Računalnik iz bombonov

Aktivnost se ne navezuje na noben drug predmet kot računalništvo. Zahteva nekaj priprave, vendar se je vedno izkazala za atraktivno, hkrati pa vodi v globoko razpravo o tem, kar pravzaprav pomeni, da je računalnik inteligenten in da se uči.

Če želimo razložiti več ozadja, je pred njo smiselno pokazati inteligentni papir. Računalnik iz bombonov je odgovor na vprašanje, ki ga učencem zastavimo o papirju: bi bil papir inteligenten, če mu navodil ne bi napisali ljudje, temveč bi se sam naučil igrati igro.

Aktivnost izvira s strani CS4FN: The Sweet Learning Computer. Projekt CS4FN sta začela Paul Curzon in Peter McOwan s Queen Mary University of London. V slovenščini je aktivnost del Vidre.

Pravila igre

Otrokom predstavimo pravila igre šest kmetov. Pomagamo si s ploščo na mizi ali tabli.

1. 

   Postavimo začetni razpored, kot kaže slika.

2. 

   Figure se premikajo podobno kot kmetje pri šahu: v vsaki potezi lahko igralec

   • premakne eno od svojih figur za eno polje naprej, a le, če je polje pred njo prazno, ali
   • diagonalno vzame nasprotnikovo figuro.

   Slika kaže poteze, ki jih lahko naredi igralec po tem, ko nasprotnik premakne naprej levi krožec: srednji in desni križec se lahko premakneta naprej, poleg tega pa lako srednji križec vzame krogec levo spredaj. Levi križec se ne more premakniti.

3. Igra se konča, ko enemu od tekmovalcev uspe

   • postaviti eno od svojih figur v zadnjo vrsto ali
   • nasprotniku vzeti vse figure ali
   • nasprotniku ustaviti vse figure, tako da ta ne more storiti nobene poteze.

Igro razloži tako, da z učenci odigraš nekaj iger.

Priprava igralnih plošč in računalnikov

1. Razdeli učence v nekaj skupin s kakimi šestimi učenci.

2. Vsaki skupini dodeli mizo, na kateri bodo igrali. Na mizi s pleskarskim selotejpom narišite igralno ploščo, ali pa jo pripravite kako drugače. Vsaka skupina dobi figure.

3. 

   Vsaka skupina dobi pole z vsemi možnimi pozicijami, v katerih je lahko na potezi računalnik. Poleg naj razporedijo pregledno na mizo.

   • Razloži, da bo igro vedno začel človek. Igral bo s krožci.
   • Poleg tega se dogovorimo, da človek nikoli ne bo začel tako, da bo premaknil levi krožec (desni z nasprotne strani - s katere gleda računalnik). Pojasni, da je to zgolj zato, da je manj možnih pozicij. Če želi premakniti levi krožec, lahko premakne desnega in vsa igra lahko teče enako, le prezrcaljeno.

4. 

   Poleg vsake pole postavijo plastični lonček. Na polah so narisane poteze, predstavljene z različnimi barvami. V lonček morajo dati bombone takšnih barv, kot so na potezah. V lončku poleg pole z rumeno in rdečo potezo mora biti en rumen in en rdeč bombon. Namesto bombonov lahko uporabimo kamenčke, kroglice ali druge predmete, le da bo računalnik v tem primeru manj okusen.

Navodila za računalnik

1. Učencem razložimo, kako bodo “upravljali” računalnik. Učenec, ki bo zastopal računalnik, bo moral vsakič, ko je na potezi računalnik, storiti naslednje.

   

   • Poiskal bo polo s sliko, ki ustreza tretnutni poziciji na plošči.
   • Iz lončka bo naključno izžrebal bombon.
   • Pogledal bo barvo bombona in izvedel potezo, ki ustreza tej barvi.
   • Lonček bo odložil nazaj, izžrebani bombon pa postavil poleg lončka, kjer bo ostal do konca igre.

   Če se zgodi, da v lončku, ki ustreza trenutni poziciji, ni več bombonov, računalnik izgubi in igra se konča.

   Če je v kakem lončku le en bombon, bomo pač vedno izžrebali tega in ga položili poleg lončka.

2. Učencem bo očitno, da računalnik na začetku ne zna ničesar, temveč dela naključne poteze. Kako ga bomo učili? Tako, da ga bomo za napačne poteze kaznovali.

   Pojasnimo, da bomo na koncu igre vsake igre zato storimo naslednje.

   • Če je izgubil računalnik, ga kaznujemo tako, da pojemo bombon, ki ustreza zadnji opravljeni potezi. (Če namesto bombonov uporabljamo kamenčke, jih raje ne jejmo, temveč le odstranimo.) Vse ostale bombone, ki so poleg lončkov, zložimo nazaj v lončke. Če je računalnik naredil, recimo, tri poteze, pojemo le tretji bombon, prva dva pa vrnemo.
   • Če je računalnik zmagal, zložimo vse bombone nazaj v lončke.

Če te skrbi, da otroci ne razumejo delovanja računalnika, izvedi nekaj iger skupaj z njimi.

Igra

Skupine začnejo igrati igro. Pomembno je, da igre ne prekinemo niti, ko je položaj očitno izgubljen: računalnik bo v začetku delal neumne napake in izgubljal igre, ki so očitno dobljene.

Da bo bolj zanimivo, naj učenci beležijo rezultate iger. Izkazalo se bo, da bo računalnik najprej izgubljal, potem pa igral vedno boljše.

Igro ponavljamo toliko časa, dokler se ne izkaže, da je postal računalnik nepremagljiv. To se bo prej ko slej zgodilo.

Pogovor po igri

Smo računalniku tokrat dali navodila, kako mora igrati igro, da bo zmagal, ali se je tega naučil sam? Naučil se je sam: s poskušanjem je odkril, katerih potez ne sme narediti. Da takšnih, napačnih potez ne bi več delal, si “zapomni” tako, da izgubi bombon, s katerim bi jo lahko izžrebal.

Čeprav je naš računalnik narejen iz papirjev, lončkov in bombonov, bi lahko napisali tudi program, ki bi počel enako, le namesto bombonov bi imel enice, ki bi se ob porazih spreminjale v ničle. Pravi računalnik ne bi več potreboval človeka, da zanj išče papirje in žreba bombone. Vendar bi program deloval enako.

Ob inteligentnem papirju smo morda sklenili, da bomo računalnik razglasili za pameten, ko se bo znal sam naučiti igranja igre. Zdaj imamo tudi tak računalnik. Je pameten?

Otroci utegnejo ugovarjati: tudi ta računalnik ni pameten, saj še vedno dela le po popolnoma “mehanskih”, vnaprej določenih pravilih, ki si jih je nekdo izmislil. Prav: če razmišljamo tako, potem računalniki nikoli ne bodo pametni. Lahko pa se bodo vedno boljše pretvarjali, da so.

Tak pogled je popolnoma pravilen. Prav zato temu rečemo umetna (in ne “prava”) inteligenca.