Suradnja sa kolegama iz Maribora

11.02.2019. održan je sastanak u prostorima Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Splitu sa kolegama iz Slovenije s ciljem uspostave novih oblika suradnje u području istraživanja u edukaciji i međusobne razmjene iskustava pri poučavanju. Kroz zanimljivu diskusiju kolege sa Fakulteta za naravoslovje in matematiko iz Maribora te kolega iz Zavod Antona Martina Slomška iz Maribora, upoznale su kolege sa Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Splitu sa iskustvima i mogućnostima primjene različitih nastavnih metoda u nastavi, a s ciljem poboljšanja učinkovitosti sustava obrazovanja.

Osim s radom Odjela za informatiku, pročelnik Odjela upoznao je kolege iz Maribora sa rezultatima projekta Razvoja modernih studijskih programa za izobrazbu nastavnika informatike, tehnike, biologije, kemije, fizike i matematike na temeljima razvoja Hrvatskog kvalifikacijskog okvira kojeg sufinancira Europska unija iz Europskog socijalnog Fonda (ESF).

Posjet kolega iz Maribora

Osim toga prezentirani su različiti didaktički alati koji su razvijeni u sklopu istraživanja istraživačke grupe  za umjetnu inteligenciju PMF-a u Splitu (AI COMPILE) čiji je cilj istraživanja bolje razumjevanje ljudskog učenja u smislu računalnih pojmova i primjena istih u oblikovanju i izgradnji sustava umjetne inteligencije temeljenih na ljudskom modelu učenja.

Razvijeni didaktički alati pokrivaju područje poučavanja programiranja ili računalnog razmišljanja od djece predškolske dobi do razine preddiplomskog studija.

Didaktički alati

EDIT – besplatna škola programiranja 2018/19

I ove godine, u suradnji sa članovima istraživačke grupe Ai Compile sa PMF-a i Splitu, kreće EDIT- besplatna škola programiranja za osnovnoškolce i srednjoškolce.

Besplatnu škola programiranja EDIT 2018/2019  pod okriljem  projekta ICT županija već drugu godinu organizira Splitsko-dalmatinska županija za učenike viših razreda osnovnih i svih razreda srednjih škola. Uz moto “Znanje dostupno svima”, učenici će imati priliku svladati osnove programiranja (HTML, CSS, JavaScript) te samostalno izraditi web stranicu i aplikaciju za “pametne” telefone koristeći programske jezike.

Besplatnu školu programiranja EDIT 2018/2019 će pohađati više od 500 djece u 20 osnovnih škola na području 9 gradova – Splita, Solina, Kaštela, Omiša, Trogira, Imotskog, Sinja, Makarske i Supetra na Braču.

Više informacija o školama i prijavama na www.ictzupanija.hr/edit.

EDIT slavi prvi rođendan

Jedinstveni koncept širokog obrazovanja u području programiranja, pokrenut od strane Splitsko-dalmatinske županije proslavio je svoj prvi rođendan. Projekt je pokrenut s ciljem stvaranja nove generacije programera koji su nužan preduvjet ostvarivanja strateškog cilja koji Splitsko-dalmatinsku županiju želi predstaviti kao ICT županiju. Sam projekt osmišljen je kao niz aktivnosti usmjerenih ka vertikalnom povezivanju svih razina obrazovanja, od osnovne škole pa do fakulteta, koje za cilj imaju stjecanje praktičnih znanja i vještina potrebnih na sve zahtjevnijem tržištu rada. Ove godine provedene aktivnosti uključile su osam gradova županije i više od 480 djece u 17 osnovnih i srednjih škola. Posebno je važno istaknuti kako je županija u provedbu projekta uključila i nastavnike praktičare kako iz škola tako i sa fakulteta.

Voditelj projekta, Damir Brčić, koordinirao je aktivnosti  Edukacijskog IT centra SDŽ koje su se odvijale u osam osnovnih i devet srednjih škola širom županije (Imotski, Makarska, Omiš, Sinj, Trogir, Supetar, Split, Kaštela, Solin) kako bi se pružila prilika što većem broju djece za upoznavanje s osnovama programiranja i svijeta informatike.

U prvoj godini obrađivale su se osnove programiranja za web i mobilne uređaje (HTML/CSS/JavaScript, PhoneGap). Na početku su nastavnici osnovnih i srednjih škola prolazili kroz program train the trainer koji je za cilj imao nastavnicima osvježiti znanja iz područja informatike koja se traže na tržištu rada. Nakon toga se u svakoj od škola u jednoj ili više grupa organiziralo niz radionica/predavanja za učenike koji su prikupljali znanja potrebna za izradu internetskih stranica/aplikacija.

S ponosom ističemo kako su članovi istraživačke grupe AI Compile realizirali program EDIT za osnovne škole i to: Divna Krpan, viši predavač kroz osmišljavanje i izradu alata koji potpunim početnicima omogućuje izradu aplikacija za mobilne uređaje. dr.sc. Goran Zaharija, kroz osmišljavanje i realizaciju vježbi za nastavnike te izv. prof. dr. sc. Saša Mladenović kroz pripremu i realizaciju predavanja za nastavnike te koordinaciju aktivnosti istraživačke grupe.

Na temu: Upoznajte našu županiju, učenici su osmislili način predstavljanja vlastite sredine te su izradili pripadajuće stranice. Rezultat njihovog rada, niz je iznimno zanimljivih stranica koje našu županiju predstavljaju kroz prizmu učenika. Radove možete pogledati na poveznici: helios.com.hr/edit

Župan, Blaženko Boban, s posebnim je ponosom istaknuo kako je jako zadovoljan predstavljenim radovima te je najavio ulazak u drugu godinu projekta EDIT, ICT županije, koja će se u idućoj godini proširiti na veći broj sudionika te produbiti kroz izradu nove sadržaje.

Između ostalog župan se zahvalio dekanici PMF-a prof. dr. sc. Jasni Puizini i dekanu FESB-a prof. dr. sc. Svenu Gotovcu na pruženoj podršci.

Kako je istaknuto od strane voditelja projekta, Damira Brčića, učenike i mentore, bez kojih ovaj projekt ne bi uspio, htjelo se potaknuti na daljnje aktivnosti, pa su dodijeljene nagrade najuspješnijim projektima. Ocjenjivanje projekata vrlo je nezahvalno, a za osnovne škole razrađen je niz kriterija (njih sedam) po kojima su se projekti uspoređivali. Na kraju moram priznati kako su presudili detalji, a svakako treba potaknuti učenike da dodatno prošire svoje radove i predstave ih iduće godine u sklopu EDIT-a.

Nastavnici/mentori radova koji su osvojili 1. mjesta u obje kategorije osvojili su po notebook, za 2. mjesta po tablet i za 3. mjesta po jedne bluetooth slušalice.

edit ekipa

Prvonagrađeni učenici, također u obje kategorije, osvojili su po tablet, drugonagrađeni po bluetooth slušalice i trećenagrađeni po punjač za mobitel. Ukupno je podijeljeno osam nagrada jer su prvo mjesto u kategoriji srednjih škola podijelila dva tima III. Gimnazije, dok su treće mjesto u kategoriji osnovnih škola podjelile OŠ Žnjan-Pazdigrad- Split i i OŠ Split 3.

Suvremene interaktivne nastavne materijale izradili su timovi voditelja EDIT OŠ prof. Saše Mladenovića sa PMF-a i EDIT SŠ prof. Ante Bartulovića iz III. Gimnazije skupa s članovima udruge DUMP. Edukacija se planira povećati na još veći broj škola i učenika i u školskoj godini 2018./19.

U kategoriji osnovnih škola, nagrade za najbolje radove osvojili su:
1. mjesto: OŠ Stjepana Radića – Imotski; Laura Rebić i Grgo Vujčić, 8.f, mentor Zoran Gabelica
2. mjesto: OŠ Majstora Radovana – Trogir; Lovre Lovrić i Tibor Martinović, 7. razred, mentor Ana Marija Sačer
3. mjesto dijele: OŠ Žnjan-Pazdigrad- Split; Roko Smuđa, Ante Gudelj i Petar Mandić – 7. Razred, mentor Nataša Zvonar i OŠ Split 3; Ivana Oreb, Mirta Paleško, Iva Raos – 8.r., mentor Mila Ozretić

U kategoriji srednjih škola, najbolji su bili:
1. mjesto dijele: “Tim 1” III Gimnazije – Split; Antonio Nikolić, Nino Borović, Gordan Milovac, mentor Ante Bartulović i “Tim 2” III Gimnazije; Kristina Mustapić i Ivana Govorušić, 2. razred, mentor Ana Oreb
2. mjesto: SŠ Braća Radić – Kaštela, Lucija Gelo, Jelena Duvnjak, Irena Varnica iz 2.h, mentor Andrijana Skelić
3. mjesto: Gimnazija Dr. Mate Ujevića – Imotski; Antica Nikolić (1.E), Petra Čelan (1.B), Mirna Bušić (1.B), mentor Ivan Milardović.

Na natjecanju su sudjelovale i dvije sinjske škole, OŠ Ivana Lovrića Sinj i Gimnazija Dinka Šimunovića Sinj, na temu grada Sinja.

ML/AI meetup grupa u Splitu!

Članovi istraživačke grupe sudjelovali su na prvom predavanju vezanom uz strojno učenje i umjetnu inteligenciju u sklopu osnivanja Meetup grupe ML/AI koju su organizirali Damir Brčić iz Splitsko-dalmatinske županije i Burak Canboy, WinRAR CEO.
U sklopu suradnje na projektu EDIT ICT Županija, pripremili smo uvodno predavanje o umjetnoj inteligenciji i strojnom učenju.
Kako je na raspolaganju stajalo prilično ograničeno vrijeme, nije bilo moguće detaljno obraditi razmatrane pojmove. Cilj predavanja je tako bio upoznati slušatelje sa mogućnostima primjene tehnika umjetne inteligencije u različitim područjima, naglasio je Saša Mladenović koji je započeo s uvodnim dijelom predavanja.
Na primjeru arhitekture neuronskih mreža ilustriran je problem odabira načina rješavanja konkretnog problema. Iako je teško odabrati konkretnu arhitekturu neuronske mreže koja će odgovarati karakteristikama problema ipak je bilo potrebno naglasiti neke zajedničke značajke svih prikazanih arhitektura. Tako su se različite vrste učenja grupirale u tri osnovne skupine, pa su nadzirano, nenadzirano i poduprto učenje ilustrirani jednostavnim primjerima.

Različite vrste učenja

Nakon kratkog osvrta, bilo je potrebno slušateljima pokazati na koji se način mogu uključiti u izradu rješenja temeljenih na principima umjetne inteligencije. Kako nema programskog jezika ili biblioteke koja je standard za sve koji se žele baviti umjetnom inteligencijom, kroz predavanje su se pokazale različite biblioteke pisane u JavaScriptu koje se mogu koristiti u programiranju.
Zaključak izlaganja može se kratko svesti na jednu rečenicu: “There is no silver bullet!”. Svatko tko želi koristiti principe umjetne inteligencije i strojnog učenja u rješavanju problema morat će se koristiti različitim bibliotekama i alatima. Navedeno upućuje na problem interoperabilnosti koji će se dodatno naglasiti potrebom za realizacijom rješenja u industriji. Kako se vrijeme raspoloživo za razvoj aplikacija skraćuje, zbog sve zahtjevnijeg tržišta, tako se uporaba gotovih rješenja pri izradi vlastitog pojavljuje kao nužnost. Mogući odgovor na ovaj izazov je primjena novih standarda koji osiguravaju interoperabilnost, poput ONNX (open neural network exchange format).

Nakon ovog dijela izlaganja, Goran Zaharija predstavio je jedan od alata koji može poslužiti za brzu provjeru prikladnosti ML/AI za rješavanje određenog problema. Predstavljen je alat Orange Canvas koji se između ostalog koristi i u realizaciji nastave kolegija Uvod u umjetnu inteligenciju pri Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu. Kako se ovaj kolegij predaje u trećoj godini preddiplomskog studija, jasno je da za njegovo korištenje nije potrebno duboko znanje iz umjetne inteligencije.

Orange Canvas primjer

Nakon predstavljanja alata, prikazan je dio projekata koji su u realizaciji koristili tehnike umjetne inteligencije. Važno je naglasiti kako se radi o studentskim projektima, što je važno za poslodavce koji tako imaju prilike procijeniti stanje populacije mladih programera u području umjetne inteligencije.
U predstavljenim projektima koristile su se različite biblioteke, a od koncepata korišteni su: genetski algoritmi, neuronske mreže, višeagentski sustavi, EEG. Iz navedenog se može zaključiti kako postoji grupa mladih programera koje je moguće usmjeriti prema produbljivanju znanja iz područja umjetne inteligencije.

Primjena u nastavi: NN i EEG

S tom svrhom u nekom od idućih termina kolega Hrvoje Kalinić organizirat će radionicu koja će za cilj imati uputiti polaznike u područje rudarenja podataka kao još jednog od zanimljivih područja unutar umjetne inteligencije.

Nakon završetka izlaganja, uz neformalno druženje nastavila se žustra rasprava o mogućnostima prilagodbe studija i studijskih programa potrebama sve zahtjevnije ICT scene u Splitu.

Neformalno druženje

Veselimo se idućem terminu sastanka, a do tada se nadamo da ćete zanimljivosti pratiti na našoj stranici: aicompile.com.hr

STEM u gostima Hajduku

Članovi grupe AI-Compile nastavljaju s aktivnostima popularizacije znanosti među učenicima. Kao aktivni sudionici projekta “STEM u gostima”, Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Splitu, kojeg financira Ministarstvo znanosti i obrazovanja sudjelovali su na još jednoj radionici koja za cilj ima približiti znanost učenicima.

Ovog puta su to bili polaznici Hajdukove Akademije u Splitu. Osim, za Split nesvakidašnjih snježnih radosti, polaznici su imali priliku uživati i u znanosti. Kroz aktivnosti iz područja biologije i informatike kroz dva školska sata polaznici su učili o zanimljivim stranama biologije i kemije, autohtonim hrvatskim biljnim i životinjskim vrstama, te korištenju mikroskopa i robota.

Roboti su, primjereno publici, pokazivali kako izgleda kada rade zamku zaleđa. Kroz kasniju raspravu učenici su povezivali koncepte iz područja fizike, biologije i matematike te ih prepoznavali u akcijama koje su izvodili roboti. Tako su imali priliku vidjeti kako je način na koji robot “vidi” jednak onome na koji vide šišmiši. Povezali su pojam trenja sa načinom na koji robot skreće, te su upoznali način komunikacije uporabom infracrvenog signala. Kako su roboti koordinirali akciju pravljena zamke zaleđa prisjetili su se načina komunikacije i suradnje na nogometnom terenu i dobro prepoznali ograničenja i pogreške u komunikaciji.

Osim toga upoznali su osnovne algoritme kroz programiranje igre “Jedanaesterci”.  Igru su, uz vođenje, programirali sami čime su razbili predrasude i pokazuju kako je moguće kombinirati sport i znanost.
Programiranje koje se percepira kao teško, ali je danas iznimno traženo, Hajdukovci savladavaju sukladno svom uzrastu. Treba posebno naglasiti kako se radi o mladima koji su navikli na red i rad pa preostaje osmisliti zadatke koji se uklapaju u njihovo područje interesa, a to je nogomet. Kad se poučavanje stavi u kontekst onda usvajanje znanja postaje lakše, a rezultati iznimni.
Ovo iskustvo, kao i mnoga do sada, potvrđuju kako za usvajanje znanja trebaju nastavnici koji su spremni nastavni sadržaj prilagoditi interesu učenika. Istraživanja u obrazovanju koja za cilj imaju poboljšati okruženje učenja i usvajanje znanja u fokusu su istraživačke grupe AI-Compile, a sigurni smo da je sudjelovanje u projektu “STEM u gostima” samo početak tješnje suradnje u osmišljavanju posebnih obrazovnih metoda za polaznike Hajdukovie Akademije i ostalih koji za to izraze interes.

STEM u gostima

AI-COMPILE istraživačka grupa vrlo je aktivna u popularizaciji znanosti kod djece i mladih osoba. Svoje aktivnosti članovi grupe započeli su sudjelovanjem na Festivalu znanosti i Noći istraživača te organizacijom niza radionica i predavanja po školama i za đake. Isto se nastavilo i u sklopu provedbe projekta STEM u gostima koji se odvija uz financijsku potporu Ministarstva znanosti i obrazovanja. Prirodoslovno-matematički fakultet Split prepoznao je važnost poticanja interesa učenika za STEM područje obrazovanja od najranije dobi, a ovo je samo još jedan u nizu događanja u kojima sudjeluju nastavnici fakulteta.

Za potrebe realizacije projekta osmislili smo niz aktivnosti i realizirali pripadajuću programsku podršku kako bi područje rješavanja problema, umjetne inteligencije i programiranje općenito približili učenicima.

Osmjeh djeteta, koje je iskreno i neiskvareno, ne može se kupiti novcem, pa je to u današnje vrijeme materijalizma, najveća nagrada bilo kojem ljudskom biću.

Goran Zaharija realizirao je radionicu za učenike na Visu, a kako je to izgledalo, pogledajte sami.

Održano predavanje na temu: Roboti i škola

U sklopu istraživanja učenja i počavanja s ciljem boljeg razumijevanja mehanizama učenja u području umjetne inteligencije članovi ai compile grupe sudjelovali su u nizu radionica provedenih s djecom. Cilj radionica bio je približiti djeci programiranje te ih zainteresirati za ovo iznimno zanimljivo područje.

Prilikom istraživanja, puno smo naučili od djece i njihovih nastavnika, te im se i ovom prilikom želimo zahvaliti na dosadašnjem sudjelovanju. Aktivnosti s učenicima i nastavnicima su nam stalan poticaj na nove aktivnosti i istraživanja.

Istraživanja su nam često usmjerena nekim događajem ili nekom rečenicom koja je na nas ostavila posebno jak dojam. Seymour Papert, jedan je od vizionara u području edukacije i računarstva općenito. Njegov pristup koji složene koncepte objašnjava na jednostavan i opipljiv način, najbolje je došao do izražaja prilikom osmišljavanja Lego kockica.

Prilikom poučavanja programiranja ne želimo postavljati pitanje koje je postavljao Seymour Papert:
“Programira li dijete računalo ili računalo programira dijete?”

Želimo biti sigurni kako poučavanjem programiranja i uvođenjem računala u život djece nećemo ograničiti njihovu kreativnost. Tako se nameće cilj istraživanja koje provodimo, a to je:

Kako koristiti programiranje kako bi se potaknulo kreativno izražavanje djece i mladih osoba, pa zašto ne i odraslih?

Dio saznanja do kojih smo došli kroz višegodišnje istraživanje ukratko je predstavljen i na Carnetovoj korisničkoj konferenciji (CUC 2017) koja je centralno mjesto okupljanja nastavnika iz Hrvatske, ali i regije u cjelini.

Danas smo svjedoci sve češćeg spominjanja robota i robotike u školama i edukaciji općenito. Isto tako, svima je jasno kako se bez nekog oblika računalnog razmišljanja i programiranja ne mogu zamisliti budući poslovi. Ipak, kakav je utjecaj uvođenja ovih elemenata u obrazovanje u različitoj razvojnoj fazi, sa pouzdanošću ne može reći nitko. Problem je što su dosadašnja istraživanja proučavala reakciju djece koja nisu u tolikoj mjeri bila izložena tehnolgiji, što danas nije slučaj. Iz tog smo razloga pripremili za vas neka naša opažanja, za koja se nadamo da će vas potaknuti u osmišljavanju aktivnosti koja će biti prilagođena upravo vašoj grupi djece.

Ako ove godine niste posjetili CUC, preporučujem vam da to učinite iduće godine. Otkrit ćete mjesto na kojem možete osjetiti entuzijazam i pozitivnu energiju nastavnika, ljudi koji istinski mijenjaju društvo. CARNet još jednom pokazuje koliko je važan čimbenik u razmjeni iskustava i znanja vezanih uz edukaciju počevši od vrtića pa sve do sveučilišta.

AI compile research group!

Naša istraživačka grupa pokušava razumjeti inteligentno ponašanje kod bioloških i umjetnih sustava za vrijeme rješavanja problema i učenja.

Motivacija

Istražujemo osnove učenja i zaključivanja kod ljudi. Kombinacijom računalnih simulacija i bihevioralnih eksperimenata, pokušavamo otkriti logiku iza uobičajenih kognitivnih procesa: konstrukcije osjetilne slike svijeta, usvajanja koncepata, zaključivanja na sličnost, zaključivanja na povezanost koncepata i donošenja odluka prilikom rješavanja problema. Ovim područjima pristupamo nizom znanstvenih metoda koje uključuju testiranje odraslih, djece i strojeva. Naš je cilj bolje razumjeti učenje kod ljudi u smislu računarstva te isto primijeniti kako bi bolje dizajnirali sustave umjetne inteligencije temeljene na ljudskom modelu učenja.