Forelæsning: Sandsynlighedsregning, tegnefilm og computerspil

Forelæsningen handler om anvendelse af elementær sandsynlighedsregning i computeralgoritmer. I forelæsningen forklares, hvordan sandsynlighedsberegning bruges i computere, så de, næsten uden menneskelig medvirken, selv kan skabe animerede fugleflokke til tegnefilm, selv kan skrive historier, vejrudsigter og sportsnyheder og selv kan lave landskaber, labyrinter og lydkulisser til computerspil.

Computere bruger bl.a. sandsynligheder til at skabe varieret indhold i computerspil. F.eks. vælger computeren næste brik i et tetrisspil ved hjælp af tilfældige tal, så de enkelte brikker kommer tilfældigt og med en ønsket sandsynlighed. Sandsynligheder bliver også brugt til at skabe lydkulisser til scener i et computerspil. F.eks. vises i forelæsningen hvordan algoritmer udformet i lydværktøjet Pure Data kan bruges til at skabe en lydkulisse af et havnemiljø med måger, tågehorn, vind og bølgeskvulp. Fidusen er at lydkulisser skabt på denne måde kan klinge i lige så lang tid spillet kræver, uden at der vil være gentagelser. Allerede på Mozarts tid blev sandsynligheder brugt til at spille op til dans med varierede menuetter. Terningkast blev brugt af musikerne til at vælge næste takt, som skulle spilles i en menuet. Dermed blev menuetterne forskellige fra gang til gang.

Forelæsningen sætter fokus på:  

  • Hvordan algoritmer til computere kan udformes, så computere kan skabe indhold i tegnefilm, historier og computerspil.
  • Brug af sandsynligheder og sandsynlighedsfordelinger i computeralgoritmer til at skabe varieret indhold fra gang til gang.
  • Hvordan algoritmeskabeloner f.eks. i lydværktøjet Pure Data kan bruges til at skabe forskellige lydkulisser som f.eks. lyden i kantinen på et gymnasium, eller lyden af en fodboldkamp

Hvordan kan forelæsningen bruges i undervisningen:

  • Forelæsningen berører kernestof (kombinatorik, sandsynligheder, udfaldsrum og fordelinger) og supplerende stof (eksponentielfordelingen) i matematik A.
  • I traditionel anvendelse af sandsynlighedsregning og statistik analyseres indsamlede data. I forelæsningen vises en anden vinkel på anvendelse af sandsynlighedsregning, når sandsynligheder benyttes af computeralgoritmer til at generere varierende fænomener efter forskellige diskrete og kontinuerte sandsynlighedsmodeller.
  • Forelæsningen giver et udgangspunkt for at forstå og diskutere, hvordan computeralgoritmer f.eks. genererer nyheder på sociale medier som Facebook eller genererer reklamer målrettet brugere af f.eks. YouTube, DMI og Amazon.  

Vigtig information om forberedelse og opfølgning på forelæsningen:

Der er udarbejdet et webbaseret materiale som illustrerer, hvordan en computer kan generere f.eks. skrabelodder ved ar bruge sandsynligheder og deskriptiv statistik. Dette materiale kan med fordel benyttes inden forelæsningen sammen med en gennemgang af eksempler på diskrete udfaldsrum og diskrete sandsynlighedsfordelinger. I forelæsningen introduceres den kontinuerte eksponentialfordeling. Det webbaserede materiale udbygger brugen og forståelsen at eksponentialfordelingen. Dette kan benyttes efter forelæsningen. 

Linket til webbaseret materiale følger snarest.