Δευτέρα 20 Απριλίου 2015

10ο Δημοτικό Σχολείο Αγρινίου


Μαθητές:
Κασσάρας Κωνσταντίνος
Κούκουνα Αγγελική - Διονυσία,
Τριανταφύλλου Ευσταθία

Υπεύθυνος Καθηγητής Πληροφορικής: Κούρτης Δημήτρης

Θέμα Εργασίας : Ο Σκύλος του Παβλόφ


Το θεωρητικό υπόβαθρο

Ο ρώσος φυσιολόγος Ιβάν Πέτροβιτς Παβλόφ (Ivan Petrovich Pavlov) γεννήθηκε στις 14 Σεπτεμβρίου 1849 κι έμεινε στην ιστορία της επιστήμης για την περιγραφή του φαινομένου των εξαρτημένων αντανακλαστικών με τα πειράματα που έκανε σε σκύλους.


Σχημάτισε δύο ομάδες από σκύλους, που λάμβαναν το γεύμα τους καθημερινά την ίδια ώρα. Λίγα λεπτά πριν από τη χορήγηση της τροφής, η μία ομάδα άκουγε τον χτύπο ενός κουδουνιού. Μετά από ένα χρονικό διάστημα, ο Παβλόφ άρχισε να χτυπά το κουδούνι σε άσχετες ώρες χωρίς να προσφέρει τροφή και είδε ότι οι σκύλοι ανταποκρίθηκαν: άρχισαν να τους τρέχουν τα σάλια, όπως ακριβώς όταν του παρέθετε τροφή. Αντιθέτως, στην άλλη ομάδα δεν υπήρχε καμία αντίδραση.
Συνεπώς, αφού δεν ήταν έμφυτη, η αντίδραση αυτή αποτελούσε ένα αντανακλαστικό που δημιουργήθηκε τεχνητά, συσχετίζοντας ένα τεχνητό ερέθισμα (το κουδούνισμα) με μία συγκεκριμένη αντίδραση (την τροφή). Αυτό που ανακάλυψε ο Παβλόφ είναι ένας γενικός νόμος, που ισχύει σε όλο το ζωικό βασίλειο, από το ποντίκι μέχρι τον άνθρωπο. Για την εργασία του αυτή, το 1904 του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής.

ΠΗΓΗ: http://www.sansimera.gr/biographies/30#ixzz3UA35fJWw


Η Υλοποίηση

Για να υλοποιήσουμε το πρόγραμμα προσομοίωσης χρησιμοποιήσαμε το Scratch 1.4 λόγω αδυναμίας προσθήκης της επέκτασης LegoWeDo στο Scratch 2.0, στα laptops του σχολείου, και μη γνωρίζοντας από την αρχή αν θα υπάρχει διαδίκτυο στο χώρο του διαγωνισμού ώστε να χρησιμοποιηθεί η online έκδοση.


Με τη βοήθεια του μοτέρ και του αισθητήρα απόστασης κατασκευάσαμε ένα σκύλο που έχει την δυνατότητα να ανοίγει και να κλείνει το στόμα του ανάλογα με τον αν πλησιάζει ή όχι ένα αντικείμενο κοντά στον αισθητήρα. Επίσης, χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα έντασης του μικροφώνου μπορέσαμε να ενεργοποιήσουμε το στόμα του σκύλου-ρομπότ όταν η ένταση ξεπερνούσε κάποια στάθμη.

Για να προσομοιώσουμε το πείραμα του Παβλόφ προγραμματίσαμε το σκύλο-ρομπότ ώστε να κάνει τις ακόλουθες ενέργειες:
α) Όταν πλησιάζουμε τον άνθρωπο-Lego με το φαγητό σε μικρή απόσταση από τον αισθητήρα που τοποθετήσαμε ακριβώς κάτω από το στόμα του σκύλου-ρομπότ τότε ο σκύλος-ρομπότ ανοίγει το στόμα του και ταυτόχρονα ακούγεται να χτυπάει ένα κουδούνι για 3 δευτερόλεπτα. Όταν τον απομακρύνουμε ο σκύλος κλείνει το στόμα του. Η όλη διαδικασία αντιστοιχεί στην πρώτη φάση του πειράματος του Παβλόφ που δίνει φαγητό στο σκύλο και ταυτόχρονα χτυπάει το κουδούνι για να δημιουργήσει το κατάλληλο τεχνητό ερέθισμα.


Τι βλέπουμε στην οθόνη: Ο άνθρωπος κινείται και πλησιάζει ή απομακρύνεται από το σκύλο ανάλογα με το πόσο κοντά ή μακριά είναι ο άνθρωπος-Lego από τον αισθητήρα απόστασης. Όταν πλησιάσει αρκετά τον σκύλο τότε αλλάζει η ενδυμασία του σκύλου και φαίνεται αυτός με το ανοιχτό στόμα, ακούγεται ο ήχος του κουδουνιού και ταυτόχρονα αλλάζει συνεχώς η ενδυμασία του κουδουνιού για να δίνει την εντύπωση της κίνησης.


β) Για να δείξουμε ότι ο σκύλος μαθαίνει μετά από κάποιο αριθμό επαναλήψεων, όταν, στην αρχή, φωνάξουμε δυνατά «ντριιιν» στο μικρόφωνο του laptop τότε ο σκύλος δεν ανοίγει το στόμα του παρότι άκουσε το κουδούνι.
Τι βλέπουμε στην οθόνη: Το κουδούνι της οθόνης αλλάζει ενδυμασίες δίνοντας την εντύπωση της κίνησης αλλά ο σκύλος δεν αλλάζει ενδυμασία και δεν ανοίγει το στόμα του (δεν έχει εκπαιδευτεί ακόμη να ανταποκρίνεται στο ερέθισμα).

γ) Μετά από πέντε (5) επαναλήψεις της διαδικασίας α) ο σκύλος ανταποκρίνεται και στο άκουσμα του κουδουνιού, χωρίς το πλησίασμα του ανθρώπου με το φαγητό.  Αν φωνάξουμε δυνατά «ντριιιν» στο μικρόφωνο του laptop τότε ο σκύλος ανοίγει το στόμα του!
Τι βλέπουμε στην οθόνη: Το κουδούνι της οθόνης αλλάζει ενδυμασίες δίνοντας την εντύπωση της κίνησης και ο σκύλος αλλάζει ενδυμασία και ανοίγει το στόμα του για μερικά δευτερόλεπτα (τώρα έχει εκπαιδευτεί ακόμη να ανταποκρίνεται στο ερέθισμα).