Shimon Schocken: The self-organizing computer course

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Překladatel: Ondrej Cikanek Korektor: Mirek Mráz

So, this is my grandfather,

Takže tohle je můj dědeček,

Salman Schocken,

Salman Schocken,

who was born into a poor and uneducated family

který se narodil do chudé a nevzdělané rodiny,

with six children to feed,

která musela živit šest dětí,

and when he was 14 years old, he was forced to

a když mu bylo 14, byl přinucen

drop out of school in order to help put bread on the table.

opustit školu, aby mohl shánět obživu pro rodinu.

He never went back to school.

Do školy se nikdy nevrátil.

Instead, he went on to build a glittering empire

Namísto toho vybudoval skvostné impérium

of department stores.

obchodních domů.

Salman was the consummate perfectionist,

Salman byl naprostý perfekcionista

and every one of his stores was a jewel

a každý z jeho obchodů byl klenotem

of Bauhaus architecture.

architektonického stylu Bauhaus.

He was also the ultimate self-learner,

Byl také výjimečným samoukem

and like everything else, he did it in grand style.

a stejně jako i ve všech ostatních oblastech jím byl ve velkém stylu.

He surrounded himself with an entourage

Obklopil se společností

of young, unknown scholars like Martin Buber

mladých neznámých učenců jako byli Martin Buber,

and Shai Agnon and Franz Kafka,

Shain Agnon a Franz Kafka

and he paid each one of them a monthly salary

a každému z nich platil měsíční mzdu,

so that they could write in peace.

aby mohli v klidu psát.

And yet, in the late '30s, Salman saw what's coming.

A přesto koncem 30. let Salman viděl, co přichází.

He fled Germany, together with his family,

Utekl spolu se svojí rodinou z Německa,

leaving everything else behind.

kde zanechal vše, co vybudoval.

His department stores confiscated,

Jeho obchodní domy byly zkonfiskovány,

he spent the rest of his life in a relentless pursuit

zbytek života strávil neúnavnou honbou

of art and culture.

za uměním a kulturou.

This high school dropout

Tento středoškolský odpadlík

died at the age of 82,

zemřel ve věku 82 let jako

a formidable intellectual, cofounder and first CEO

respekt vzbuzující intelektuál, spoluzakladatel a první CEO

of the Hebrew University of Jerusalem,

Hebrejské univerzity v Jeruzalému,

and founder of Schocken Books,

zakladatel Schocken Books,

an acclaimed imprint that was later acquired

uznávaného nakladatelství, které později koupil

by Random House.

Random House.

Such is the power of self-study.

Taková je síla samostudia.

And these are my parents.

A tohle jsou mí rodiče.

They too did not enjoy the privilege of college education.

Ti si také neužili privilegia vysokoškolského vzdělání.

They were too busy building a family and a country.

Měli příliš práce s budováním rodiny a státu.

And yet, just like Salman, they were lifelong,

A přesto, stejně jako Salman, byli celoživotními,

tenacious self-learners, and our home was stacked

houževnatými samouky a náš domov byl přeplněn

with thousands of books, records and artwork.

tisíci knih, nahrávek a uměleckých děl.

I remember quite vividly my father telling me

Velmi jasně si pamatuji, jak mi otec říkával,

that when everyone in the neighborhood will have a TV set,

že až budou mít všichni sousedé televizi,

then we'll buy a normal F.M. radio. (Laughter)

tak my si pořídíme rádio. (Smích)

And that's me,

A tohle jsem já,

I was going to say holding my first abacus,

Chtěl jsem říct držíce své první počítadlo,

but actually holding what my father would consider

ale ve skutečnosti držíce něco, co můj otec považoval

an ample substitute to an iPad. (Laughter)

za víc než dostatečnou náhradu iPadu. (Smích)

So one thing that I took from home is this notion

Takže jedna z věcí, které jsem si z domova odnesl, je toto přesvědčení,

that educators don't necessarily have to teach.

že pedagogové nemusí nutně vyučovat.

Instead, they can provide an environment and resources

Namísto toho mohou poskytovat prostředí a zdroje,

that tease out your natural ability to learn on your own.

které samy dráždí přirozenou schopnost učení.

Self-study, self-exploration, self-empowerment:

Samostudium, samobádání, sebeobohacení,

these are the virtues of a great education.

to jsou pravé vlastnosti dobrého vzdělání.

So I'd like to share with you a story about a self-study,

A tak bych s vámi chtěl sdílet příběh o samostudiu,

self-empowering computer science course

sebeobohacujícím kurzu informatiky,

that I built, together with my brilliant colleague Noam Nisan.

který jsem vytvořil spolu se svým skvělým kolegou Noamem Nisanem.

As you can see from the pictures, both Noam and I

Jak můžete vidět na obrázcích, jak Noam, tak i já

had an early fascination with first principles,

jsme byli v útlém věku fascinováni základními principy

and over the years, as our knowledge of

a v průběhu času, jak se naše znalosti

science and technology became more sophisticated,

vědy a technologie stávaly sofistikovanějšími,

this early awe with the basics

se tento brzký údiv nad základy

has only intensified.

ještě více zintenzivnil.

So it's not surprising that, about 12 years ago, when

A tak není překvapením, že jsme asi před 12 lety,

Noam and I were already computer science professors,

když jsme již s Noamem byli profesory informatiky,

we were equally frustrated by the same phenomenon.

byli oba zároveň frustrovaní tím stejným jevem.

As computers became increasingly more complex,

Jak se počítače stávaly komplexnějšími,

our students were losing the forest for the trees,

naši studenti pro stromy neviděli les.

and indeed, it is impossible to connect

A opravdu, je nemožné se spojit

with the soul of the machine if you interact

s duší stroje, pokud interagujete

with a black box P.C. or a Mac which is shrouded

s černou krabicí PC nebo Macu, která je zahalena

by numerous layers of closed, proprietary software.

mnoha vrstvami uzavřeného, proprietárního softwaru.

So Noam and I had this insight that if we want our students

A tak jsme s Noahem pochopili, že pokud chceme, aby naši studenti

to understand how computers work,

rozuměli, jak počítače fungují,

and understand it in the marrow of their bones,

a rozuměli tomu až do morku kostí,

then perhaps the best way to go about it

pak možná nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout,

is to have them build a complete, working,

je nechat je postavit kompletní, fungující,

general-purpose, useful computer, hardware and software,

obecný, použitelný počítač; hardware a software

from the ground up, from first principles.

od píky, od základních principů.

Now, we had to start somewhere, and so Noam and I

Někde jsme museli začít, a tak jsme se s Noamem

decided to base our cathedral, so to speak,

rozhodli založit naši takzvanou katedrálu

on the simplest possible building block,

na nejjednodušším stavebním kameni,

which is something called NAND.

kterému říkáme NAND.

It is nothing more than a trivial logic gate

Není to nic víc, než triviální logická brána

with four input-output states.

s čtyřmi stavy vstup-výstup.

So we now start this journey by telling our students

Tak jsme začali naše putování tím, že jsme našim studentům řekli,

that God gave us NAND — (Laughter) —

že nám Bůh dal NAND -- (Smích) --

and told us to build a computer, and when we asked how,

a řekl nám, abychom vytvořili počítač a když jsme se zeptali jak,

God said, "One step at a time."

Bůh odpověděl: "Jedno po druhém."

And then, following this advice, we start

A potom, následujíce jeho radu, jsme začali

with this lowly, humble NAND gate,

s touto prostou, skromnou NAND bránou

and we walk our students through an elaborate sequence

a provázeli jsme naše studenty propracovanou sekvencí

of projects in which they gradually build a chip set,

projektů, ve kterých postupně stavěli počítačový čip,

a hardware platform, an assembler, a virtual machine,

hardwarovou platformu, assembler, virtuální stroj,

a basic operating system and a compiler

základní operační systém a compiler

for a simple, Java-like language that we call "JACK."

pro jednoduchý javovský jazyk, kterému jsme říkali "JACK."

The students celebrate the end of this tour de force

Studenti oslavují konec tohoto tour de force tím,

by using JACK to write all sorts of cool games

že používají JACK k psaní všemožných super her

like Pong, Snake and Tetris.

jako jsou Pong, Had nebo Tetris.

You can imagine the tremendous joy of playing

Můžete si představit neskutečnou radost z hraní

with a Tetris game that you wrote in JACK

Tetrisu, který jste si sami napsali v JACKu

and then compiled into machine language in a compiler

a poté zkompilovali do strojového jazyka v překladači,

that you wrote also, and then seeing the result

který jste také napsali, a potom vidíte výsledek

running on a machine that you built starting

běžet na stroji, který jste postavili,

with nothing more than a few thousand NAND gates.

i když jste nezačínali s ničím jiným než s několika tisíci branami NAND.

It's a tremendous personal triumph of going

Je to ohromné osobní vítězství při cestě

from first principles all the way to a fantastically complex

od prvních principů až k úžasně komplexnímu

and useful system.

a užitečnému systému.

Noam and I worked five years to facilitate

S Noamem jsme pracovali pět let, abychom umožnili

this ascent and to create the tools and infrastructure

tento vzestup a vytvořili nástroje a infrastrukturu,

that will enable students to build it in one semester.

která umožní studentům toto všechno postavit za jeden semestr.

And this is the great team that helped us make it happen.

A tohle je ten skvělý tým, který nám pomohl všechno zrealizovat.

The trick was to decompose the computer's construction

Šlo hlavně o to rozložit stavbu počítače

into numerous stand-alone modules,

do mnoha samostatných modulů tak,

each of which could be individually specified,

aby každý z nich mohl být samostatně popsán,

built and unit-tested in isolation from the rest of the project.

postaven a otestován v izolaci od zbytku projektu.

And from day one, Noam and I decided to put

A od prvního dne jsme se s Noamem rozhodli

all these building blocks freely available in open source

zpřístupnit všechny tyto stavební kameny zdarma jako open source

on the Web.

na Internet.

So chip specifications, APIs, project descriptions,

Takže specifikace čipů, API, projektové popisy,

software tools, hardware simulators, CPU emulators,

sofwarové nástroje, hardwarové simulátory, CPU emulátory,

stacks of hundreds of slides, lectures --

balíky stovek slidů, přednášky --

we laid out everything on the Web

všechno jsme umístili na web

and invited the world to come over,

a pozvali jsme celý svět,

take whatever they need,

aby si vzal, co jen potřebuje,

and do whatever they want with it.

a dělal si s tím co jen chce.

And then something fascinating happened.

A pak se stalo něco úžasného.

The world came.

Svět přišel.

And in short order, thousands of people

A zakrátko tisíce lidí

were building our machine.

stavěly vlastní stroje.

And NAND2Tetris became one of the first

A NADN2Tetris se stal jedním z prvních

massive, open, online courses,

masových, zdarma přístupných online kurzů,

although seven years ago we had no idea that what

ačkoliv jsme před sedmi lety ještě netušili, že to,

we were doing is called MOOCs.

co děláme, se nazývá MOOC (masivní otevřené online kurzy, pozn. překl.).

We just observed how self-organized courses

Prostě jsme pozorovali, jak se vlastními silami organizované kurzy

were kind of spontaneously spawning

spontánně vynořovaly

out of our materials.

z našich materiálů.

For example, Pramode C.E.,

Například Pramode C.E.,

an engineer from Kerala, India,

inženýr z Keraly, z Indie,

has organized groups of self-learners

zorganizoval skupinu samouků,

who build our computer under his good guidance.

kteří postavili náš počítač pod jeho dohledem.

And Parag Shah, another engineer, from Mumbai,

A Parag Shah, další inženýr, tentokrát z Bombaje,

has unbundled our projects into smaller,

rozdělil náš projekt do menších,

more manageable bites that he now serves

jednodušeji zvládnutelných částí, které nyní nabízí

in his pioneering do-it-yourself computer science program.

v jeho průkopnickém "udělej si sám" studijním programu informatiky.

The people who are attracted to these courses

Lidé, které zajímají tyto kurzy,

typically have a hacker mentality.

mají obvykle mentalitu hackera.

They want to figure out how things work,

Chtějí rozluštit, jak věci fungují,

and they want to do it in groups,

a chtějí to udělat ve skupinách

like this hackers club in Washington, D.C.,

jako tento klub hackerů z Washingtonu, D.C.,

that uses our materials to offer community courses.

který používá naše materiály pro veřejné kurzy.

And because these materials are widely available

A protože jsou tyto materiály široce dostupné

and open-source, different people take them

a open-source, různí lidé je používají

to very different and unpredictable directions.

k velmi různorodým a nepředvídatelným účelům.

For example, Yu Fangmin, from Guangzhou,

Například Yu Fangmin z Guangzhou

has used FPGA technology

použil FPGA technologii

to build our computer and show others how to do the same

k sestavení svého počítače a pak ukázal ostatním, jak udělat to samé,

using a video clip, and Ben Craddock developed

pomocí videoklipu; a Ben Craddock vyvinul

a very nice computer game that unfolds

velmi pěknou počítačovou hru, která probíhá

inside our CPU architecture, which is quite a complex

uvnitř architektury našeho procesoru, a tou je docela komplexní

3D maze that Ben developed

3D bludiště, které Ben vyvinul

using the Minecraft 3D simulator engine.

za použití 3D simulátoru z Minecraftu.

The Minecraft community went bananas over this project,

Komunita kolem Minecraftu z tohoto projektu šílela

and Ben became an instant media celebrity.

a Ben se okamžitě stal mediální celebritou.

And indeed, for quite a few people,

A vskutku, pro docela dost lidí

taking this NAND2Tetris pilgrimage, if you will,

se tato, pokud dovolíte, pouť za NAND2Tetris

has turned into a life-changing experience.

stala zkušeností, která jim změnila život.

For example, take Dan Rounds, who is a music

Například si vezměte Dana Roundse studujícího hudbu

and math major from East Lansing, Michigan.

a matematiku z East Lansingu, v Michiganu.

A few weeks ago, Dan posted a victorious post

Před několika týdny vyvěsil Dan vítězoslavné oznámení

on our website, and I'd like to read it to you.

na naše stránky a já bych vám ho rád přečetl.

So here's what Dan said.

Tak tady je, co řekl Dan.

"I did the coursework because understanding computers

"Přihlásil jsem se na tento kurz, protože porozumění počítačům

is important to me, just like literacy and numeracy,

je pro mě důležité právě jako gramotnost a znalosti matematiky,

and I made it through. I never worked harder on anything,

a dokázal jsem to. Nikdy jsem na ničem nepracoval tvrději,

never been challenged to this degree.

nikdy jsem nepřijal takovou výzvu.

But given what I now feel capable of doing,

Ale vzhledem k tomu, na co všechno bych si nyní troufl,

I would certainly do it again.

určitě bych do toho šel znovu.

To anyone considering NAND2Tetris,

Pro kohokoli, kdo zvažuje NAND2Tetris,

it's a tough journey, but you'll be profoundly changed."

je to náročná cesta, ale na jejím konci budete někým jiným."

So Dan demonstrates the many self-learners

A takto Dan demonstruje to množství samouků,

who take this course off the Web, on their own traction,

kteří se hlásí přes Internet na tento kurz, na vlastní pěst,

on their own initiative, and it's quite amazing because

z jejich vlastní iniciativy; a je to úžasné, protože

these people cannot care less about

těmto lidem vůbec nejde

grades.

o známky.

They are doing it because of one motivation only.

Dělají to z jednoho jediného důvodu.

They have a tremendous passion to learn.

Mají ohromnou vášeň se učit.

And with that in mind,

A když se na tímto zamyslíme,

I'd like to say a few words about traditional college grading.

rád bych řekl několik slov o tradičním školním známkování.

I'm sick of it.

Je mi z něj zle.

We are obsessed with grades

Jsme posedlí známkami,

because we are obsessed with data,

protože jsme posedlí daty,

and yet grading takes away all the fun from failing,

a to i přesto, že známkování bere veškerou zábavu ze selhání

and a huge part of education

a právě obrovská část vzdělávání

is about failing.

je o tom, že se něco nepodaří.

Courage, according to Churchill,

Odvaha, podle Churchilla,

is the ability to go from one defeat to another

je schopnost jít od jedné porážky k druhé

without losing enthusiasm. (Laughter)

bez ztráty nadšení. (Smích)

And [Joyce] said that mistakes

A Joyce říká, že chyby

are the portals of discovery.

jsou bránou k poznání.

And yet we don't tolerate mistakes,

A navzdory tomu všemu netolerujeme chyby

and we worship grades.

a uznáváme známky.

So we collect your B pluses and your A minuses

Takže posbíráme vaše lepší dvojky a jedna mínus

and we aggregate them into a number like 3.4,

a dáme je dohromady do nečeho jako 1,7,

which is stamped on your forehead

co je vám vyraženo na čelo

and sums up who you are.

a vystihuje to to, kým jste.

Well, in my opinion, we went too far with this nonsense,

No, podle mě jsme zašli s tímto nesmyslem příliš daleko

and grading became degrading.

a známkování se stalo ponižujícím.

So with that, I'd like to say a few words about upgrading,

A tak bych rád řekl pár slov o zlepšování

and share with you a glimpse from my current project,

a poskytl vám letmý pohled na jeden z mých současných projektů,

which is different from the previous one,

který je odlišný od toho přechozího,

but it shares exactly the same characteristics

ale sdílí s ním stejné vlastnosti

of self-learning, learning by doing,

jako sebevzdělávání, učení se pomocí činnosti,

self-exploration and community-building,

sebepoznávání a tvorbu komunity;

and this project deals with K-12 math education,

a tento projekt se zabývá výukou matematiky dle osnov K-12

beginning with early age math,

a začíná matematikou pro předškoláky a čerstvé školáky,

and we do it on tablets because we believe that

a provozujeme ho na tabletech, protože si myslíme,

math, like anything else, should be taught hands on.

že matika, stejně jako všechno ostatní, by se měla učit prakticky.

So here's what we do. Basically, we developed

Takže na to jdeme takhle. V podstatě jsme vyvinuli

numerous mobile apps, every one of them explaining

bezpočet mobilních aplikací a každá z nich vysvětluje

a particular concept in math.

určitý matematický koncept.

So for example, let's take area.

Takže například si vězměme plochu.

When you deal with a concept like area --

Když se dítě potýká s konceptem jako je plocha,

well, we also provide a set of tools that the child

poskytujeme mu sadu nástrojů, k jejichž použití

is invited to experiment with in order to learn.

je vyzváno, aby se tak mohlo učit.

So if area is what interests us, then one thing

Takže pokud je plocha to, co nás zajímá, tak jednou

which is natural to do is to tile the area

z pro nás přirozených věcí, je rozdělit plochu

of this particular shape and simply count

určitého tvaru a jednoduše spočítat,

how many tiles it takes to cover it completely.

kolik dílků je třeba k úplnému zaplnění plochy.

And this little exercise here gives you a first

A tohle malé cvičení vám dává první

good insight of the notion of area.

nahlédnutí do konceptu plochy.

Moving along, what about the area of this figure?

Jdeme dál, co třeba takováto plocha?

Well, if you try to tile it, it doesn't work too well, does it.

Když se ji pokusíte rozdělit na dílky, moc dobře to nefunguje, co?

So instead, you can experiment

A tak místo toho můžete experimentovat

with these different tools here by some process

s těmito nástroji pomocí

of guided trial and error,

řízené metody pokus-omyl

and at some point you will discover that one thing

a v určité chvíli objevíte, že to,

that you can do among several legitimate transformations

co můžete dělat napříč několika legitimními transformacemi,

is the following one. You can cut the figure,

je následující věc. Můžete uříznout část útvaru,

you can rearrange the parts, you can glue them

přeskupit vzniklé části, opět je slepit dohromady

and then proceed to tile just like we did before.

a pak pokračovat k rozdělení na dílky úplně stejně jako předtím.

(Applause)

(Potlesk)

Now this particular transformation

Tato konkrétní transformace

did not change the area of the original figure,

nezměnila plochu původního útvaru,

so a six-year-old who plays with this

takže šestiletí, hrající si s touto aplikací,

has just discovered a clever algorithm

právě objevili chytrý algoritmus,

to compute the area of any given parallelogram.

jak spočítat plochu libovolného rovnoběžníku.

We don't replace teachers, by the way.

A mimochodem, my nenahrazujeme učitele.

We believe that teachers should be empowered, not replaced.

Jsme přesvědčeni, že učitelé by měli být podporováni, nikoliv nahrazováni.

Moving along, what about the area of a triangle?

Když pokročíme, co třeba plocha takového trojúhelníku?

So after some guided trial and error,

A tak po několika řízených aplikacích metody pokus-omyl

the child will discover, with or without help,

dítě objeví, ať už s pomocí nebo bez ní,

that he or she can duplicate the original figure

že on nebo ona může duplikovat původní útvar

and then take the result, transpose it,

a pak vzít výsledek, přemístit jej,

glue it to the original and then proceed [with] what we did before:

slepit do původní tvaru a pokračovat dále jako předtím:

cut, rearrange, paste — oops— paste and glue,

uříznout, přeskupit, vložit -- hups-- vložit a slepit

and tile.

a rozdělit na dílky.

Now this transformation has doubled the area

Nyní tato transformace zdvojnásobila plochu

of the original figure, and therefore we have just learned

původního útvaru, a tady jsme se právě naučili,

that the area of the triangle equals the area of this rectangle

že plocha trojúhelníku se rovná ploše tohoto obdélníku

divided by two.

děleno dvěma.

But we discovered it by self-exploration.

Ale objevili jsme to sami vlastním zkoumáním.

So, in addition to learning some useful geometry,

Takže, kromě toho, že se dítě učí užitečnou geometrii,

the child has been exposed to some pretty sophisticated

je navíc vystaveno dost chytrým

science strategies, like reduction,

vědeckým strategiím jako redukce,

which is the art of

což je umění

transforming a complex problem into a simple one,

přetvořit komplexní problém na jednoduchý,

or generalization, which is at the heart

nebo zobecnění, které je srdcem

of any scientific discipline,

jakékoliv vědecké disciplíny,

or the fact that some properties are invariant

nebo to, že některé vlastnosti jsou neměnné

under some transformations.

při určitých operacích.

And all this is something that a very young child

A tohle všechno je něco, co si může velmi mladé dítě

can pick up using such mobile apps.

osvojit díky takovýmto mobilním aplikacím.

So presently, we are doing the following:

A tak také děláme následující:

First of all, we are decomposing the K-12 math curriculum

především rozdělujeme matematické osnovy K-12

into numerous such apps.

do mnoha takových aplikací.

And because we cannot do it on our own,

A protože to nemůžeme dělat sami,

we've developed a very fancy authoring tool

vyvinuli jsme šikovný autorský nástroj,

that any author, any parent or actually anyone

který kterýkoliv autor, kterýkoliv rodič, nebo prostě kdokoliv,

who has an interest in math education,

kdo se zajímá o matematické vzdělávání,

can use this authoring tool to develop similar apps

může využít pro tvorbu podobných aplikací

on tablets without programming.

na tablety bez programování.

And finally, we are putting together an adaptive ecosystem

A nakonec, dáváme dohromady adaptivní ekosystém,

that will match different learners

který spáruje jednotlivé studenty

with different apps according to their evolving learning style.

s různými aplikacemi podle toho, jak se vyvíjí jejich studijní styl.

The driving force behind this project

Hnacím motorem tohoto projektu

is my colleague Shmulik London,

je můj kolega Shmulik London

and, you see, just like

a můžete vidět, že stejně jako

Salman did about 90 years ago,

u Salmana před 90 lety,

the trick is to surround yourself with brilliant people,

umění tkví v tom se obklopit skvělými lidmi,

because at the end,

protože koneckonců

it's all about people.

je to všechno jenom o lidech.

And a few years ago, I was walking in Tel Aviv

Před pár lety jsem šel Tel Avivem

and I saw this graffiti on a wall,

a viděl jsem na jedné zdi takové graffiti,

and I found it so compelling

a to mě tak uchvátilo,

that by now I preach it to my students,

že ho nyní kážu svým studentům

and I'd like to try to preach it to you.

a dneska bych ho rád sdělil i vám.

Now, I don't know how many people here are familiar

No, nevím, kolik z vás tady zná

with the term "mensch."

pojem "mensch".

It basically means to be human

V podstatě to znamená být člověkem

and to do the right thing.

a dělat správné věci.

And with that, what this graffiti says is,

A to zmiňované graffiti hlásá:

"High-tech schmigh-tech.

"Na high-tech nezáleží.

The most important thing is to be a mensch." (Laughter)

Nejdůležitější je být mench." (Smích)

Thank you. (Applause)

Děkuji. (Potlesk)

(Applause)

(Potlesk)