LOBO TIC: Actividades árboles de decisión

Los árboles de decisión cumplen un papel fundamental en el campo de la inteligencia artificial. Son herramientas importantísimas para modelar y estructurar procesos de toma de decisiones.

Se trata de una representación visual de cómo los algoritmos analizan datos: cada rama simboliza una elección de la que surgen otras dos nuevas ramas, cada una de las cuales señala un resultado específico.

A continuación expondré una secuencia didáctica que puede servir como base para trabajar el concepto de árbol de decisiones en el área de Ciencias Naturales para clasificar vertebrados.

1. Características de los diferentes grupos de vertebrados.

1.1. Recordamos las características mediante un brainstorming. Se van apuntando las características en la pizarra agrupadas por grupos de vertebrados

Mamíferos

Aves

Peces

Reptiles

Anfibios

1.2. Individualmente se completa una ficha-resumen sobre los vertebrados y hacer un dibujo de cada tipo:

MAMÍFEROS	Piel cubierta de __________. Respiran por ____________. Reproducción ___________. Suelen tener ______ patas, y algunos tienen cola.
AVES	Piel cubierta de __________. Patas cubiertas de ________. Respiran por _________. Reproducción ___________. Suelen cuidar de sus _________ y crías. Boca en forma de ________. Extremidades delanteras en forma de _____.
PECES	Piel cubierta de __________. Respiran por ____________. Reproducción ___________. No suelen cuidar de sus _________ y crías. Extremidades en forma de ________ y cola.
ANFIBIOS	Piel _________. Respiran por _________ y por la _______. Reproducción ___________. No suelen cuidar de sus _________ y crías. Sus crías son muy diferentes de los adultos: sufren una ____________. Algunos tienen ________ y 4 patas del mismo tamaño. Otros no tienen ________ y sus patas traseras están más desarrolladas.
REPTILES	Piel cubierta de __________. Respiran por ___________. Reproducción ___________. No suelen cuidar de sus _________ y crías. Serpientes: no tienen __________. Tortugas: Tienene un __________. Lagartos y _________: Tienen cola y patas pequeñas.

2. ¿Cómo diferenciaría un animal mediante una imagen un robot?

Al tratar de diferenciar un animal mediante una imagen algunos detalles no los vamos a poder distinguir. ¿Cuáles serían las características más relevantes de cada grupo?

2.1 Entre toda la clase pondremos un "peso" a cada característica de las aves, es decir, las ordenaderos empezando por 1 (esto no se puede saber por una foto) hasta el número mayor (esta es la mejor pista) imaginando que somos un robot que no tiene experiencia previa y no puede juzgar nada, sólo trabajar con datos muy básicos)

Por ejemplo:

AVES

Piel cubierta de plumas. (Quizás no se vea claramente en la foto, 2 puntos)
Patas cubiertas de escamas. (Probablemente no se pueda distinguir en la foto, 1 punto)
Respiran por pulmones. (Esto no lo podemos saber, 0 puntos)
Reproducción ovípara. (Esto no lo podemos saber, 0 puntos )
Suelen cuidar de sus huevos y crías. (Esto no lo podemos saber, 0 puntos)
Boca en forma de pico. (Esto se ve muy cláramente, 4 puntos)
Extremidades delanteras en forma de alas. (Es fácil de ver si las tiene extendidas, si no no, 3 puntos)

2. 2 En pequeños grupos harán lo mismo con el resto de grupos de invertebrados

2.3 Puesta en común:

¿Qué grupos han sido más fáciles de diferenciar?
¿Cuáles son más difíciles?
¿Por qué?
Acuerdo grupal, tras comparar trabajos y discutirlos, de las carácterísticas que más peso pueden tener en cada grupo.

3. ¿Quien es quien?

3.1. Por parejas crearán 5 tarjetas con los 5 grupos de vertebrados. Después, por turnos, una persona pensará en uno de ellos. La otra formulará preguntas de Sí o No aludiendo a las características trabajadas. Jugarán durante 15 minutos, recordándoles que deben prestar a tención a las preguntas, tratando de descubrir cuales funcionan mejor y por qué.

3.2. Puesta en común

¿Qué grupos han sido más fáciles de diferenciar?

¿Cuáles son más difíciles?
¿Qué preguntas funcionaban mejor?
¿Cuál sería el orden ideal de preguntas para conseguir descubrir el grupo de cualquier animal en con el menor número de preguntas?

4. Árbol de decisiones

Con todos los datos recogidos cread un árbol de decisiones que permita clasificar los tipos de vertebrados de forma eficaz. Podéis empezar así:

Ejemplo de cómo podría quedar:

5. Lo pasamos a Scratch

Ahora vamos a hacer un proyecto de Scratch con este árbol de decisión.

Puedes ir anidando las preguntas de esta manera:

Ejemplo: https://scratch.mit.edu/projects/923135959/

6. Un proyecto más visual

En la siguiente fase vamos a hacer un proyecto más interesante, con animaciones, para que sea más visual. Una pelota irá haciendo un recorrido hasta acabar en una caja para descubrir de qué tipo de animal vertebrado se trata. Aquí hay un ejemplo de cómo ir anidando la programación del gato.