228, 22,8/ч, брак 5%, расходы 540. Годная производительность выросла на 0,3/ч или около 1,33%, не 20%; доля брака снизилась на 5 процентных пунктов. Полные расходы выше на 40, экономии нет. Два критерия выполнены, расходный нет: дорабатывать, а не полное внедрение по этим правилам. Причинный вклад ИИ отдельно не установлен, сырьё и другие условия неизвестны.
Оценка: По 1 баллу: сопоставимые скорости; доли и расходы; исправленный выбор; ограничение причинности. Всего 4.
04. Практика 2: Проверьте доработку на сопоставимых сменах
| Смена 8 часов | Выпуск / брак | Полные расходы | Условия |
|---|---|---|---|
| База | 200 | 500 | Одинаковое сырьё |
| База: брак | 20 | Учтён выше | Тот же вид детали |
| Доработка | 200 | 490 | То же сырьё и деталь |
| Доработка: брак | 10 | Учтён выше | Тот же состав команды |
Полные расходы доработки включают систему. Примените прежние три критерия. Дополнительное условие: наблюдать минимум ещё три сопоставимые смены и не ухудшить ни один критерий. Сведения о двух сменах — учебные данные, не гарантия будущего результата.
- За 2 минуты перенесите исходные строки в две сводки «выпуск, брак, часы, расходы».
- За 3 минуты рассчитайте показатели и примените критерии.
- За 2 минуты выберите условное решение и план повторной проверки.
- За 1 минуту обозначьте, чего даже это сравнение не доказывает.
Форма результата: Протокол пилота: критерий, измерение, срок и условие пересмотра.
Критерии: По 1 баллу: сводки; показатели; условное решение; повторный протокол и ограничение. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
База: 180 годных /8=22,5, брак 10%, расходы 500. Доработка: 190/8=23,75, брак 5%, расходы 490; все три критерия выполнены. Продолжить ограниченный пилот, а не заявлять окончательную приёмку: дополнительное условие ещё трёх смен не проверено. В каждой фиксировать выпуск, брак, часы, полные затраты и условия; остановить расширение при нарушении. Две смены при сходных условиях полезнее несопоставимых, но случайность и скрытые факторы остаются.
Оценка: По 1 баллу: сводки; показатели; условное решение; повторный протокол и ограничение. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
Тезис: «Достаточно одного удачного дня, чтобы внедрить систему во всём цехе». За 2 минуты найдите аргумент за пилот; за 3 контраргумент по расходам и условиям; за 2 согласуйте решение.
Ожидаемое рассуждение и критерии обсуждения
Удачный день — основание продолжить проверку, не гарантия. В первом журнале забытая стоимость изменила решение. Сопоставимые условия и повторные измерения уменьшают неопределённость; решение о расширении принимает ответственная команда по заранее установленным критериям.
Критерии: аргумент по материалу; содержательное возражение; условие итогового решения; роль человека. По 1 баллу, всего 4.
06. Индивидуальная проверка понимания
За 4 часа линия А выпустила 100 деталей, брак 8; линия Б — 100, брак 4, полные расходы выросли со 100 до 130. Критерии: годная скорость не ниже А, расходы не выше 110. Найдите две скорости, проверьте бюджет и выберите действие.
За 3 минуты запишите 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
А: 92/4=23 годных/ч; Б: 96/4=24. Бюджет 130>110. Доработать расходы и повторить пилот, не считать всё улучшенным только по скорости. По 1 баллу за каждую скорость, бюджет и действие.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Примеры результатов применения искусственного интеллекта для решения конкретных задач в промышленности | Проверяет учебный отчёт до/после | Не путает выпуск и скорость |
| Давать оценку результату работы. Сравнивать и выбирать лучшие работы. | Применяет одинаковые критерии | Обосновывает доработку |
| Характеризовать возможности применения искусственного интеллекта при организации производства на примерах | Планирует повторный пилот | Отделяет эффект показателя от причины |
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.
Логотип «Школы России» используется в материалах портала; авторские схемы предназначены для учебной работы. Внешние материалы сохраняют указанные условия использования.