» «

התנסות בטכנולוגיה

לשכה אפלה
איך הופכים חדר לקמרה אובסקורה?



כדי לייצר "קמרה אובסקורה" בעצמנו כל שצריך הוא חדר חשוך ונקב שיחדיר פנימה את מה שנראה בחוץ. הנקב הזה יכניס את המראות שבחוץ ויטיל אותם על הקיר. אגב, הם יוטלו הפוך על הקיר, כלומר - השמיים יהיו למטה...

כך יצרו פעם את החדר האפל, שריתק את דמיונם של אנשי העולם הקדום. זו הייתה ה"טכנולוגיה" הראשונה שהצליחה להקרין תמונה של ממש, גם אם לשמור אותו, כמו שיעשה הצילום, עדיין לא ידעו.

כך תוכלו לייצר "קמרה אובסקורה" בעצמכם:

1. החשיכו לחלוטין את החדר שבו תרצו להשתמש, על ידי סגירת החלון בקרטון ונייר דבק אטום.

2. על הקיר הנגדי לנקב הניחו מסך או סדין פרוש.

3. נקבו בקרטון שעל החלון נקב קטן, כך שייכנס דרכו אור.

4. על המסך או הסדין שפרשתם על הקיר הנגדי לחלון תוכלו לראות את תמונת העולם שבחוץ כשהיא מוצגת בצורה הפוכה וחלשה יחסית. זוהי הקמרה אובסקורה - חוויה שבימי קדם הייתה מדהימה ומהממת!


הנה ההוראות להפיכת החדר ל"קמרה אובסקורה" - בעברית "לשכה אפלה":

https://youtu.be/bAyv0bBX7Ww


הדגמה מהירה ומצולמת יפה של הפיכת חלל לקמרה אובסקורה:

https://youtu.be/-cr5YWZSId0


מדעני נשיונל ג'אוגרפיק יוצרים מחדר את "הלשכה האפלה" - בלטינית "קמרה אובסקורה"

https://youtu.be/gvzpu0Q9RTU


וצריך לדאוג שלא יחדור יותר מדי אור - רק כך זה עובד:

https://youtu.be/X9_6EbucCPQ
כרטיס ניקוב
למה שימש כרטיס הניקוב?



כרטיס הניקוב (Punched card) היה אמצעי האיחסון הראשון למידע דיגיטלי. הוא היה הדיסק-און-קי של שנות ה-60. כרטיסי ניקוב הכילו ניקובים על גבי הכרטיס, כשכל ניקוב סימן את הסיפרה 1 בעוד שמקום לא מנוקב סימן את הסיפרה 0. בשיטה הדיגיטלית שמבוססת על השיטה הבינארית של אפסים ואחדים זו הייתה שיטה שימושית מאד לשמירת המידע, גם כשמכבים את המחשב.

הבעיה היחידה הייתה אם כרטיסי הניקוב התפזרו בטעות. במקרה כזה לקח המון זמן לסדר אותם שוב, על פי הסדר הנכון..


הנה כרטיס הניקוב:

https://youtu.be/oPKmegMkJrI


הקלדה של כרטיסי ניקוב במכונת ניקוב:

https://youtu.be/UmVsmbI7cmM


הנה מכשירי הניקוב של התקופה:

https://youtu.be/oaVwzYN6BP4


ילדי ההווה מדפיסים את כרטיסי הניקוב של העבר:

https://youtu.be/oBgjBHa3ezs
CodeMonkey (משחק תכנות)
מהן סביבות לימוד התכנות לילדים?



יש כמה שיטות לימוד של תכנות לילדים, שמתרכזות ביסודות התכנות, החשיבה הלוגית והבנת העקרונות שבבסיס עולם התכנות. אחת המוצלחות שבהן היא של האתר קודמנקי (CodeMonkey) שבו משמש משחק חווייתי ואפשר לומר אפילו ממכר, כדי לגרום לתלמידים ללמוד תיכנות ולהתמיד בו לאורך זמן. זהו פיתוח ישראלי שמחייב מהלומד כתיבה של קוד אמיתי בשפת סקריפט (שתעבור לאחר מכן הידור, קומפילציה, לג'אווה סקריפט) שנקראת שם "CoffeeScript". בשפה זו צריכים הלומדים להקפיד על תחביר, חשיבה לוגית, הבנה של יסודות התכנות והדיוק שנדרש בתכנות המתקדם.

גם האתרים סקראץ' (Scratch) וטינקר (Tynker) מציעים סביבות תכנות לילדים והם אף קלים יותר. בהם מלמדים חשיבה תכנותית על ידי פיתוח משחקים. סביבות התכנות הללו מבוססות על אובייקטים תכנותיים, מעין חלקים של פאזל, או קוביות משחק שמהן הילד בונה את התכנית. בקוביות המשחק של התכנות בהן, יש גם משתנים, הוראות ונתונים. ה"שפות" הללו קלות ללמידה ומשום כך הן מתאימות גם לגיל הרך.

בקודמאנקי התכנות מכוון לקוף. הוא היורש של הצב המיתולוגי משפת התכנות החינוכית LOGO, שפה שפותחה ב-MIT ואפשרה לילדים לתכנת ולפתח את החשיבה בו זמנית. את הקוף בקודמאנקי צריכים הילדים להוביל אל הבננות. בדרך הוא יצטרך לעבור מכשולים רבים. יש למתכנתים סרגל וירטואלי שבו ניתן לחשב את הצעדים, ובאמצעות הוראות תנועה, כולל סיבובים בזוויות פשוטות, ניתן להובילו לנצחון.

ממש כמו בשפת הלוגו ההיסטורית, גם כאן נכתב הקוד באנגלית בסיסית, עם הוראות דוגמת turn to, step, right, left. ניתן לכתוב מהמקלדת או לבחור מילים מהמקרא שבתחתית המסך. כך התלמיד לומד לעבוד בסביבת פיתוח שמזכירה את הסביבות של המבוגרים ועדיין מקבל סיוע, שדומים לו יש למען האמת גם בסביבות פיתוח בעולם האמיתי.


האתר קוד מונקי המיועד לגיל בית ספר יסודי, מכיתה ג' ומעלה:

https://youtu.be/fXcPjdNKJdY


ומדריך ילד שמלמד:

https://youtu.be/PZFqt3KCRdk


הנה סביבת לימוד התכנות עם האובייקטים סקרץ' (Scratch) שמתאימה גם לגיל הרך:

https://youtu.be/CCaBCMADwls


וסביבת הלימוד Tynker המתחרה בה ושולטת גם בחומרה ובשפת Java Script:

https://youtu.be/XIC9tY-zkXE
למידה חישובית
מהי למידת מכונה או למידה חישובית?



למידת מכונה (Machine Learning), או למידה חישובית, היא היכולת של מערכת מחשב ללמוד ולהשתפר על ידי התבוננות ופעילות עצמאית של המחשב.

איך מכונה לומדת? - ובכן דמיינו מיליוני תלמידים מטומטמים, שלומדים אצל מורה לא מוכשר במיוחד, אולי אפילו אידיוט, שכל פעם מראה להם משהו שהוא רוצה שיידעו (מראה להם למשל שתי תמונות ואומר מה מופיע בכל אחת) ואז בוחן אותם. אלא שחוץ מציון הוא תמיד מעיף מהכיתה שלו את אלו שלא זיהו ומשכפל את אלה שכן. ואז מראה עוד משהו ובוחן ושוב מעיף... מיליוני פעמים... כן, דמיינו שהוא עושה זאת מיליוני פעמים, עם מיליוני תלמידים, שוב ושוב... קוראים לזה, אגב, "אִיטֵרַצְיות", פעולות שחוזרות על עצמן במהלך פתרון של בעיה.

כך, בהדרגה ובאופן שלא תמיד מובן לנו, המכונות, סליחה התלמידים המטומטמים, הולכים ומשתפרים. הם לומדים! - אולי לא, אהממממ... כך מכונות לומדות. כך תלמידים מטומטמים ממש לא לומדים. תראו לי מורה שיעבוד מיליוני פעמים לשפר את תלמידיו עם משכורת של משרד החינוך!? כנראה שיקראו לו מטומטם..

אבל נמשיך - הבנו שבמילים פשוטות, ככל שהמחשב מצויד ביותר נתונים והתנסויות, הוא נעשה חכם יותר... המידע שהוא מעבד מסייע לו לשפר כל הזמן ולגמרי בעצמו, את המודל החישובי שלו.

אנשי הלמידה החישובית מפתחים אלגוריתמים ודרכים שמאפשרים למחשב ללמוד בעצמו ולשפר את יכולותיו. זה מתנהג ממש כמו בן-אנוש, שלומד מהתנסויות וטעויות, ללא הפסקה, אבל בהיקפים מטורפים ועם המון דאטה.. על ביג דאטה שמעתם? זו בדיוק הסיבה שענקי האינטרנט אוספים עלינו מידע בכמויות ענק. כך הם משפרים את האלגוריתמים והמכונות הלומדות שלהם.

בלמידת מכונה מצויד המחשב באינטליגנציה מלאכותית ולומד מתוך דוגמאות והתנסויות קודמות שלו ולא בזכות מתכנת אנושי שמזין את הידע למחשב. כלומר, בלמידה כזו מתרחשת הלמידה על ידי המחשב מתוך דוגמאות ומקרים שקרו לו. האלגוריתם של המחשב ממש מחקה את הדרך שבה פועלת הרשת העצבית שבמוח האנושי. באופן מסוים, מחשבים חכמים כבר הגיעו מזמן לביצועים שמזכירים את הלמידה של תינוקות על ידי חיקוי הוריהם. באופן אחר, הם כל כך משתפרים שיש כבר רבים שמתחילים לחשוש מזה...

המדענים מזהים למידת מכונה, כאשר הביצועים של משימה במחשב, הולכים ומשתפרים עם הניסיון. כלומר, בכל פעם שתוכנת המחשב מבצעת משימה, באופן יעיל מאשר ביצעה אותה בעבר. ככל שתוכנה משיגה תוצאות טובות יותר, מבלי שמתכנת אנושי השפיע על כך, אז התרחשה למידה חישובית, או למידת מכונה.


איך מכונות לומדות? -הנה (מתורגם):

https://youtu.be/R9OHn5ZF4Uo


עוד הסבר על למידת המכונה:

https://youtu.be/mJeNghZXtMo


הסבר קצר על הלמידה החישובית:

https://youtu.be/ty-kTUzMnjk


והסבר מפורט יותר:

https://youtu.be/EQhwNcQhP4g


מחשב לומד שמתבונן בשחקנים המשחקים במשחקי מחשב ולומד לשחק ברמה מקצועית שיכולה להביס את הטובים שבהם:

https://youtu.be/EfGD2qveGdQ


ותוכנה לומדת שמשחקת ומשתפרת כל הזמן במשחק מחשב:

https://youtu.be/qv6UVOQ0F44


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.