Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή

Transcript

1 Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή Διομήδης Σπινέλλης Αναπληρωτής Καθηγητής Εργαστήριο Πληροφοριακών Τεχνολογιών και Συστημάτων Διοίκησης Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 1

2 Σύνοψη Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων Ο πρωτοβουλία του μαθητικού υπολογιστή Επισκόπηση του μαθητικού υπολογιστή Το περιβάλλον Squeak και EToys Υλοποίηση στο περιβάλλον EToys Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 2

3 Μηχανισμός των Αντικυθήρων Βρέθηκε το 1900 Χρονολ π.χ. Τουλάχιστον 35 γρανάζια Αστρονομικός υπολογιστής Μελέτες D. de Solla Price (1960) Nature (2006) Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 3

4 Εμπρόσθια όψη Ζωδιακή θέση του Ήλιου Ζωδιακή θέση της Σελήνης (και ανωμαλιακός μήνας) Φάση της Σελήνης Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 4

5 Εμπρόσθια όψη Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 5

6 Σεληνιακό ημερολόγιο Μετωνικός κύκλος Συνοδικοί μήνες των 29 ½ ημερών 19 ηλιακά έτη περιέχουν σχεδόν 235 συνοδικούς μήνες Κύκλος του Καλλίπου 4 κύκλοι του Μέτωνα Περιλαμβάνει 125 πλήρεις μήνες 30 ημερών και 110 μήνες 29 ημερών Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 6

7 Πρόβλεψη εκλείψεων Περίοδος Σάρος 223 ⅓ συνοδικοί μήνες Εξελιγμός Τρεις περίοδοι Σάρου Τεχνολογία λογισμικού Πίνακας αναζήτησης (lookup table) Σχεδιαστικό πρότυπο (design pattern) για αύξηση της ανάλυσης Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 7

8 Οπίσθια όψη Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 8

9 Εκπαιδευτικά ερείσματα Αστρονομία Αριθμητική Γεωμετρία Μηχανολογία Φυσική Ιστορία και αρχαιολογία Επιστήμη των υπολογιστών Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 9

10 Η πρωτοβουλία OLPC Οι υπολογιστές είναι εργαλεία Φανταστείτε ένα εργαστήριο γραφής Φθηνός (όχι φτηνιάρικος) υπολογιστής για παιδιά Επιτρέπει: Να μαθαίνουμε ενεργητικά Τον πειραματισμό Την επικοινωνία και τη συνεργασία Την πρόσβαση στη γνώση Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 10

11 Καινοτομίες Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 11

12 Σύνοψη του υλικού Στιβαρό Δεν έχει κινούμενα μέρη Αντέχει στο νερό Ελάχιστη κατανάλωση Μέγεθος, βάρος και μορφή κατάλληλα για παιδιά Οθόνη διαβάζεται στον ήλιο Δουλεύει και σα βιβλίο Δικτύωση πλέγματος (mesh) I/O για πειράματα Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 12

13 Σύνοψη του λογισμικού Linux X11 Sugar Φυλλομετρητής ιστού Ζωγραφική Επεξεργασία κειμένου Διαφάνειες Φωτογραφική μηχανή Tam-tam Squeak EToys Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 13

14 Squeak Η Smalltalk στον 21 ο αιώνα Υλοποίηση της Smalltalk σε Smalltalk Βασισμένη σε VM Bit-ταυτόσημα είδωλα σε κάθε πλατφόρμα Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 14

15 EToys Περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού Χτισμένο στη Squeak Κατάλληλο για να υλοποιούμε μαθησιακές δραστηριότητες να μαθαίνουμε στην πορεία Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 15

16 Βασική ιδέα Ένας απλός τρόπος επικοινωνίας παντού για τα πάντα Δεν υπάρχει διαχωρισμός παραγωγού καταναλωτή Τα παιδιά μπορούν να εξερευνήσουν και να αλλάξουν αυτά που βλέπουν Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 16

17 Απλό παράδειγμα Ζωγραφίζω μια σημαία Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 17

18 Επεξεργασία Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 18

19 Οι προμήθειες του μαθητή Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 19

20 Προγραμματισμός Όλα είναι αντικείμενα Όλα τα αντικείμενα έχουν παρόμοιες ιδιότητες Αυτές μπορούμε να τις αλλάξουμε με άμεσο τρόπο Οι αλλαγές των ιδιοτήτων είναι ο προγραμματισμός Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 20

21 Προγραμματισμός σε EToys EToys δε διαθέτει Σύνθετες δομές δεδομένων Μαθηματικές συναρτήσεις Χαρτογραφικές εντολές Χρησιμοποιούμε στοιχεία που μπορούν να καταλάβουν τα παιδιά Αποφεύγουμε Τριγωνομετρία Διανύσματα Λογισμό Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 21

22 Πολύγωνα Πρόσθεσε μια πλευρά Αύξησε το Χ και Υ Πρόσθεσε μια πλευρά Αύξησε το Χ, μείωσε το Υ Στρίψε Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 22

23 Υπολογίζω με γρανάζια Γρανάζι A: 24 δόντια Γρανάζι B: 16 δόντια Λόγος: 24/16 = 3/ Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 23

24 Ανάλυση Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 24

25 Τοποθέτηση γραναζιών North South East West cocenter Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 25

26 Κίνηση γραναζιών Ομόκεντρα: διατηρούμε την κατεύθυνση Συνδεδεμένα: περιστρέφουμε αν υπάρχει επικάλυψη Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 26

27 Σεληνιακό ημερολόγιο Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 27

28 Πρόβλεψη εκλείψεων Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 28

29 Αστρικός μήνας Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 29

30 Ο μηχανισμός του Ίππαρχου Επαναχρησιμοποίηση Επαναχρησιμοποίηση Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 30

31 Δεκάδες άλλες εφαρμογές Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 31

32 Στοιχεία Επικοινωνίας Διομήδης Σπινέλλης Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων στο μαθητικό υπολογιστή 32