Використання візуалізації мурашиного алгоритму для дослідження елементів штучного інтелекту у шкільному курсі інформатики

Abstract

(ua) Шкільний курс інформатики відрізняється від інших дисциплін, які вивчають сучасні учні, тим, що швидше і гнучкіше реагує на сучасні досягнення у галузі комп’ютерних наук та інформаційних технологій. Однак введення нових навчальних тем, нового програмного забезпечення потребує детального методичного опрацювання та розробки відповідної методичної системи. У статті проаналізовано можливості використання елементів штучного інтелекту як матеріалу для вивчення школярами в рамках чинної шкільної програми і опанування ними сучасних компетенцій. Розглянуто деякі аспекти використання сучасних досягнень у галузі штучного інтелекту для освіти. Виявлено, що проблема добору змісту навчального матеріалу та формування практичних завдань для формування відповідних компетентностей залишається наразі вельми актуальною. Нові реалії, задекларовані у Концепції розвитку штучного інтелекту в Україні, вимагають збільшення питомої ваги матеріалів, пов’язаних зі штучним інтелектом, у шкільному курсі інформатики. Автори пропонують для наочного ознайомлення учнів з моделями, побудованими за принципами штучного інтелекту, використовувати мурашиний алгоритм. У статті показано роль застосування природних моделей ройового інтелекту для формування базового понятійного апарату штучного інтелекту для учнів. Розглянуто фактори, що визначають мурашиний алгоритм як перспективний навчальний тренд для дослідження елементів штучного інтелекту під час вивчення інформатики у старших класах. Наведено приклади дослідницьких задач з використанням розробленого в рамках магістерського дослідження онлайн-сервісу для візуалізації мурашиного алгоритму. (en) The school course of informatics differs from other disciplines studied by modern students. It is more and more flexible to react to current achievements in computer science and information technology. However, the introduction of new educational topics and new software requires detailed methodological processing and development of the appropriate methodological system. The article analyzes the possibility of using elements of artificial intelligence as a material for students to study students within the current school curriculum and master their modern competencies. Some aspects of the use of modern achievements in artificial intelligence for education are considered. The problem of choosing the content of educational material and picking up of practical tasks for the formation of appropriate competencies is very urgent. The new realities declared in the Concept of artificial intelligence development in Ukraine require an increase in the share of artificial intelligence materials in the school of computer science. The authors suggest to use the ant algorithm to visual familiarize students with models, built on the principles of artificial intelligence. The article shows the role of the use of natural models of swarm intelligence to form the basic conceptual apparatus of artificial intelligence for students; the factors that determine the ant algorithm as a promising training trend for the study of artificial intelligence elements in the study of computer science in the upper classes are considered. Examples of research tasks that use online service developed to visualize the Ant algorithm are given.