الآن بعد أن شاهدت الفيديو وشاركت في إنشاء أهداف التعلم، فأنت جاهز لبدء استكشاف AI Vision باستخدام روبوت البرمجة VEX AIM!
ستقوم بإكمال أربع عمليات استكشاف لتطوير فهمك لكيفية استخدام مستشعر AI Vision بشكل أكثر فعالية. ومن خلال هذه الاستكشافات، سوف تبدأ في الإجابة على الأسئلة التالية:
- ما مدى ومدى قدرة مستشعر AI Vision الخاص بالروبوت على الرؤية؟
- كيف يؤثر الضوء على رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
- ما الذي يتم اكتشافه بواسطة رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
- هل يؤثر السطح الذي يتواجد عليه الروبوت على رؤية الذكاء الاصطناعي؟
في كل من هذه الاستكشافات، ستبدأ بتكوين فرضية حول رؤية الذكاء الاصطناعي. ثم ستخضع لعملية اختبار قدراته وحدوده. سوف تفكر في فرضيتك بمجرد جمع البيانات.
الآن بعد أن شاهدت الفيديو وشاركت في إنشاء أهداف التعلم، فأنت جاهز لبدء استكشاف AI Vision باستخدام روبوت البرمجة VEX AIM!
ستقوم بإكمال أربع عمليات استكشاف لتطوير فهمك لكيفية استخدام مستشعر AI Vision بشكل أكثر فعالية. ومن خلال هذه الاستكشافات، سوف تبدأ في الإجابة على الأسئلة التالية:
- ما مدى ومدى قدرة مستشعر AI Vision الخاص بالروبوت على الرؤية؟
- كيف يؤثر الضوء على رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
- ما الذي يتم اكتشافه بواسطة رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
- هل يؤثر السطح الذي يتواجد عليه الروبوت على رؤية الذكاء الاصطناعي؟
في كل من هذه الاستكشافات، ستبدأ بتكوين فرضية حول رؤية الذكاء الاصطناعي. ثم ستخضع لعملية اختبار قدراته وحدوده. سوف تفكر في فرضيتك بمجرد جمع البيانات.
في هذا الدرس، سيكمل الطلاب أربع عمليات استكشاف قصيرة مصممة لمساعدتهم على تطوير فهم أساسي لكيفية عمل AI Vision. يجب أن يستغرق كل تحقيق حوالي 15 دقيقة، ويمكن إكماله بأي ترتيب.
تعريف الطلاب بتنسيق هذا الدرس.
- اشرح أن المجموعات ستكمل أربعة استكشافات حول رؤية الذكاء الاصطناعي باستخدام الطريقة العلمية. في كل استكشاف، يشاهد الطلاب مقطع فيديو، ويضعون فرضية، ويكملون نشاطًا، ويتأملون البيانات التي جمعوها. سترشد بطاقات المهام كل جزء من الاستكشاف.
- بعد وضع الفرضية، ستقوم المجموعات بتصميم الاختبارات وتشغيلها. تتوفر أمثلة للمتغيرات أو العوامل في الفيديو أو على بطاقة المهمة إذا احتاج الطلاب إلى المساعدة.
- بمجرد أن تكمل جميع المجموعات الاستكشافات الأربعة، سوف يجتمعون معًا لتوحيد تفكيرهم حول رؤية الذكاء الاصطناعي، وتوثيق تفاهماتهم المشتركة. ينبغي عليهم الاحتفاظ ببطاقات المهام والملاحظات اليومية لهذه المناقشة.
قبل البدء، من أن الطلاب يفهمون التوقعات لإكمال الاستكشافات. يمكن تنفيذها متزامن، كمحطات يتنقل الطلاب من خلالها، أو يمكنك أن تجعل الفصل بأكمله يكمل استكشافًا واحدًا في كل مرة. قد تشمل التوقعات التي قد ترغب في تحديدها ما يلي:
- أدوار الطلاب في المشاركة والتعاون.
- كيفية تنظيف الاستكشافات أو إعادة تعيينها.
- إذا كنت تقوم بتنفيذ الاستكشافات كمحطات يتم التنقل بينها، فتأكد من أن الطلاب يفهمون:
- كيف سيعرفون أنه الوقت المناسب للانتقال إلى المحطة التالية.
- ما هو الترتيب الذي ينبغي عليهم أن يكملوا به الاستكشافات؟
ما مدى ومدى قدرة مستشعر AI Vision الخاص بالروبوت على الرؤية؟
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم بتحديد مجال رؤية المستشعر - أولاً بالنسبة للبراميل، ثم بالنسبة لـ AprilTags. يشير الرؤية (FOV)، أو زاوية الرؤية، إلى مقدار البيئة التي يمكن لمستشعر AI Vision اكتشافها في لحظة معينة. يتم قياسها كزاوية بالدرجات. يتم قياس ذلك كزاوية بالدرجات.
شاهد الفيديو أدناه لمعرفة كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقات المهام هذه لتسجيل توقعاتك، واستكمال النشاط، ومناقشتها، والتفكير فيها.
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم بتحديد مجال رؤية المستشعر - أولاً بالنسبة للبراميل، ثم بالنسبة لـ AprilTags. يشير الرؤية (FOV)، أو زاوية الرؤية، إلى مقدار البيئة التي يمكن لمستشعر AI Vision اكتشافها في لحظة معينة. يتم قياسها كزاوية بالدرجات. يتم قياس ذلك كزاوية بالدرجات.
شاهد الفيديو أدناه لمعرفة كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقات المهام هذه لتسجيل توقعاتك، واستكمال النشاط، ومناقشتها، والتفكير فيها.
في هذا الاستكشاف، سيحدد الطلاب مجال رؤية مستشعر الرؤية الذكية من خلال اختبار مدى ومدى قدرة AI Vision على اكتشاف البراميل وعلامات AprilTags.
تأكد من أن الطلاب لديهم المواد اللازمة لتحديد مجال الرؤية. قم بتوزيع بطاقة مهمة مجال الرؤية – البراميل (Google / .docx / .pdf) أولاً. يمكنك استخدام الورق والأقلام، أو حقل وشريط لاصق أو علامات قابلة للمسح، أو ورق الرسم البياني والعلامات كما هو موضح في الفيديو، أو أي تركيبة تناسبك أنت وطلابك بشكل أفضل. وعندما يكملون هذا الاستكشاف، سيحتاجون إلى قياس زاوية مجال رؤيتهم وسيحتاجون إلى منقلة.
عندما يشارك الطلاب قياساتهم الزاوية، توقع أرقامًا عند 73 درجة مع نطاق 2 درجة في كل اتجاه. تم تسجيل هذه القيمة في بيئة خاضعة للرقابة ذات سطح أبيض وإضاءة ساطعة - قد ينتج الفصل الدراسي الخاص بك نتائج مختلفة قليلاً. إذا كانت المجموعات تقع خارج النطاق المتوقع، شجعهم على إعادة النظر في عملية الاختبار الخاصة بهم للتأكد من أنهم يتبعون الإجراءات بشكل صحيح.
بمجرد أن يكمل الطلاب مجال رؤيتهم بالبرميل، قم بتوزيع بطاقة مهمة مجال الرؤية - AprilTags (Google / .docx / .pdf). ينبغي على المجموعات التمييز بوضوح بين مجالي الرؤية. لمزيد من الأفكار حول كيفية تنفيذ هذا النشاط باستخدام المواد المتوفرة لديك، تواصل معنا في مجتمع PD+.
قم بالتجول في الغرفة أثناء قيام الطلاب بإكمال هذا النشاط. اطرح على الطلاب أسئلة مثل:
- ماذا تلاحظ بشأن اكتشاف الجسم أثناء تحريكه بعيدًا عن الروبوت؟
- هل تتطابق بياناتك مع فرضيتك؟ ما الذي تكتشفه حول مجال رؤية AI Vision؟
- هل هناك فرق بين مجال الرؤية عند اكتشاف برميل مقابل AprilTag؟ لماذا تعتقد ذلك؟
كيف يؤثر الضوء على رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
في هذا الاستكشاف، ستحدد كيف تؤثر ظروف الإضاءة المختلفة على AI Vision.
شاهد الفيديو أدناه لمعرفة كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقة المهمة هذه (Google / .docx / .pdf) لإرشادك خلال عملية الاستكشاف بما في ذلك الفرضيات وجمع البيانات والمناقشة وخطوات التأمل.
في هذا الاستكشاف، سيحدد الطلاب كيفية تأثير ظروف الإضاءة المختلفة على AI Vision.
تأكد من أن الطلاب لديهم المواد اللازمة لتعديل الإضاءة حول الروبوت. قم بتوزيع بطاقة المهمة (Google / .docx / .pdf) أولاً. يمكن تعديل الإضاءة عن طريق تغيير مصدر الضوء (أضواء الفصل الدراسي، النافذة، المصابيح الكهربائية)، لون الإضاءة (دافئة، ساطعة، ملونة)، السطوع (تغطية الروبوت لجعله أكثر قتامة، إضافة المزيد من الضوء)، أو أفكار أخرى. إذا احتاج الطلاب إلى مساعدة في تحديد العوامل التي يجب اختبارها، فقدم لهم قائمة أصغر من العوامل المحتملة.
عندما يختبر الطلاب كل متغير، يجب عليهم تسجيل: عامل الإضاءة الذي يتم تغييره، وموضع البرميل، وما إذا كان يتم اكتشافه، وما إذا كان AI Vision يحدد لونه بشكل صحيح.
قم بالتجول في الغرفة بينما يقوم الطلاب بإكمال هذا الاستكشاف. اطرح على الطلاب أسئلة مثل:
- كيف يؤثر الإضاءة على اكتشاف البرميل عندما يكون قريبًا من الروبوت؟ عندما يكون أبعد؟
- ما هو متغير الإضاءة الذي أثر على الاكتشاف بشكل أكبر؟ لماذا تعتقد أنه كان له مثل هذا التأثير الكبير؟
- كيف يؤثر الضوء على الرؤية؟ هل العوامل المؤثرة على رؤية الذكاء الاصطناعي تتطابق مع رؤيتنا كبشر أم تختلف عنها؟
ما الذي يتم اكتشافه بواسطة رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت؟
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم بالتحقيق في الأشياء اليومية التي يتم اكتشافها بواسطة مستشعر AI Vision كأشياء مصنفة مثل البراميل والكرات الرياضية.
شاهد الفيديو أدناه لمعرفة المزيد حول كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقة المهمة هذه (Google / .docx / .pdf) لإرشادك خلال عملية الاستكشاف بما في ذلك الفرضيات وجمع البيانات والمناقشة وخطوات التأمل.
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم بالتحقيق في الأشياء اليومية التي يتم اكتشافها بواسطة مستشعر AI Vision كأشياء مصنفة مثل البراميل والكرات الرياضية.
شاهد الفيديو أدناه لمعرفة المزيد حول كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقة المهمة هذه (Google / .docx / .pdf) لإرشادك خلال عملية الاستكشاف بما في ذلك الفرضيات وجمع البيانات والمناقشة وخطوات التأمل.
في هذا الاستكشاف، سوف يقوم الطلاب بالبحث في كيفية استخدام أشياء مختلفة لخداع مستشعر AI Vision. سيقومون بوضع فرضيات حول ما ستبلغ عنه رؤية الذكاء الاصطناعي على أنه شحنة أو AprilTags أو روبوت آخر، ثم اختبار هذه الفرضيات وتسجيل بياناتها.
تأكد من أن الطلاب لديهم المواد اللازمة لخداع رؤية الذكاء الاصطناعي. قم بتوزيع بطاقة المهمة (Google / .docx / .pdf) أولاً. يمكن لهذا الاستكشاف استخدام مجموعة واسعة من المواد مثل وحدة التحكم One Stick، وإعادة بناء الأشياء باستخدام ورق البناء، أو المطبوعات لعناصر مثل البراميل، أو الأشياء الأخرى من جميع أنحاء الفصل الدراسي. شجع الطلاب على محاولة العثور أولاً على الأشياء الموجودة في الفصل الدراسي والتي من المرجح أن يتم اكتشافها قبل إنشاء أشياء جديدة تمامًا.
شجع الطلاب على استخدام AI Vision Utility لهذا الاستكشاف. يقوم الطلاب بالاختبار، سيتمكنون من رؤية الكائن الخادع مع رؤية ما يتم الإبلاغ عنه بواسطة مستشعر الرؤية AI.
قم بالتجول في الغرفة بينما يقوم الطلاب بإكمال هذا الاستكشاف. اطرح على الطلاب أسئلة مثل:
- ما هي الأنماط التي تراها في الأشياء التي يتم اكتشافها على أنها كرات رياضية وبراميل؟ لماذا تعتقد ذلك؟
- هل هناك كائن واحد يتم اكتشافه في كثير من الأحيان أكثر من غيره؟ (أي كرة رياضية، برميل برتقالي، برميل أزرق)
- هل هناك فرق في بياناتك بين كائنات الخدعة عندما تكون أقرب أو أبعد من الروبوت؟ لماذا تعتقد ذلك؟
هل يؤثر السطح الذي يتواجد عليه الروبوت على رؤية الذكاء الاصطناعي؟
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم باختبار ما إذا كان السطح الذي يوجد عليه الروبوت يؤثر على رؤية الذكاء الاصطناعي. شاهد الفيديو أدناه لمعرفة المزيد حول كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقة المهمة هذه (Google / .docx / .pdf) لإرشادك خلال عملية الاستكشاف بما في ذلك الفرضيات وجمع البيانات والمناقشة وخطوات التأمل.
في هذا الاستكشاف، سوف تقوم باختبار ما إذا كان السطح الذي يوجد عليه الروبوت يؤثر على رؤية الذكاء الاصطناعي. شاهد الفيديو أدناه لمعرفة المزيد حول كيفية إكمال هذا الاستكشاف.
استخدم بطاقة المهمة هذه (Google / .docx / .pdf) لإرشادك خلال عملية الاستكشاف بما في ذلك الفرضيات وجمع البيانات والمناقشة وخطوات التأمل.
في هذا الاستكشاف، سوف يقوم الطلاب بالبحث في كيفية تأثير السطح الذي يوجد عليه الروبوت على البيانات من AI Vision. سيقومون بتكوين فرضيات حول تأثير (أو عدم وجود تأثير) السطح على اكتشاف الأشياء، ثم اختبار أفكارهم وتسجيل النتائج.
تأكد من أن الطلاب لديهم المواد اللازمة لاختبار الأسطح المختلفة. قم بتوزيع بطاقة المهمة (Google / .docx / .pdf) أولاً. يمكن لهذا الاستكشاف استخدام مجموعة واسعة من الخيارات بما في ذلك: السجاد (بألوان وسمك مختلفة)، وبلاط مشمع، وأرضيات حجرية، وأرضيات خشبية، وأسطح الطاولات، والمرايا، وما إلى ذلك. تأكد من أن الطلاب يعرفون المكان الذي يمكنهم الذهاب إليه في الفصل الدراسي للعثور على تلك الأسطح واختبارها.
شجع الطلاب على استخدام أداة AI Vision Utility أثناء هذا الاستكشاف. يقوم الطلاب بالاختبار، سيكونون قادرين على رؤية الأسطح المختلفة بينما يرون أيضًا ما يتم الإبلاغ عنه بواسطة رؤية الذكاء الاصطناعي الخاصة بالروبوت.
قم بالتجول في الغرفة بينما يقوم الطلاب بإكمال هذا الاستكشاف. اطرح على الطلاب أسئلة مثل:
- كيف تختلف الأسطح التي تقوم باختبارها؟ (اللون، الحجم، الانعكاسية، الخ).
- ما هي الأنماط التي تراها في بياناتك أثناء اختبار الأسطح المختلفة؟ لماذا تعتقد ذلك؟
اختتام
الآن بعد أن أكملت الاستكشافات الأربعة، حان الوقت لاستخلاص النتائج كفريق!
قبل البدء في مناقشة الفصل بأكمله، تأكد من أنك قادر على ذكر استنتاجات مجموعتك بوضوح لكل من الأسئلة الأربعة المطروحة أعلاه أثناء .
هل تشعر بالضيق؟ اكتب استنتاجاتك في يومياتك باستخدام جذع الجملة التالي: ______________________ يسبب ______________________ لأن ______________________.
ناقش استنتاجات مجموعتك حتى تتمكن من التوصل إلى إجماع على مستوى الفصل بأكمله.
الآن بعد أن أكملت الاستكشافات الأربعة، حان الوقت لاستخلاص النتائج كفريق!
قبل البدء في مناقشة الفصل بأكمله، تأكد من أنك قادر على ذكر استنتاجات مجموعتك بوضوح لكل من الأسئلة الأربعة المطروحة أعلاه أثناء .
هل تشعر بالضيق؟ اكتب استنتاجاتك في يومياتك باستخدام جذع الجملة التالي: ______________________ يسبب ______________________ لأن ______________________.
ناقش استنتاجات مجموعتك حتى تتمكن من التوصل إلى إجماع على مستوى الفصل بأكمله.
قم بتوجيه الطلاب لمشاركة اكتشافاتهم في مناقشة مع الفصل بأكمله. يجب الطلاب استخدام مذكراتهم وبطاقات المهام الخاصة بهم كمرجع. الهدف من المناقشة هو تطوير فهم مشترك للعوامل التي تؤثر على رؤية الذكاء الاصطناعي للروبوت، بناءً على استنتاجات المجموعة من الاستكشافات. استخدم هذه المفاهيم لإنشاء قطعة أثرية مشتركة يمكن للطلاب الرجوع إليها أثناء برمجتهم باستخدام بيانات AI Vision في الدروس المستقبلية. تشمل القطع الأثرية المحتملة ما يلي:
- مخطط مرساة
- لوحة إعلانات
- خريطة مفاهيمية
- مستند مشترك يمكن للطلاب الوصول إليه رقميًا أو إضافته إلى مجلاتهم
من خلال استكشاف واحد في كل مرة، شجع المجموعات على مشاركة الاستنتاجات ودعم ادعاءاتهم بأدلة من الاستكشافات. ثم اطرح أسئلة متابعة للمساعدة في تقريب فهم الطلاب. قد تتضمن هذه أشياء مثل:
- ما هي البيانات التي جمعتها مجموعتك لدعم هذا الاستنتاج؟
- كيف تقارن هذا الاستنتاج مع فرضيتك؟
بالنسبة للمجموعات التي تواجه صعوبة في التعبير عن استنتاجاتها، اطلب منهم استخدام جذع الجملة المقدم لتوجيه ادعاءاتهم.
حدد التالي > للانتقال إلى النشاط النهائي في هذه الوحدة.