【教育版マイクラ】体験版レッスン「Hour of Code 2019(AI)」をやってみた

この記事では、教育版きょういくばんマインクラフトの体験版たいけんばんレッスン「Hour of Code 2019(AI)」を紹介しょうかい

プログラミング問題の内容ないようと考え方を中心に、初心者しょしんしゃさんにも分かるように、ていねいに解説かいせつしていきます。

教育版きょういくばんマイクラのダウンロード~インストールまでの手順てじゅん体験版たいけんばんレッスンのはじめ方については「教育版マインクラフトの無料体験版レッスンを受ける方法」で紹介しょうかいしています。

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Hour of Code 2019(AI)の概要

エージェント(Agent)

ある村が火事の危険きけんにさらされているようです。
あなたは、アシスタントのエージェント(Agent)をプログラミングして、この問題を解決かいけつするお手伝てつだいをしてください。
まずは、火事のデータを集め、エージェントに火事が起きそうな場所を予測よそくしてもらいます。
そして、火事が広がらないようにふせぎ、森を元気に復活ふっかつさせましょう!

「Hour of Code 2019(AI)」では、8つの短いクエストをクリアし、人工知能じんこうちのう(AI)とプログラミングの基本的きほんてきな考え方(順次じゅんじ、くり返し、条件分岐じょうけんぶんき)について学習します。

では、Hour of Code 2019(AI)をえらんで「世界を作成さくせい」をクリックし、レッスンを始めましょう。

「世界を作成」をクリック

 

1.門を開けて下さい。

画面の左上に現在げんざいのクエストが表示ひょうじされます。

Wキーで前進し、研究員を右クリックして話を聞きましょう。

研究員を右クリックして話を聞く

 

研究員の話を読んだら「×」をクリックしてじます。

研究員の話を読んだら×で閉じる

最初さいしょのクエストは、プログラミングでゲートを開くことです。

 

Cキーをおすと、コードビルダーが開きます。

「開始」をクリックしてプログラミングをはじめましょう。

「開始」をクリック

 

ツールボックスにある、「ゲートを開く」ブロックを最初さいしょだけ」ブロックの中にドラッグアンドドロップして配置はいちします。

再生さいせいボタンをおして、プログラムを実行しましょう。

コードビルダー

  • ツールボックス:命令めいれいブロックがかれています。
  • プログラミングエリア:プログラムをつくる場所です。
  • 再生さいせいボタン:プログラムを実行します。

 

最初さいしょだけ」ブロック
再生さいせいボタンをおしたとき、中にある命令めいれいを実行します。

 

ゲートが開いたら、クエストクリアです。

クエストクリア

以降いこうのクエストも同じような手順てじゅんで進めます。

 

2.エージェントに会います。

Agentを前進させ、マーカー(アカシアの木の原木)の上で止まるようにします。

Agentを前進させマーカーの上で止める

 

「エージェントを(前)に(1)ブロック移動いどうさせる」ブロックを最初さいしょだけ」ブロックの中にドラッグアンドドロップして配置はいちしましょう。

「エージェントを(前)に(1)ブロック移動いどうさせる」ブロックの(1)をクリックして、数字を入力してください。数字は半角で入力しましょう。

「エージェントを(前)に(3)ブロック移動させる」を「最初だけ」の中に配置

「エージェントを(前)に(1)ブロック移動いどうさせる」ブロック
エージェントを指定した方向・指定したブロック数だけ移動いどうします。

 

3.エージェント分析

エージェントをかれ草の前まで前進させ、分析ぶんせきします。

エージェントを枯れ草の前まで前進させ分析

 

プログラムを自分で考えてみましょう。

3.エージェント分析

命令めいれいブロックは上から順番じゅんばんにひとつひとつ実行されます。この順番じゅんばん通りに命令めいれいを実行する」という考え方を順次じゅんじといいます

 

4.データを収集しよう。

エージェントをかれ草の前まで移動いどうさせて、かれ草を分析ぶんせきします。

建物たてもののはしっこから下をのぞくと、迷路めいろが見えます。

左が短い迷路めいろ、右が長い迷路めいろです。きな方をえらびましょう。

エージェントを枯れ草の前まで導いて分析

 

「エージェントを(前)に(1)ブロック移動いどうさせる」ブロックと、「エージェントの向きを(左)にえる」ブロックを組み合わせて、エージェントを移動いどうさせます。

「エージェントの向きを(左)にえる」ブロックの(左▼)をクリックすると、向く方向をえられます。

4.データを収集しよう。

「エージェントの向きを(左)にえる」ブロック
エージェントの向きを指定した方向にえます。

 

いらないブロックは、ツールボックス(ゴミ箱マークが出る位置いち)へドラッグアンドドロップすれば、消すことができます。

いらないブロックはツールボックスへ戻す

ちなみに……「エージェントの向きを(左)にえる」ブロックを使わない方法ほうほうもあります。よゆうがあったら考えてみてくださいね。

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5.すべての危険を排除します。

火事の原因げんいんになる植物を、エージェントに教えます。

モニターにうつった画像がぞうをみて、火事の原因げんいんになる植物だったら「はい」ボタン、火事の原因げんいんにならない植物だったら「いいえ」ボタンを右クリックします。

枯れ草だったら「はい」、枯れ草じゃなかったら「いいえ」

 

エージェントの前にあらわれた植物が火事の原因げんいんになる植物(乾燥かんそうしたしげみ)だったら、植物をこわすプログラムを作りましょう。

5.すべての危険を排除します。

  • 「もし<条件じょうけん>ならくりかえし」ブロック
    もし条件じょうけんが正しい間、中にある命令めいれいをくり返し実行します。
  • 「もし<条件じょうけん>なら」ブロック
    もし条件じょうけんが正しいなら、中にある命令めいれいを実行します。
「同じ処理しょりを何回もくりかえす」という考え方をくりかえし(ループ)といいます。
また、条件じょうけんによって処理しょりの流れをかえる」という考え方を条件分岐じょうけんぶんきといいます。

 

コンピュータはどうやって学習するの?

機械学人工知能(AI)、機械学習、深層学習(ディープラーニング)の違い

人工知能じんこうちのう(AI)とは、人間に代わって知的ちてきな活動を行うことのできる人工的じんこうてき知能ちのうを作ろうとする研究や技術ぎじゅつのことです。

人間が学習や思考の方法ほうほうをコンピュータに教え、その情報じょうほうを使ってコンピュータが学習や思考を行えるようにします。コンピュータが自分で勉強して学ぶことを機械学習きかいがくしゅうといいます。

火事の原因げんいんになる植物とならない植物を見分けるクエストで、「はい」ボタンや「いいえ」ボタンを使って、エージェントに正解せいかいを教えました。

このような手法しゅほう教師きょうしあり学習といい、コンピュータに正解せいかいをたくさん教えることで、自分で勉強して学習できるようになります。

たくさんのれいを見て、コンピュータが自分でルールを作り出すことで、新しいデータに対しても正しい答えを出せるようになります。

 

6.チームに通知します。

画面上に表示ひょうじされた画像がぞうをエージェントが見て、危険きけんなものが見つかったら、チームに警告けいこくします。

6.チームに通知します。

 

7.村を救おう。

消防署長しょうぼうしょちょうに話しかけると、村に移動いどうします。

エージェントにかれ草を片付かたづけてもらいましょう。

エージェントに枯れ草を片付けてもらう

 

エージェントの前にかれ草(乾燥かんそうしたしげみ)が生えていたら、かれ草をこわします。

7.村を救おう。

次の植物をみるために、エージェントを1ブロック前へ移動いどうさせるのをわすれずに。

危険きけんのこっている間くりかえします。

 

8.植林プロセス。

火事の原因げんいんを取りのぞいて、村を守ることができました!

花を植えたり、動物をび出したりして、村の復興ふっこうのお手伝てつだいをしましょう。

このクエストに正解せいかいはありません。自由にプログラミングしてみてください。

8.植林プロセス。

  • 「プレイヤーが(歩いた)時」ブロック
    プレイヤーが指定した方法ほうほう移動いどうしたとき、中の命令めいれいを実行します。
  • 「(草ブロック)が破壊はかいされた時」ブロック
    指定したブロックが採掘さいくつされたりこわれたりしたときに、中の命令めいれいを実行します。
  • 「ブロックを(~0 ~0 ~0)の地点にく」ブロック
    指定した座標ざひょうの場所にブロックをきます。
  • 「(生き物)を(~0 ~0 ~0)に出現しゅつげんさせる」ブロック
    指定した座標ざひょうの場所に生き物を出現しゅつげんさせます。
  • 「くりかえし(4)回」ブロック
    指定した回数、中にある命令めいれいをくり返し実行します。

プログラム例

「8.植林プロセス。」プログラム例

左のプログラムは、歩くと1列に花がさくプログラム。右のプログラムは、スニーク(しのび足)した時、ニワトリを出現しゅつげんさせるプログラムです。

座標とは位置を指定するための数字の組み合わせ

「ブロックを(~0 ~0 ~0)の地点にく」ブロックと「(生き物)を(~0 ~0 ~0)に出現しゅつげんさせる」ブロックは、座標ざひょうを使って場所を指定しています。

座標(ざひょう)とは、とある位置いちを指定するための、数字の組み合わせのことです。

マイクラの世界では、左からじゅんにx,y,zの3つの座標軸ざひょうじくがあります。

  • xじく … 東西の方向(東がプラス)
  • yじく … 上下の方向(上がプラス)
  • zじく … 南北の方向(南がプラス)

~(チルダ)の記号は、相対座標そうたいざひょうであるという意味です。コマンドを実行した位置いちから、どれだけはなれているかしめしています。

座標ざひょうについては「【マイクラ】座標の見かたを解説!コマンドやプログラミングで使いこなせるようになろう」でくわしく解説かいせつしています。

 

まとめ

Hour of Code 2019(AI)では、人工知能じんこうちのうとプログラミングの基本的きほんてきな考え方について学習しました。

プログラミングには「順次じゅんじ」「条件分岐じょうけんぶんき」「くり返し」という基本的きほんてきな考え方があります。

  • 順次じゅんじ順番じゅんばん通りに命令めいれいを実行する
  • くり返し(ループ):同じ処理しょりを何回もくり返す
  • 条件分岐じょうけんぶんき条件じょうけんによって処理しょりの流れをえる

【子ども向け】プログラミングの基本きほん構造こうぞうとは? –  順次じゅんじ分岐ぶんき反復はんぷくについて学ぼう!」でも、くわしく解説かいせつしています。よかったら合わせて読んでみてください。

 

また、人工知能じんこうちのう(AI)とは、人間に代わって知的ちてきな活動を行うことのできる人工的じんこうてき知能ちのうを作ろうとする研究や技術ぎじゅつのことです。

人間がコンピュータに学習や思考の方法ほうほうを教え、その情報じょうほうを使ってコンピュータが考えたり学習したりできるようにします。

【Scratchではじめる機械学習】スクラッチでお手軽に人工知能(AI)を体験!」では、小学校高学年くらいから読める人工知能(AI)の超入門書『Scratchではじめる機械学習』を紹介しています。

Scratchを使って画像認識や音声認識などを利用したプログラムを作り、機械学習のしくみを学ぶことができます。

 

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