Shimon Schocken: The self-organizing computer course

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Translator: Martha Høgset Olsen Reviewer: Eivind Tøstesen

So, this is my grandfather,

Så, dette er min bestefar,

Salman Schocken,

Salman Schocken,

who was born into a poor and uneducated family

som ble født inn i en fattig og uskolert familie

with six children to feed,

med seks barnemunner å mate,

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

og da han var 14 år, ble han tvunget til å

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

slutte på skolen for å hjelpe til å skaffe mat på bordet.

He never went back to school.

Han dro aldri tilbake til skolen.

Instead, he went on to build a glittering empire

I stedet kom han til å bygge et glitrende rike

of department stores.

av varemagasiner.

Salman was the consummate perfectionist,

Salman var den fullendte perfeksjonist,

and every one of his stores was a jewel

og hver og en av butikkene hans var en juvel

of Bauhaus architecture.

av Bauhaus arkitektur.

He was also the ultimate self-learner,

Han var også en talentfull selvlært,

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

og som alt annet, gjorde han det med storslagen stil.

He surrounded himself with an entourage

Han omringet seg med et følge

of young, unknown scholars like Martin Buber

av unge, ukjente vitenskapsmenn som Martin Buber

and Shai Agnon and Franz Kafka,

og Shai Agnon og Franz Kafka,

and he paid each one of them a monthly salary

og han betalte hver en av dem en månedslønn

so that they could write in peace.

så de kunne skrive i fred.

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

Og likevel, sent på 30-tallet, så Salman hva som kom.

He fled Germany, together with his family,

Han flyktet fra Tyskland sammen med familien sin

leaving everything else behind.

og lot alt annet bli igjen.

His department stores confiscated,

Varehusene hans ble konfiskerte,

he spent the rest of his life in a relentless pursuit

han brukte resten av livet sitt i en ustoppelig forfølgelse

of art and culture.

av kunst og kultur.

This high school dropout

Denne mannen, som droppet ut av skolen,

died at the age of 82,

døde i en alder av 82,

a formidable intellectual, cofounder and first CEO

en formidabel intellektuel, medstifter og første konsernsjef

of the Hebrew University of Jerusalem,

ved det Hebraiske universitetet i Jerusalem,

and founder of Schocken Books,

og grunnlegger av Schocken Books,

an acclaimed imprint that was later acquired

et anerkjent forlag som senere ble kjøpt

by Random House.

av Random House.

Such is the power of self-study.

Slik er styrken ved å lære på egen hånd.

And these are my parents.

Og dette er mine foreldre.

They too did not enjoy the privilege of college education.

De fikk heller ikke nyte privilegiet ved videre skolegang.

They were too busy building a family and a country.

De var for opptatte med å bygge en familie og en nasjon.

And yet, just like Salman, they were lifelong,

Og likevel, som Salman, var de livslange,

tenacious self-learners, and our home was stacked

utholdende selvlærte, og hjemmet vårt var fylt

with thousands of books, records and artwork.

med tusener av bøker, plater og kunstverk.

I remember quite vividly my father telling me

Jeg husker svært livaktig faren min fortelle meg

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

at da alle i nabolaget fikk TV,

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

da skulle vi kjøpe en vanlig F.M. radio. (Latter)

And that's me,

Og dette er meg,

I was going to say holding my first abacus,

jeg holdt på å si jeg holdt min første kuleramme,

but actually holding what my father would consider

men det var faktisk noe min far regnet som

an ample substitute to an iPad. (Laughter)

en god erstatning for en iPad. (Latter)

So one thing that I took from home is this notion

Så en ting jeg tok hjemmefra er oppfatningen

that educators don't necessarily have to teach.

om at lærere ikke nødvendigvis trenger å undervise.

Instead, they can provide an environment and resources

I stedet kan de tilby et miljø og ressurser

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

som lokker ut din egen naturlige evne til å lære på egen hånd.

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

Selvstudium, selvutforskning, selvstyrking:

these are the virtues of a great education.

disse er nøklene til en flott utdanning.

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

So jeg ønsker å dele med deg en historie om et selvstuderende,

self-empowering computer science course

selvstyrkende datavitenskapskurs

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

som jeg lagde, sammen med min briljante kollega Noam Nisan.

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

Som du kan se fra bildene, hadde både Noam og jeg

had an early fascination with first principles,

en tidlig fascinasjon med grunnprinsipper,

and over the years, as our knowledge of

og gjennom årene, mens vår kunnskap om

science and technology became more sophisticated,

vitenskap og teknologi ble mer avanserte,

this early awe with the basics

har denne tidlige fascinasjonen ved det grunnleggende

has only intensified.

bare blitt forsterket.

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

Så det er ikke overraskende at, for rundt tolv år siden, da

Noam and I were already computer science professors,

Noam og jeg allerede var professorer i datavitenskap,

we were equally frustrated by the same phenomenon.

var vi like frustrerte over det samme fenomenet.

As computers became increasingly more complex,

Mens datamaskiner ble økende mer komplekse,

our students were losing the forest for the trees,

greide snart ikke elevene våre å se skogen for alle trærne,

and indeed, it is impossible to connect

og virkelig, det er umulig å knytte bånd med

with the soul of the machine if you interact

sjelen til maskina hvis du samhandler

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

med en svart boks PC eller en Mac som er dekket

by numerous layers of closed, proprietary software.

av tallrike lag med lukket, proprietær programvare.

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

Så Noam og jeg hadde denne innsikten at hvis vi ville ha elevene våre

to understand how computers work,

til å forstå hvordan datamaskiner fungerer,

and understand it in the marrow of their bones,

og forstå det helt inn i ryggmargen,

then perhaps the best way to go about it

var kanskje den beste måten å gjøre det på

is to have them build a complete, working,

å ha dem til å bygge en fullstendig, fungerende,

general-purpose, useful computer, hardware and software,

nyttig datamaskin til generell bruk, maskinvare og programvare,

from the ground up, from first principles.

fra bunnen av, fra grunnleggende prinsipper.

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

Nå, vi var nødt å begynne et sted, så Noam og jeg

decided to base our cathedral, so to speak,

valgte å basere katedralen vår, så og si,

on the simplest possible building block,

på den enklest mulige byggesteinen,

which is something called NAND.

som er noe som kalles NAND.

It is nothing more than a trivial logic gate

Den er ikke noe mer enn en triviell logisk port

with four input-output states.

med fire input-output tilstander.

So we now start this journey by telling our students

Så nå starter vi denne reisen ved å fortelle elevene våre

that God gave us NAND — (Laughter) —

at Gud ga oss NAND - (Latter) -

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

og fortalte oss hvordan en bygger en datamaskin, og da vi spurte hvordan,

God said, "One step at a time."

sa Gud, "Ett steg om gangen."

And then, following this advice, we start

Og så, ved å følge dette rådet, starter vi

with this lowly, humble NAND gate,

med denne ringe, beskjedne NAND-porten,

and we walk our students through an elaborate sequence

og vi følger elevene våre gjennom en omstendelig rekke

of projects in which they gradually build a chip set,

prosjekter der de gradvis bygger et brikkesett,

a hardware platform, an assembler, a virtual machine,

en maskinvare-plattform, en assembler, en virtuell maskin,

a basic operating system and a compiler

et enkelt operativsystem og en kompilator

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

til et enkelt, Java-lignende språk vi kaller "JACK."

The students celebrate the end of this tour de force

Elevene feirer slutten på denne kraftprestasjonen

by using JACK to write all sorts of cool games

med å bruke JACK til å skrive alle mulige typer kule spill

like Pong, Snake and Tetris.

som Pong, Snake og Tetris.

You can imagine the tremendous joy of playing

Du kan jo forestille deg den voldsomme gleden ved å spille

with a Tetris game that you wrote in JACK

et Tetris-spill som du selv skrev i JACK

and then compiled into machine language in a compiler

for så å kompilere det til maskinkode i en kompilator

that you wrote also, and then seeing the result

som du også skrev, og så se resultatet

running on a machine that you built starting

kjøre på en maskin som du bygde ut av

with nothing more than a few thousand NAND gates.

intet mer enn noen få tusen NAND-porter.

It's a tremendous personal triumph of going

Det er en enorm personlig triumf å gå

from first principles all the way to a fantastically complex

fra grunnleggende prinsipper hele veien til et fantastisk kompleks

and useful system.

og nyttig system.

Noam and I worked five years to facilitate

Noam og jeg jobbet fem år for å tilrettelegge

this ascent and to create the tools and infrastructure

denne bestigningen, og for å skape verktøyet og infrastrukturen

that will enable students to build it in one semester.

som gjør elever i stand til å bygge det på ett semester.

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

Og dette er det flotte teamet som hjalp oss å få det til å skje.

The trick was to decompose the computer's construction

Trikset var å dekomponere datamaskinens oppbygning

into numerous stand-alone modules,

til tallrike enkeltstående moduler,

each of which could be individually specified,

hver i stand til å bli enkeltvis spesifisert,

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

bygd og enhetstestet separert fra resten av prosjektet.

And from day one, Noam and I decided to put

Og fra dag én, bestemte Noam og jeg oss for å legge

all these building blocks freely available in open source

alle disse byggesteinene fritt tilgjengelig i åpen kildekode

on the Web.

på nettet.

So chip specifications, APIs, project descriptions,

Så brikke-spesifikasjoner, APIer, prosjektbeskrivelser,

software tools, hardware simulators, CPU emulators,

programvare-verktøy, maskinvare-simulatorer, prosessor-emulatorer,

stacks of hundreds of slides, lectures --

stabler med hundrevis av lysbilder, forelesninger --

we laid out everything on the Web

vi la alt ut på nettet

and invited the world to come over,

og inviterte verden til å komme og

take whatever they need,

ta hva de enn ville ha,

and do whatever they want with it.

og gjøre hva de enn ville gjøre med det.

And then something fascinating happened.

Og så skjedde noe fascinerende.

The world came.

Verden kom.

And in short order, thousands of people

Og på kort tid bygde tusenvis av mennesker

were building our machine.

maskinen vår.

And NAND2Tetris became one of the first

Og NAND2Tetris ble en av våre første

massive, open, online courses,

massive, åpne, online-kurs,

although seven years ago we had no idea that what

selv om vi for sju år siden ikke hadde noen anelse om at det

we were doing is called MOOCs.

vi gjorde blir kalt MOOCs.

We just observed how self-organized courses

Vi bare observerte hvordan selv-organiserte kurs

were kind of spontaneously spawning

liksom spontant dannet seg

out of our materials.

ut av materialet vårt.

For example, Pramode C.E.,

For eksempel, Pramode C.E.,

an engineer from Kerala, India,

en ingeniør fra Kerala, India,

has organized groups of self-learners

har organisert grupper av selvlærte

who build our computer under his good guidance.

som bygger datamaskinen vår med hans veiledning.

And Parag Shah, another engineer, from Mumbai,

Og Parag Shah, en annen ingeniør, fra Mumbai,

has unbundled our projects into smaller,

har delt opp prosjektene våre i mindre,

more manageable bites that he now serves

mer overkommelige deler som han nå serverer

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

i sitt banebrytende gjør-det-selv datavitenskaps-program.

The people who are attracted to these courses

Menneskene som er tiltrukket av disse kursene

typically have a hacker mentality.

har typisk en hacker-mentalitet.

They want to figure out how things work,

De vil finne ut hvordan ting fungerer,

and they want to do it in groups,

og de vil gjøre det i grupper,

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

som denne hacker-klubben i Washington, D.C.,

that uses our materials to offer community courses.

som bruker våre materialer til å tilby lokale kurs.

And because these materials are widely available

Og siden disse materialene er vidt tilgjengelige

and open-source, different people take them

og open-source, kan ulike mennesker ta dem

to very different and unpredictable directions.

i veldig forskjellige og uforutsigbare retninger.

For example, Yu Fangmin, from Guangzhou,

For eksempel, Yu Fangim, fra Guangzhou,

has used FPGA technology

har brukt FPGA-teknologi

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

til å bygge datamaskinen vår og vise andre hvordan de gjør det samme

using a video clip, and Ben Craddock developed

ved hjelp av videoklipp, og Ben Craddock utviklet

a very nice computer game that unfolds

et veldig fint dataspill som utfolder seg

inside our CPU architecture, which is quite a complex

inne i prosessor-arkitekturen vår, som er en ganske kompleks

3D maze that Ben developed

3D-labyrint som Ben utviklet

using the Minecraft 3D simulator engine.

ved hjelp av simulatormotoren til Minecraft i 3D.

The Minecraft community went bananas over this project,

Minecraft-miljøet gikk bananas over dette prosjektet,

and Ben became an instant media celebrity.

og Ben ble øyeblikkelig en media-kjendis.

And indeed, for quite a few people,

Og sannelig, for endel mennesker,

taking this NAND2Tetris pilgrimage, if you will,

har å ta denne NAND2Tetris pilegrimsreisen, så og si,

has turned into a life-changing experience.

vært en livsforandrende erfaring.

For example, take Dan Rounds, who is a music

For eksempel, ta Dan Rounds, som har en musikk-

and math major from East Lansing, Michigan.

og matematikkgrad fra East Lansing, Michigan.

A few weeks ago, Dan posted a victorious post

For et par uker siden, postet Dan en vinnende post

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

på nettsiden vår, og jeg har lyst å lese den til dere.

So here's what Dan said.

Så dette er hva Dan sa.

"I did the coursework because understanding computers

"Jeg gjorde kurset fordi å forstå datamaskiner

is important to me, just like literacy and numeracy,

er viktig for meg, akkurat som leseferdighet og tallforståelse,

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

og jeg kom meg gjennom. Jeg har aldri jobbet hardere med noe,

never been challenged to this degree.

aldri blitt utfordret i så stor grad.

But given what I now feel capable of doing,

Men gitt det jeg nå føler meg i stand til å gjøre,

I would certainly do it again.

ville jeg helt klart ha gjort det igjen.

To anyone considering NAND2Tetris,

For alle som vurderer NAND2Tetris,

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

det er en tøff reise, men du vil bli dypt forandret."

So Dan demonstrates the many self-learners

Så Dan representerer de mange selvlærte

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

som tar dette kurset på nettet, etter eget grep,

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

på eget initiativ, og det er ganske utrolig fordi

these people cannot care less about

disse menneskene kunne ikke brydd seg mindre om

grades.

karakterer.

They are doing it because of one motivation only.

De gjør det ut av kun én motivasjon.

They have a tremendous passion to learn.

De har en enorm lidenskap for å lære.

And with that in mind,

Og med det i minne,

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

ønsker jeg å si et par ord om tradisjonell karaktersetting.

I'm sick of it.

Jeg blir kvalm av det.

We are obsessed with grades

Vi er besatte av karakterer

because we are obsessed with data,

fordi vi er besatte med data,

and yet grading takes away all the fun from failing,

og likevel tar karaktersetting vekk all moroa ved å feile,

and a huge part of education

og en stor del av utdanning

is about failing.

handler om å feile.

Courage, according to Churchill,

Mot, ifølge Churchill,

is the ability to go from one defeat to another

er evnen til å gå fra et nederlag til et annet

without losing enthusiasm. (Laughter)

uten å miste entusiasmen. (Latter)

And [Joyce] said that mistakes

Og [Joyce] sa at feiltagelser

are the portals of discovery.

er portalene til oppdagelser.

And yet we don't tolerate mistakes,

Og likevel tolererer vi ikke feiltagelser,

and we worship grades.

og vi tilber karakterer.

So we collect your B pluses and your A minuses

Så vi henter inn dine B+ og A-

and we aggregate them into a number like 3.4,

og samler dem til et tall som 3.4,

which is stamped on your forehead

som blir stemplet i pannen din

and sums up who you are.

og summerer opp hvem du er.

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

Vel, etter min mening gikk vi for langt med dette tullet,

and grading became degrading.

og gradering ble nedgradering.

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

Så med dette vil jeg si et par ord om oppgradering,

and share with you a glimpse from my current project,

og dele med dere et innblikk i mitt gjeldende prosjekt,

which is different from the previous one,

som er annerledes fra det forrige,

but it shares exactly the same characteristics

men deler akkurat de samme karakteristikkene

of self-learning, learning by doing,

til selvlæring, praktisk læring,

self-exploration and community-building,

selvutforskelse og fellesskapsbygging,

and this project deals with K-12 math education,

og dette prosjektet tar for seg K-12 matematikk-utdanning,

beginning with early age math,

som starter med matematikk på et tidlig nivå,

and we do it on tablets because we believe that

og vi gjør det på tablets fordi vi tror at

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

matematikk, som alt annet, bør læres interaktivt.

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

Så her er hva vi gjør. Vi utviklet

numerous mobile apps, every one of them explaining

tallrike mobile applikasjoner, og hadde hver og en av dem forklare

a particular concept in math.

et bestemt matematisk konsept.

So for example, let's take area.

Så for eksempel, la oss ta areal.

When you deal with a concept like area --

Når du jobber med et konsept som areal --

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

vel, vi tilbyr også et sett med verktøy som ungen

is invited to experiment with in order to learn.

blir invitert til å eksperimentere med for å lære.

So if area is what interests us, then one thing

Så hvis areal er det som interesserer oss, er noe

which is natural to do is to tile the area

som er naturlig å gjøre, å flislegge området

of this particular shape and simply count

av denne bestemte formen og ganske enkelt telle

how many tiles it takes to cover it completely.

hvor mange fliser som må til for å dekke det helt.

And this little exercise here gives you a first

Og denne lille øvelsen her gir deg først

good insight of the notion of area.

god innsikt til å forestille deg området.

Moving along, what about the area of this figure?

Så går vi videre, hva med området til denne figuren?

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

Hmm, hvis du prøver å flislegge det, fungerer det ikke så bra, eller hva?

So instead, you can experiment

Så i stedet kan du eksperimentere

with these different tools here by some process

med disse ulike verktøyene gjennom en prosess

of guided trial and error,

av veiledet prøving og feiling,

and at some point you will discover that one thing

og på et punkt vil du finne ut at en ting

that you can do among several legitimate transformations

du kan gjøre, blant mange mulige forvandlinger,

is the following one. You can cut the figure,

er denne. Du kan kutte figuren,

you can rearrange the parts, you can glue them

du kan omordne delene, du kan lime dem

and then proceed to tile just like we did before.

og deretter begynne og flise som vi gjorde tidligere.

(Applause)

(Applaus)

Now this particular transformation

Nå, denne omformingen

did not change the area of the original figure,

forandret ikke arealet på den opprinnelige figuren,

so a six-year-old who plays with this

så en seksåring som leker med denne

has just discovered a clever algorithm

har akkurat oppdaget en smart algoritme

to compute the area of any given parallelogram.

for å beregne området til hvilket som helst parallellogram.

We don't replace teachers, by the way.

Vi bytter ikke ut lærerne, forresten.

We believe that teachers should be empowered, not replaced.

Vi mener at lærere skal bli styrket, ikke utbyttet.

Moving along, what about the area of a triangle?

VI går videre, hva med arealet av en trekant?

So after some guided trial and error,

Så etter litt veiledet prøving og feiling,

the child will discover, with or without help,

vil ungen oppdage, med eller uten hjelp,

that he or she can duplicate the original figure

at han eller hun kan kopiere den opprinnelige figuren

and then take the result, transpose it,

og deretter ta resultatet, innarbeide det,

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

lime det til originalen og så fortsette med det vi gjorde før:

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

klippe, omordne, lime inn - ops - lime inn,

and tile.

og flislegge.

Now this transformation has doubled the area

Nå, denne forvandlingen har doblet arealet

of the original figure, and therefore we have just learned

til den opprinnelige figuren, og dermed har vi akkurat lært

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

at arealet av en trekant er det samme som arealet av dette rektangelet

divided by two.

delt på to.

But we discovered it by self-exploration.

Men vi oppdaget det ved selvutforskning.

So, in addition to learning some useful geometry,

Så, i tillegg til å lære nyttig geometri,

the child has been exposed to some pretty sophisticated

har ungen vært utsatt for noen ganske avanserte

science strategies, like reduction,

vitenskapsstrategier, som reduksjon,

which is the art of

som er kunsten å

transforming a complex problem into a simple one,

forvandle et komplekst problem til et enkelt et,

or generalization, which is at the heart

eller generalisering, som ligger ved hjertet

of any scientific discipline,

av hvilket som helst vitenskapelig felt,

or the fact that some properties are invariant

eller det faktum at noen egenskaper er upåvirkede

under some transformations.

under noen forvandlinger.

And all this is something that a very young child

Og alt dette er noe et veldig ungt barn

can pick up using such mobile apps.

kan plukke opp ved hjelp av slike applikasjoner.

So presently, we are doing the following:

Så for tiden, gjør vi følgende:

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

Først og fremst deler vi opp læreplanen i K-12 matematikk

into numerous such apps.

til en rekke slike applikasjoner.

And because we cannot do it on our own,

Og fordi vi ikke kan gjøre det selv,

we've developed a very fancy authoring tool

har vi utviklet et fancy forfatterverktøy

that any author, any parent or actually anyone

som enhver forfatter, forelder eller hvem som helst

who has an interest in math education,

med en interesse for matematikkutdanning

can use this authoring tool to develop similar apps

kan bruke for å utvikle lignende applikasjoner

on tablets without programming.

på tablets uten å programmere.

And finally, we are putting together an adaptive ecosystem

Og endelig, vi setter sammen et fleksibelt økosystem

that will match different learners

som vil matche mennesker med ulike måter å lære på

with different apps according to their evolving learning style.

med ulike applikasjoner i tråd med deres egen læremåte under utvikling.

The driving force behind this project

Drivkraften bak dette prosjektet

is my colleague Shmulik London,

er min kollega Shmulik London,

and, you see, just like

og, du ser, akkurat som

Salman did about 90 years ago,

Salman gjorde for rundt 90 år siden,

the trick is to surround yourself with brilliant people,

er trikset å omringe deg med briljante mennesker,

because at the end,

for når alt kommer til alt,

it's all about people.

handler det kun om mennesker.

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

Og for et par år siden, mens jeg spaserte i Tel Aviv,

and I saw this graffiti on a wall,

så jeg denne graffitien på veggen,

and I found it so compelling

og jeg fant den så fengslende

that by now I preach it to my students,

at nå forkynner jeg den til mine elever,

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

og jeg ønsker å prøve å forkynne den til deg.

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

Nå, jeg vet ikke hvor mange mennesker her som er kjent

with the term "mensch."

med begrepet "mensch."

It basically means to be human

Det betyr å være menneske

and to do the right thing.

og gjøre det rette.

And with that, what this graffiti says is,

Og med dette, hva denne graffitien sier er,

"High-tech schmigh-tech.

"High-tech schmigh-tech.

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

Det viktigste er å være et mensch."

Thank you. (Applause)

Takk. (Applaus)

(Applause)

(Applaus)