Shimon Schocken: The self-organizing computer course

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Translator: Dana Retová Reviewer: Igor Lalík

So, this is my grandfather,

Toto je môj starý otec,

Salman Schocken,

Salman Schocken,

who was born into a poor and uneducated family

ktorý sa narodil do chudobnej a nevzdelanej rodiny

with six children to feed,

so šiestimi hladnými krkmi,

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

a keď mal 14 rokov, musel odísť

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

zo školy, aby pomáhal rodine zabezpečiť obživu.

He never went back to school.

Nikdy sa do školy nevrátil.

Instead, he went on to build a glittering empire

Namiesto toho vybudoval blýskavú sieť

of department stores.

obchodných domov.

Salman was the consummate perfectionist,

Salman bol dokonalým perfekcionistom,

and every one of his stores was a jewel

a každý z jeho obchodov bol klenotom

of Bauhaus architecture.

postaveným v slohu Bauhaus.

He was also the ultimate self-learner,

Bol tiež vášnivým samoukom,

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

a ako všetko ostatné, aj to robil vo veľkom štýle.

He surrounded himself with an entourage

Obklopil sa spoločnosťou

of young, unknown scholars like Martin Buber

mladých neznámych učencov ako Martin Buber

and Shai Agnon and Franz Kafka,

a Shai Agnon a Franz Kafka,

and he paid each one of them a monthly salary

a každému z nich vyplácal mesačnú mzdu,

so that they could write in peace.

aby mohli v pokoji tvoriť.

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

Napriek tomu, koncom 30. rokov Salman videl, k čomu sa schyľuje.

He fled Germany, together with his family,

Utiekol z Nemecka aj so svojou rodinou

leaving everything else behind.

a všetko ostatné tam zanechal.

His department stores confiscated,

Jeho obchodné domy boli zhabané,

he spent the rest of his life in a relentless pursuit

a zvyšok svojho života strávil neúnavným nasledovaním

of art and culture.

umenia a kultúry.

This high school dropout

Tento odpadlík zo strednej školy

died at the age of 82,

zomrel vo veku 82 rokov

a formidable intellectual, cofounder and first CEO

ako úžasný intelektuál, zakladateľ a prvý riaditeľ

of the Hebrew University of Jerusalem,

Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme

and founder of Schocken Books,

a zakladateľ Schocken Books,

an acclaimed imprint that was later acquired

vyhlásenej tlačiarne, ktorú neskôr získal

by Random House.

Random House.

Such is the power of self-study.

Taká je moc samouky.

And these are my parents.

A toto sú moji rodičia.

They too did not enjoy the privilege of college education.

Ani tí nemali privilégium študovať na univerzite.

They were too busy building a family and a country.

Mali príliš veľa práce s budovaním rodiny a krajiny.

And yet, just like Salman, they were lifelong,

Ale, presne ako Salman, boli po celý život,

tenacious self-learners, and our home was stacked

húževnatými samoukmi a náš domov bol preplnený

with thousands of books, records and artwork.

tisícami kníh, záznamov a umeleckých diel.

I remember quite vividly my father telling me

Živo si pamätám, ako mi otec rozprával,

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

že keď už všetci susedia mali televízor,

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

my sme si ešte len kúpili rádio. (Smiech)

And that's me,

A to som ja,

I was going to say holding my first abacus,

chcel som povedať, že držím moje prvé počítadlo,

but actually holding what my father would consider

ale vlastne držím to, čo by môj otec považoval za

an ample substitute to an iPad. (Laughter)

dostatočnú náhradu za iPad. (Smiech)

So one thing that I took from home is this notion

Z domu som si odniesol myšlienku,

that educators don't necessarily have to teach.

že učitelia nemusia nutne učiť.

Instead, they can provide an environment and resources

Namiesto toho môžu poskytovať prostredie a zdroje,

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

ktoré vyburcujú našu prirodzenú schopnosť učiť sa sami.

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

Samouka, vlastné objavovanie, sebestačnosť,

these are the virtues of a great education.

to sú cnosti skvelého vzdelania.

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

Rád by som vám preto vyrozprával príbeh samouky,

self-empowering computer science course

sebestačného počítačového kurzu,

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

ktorý som vytvoril s mojím skvelým kolegom Noamom Nisanom.

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

Ako vidíte z fotiek, Noama aj mňa

had an early fascination with first principles,

fascinovali už prvé základy

and over the years, as our knowledge of

a po rokoch, ako sa rozširovali naše

science and technology became more sophisticated,

vedomosti z vedy a techniky,

this early awe with the basics

tento úžas nad základmi

has only intensified.

sa iba zintenzívnil.

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

Čiže nie je vôbec zvláštne, že asi pred 12 rokmi,

Noam and I were already computer science professors,

keď už sme obaja boli profesori počítačovej vedy,

we were equally frustrated by the same phenomenon.

zostali sme obaja frustrovaní z jedného fenoménu.

As computers became increasingly more complex,

Počítače sa stali čoraz komplexnejšími,

our students were losing the forest for the trees,

a študenti pre stromy nevideli les.

and indeed, it is impossible to connect

A naozaj, je nemožné pochopiť

with the soul of the machine if you interact

dušu stroja, pokiaľ pracujete

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

s čiernou skrinkou PC alebo Macu, ktorá je zahalená

by numerous layers of closed, proprietary software.

nespočetnými vrstvami uzavretého patentovaného softvéru.

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

Takže sme s Noamom mali taký nápad, že ak chceme, aby naši študenti

to understand how computers work,

chápali, ako počítače pracujú,

and understand it in the marrow of their bones,

a chápali to do špiku svojich kostí,

then perhaps the best way to go about it

asi najlepším prístupom je

is to have them build a complete, working,

nechať ich postaviť si úplný, funkčný,

general-purpose, useful computer, hardware and software,

všeobecný, užitočný počítač, hardvér a softvér,

from the ground up, from first principles.

zdola-nahor, zo základných zložiek.

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

Niekde sme museli začať, preto sme sa rozhodli

decided to base our cathedral, so to speak,

postaviť základy našej katedrály, takpovediac,

on the simplest possible building block,

na najzákladnejšom stavebnom kameni,

which is something called NAND.

ktorý sa volá NAND.

It is nothing more than a trivial logic gate

A sú to iba jednoduché logické hradlá

with four input-output states.

so štyrmi vstupno-výstupnými stavmi.

So we now start this journey by telling our students

Takže sme začali tým, že sme povedali študentom,

that God gave us NAND — (Laughter) —

že Boh nám dal NAND – (Smiech) –

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

a povedal nám, aby sme zostrojili počítač. A keď sme sa opýtali ako,

God said, "One step at a time."

Boh povedal, „Krok po kroku.“

And then, following this advice, we start

A po tejto rade sme začali

with this lowly, humble NAND gate,

týmto základným skromným NAND hradlom,

and we walk our students through an elaborate sequence

a previedli študentov prepracovaným sledom

of projects in which they gradually build a chip set,

projektov, v ktorých postupne zostroja sadu čipov,

a hardware platform, an assembler, a virtual machine,

hardvérovu platformu, asembler, virtuálny stroj,

a basic operating system and a compiler

základný operačný systém a kompilátor

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

pre základný jazyk podobný Jave, ktorý voláme "JACK".

The students celebrate the end of this tour de force

Študenti oslávia koniec tohto mimoriadneho výkonu

by using JACK to write all sorts of cool games

napísaním kódu rôznych super hier v JACK-u,

like Pong, Snake and Tetris.

ako napr. Pong, Snake a Tetris.

You can imagine the tremendous joy of playing

Viete si predstaviť tú ohromnú radosť hrať

with a Tetris game that you wrote in JACK

hru Tetris, ktorú ste napísali v JACK-u

and then compiled into machine language in a compiler

a potom ju skompilovali do strojového jazyka v kompilátore,

that you wrote also, and then seeing the result

ktorý ste si tiež napísali, a potom videli výsledok,

running on a machine that you built starting

ktorý beží na stroji, ktorý ste postavili

with nothing more than a few thousand NAND gates.

použitím len pár tisíc NAND hradiel.

It's a tremendous personal triumph of going

Je to ohrmoné osobné víťazstvo, dostať sa

from first principles all the way to a fantastically complex

od základných základov až k fantasticky komplexnému

and useful system.

a užitočnému systému.

Noam and I worked five years to facilitate

S Noamom sme pracovali 5 rokov na tom, aby sme si

this ascent and to create the tools and infrastructure

uľahčili tento výstup a aby sme vytvorili nástroje a infraštruktúru,

that will enable students to build it in one semester.

vďaka ktorej by to študenti za semester postavili.

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

A tento skvelý tím nám v realizácii pomáhal.

The trick was to decompose the computer's construction

Trik spočíval v rozložení počítača

into numerous stand-alone modules,

na mnoho samostatných modulov,

each of which could be individually specified,

z ktorých každý by sa dal samostatne vymedziť,

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

vyrobiť a otestovať bez ohľadu na zbytok projektu.

And from day one, Noam and I decided to put

A od prvého dňa sme boli s Noamom rozhodnutí

all these building blocks freely available in open source

poskytnúť všetky súčiastky stavebnice voľne dostupné

on the Web.

na internete.

So chip specifications, APIs, project descriptions,

Takže špecifikácie čipov, API, popisy projektov,

software tools, hardware simulators, CPU emulators,

softvérové nástroje, hardvérové simulátory, procesorové emulátory,

stacks of hundreds of slides, lectures --

stovky prezentácií, prednášok –

we laid out everything on the Web

všetko sme dali na web

and invited the world to come over,

a pozvali celý svet, aby prišiel

take whatever they need,

a vzal si čo potrebuje

and do whatever they want with it.

a spravil s tým to, čo uzná za vhodné.

And then something fascinating happened.

A potom sa stalo niečo úžasné.

The world came.

Svet prišiel.

And in short order, thousands of people

A v zápätí tisíce ľudí

were building our machine.

stavali náš stroj.

And NAND2Tetris became one of the first

A NAND2Tetris sa stal jedným z prvých

massive, open, online courses,

masívnych, otvorených online kurzov,

although seven years ago we had no idea that what

hoci sme pred 7 rokmi nevedeli, že sme vlastne robili

we were doing is called MOOCs.

tzv. MOOC (masívne otvorený online kurz).

We just observed how self-organized courses

Pozorovali sme, ako sa samoorganizované kurzy

were kind of spontaneously spawning

spontánne množia

out of our materials.

vďaka našim materiálom.

For example, Pramode C.E.,

Napríklad, Pramode C.E.,

an engineer from Kerala, India,

inžinier z Keraly v Indii,

has organized groups of self-learners

zorganizoval skupiny samoukov, ktorí

who build our computer under his good guidance.

pod jeho vedením zostrojili náš počítač.

And Parag Shah, another engineer, from Mumbai,

A Parag Shah, iný inžinier, z Bombaja,

has unbundled our projects into smaller,

rozdelil naše projekty na menšie,

more manageable bites that he now serves

ľahšie zvládnuteľné kusy, ktoré teraz ponúka

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

vo svojom priekopníckom „urob si sám“ programe z počítačovej vedy.

The people who are attracted to these courses

Ľudia, ktorých priťahujú tieto kurzy,

typically have a hacker mentality.

majú zvyčajne hackerskú povahu.

They want to figure out how things work,

Chcú prísť na to, ako veci fungujú

and they want to do it in groups,

a chcú to robiť skupinovo,

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

ako napríklad tento hackerský klub z Washingtonu, D.C.,

that uses our materials to offer community courses.

ktorý používa naše materiály, aby ponúkal kurzy pre komunitu.

And because these materials are widely available

A pretože sú tieto materiály široko dostupné

and open-source, different people take them

a voľne dostupné, rôzni ľudia ich posunú

to very different and unpredictable directions.

rôznymi a často nepredvídateľnými smermi.

For example, Yu Fangmin, from Guangzhou,

Napríklad Yu Fangmin z Guangzhou,

has used FPGA technology

použil FPGA technológiu,

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

aby vytvoril náš počítač a prostredníctvom videa ukázal ostatným,

using a video clip, and Ben Craddock developed

ako to urobiť. Ben Craddock vytvoril

a very nice computer game that unfolds

veľmi peknú počítačovú hru, ktorá odhaľuje

inside our CPU architecture, which is quite a complex

vnútro našej procesorovej architektúry, ktoré je dosť komplexným

3D maze that Ben developed

3D bludiskom, ktoré Ben vyrobil

using the Minecraft 3D simulator engine.

použitím simulačného 3D enginu Minecraft.

The Minecraft community went bananas over this project,

Minecrafťácka komunita sa išla z toho zblázniť

and Ben became an instant media celebrity.

a Ben sa okamžite stal mediálnou hviezdou.

And indeed, for quite a few people,

A iste viacerým ľuďom

taking this NAND2Tetris pilgrimage, if you will,

toto „putovanie“ s NAND2Tetris

has turned into a life-changing experience.

začalo meniť ich životy.

For example, take Dan Rounds, who is a music

Napríklad, Dan Rounds, ktorý vyštudoval

and math major from East Lansing, Michigan.

hudbu a matematiku na East Lansing v Michigane.

A few weeks ago, Dan posted a victorious post

Pred pár týždňami pridal Dan oslavný komentár

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

na našu stránku a rád by som vám ho prečítal.

So here's what Dan said.

Toto napísal.

"I did the coursework because understanding computers

„Tento kurz som robil, pretože pochopiť počítače

is important to me, just like literacy and numeracy,

je pre mňa rovnako dôležité, ako vedieť čítať a počítať

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

a dokončil som to. Nikdy som na ničom tak nemakal,

never been challenged to this degree.

nikdy som neprijal väčšiu výzvu.

But given what I now feel capable of doing,

Ale keď vidím, čoho som teraz schopný,

I would certainly do it again.

určite by som do toho išiel znova.

To anyone considering NAND2Tetris,

Pre tých, čo uvažujú nad NAND2Tetris –

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

je to ťažká cesta, ale hlboko vás to zmení."

So Dan demonstrates the many self-learners

Dan ukazuje, že je veľa samoukov, ktorí

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

prejdú týmto kurzom na Webe, na vlastný podnet,

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

vlastnou iniciatívou a je to vcelku úžasné, pretože

these people cannot care less about

týmto ľuďom absolútne nejde o

grades.

známky.

They are doing it because of one motivation only.

Majú len jednu motiváciu.

They have a tremendous passion to learn.

Úžasnú vášeň pre učenie sa.

And with that in mind,

No a práve preto

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

by som teraz rád povedal niečo k tradičnému známkovaniu na vysokých školách.

I'm sick of it.

Je mi z toho zle.

We are obsessed with grades

Sme posadnutí známkami,

because we are obsessed with data,

pretože sme posadnutí dátami,

and yet grading takes away all the fun from failing,

ale známkovanie zabraňuje všetkej tej zábave pri tom, keď robíte chyby

and a huge part of education

a obrovská časť vzdelávania

is about failing.

je práve o robení chýb.

Courage, according to Churchill,

Odvaha, podľa Churchilla,

is the ability to go from one defeat to another

je schopnosť ísť z jednej porážky do druhej

without losing enthusiasm. (Laughter)

bez straty nadšenia. (Smiech)

And [Joyce] said that mistakes

A Joyce povedal, že chyby

are the portals of discovery.

sú bránami k objavom.

And yet we don't tolerate mistakes,

A pritom my stále netolerujeme chyby

and we worship grades.

a uctievame známky.

So we collect your B pluses and your A minuses

Zbierame si svoje B+ a A-

and we aggregate them into a number like 3.4,

a zhrnieme ich do čísiel ako 3.4,

which is stamped on your forehead

čo vám otlačia na čelo

and sums up who you are.

a tak zhrnú, kto ste.

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

Podľa môjho názoru sme už s týmito nezmyslami zašli priďaleko

and grading became degrading.

a známkovanie sa stalo ponižujúce.

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

No a ja by som teda rád povedal, ako to zlepšiť

and share with you a glimpse from my current project,

a podelím sa s vami o náhľad môjho súčasného projektu,

which is different from the previous one,

ktorý je iný od toho predošlého,

but it shares exactly the same characteristics

ale zdieľa s ním presne rovnaké znaky

of self-learning, learning by doing,

samouky, učenia sa praxou,

self-exploration and community-building,

vlastného objavovania a budovania komunity.

and this project deals with K-12 math education,

Tento projekt sa venuje matematike na základnej a strednej škole,

beginning with early age math,

počínajúc matematikou pre maličkých

and we do it on tablets because we believe that

a robíme to na tabletoch, pretože sme presvedčení, že

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

matematika, ako čokoľvek iné, by sa mala učiť prakticky.

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

Takže toto robíme. V princípe sme vytvorili

numerous mobile apps, every one of them explaining

mnohé mobilné aplikácie, každá z nich vysvetľuje

a particular concept in math.

nejaký koncept z matematiky.

So for example, let's take area.

Čiže napríklad obsah.

When you deal with a concept like area --

Keď sa zaoberáte konceptom ako je obsah...

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

tiež poskytujeme sadu nástrojov, s ktorými dieťa

is invited to experiment with in order to learn.

môže experimentovať, aby sa učilo.

So if area is what interests us, then one thing

Takže ak nás zaujíma obsah, jedna zrejmá vec

which is natural to do is to tile the area

je učiť sa vydláždiť obsah

of this particular shape and simply count

tohto konkrétneho tvaru a spočítať,

how many tiles it takes to cover it completely.

koľko dlaždíc potrebujem, aby som ho celý zakryl.

And this little exercise here gives you a first

A toto krátke cvičenie vám dá prvý

good insight of the notion of area.

dobrý náhľad pojmu obsah.

Moving along, what about the area of this figure?

Ďalej, čo ale obsah tohto tvaru?

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

Ak ho skúsite vydláždiť, veľmi to nefunguje, však?

So instead, you can experiment

Namiesto toho môžete experimentovať

with these different tools here by some process

s rôznymi nástrojmi usmerňovaného

of guided trial and error,

procesu pokusu a omylu.

and at some point you will discover that one thing

V istom momente zistíte, že to, čo môžete urobiť

that you can do among several legitimate transformations

spomedzi niekoľkých patričných zmien,

is the following one. You can cut the figure,

je táto. Môžete rozstrihnúť tvar,

you can rearrange the parts, you can glue them

premiestniť jeho časti, zlepiť ich

and then proceed to tile just like we did before.

a potom ich vydláždiť tak, ako predtým.

(Applause)

(Potlesk)

Now this particular transformation

Táto konkrétna zmena

did not change the area of the original figure,

nezmenila obsah pôvodného tvaru,

so a six-year-old who plays with this

čiže 6-ročné dieťa, ktoré sa s tým hrá,

has just discovered a clever algorithm

práve objavilo šikovný algoritmus,

to compute the area of any given parallelogram.

ako vypočítať obsah akéhokoľvek rovnobežníka.

We don't replace teachers, by the way.

Mimochodom, nenahrádzame učiteľov.

We believe that teachers should be empowered, not replaced.

Myslíme si, že učitelia by sa mali rozvíjať, nie nahrádzať.

Moving along, what about the area of a triangle?

Poďme ďalej, čo obsah trojuholníka?

So after some guided trial and error,

Po niekoľkých usmernených pokusoch a omyloch,

the child will discover, with or without help,

dieťa objaví, s pomocou alebo bez nej,

that he or she can duplicate the original figure

že môže zdvojiť pôvodný tvar

and then take the result, transpose it,

a potom vziať výsledok, premiestniť ho,

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

nalepiť ho k originálu a potom pokračovať tak ako predtým:

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

strihať, usporiadať, prilepiť

and tile.

a vydláždiť.

Now this transformation has doubled the area

Táto premena zdvojila obsah

of the original figure, and therefore we have just learned

pôvodného tvaru, čiže sme sa práve naučili, že

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

obsah trojuholníka sa rovná obsahu tohto obdĺžnika,

divided by two.

vydeleného dvomi.

But we discovered it by self-exploration.

Ale objavili sme to vlastným skúmaním.

So, in addition to learning some useful geometry,

Takže, okrem toho, že sme sa naučili nejakú užitočnú geometriu,

the child has been exposed to some pretty sophisticated

sme dieťa vystavili zopár pomerne sofistikovaným

science strategies, like reduction,

vedeckým stratégiám, ako je krátenie,

which is the art of

čo je umenie

transforming a complex problem into a simple one,

premieňať komplexný problém na jednoduchý

or generalization, which is at the heart

alebo zovšeobecnenie, ktoré je ťažiskom

of any scientific discipline,

akejkoľvek vedeckej disciplíny,

or the fact that some properties are invariant

prípadne fakt, že niektoré vlastnosti sa počas

under some transformations.

niektorých premien nemenia.

And all this is something that a very young child

A toto všetko môže veľmi malé dieťa

can pick up using such mobile apps.

pochopiť použitím takýchto mobilných aplikácií.

So presently, we are doing the following:

Takže momentálne sa venujeme tomuto:

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

v prvom rade rozkladáme osnovy pre základné a stredné školy

into numerous such apps.

na nespočet takýchto aplikácií.

And because we cannot do it on our own,

A pretože to nedokážeme spraviť sami,

we've developed a very fancy authoring tool

vytvorili sme úplne perfektný nástroj pre tvorcov,

that any author, any parent or actually anyone

ktorý môže akýkoľvek učiteľ alebo rodič – vlastne hocikto,

who has an interest in math education,

koho zaujíma učenie matematiky –

can use this authoring tool to develop similar apps

použiť, aby bez programovania vytvoril

on tablets without programming.

podobné aplikácie pre tablety.

And finally, we are putting together an adaptive ecosystem

A na záver dávame dokopy adaptívny ekosystém,

that will match different learners

ktorý bude vhodný pre rôznych žiakov

with different apps according to their evolving learning style.

s rôznymi aplikáciami podľa toho, ako sa rozvíja ich učebný štýl.

The driving force behind this project

Hnacou silou tohto projektu

is my colleague Shmulik London,

je môj kolega Shmulik London a...

and, you see, just like

viete, práve tak, ako to

Salman did about 90 years ago,

Salman robil pred 90 rokmi –

the trick is to surround yourself with brilliant people,

trik je v tom, obklopiť sa úžasnými ľudmi,

because at the end,

pretože koniec koncov,

it's all about people.

vždy je to o ľuďoch.

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

A pred pár rokmi som sa prechádzal po Tel Avive

and I saw this graffiti on a wall,

a videl som na stene graffiti,

and I found it so compelling

a boli také pôsobivé,

that by now I preach it to my students,

že teraz to hlásam svojim študentom

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

a rád by som to zvestoval aj vám.

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

Netuším, koľko z vás pozná

with the term "mensch."

termín „mentch.“

It basically means to be human

V podstate to znamená byť človekom

and to do the right thing.

a robiť správnu vec.

And with that, what this graffiti says is,

A teda toto graffiti hovorí:

"High-tech schmigh-tech.

„High-tech, Schmai-tech.

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

Najdôležitejšou vecou je byť mentch.“ (Smiech)

Thank you. (Applause)

Ďakujem. (Potlesk)

(Applause)

(Potlesk)