Embedded Files
„Programare pentru copii, gândire computațională și resurse educaționale digitale”
Problema Rucsacului: Optimizare tip Bebras pentru Elevi
Problema Rucsacului: Optimizare tip Bebras pentru Elevi
Imaginează-ți că un castor vrea să meargă într-o excursie la munte. El are un rucsac mic în care nu pot încăpea mai mult de 10 kilograme. Dacă pune mai mult, rucsacul se rupe.
Castorul are de ales între mai multe obiecte, fiecare având o greutate și un număr de puncte de fericire (valoare):
O lanternă: Cântărește 2 kg și îi aduce 3 puncte de fericire.
Un sac de dormit: Cântărește 5 kg și îi aduce 7 puncte de fericire.
O cutie mare cu gustări: Cântărește 7 kg și îi aduce 9 puncte de fericire.
Un aparat foto: Cântărește 3 kg și îi aduce 5 puncte de fericire.
Provocarea (Ce trebuie să facă copilul)
Provocarea (Ce trebuie să facă copilul)
Scopul copilului este să aleagă acele obiecte care să încapă în cele 10 kg, dar care să îi ofere castorului cea mai mare fericire totală.
Cum gândim soluția? Gândirea Computațională
Cum gândim soluția? Gândirea Computațională
Copiii vor încerca diverse variante:
Varianta A (Lacomă după fericire): Alegem cutia cu gustări (7kg/9pct) și aparatul foto (3kg/5pct).
Total: 10 kg și 14 puncte de fericire. (Rucsacul este plin).
Varianta B (Multe obiecte mici): Alegem lanterna (2kg), aparatul foto (3kg) și sacul de dormit (5kg).
Total: 10 kg și 15 puncte de fericire (3+5+7).
Câștigător: Varianta B! Deși cutia de gustări părea cea mai valoroasă, alegerea mai multor obiecte medii a adus un scor mai mare.
Ce învață copiii din asta?
Ce învață copiii din asta?
Optimizarea: Nu alegem mereu lucrul cel mai strălucitor primul, ci calculăm cum să folosim spațiul cel mai bine.
Luarea deciziilor: Înțeleg că resursele (spațiul din rucsac) sunt limitate.
Algoritmi simpli: Învață să compare sume și să testeze diferite combinații până găsesc "cea mai bună" variantă.
Rezolvare
Rezolvare
Rezolvarea Problemei Rucsacului (Capacitate Maxima: 10 kg)
Rezolvarea Problemei Rucsacului (Capacitate Maxima: 10 kg)
Pentru a găsi cea mai bună variantă, verificăm ce se întâmplă dacă alegem obiectele în diferite moduri:
De ce Varianta 3 este câștigătoare?
De ce Varianta 3 este câștigătoare?
Deși Cutia cu gustări pare cel mai bun obiect (are 9 puncte, cele mai multe), ea este foarte grea (7 kg). Dacă o alegem pe ea, „blocăm” rucsacul și nu mai putem pune decât un singur obiect mic.
Dacă alegem mai multe obiecte „medii” ca greutate, dar care au puncte bune, reușim să adunăm 15 puncte în loc de 14.
Lecția de programare (Algoritmul Greedy)
Lecția de programare (Algoritmul Greedy)
Copiii învață că un computer nu alege neapărat ce e mai mare la început. El calculează eficiența:
Lanterna: 1,5 puncte per kg
Sacul de dormit: 1,4 puncte per kg
Aparatul foto: 1,6 puncte per kg (Cea mai mare eficiență!)
Gustările: 1,2 puncte per kg (Cea mai mică eficiență!)
Concluzie: Întotdeauna verificăm dacă mai multe obiecte mici valoroase bat un singur obiect mare!
Google Sites
Report abuse