Вся программа 8 класса · 4.5. Искусственный интеллект и творчество
Генератор придумал новый узор, проверяющий признал его похожим на учебные образцы. Означает ли это, что узор прекрасен и оригинален? Разберём, чему учит состязание двух моделей и что остаётся вне проверки.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: экран или распечатки, тетради, ручки и калькулятор; клетчатые листы 4×4. 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.
Подготовьте клетчатые листы 4×4 для каждого раунда; координаты и исходные узоры даны в комплекте. Участники не играют роль «живого сознания нейросети», а моделируют алгоритмические функции.
| 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
Генератор придумал новый узор, проверяющий признал его похожим на учебные образцы. Означает ли это, что узор прекрасен и оригинален? Разберём, чему учит состязание двух моделей и что остаётся вне проверки.
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.
Генеративно-состязательная сеть (GAN) включает генератор, создающий варианты, и дискриминатор, оценивающий, похож ли образец на реальные данные обучения. В исходной идее 2014 года обе сети обучаются: генератор старается получать более правдоподобные варианты, дискриминатор — лучше различать источники. Это не два человека с сознанием и не обязательное устройство любого генеративного ИИ.
Для дискриминатора нужны примеры из обучающего набора и примеры генератора с известным источником. Для генератора полезна обратная связь, зависящая от оценки дискриминатора. На уроке вместо изменения весов мы меняем узор и правило вручную. Такая бумажная модель показывает роли, но не воспроизводит реальное обучение или функцию ошибки.
Дискриминатор не является судьёй истины или красоты: он решает заданную задачу сходства с распределением примеров. Если обучающие примеры однообразны или правило проверки поверхностно, «принятый» результат может повторять шаблон или использовать слепое место. Разнообразие и качество требуют отдельной оценки.
В клеточной модели «реальные» означает карточки учебной коллекции, не фотографии мира. Факт — известный источник карточки; прогноз — решение проверяющего; предположение — достаточность признака; созданный узор — результат бумажного генератора. Художественный замысел, авторство и применение люди оценивают отдельно.
Разобранный пример. Проверяющий принимает любой узор с четырьмя закрашенными клетками. Генератор закрасил все четыре в верхней строке и получил «похож». Это успех против слабого критерия, но не сходство с диагональными примерами. Проверяющему нужно дообучение на различиях, а не объявление любого принятого результата шедевром.
03. Практика 1: Проведите два раунда
| Карточка | Закрашенные клетки: строка, столбец | Источник |
|---|---|---|
| Р1 | (1,1), (2,2), (3,3), (4,4) | Учебная коллекция |
| Р2 | (1,4), (2,3), (3,2), (4,1) | Учебная коллекция |
| Г1 | (1,1), (1,2), (1,3), (1,4) | Генератор |
| Г2 | (1,1), (2,2), (3,3), (4,4) | Генератор |
Все сетки 4×4. Строки сверху вниз, столбцы слева направо. Правило Д1: «похож», если ровно четыре клетки. После разбора предложите Д2: четыре клетки и по одной в каждой строке. Роли: генератор, дискриминатор, регистратор; источник показывают проверяющему после решения.
- За 2 минуты распределите роли и перепроверьте карточки по координатам.
- За 4 минуты проведите Д1 для четырёх карточек и раскройте источники: где ошибка проверки?
- За 3 минуты примените Д2 и объясните, что улучшилось и чего оно не различает.
- За 2 минуты запишите две цепочки обратной связи и сравните с другой группой.
Форма результата: Журнал двух раундов: источник, правило, решение, изменение.
Критерии: По 1 баллу: роли и карточки; Д1 и ошибка; Д2 и ограничение; журнал обратной связи. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Д1 принимает все четыре: Г1 использует слабость правила. Д2 отвергает Г1, принимает Р1/Р2 и Г2. У Г2 источник «генератор», но рисунок точно совпадает с Р1, поэтому по одним пикселям нельзя установить источник. Не записывать Г2 как доказанно независимую оригинальную работу. Цепочка: новые примеры/ошибки→уточнение Д; оценка Д→изменение Г. Проверяющий видит узор до раскрытия источника, регистратор сопоставляет решение с происхождением.
Оценка: По 1 баллу: роли и карточки; Д1 и ошибка; Д2 и ограничение; журнал обратной связи. Всего 4.
04. Практика 2: Испытайте новый узор и разнообразие
| Новый узор | Координаты | Что проверить |
|---|---|---|
| Г3 | (1,1), (2,3), (3,4), (4,2) | По одной клетке в каждой строке и столбце |
| Серия из трёх выходов | Г2, Г2, Г2 | Вариативность результатов |
Д3: ровно четыре клетки, по одной в каждой строке и столбце. Новая художественная задача: серия трёх разных узоров для мозаики, не обязательно только диагонали. Нарисуйте три варианта на сетках 4×4, запишите координаты и проверьте Д3. Это бумажные продукты учеников, не нейросетевая генерация.
- За 2 минуты проверьте Г3 по Д2 и Д3, не подменяя сходство известным источником.
- За 3 минуты создайте три разных узора по новому брифу и обменяйтесь проверкой.
- За 2 минуты оцените серию Г2/Г2/Г2 по правилу и по разнообразию.
- За 1 минуту запишите ограничение каждого критерия.
Форма результата: Три сетки, координаты и таблица двух критериев серии.
Критерии: По 1 баллу: проверка Г3; три допустимых разных узора; оценка повторов; ограничения. Всего 4.
Ответ, объяснение и критерии для учителя
Г3 проходит Д2 и Д3, хотя не совпадает с обеими диагоналями. Это не «ошибка» для нового брифа, разрешающего разные перестановки. Допустимая серия: Р1, Р2, Г3 — три различных узора, у каждого четыре клетки с уникальными строками/столбцами. Серия Г2/Г2/Г2 проходит проверку отдельных карточек, но не требование трёх разных: показывает проблему недостаточного разнообразия. Д3 не оценивает композицию, происхождение или вкус; по небольшому набору нельзя характеризовать настоящую GAN.
Оценка: По 1 баллу: проверка Г3; три допустимых разных узора; оценка повторов; ограничения. Всего 4.
05. Обсуждение: аргумент и возражение
Тезис: «Дискриминатор оценивает искусство так же, как человек». За 2 минуты найдите сходство отбора и обратной связи; за 3 различие на Г2 и разнообразии; за 2 согласуйте формулировку.
Ожидаемое рассуждение и критерии обсуждения
Есть сходство последовательного создания и оценки. Но дискриминатор обучается заданному различению, не обязательно художественной ценности. Г2 может совпасть с примером, серия — повторяться. Люди задают цель и дополнительные критерии; нельзя переносить слово «состязание» на сознательные намерения сетей.
Критерии: аргумент по материалу; содержательное возражение; условие итогового решения; роль человека. По 1 баллу, всего 4.
06. Индивидуальная проверка понимания
У генератора каждый выход одинаков, но дискриминатор его принимает. Назовите роли двух частей, недостаток серии и одну дополнительную проверку.
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
Генератор создаёт, дискриминатор различает/оценивает похожесть по обученным признакам. Недостаток — отсутствие разнообразия. Проверить различие нескольких выходов и соответствие художественной задаче, не только принятие одного. По 1 баллу за каждый элемент.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Что проверяет учитель |
|---|---|---|
| Описывать принципы работы генератора и дискриминатора. | Распределяет роли в раундах | Объясняет две разные задачи |
| Описывать методы и средства обучения генератора и дискриминатора. | Меняет правила и узоры по ошибкам | Показывает направление обратной связи |
| Моделировать (в группе) работу генеративно-состязательной сети. | Создаёт и проверяет серии | Отличает бумажную модель от нейросети |
| Объяснять схожесть подходов людей и нейросетей по оценки ценности созданного произведения на основе генеративно-состязательной сети. | Сравнивает отбор по признакам и художественную оценку | Называет сходство и границу аналогии |
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.
Goodfellow и соавторы: Generative Adversarial Networks, 2014 — 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.