1 of 10

Andmeteaduse elemendid informaatikas: AKU v.2.0

Mart Laanpere

matemaatika ja informaatika didaktika professor

TLÜ digitehnoloogiate instituut

2 of 10

Mis on informaatika?

  • Informaatika on info struktuuri, loomist, hankimist, töötlemist, tõlgendamist, edastamist ja esitamist käsitlev teaduse ning tehnika haru
  • Informatics is the science and art of turning data into information

3 of 10

Mis on andmed ja info?

Andmed

Informatsioon

Teadmised

Tarkus

Kasutatud kellegi vajadustest lähtudes, korrastatud, mustrid

Seosed, järeldused, üldistused, mudelid, ennustused

4 of 10

Informaatika

Matemaatiline

statistika

Uuritava

valdkonna

teadmised

Andme-

teadus

Andmeteaduse komponendid:

  • suurandmed, ava-andmed
  • andmehaldus
  • andmekaeve
  • andmeanalüütika
  • andmemudelid, kasutajamudelid
  • andmete visualiseerimine

5 of 10

Võrdlus: statistiku vs andmeteadlase töö

​

Statistik

Andmeteadlane

Fookus

Tellitakse väljastpoolt uuringuks

Kaasatud tootmisprotsessi

Lähtekoht

Hüpotees

Eluline probleem, suurandmed

Eesmärk

Andmete vastavus mudeliga

Mudeli kohandamine andmetega

Väljund

Järeldus, kinnitus (miks?)

Ennustus (mis?)

Töövahendid

Excel, SPSS

R-studio, Python, Hadoop, Tableau

Põhimõisted

tabelid, keskväärtus, hajuvus,

visualiseeritud andmed, tõenäosus

Kiirus

nädalad, kuud

sekundid, mõnikord reaalajas

6 of 10

Näide: õpianalüütika EduFlex projektis

7 of 10

Miks peaks andmeteadust koolis õpetama?

  • Tulevikutehnoloogiate (BI, AI, IoT) oluline vundament
  • Võimaldab matemaatikat ja informaatikat elulisemaks muuta, siduda
  • Kujundab sügavamat andmekirjaoskust, analüüsi- ja tõlgendusoskust
  • Vajalik peaaegu igal erialal tulevikus (kõik on IT)
  • Hetkeseis statistika ja andmekirjaoskuse õpetamisega koolis:
    • sagedustabel, keskmine, tulp- ja sektordiagramm II kooliastme matemaatikas
    • mediaan, mood, min, max, muud diagrammid, tabelarvutus III kooliastmes
    • statistika ja tõenäosuse kursus nii kitsas kui laias matemaatikas gümnaasiumis (uuenduskatse: koolistatistika.ut.ee projekt koostöös Wolfram Alphaga 2016)
    • AKU – arvuti kasutamine uurimistöös, informaatika valikkursus 10.klassis (2013)

​

8 of 10

AKU: Arvuti Kasutamine Uurimistöös

  • 2011 GRÕK õppekavauuenduse järel tellitud õpik (PDF, Moodle kursus, andmefailid, videod)
  • Kõige populaarsem informaatika valikkursus gümnaasiumis (86% gümnaasiumeist pakub seda)
  • Sisukord:
    • Uurimistöö: põhimõisted, protsess, alustamine
    • Andmete kogumine ja analüüsiks ettevalmistamine
    • Ülevaade andmetest
    • Erinevuste, seoste ja trendide uurimine
      • Kirjeldav statistika: keskmised, tabelid, joonised
      • Järeldav statistika: valimilt üldkogumile, t-test
      • Kvalitatiivne andmeanalüüs
    • Uurimistulemuste esitlemine

9 of 10

Ideed AKU versiooni 2.0 koostamiseks

  • Elulised juhtumid (IoT, õpianalüütika, filmisoovitussüsteem), loov ja koostöine projektõpe
  • Sisu: andmed, suurandmed, mustrid, mudelid, andmekaeve, andmete visualiseerimine, ennustus
  • Vahendid: Excel, Jamovi, CODAP
  • CODAP.concorde.org: veebipõhine andmeteaduse õpetamise vahend põhikoolile ja gümnaasiumile (avatud lähtekoodiga, eestindatud)
  • Eraldi projektiteemad, õppevara ja ülesanded teistesse õppeainetesse
  • Võimalik jätkukursus sügavamalt huvitatutele: Orange ja Jupyter Notebook baasil

10 of 10

Näited

  • Andmeteaduse õpetamine CODAP abil: �https://youtu.be/3MV6Qinjuhw?si=zJeNmePmr54s_o6_
  • Andmekaeve näide Orange abil (keemia): https://youtu.be/375JXZXsh5s?si=pzmtRAeF4v06DaG6