Koulutustoimintaa lyhytelokuvan Dona Coroquinha ympärillä
Löydä tiesi ja liiku maamerkkien ja esitteiden avulla.
Koodaa ja dekoodaa ennustaaksesi, edustaaksesi ja suorittaaksesi liikkeitä tutuissa tiloissa.
Yksinkertaisten algoritmien ymmärtäminen ja tuottaminen.
Dona Coroquinha © Diogo Nii Cavalcanti
OtsikkoDona Coroquinha
TeemaPäättäväisyys
Genre ja avainsanatSarjakuva, rohkeus, jalankulkutie, auto, bussi, liikenne, eläimet, koira
Cycle (elokuvalle)3-11 vuotta
Kesto03 min 28 s
ToteaminenDiogo Nii Cavalcanti
MusiikkiDavid Convery
TuotantoVancouver Film School (Kanada, 2010)
Ohjelmoi robotin liike niin, että se ylittää esteiden täynnä olevan tilan.
Elokuvan vanha rouva, kuten monet ihmiset ympärillämme, on erityisen avuton tiettyjen meille yksinkertaisten tehtävien suhteen. Kadulla liikkuminen merkitsee hänelle navigointia esteettömässä ympäristössä. Entä jos hänellä olisi ollut vähän apua? Entä jos hänellä olisi opas, joka näyttää hänelle tien? Viimeisimmät autonomisten autojen kehitykset viittaavat siihen, että robotti voisi tehdä tämän. Mutta miten tällainen robotti voi toimia? Mallinnolla ja ohjelmoinnilla.
Tämän toiminnan tarkoituksena on esitellä lapsille nämä kaksi robotiikan peruskäsitettä hauskan haasteen kautta, joka on saanut vaikutteita elokuvan tilanteesta: ohjelmoida robotti jäljittämään polkua esteitä sisältävän ympäristön läpi. Se voidaan suorittaa 6-9-vuotiaasta alkaen liikkeenkoodaustaitojen hankkimisen jälkeen. Se suoritetaan yhteisen kokeen muodossa luokkahuoneessa kaupallisesti saatavalla ohjelmoitavalla robottisarjalla (esim. Sphero Bolt, Ino-Bot tai Codey Rockey). Huomaa, että Ino-Bot-robotti on suunniteltu Scratch-ohjelmointikielelle.
Kertovan argumentin pitämiseksi läsnä ja robotin mahdollisuuksista riippuen voimme kaivella hieman syvemmälle tapaa, jolla robotti voi auttaa vanhaa rouvaa: se kuljettaa häntä selällään, se seuraa polkua jatkuvan viivan muodossa maassa, lähettää hänelle valo- tai äänisignaaleja osoittamaan suunnanmuutosta jne.
1. Mallintaminen
Pysyäksemme yksinkertaisessa kontekstissa päätimme käyttää staattisia esteitä ja pelkistää robottiohjelman kiinteän liikesarjan suorittamiseen (ei esteantureita, reaaliaikainen käyttäytyminen). Lisäksi se noudattaa "solun" liikennöintiohjeita, kuten "ede x senttimetriä" (tai "ede x sekuntia"), käänny oikealle (käänny 90°), käänny vasemmalle (käänny 270°). Tällä tavalla pysymme siinä esityksessä, jota lapset ovat jo manipuloineet.
Voimme aloittaa tyhjentämällä suuren tilan luokkahuoneessa ja asettamalla esteitä, jotka todennäköisesti tukkivat robotin. Heidän tehtävänsä on ylittää esteitä välttäen lähtöpisteestä saapumispisteeseen jäljittää vanhan naisen polku. Ensimmäinen mallinnustyö on säännöllisen ruudukon soveltaminen työtilaan. Tämä voidaan toteuttaa teippinauhoilla maassa. Sieltä lapset voivat alkaa harjoitella "paperilla" löytääkseen järjestysjärjestyksen kurssin suorittamiseksi.
2. Robotin löytäminen
Tämä tarkoittaa, että perehdytään siihen, miten robotti edistyy valitun mallin mukaan. Aloitamme suoralla liikkeellä "1 neliö". Robotin mallista ja ohjelmointiliittymästä riippuen tämä edellyttää matka-ajan ja/tai nopeuden säätämistä. Sitten nähdään, kuinka se saadaan kääntymään vasemmalle ja kääntymään oikealle, mikä saattaa edellyttää ympyrän jakamisen selittämistä 90° kulmiin.
Nämä säädöt tehdään yhdessä, kysymällä lapsilta ehdotuksia, kokeilemalla niitä suoraan ja pohtimalla mahdollisia virheitä. Opettajan tehtävänä on yksinkertaistaa ohjelmointirajapinnan esitystapa mahdollisimman paljon niin, että lasten tarvitsee vain manipuloida käsitteitä
harjoituksen kannalta välttämätön (eikä kaikkia tämän käyttöliittymän toimintoja).
3. Sovellus kurssille, optimointi
On aika soveltaa edellisistä vaiheista oppimaasi robottioppaaseen! Lasten löytämät liikeohjeet syötetään käyttöliittymään ja robotti käynnistetään. Tarkkailemme ja korjaamme virhetilanteessa.
Voimme valmistaa yhä monimutkaisempia reittejä koskien maaston staattista konfiguraatiota (umpikujat, yksisuuntaiset käytävät) tai robotin uusia liikkeitä vaativia (suurempi nopeus sillalle kiipeämiseen). Nyt on myös aika esitellä optimointikysymykset. Lyhimmän polun tapaus muotoillaan seuraavasti: mikä on lyhin käskysarja tietyn monimutkaisen reitin suorittamiseksi. Jos otamme käyttöön ohjelmointisilmukan käsitteen ja rajaamme mielivaltaisesti käytettävissä olevien käskyjen määrää, otamme käyttöön koodin tekijöiden jakamisen (katso Lightbot-harjoitukset).
Lightbot, ohjelmoinnin johdatus pelin muodossa (englanniksi, mutta helposti ymmärrettävä).
Scratch, Koulutukselliselle graafiselle ohjelmointikielelle omistettu sivusto. (Useimmat ohjelmoitavat robotit käyttävät scratchia tai vastaavaa.)
Harjoituslomakkeen kirjoittanut: Bruno Pellier
