Κάνουν λάθη οι υπολογιστές; Πώς ξέρει μια μηχανή τι να κάνει; Είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη πραγματικά ευφυής;
Αυτό το μάθημα θα καθοδηγήσει τους μαθητές στις αρχές της επιστήμης των υπολογιστών, εξερευνώντας τη θεωρία και τις πρακτικές εφαρμογές των εννοιών που τη διέπουν.
Οι μαθητές θα γνωρίσουν τις έννοιες των αλγορίθμων, των μαθηματικών του δυαδικού, της άλγεβρας του Boole και της ψηφιακής λογικής, καθώς και τη θεωρία υπολογισμού. Θα μυηθούν στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών, τα λειτουργικά συστήματα, τα δίκτυα υπολογιστών και τα ενσωματωμένα συστήματα και θα αποκτήσουν εικόνα για τα νευρωνικά δίκτυα στα οποία βασίζονται τα σύγχρονα συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης. Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων, οι μαθητές θα έχουν την ευκαιρία να αξιοποιήσουν τις νεοαποκτηθείσες θεωρητικές τους γνώσεις μέσω προσομοιώσεων σε θέματα όπως η Ψηφιακή Σχεδίαση και οι Μηχανές Turing, καθώς και μια πληθώρα προγραμματιστικών προκλήσεων, κυρίως σε γλώσσα C++.

Μαθησιακοί στόχοι

• Απόκτηση μιας ευρείας κατανόησης του πώς η πληροφορική και η τεχνολογία διαμορφώνουν τον κόσμο μας.
• Διαμόρφωση και υλοποίηση αλγορίθμων σε μία ή περισσότερες καθιερωμένες γλώσσες προγραμματισμού και διερεύνηση προγραμματιστικών αστοχιών, αποσφαλμάτωση και έλεγχος προγραμμάτων, και αξιολόγηση πολυπλοκότητας αλγορίθμων.
• Χρήση αλγοριθμικής σκέψης για την επίλυση προβλημάτων προγραμματισμού με τη χρήση συνθηκών, επαναληπτικών και αναδρομικών δομών, και άλλων τεχνικών.
• Σύγκριση και αντιπαραβολή διαδικαστικού και αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού.
• Ανάπτυξη δεξιοτήτων συνεργασίας σε ομαδικά, βασισμένα σε projects, περιβάλλοντα μάθησης

Γνωρίζατε ότι εάν το DNA ενός ατόμου ξετυλιχτεί και τοποθετηθεί από άκρη σε άκρη, θα φτάσει στον ήλιο και πίσω τουλάχιστον 60 φορές; Ή ότι οι άνθρωποι και οι χιμπατζήδες μοιράζονται ένα εκπληκτικό 98,8% του DNA τους; Πώς μπορούμε να είμαστε τόσο όμοιοι και όμως τόσο διαφορετικοί; Πώς σχετίζονται όλα αυτά με το να έχεις τα μάτια της μητέρας σου ή τη μύτη του πατέρα σου; Ή ακόμα και τα μαλλιά της προγιαγιάς σου; Και πώς εξελίχθηκαν πολύπλοκοι, πολυκύτταροι οργανισμοί από απλούστερους, μονοκύτταρους;
Ξεκινάμε με μια εξερεύνηση της Μεντελικής κληρονομικότητας για να προσδιορίσουμε πώς μεταβιβάζονται απλά χαρακτηριστικά από τους γονείς στους απογόνους, εμβαθύνουμε σε πιο σύνθετες έννοιες όπως χαρακτηριστικά που συνδέονται με το φύλο και πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, για να προχωρήσουμε προς την κατανόηση της γενετικής των κληρονομικών διαταραχών. Θα μελετήσουμε επίσης τον συναρπαστικό κόσμο των 6 εκατομμυρίων ετών εξέλιξης. Επιπλέον, μαθαίνουμε και εξασκούμε ορισμένες από τις μεθόδους και τεχνικές που χρησιμοποιούν οι γενετιστές για να εξερευνήσουν αυτές τις έννοιες, όπως η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR), η ηλεκτροφόρηση γέλης και οι βακτηριακοί μετασχηματισμοί.

Μαθησιακοί Στόχοι

• Πρόβλεψη του αντικτύπου των μεταλλάξεων και των μοτίβων κληρονομικότητας διαφορετικών ασθενειών.
• Χρήση βιοτεχνολογικών εργαστηριακών δεξιοτήτων για να προσδιορίσετε τους γονότυπους ατόμων και να εξερευνήσετε τη διαδικασία μετασχηματισμού, μια βασική τεχνική στη γενετική μηχανική.
• Έρευνα και παρουσίαση μιας γενετικά κληρονομικής ασθένειας/συνδρόμου που περιλαμβάνει χαρακτηριστικά όπως η γενετική ετερογένεια, η διεισδυτικότητα και η εκφραστικότητα.