JAHANGIR ALMASI &K IAV ASH KASBI
Ett komplett läromedel för ARTART01
AI nivå 1för gymnasiet
Ettkomplettläromedel förARTART01
Jahangir Almasi KiavashKasbi
AI nivå 1 ni
för gymnasiet gy
Ettkomplettläromedelför
Förlag: BoD·Books on Demand,Östermalmstorg1, 11442Stockholm,Sverige,bod@bod.se
Tryck: LibriPlureos GmbH,Friedensallee 273, 22763Hamburg,Tyskland
ISBN: 978-91-8114-912-8
©2025 Jahangir Almasi,Kiavash Kasbi
Alla rättigheterförbehållna.Ingen delavdenna bokfår reproduceras, lagras ellerdistribuerasinågon form utan skriftligt tillståndfrånförfattaren utom idefallsom tillåtsenligtsvenskupphovsrättslag.
Bildkällor &AI-genererade bilder
Majoritetenavbildernai dennabok är AI-genererade ochhar skapatsmed verktygsom DALL·E,MidJourneyoch liknande generativa AI-plattformar.Deanvänds enbart förpedagogiska ändamåloch är inte skyddade av tredje partsupphovsrätt.
Referensstil &källhänvisning
Dennabok följer APA-systemet förreferenseroch källhänvisningar
Alla källor är granskadeoch valdaenligtetableradeakademiskastandarder
Kontakt& feedback
Förfrågorominnehållet, bildkällor ellerupphovsrätt,vänligenkontakta:
�� jay@smartschools.ai
�� kia@smartschools.ai
Innehållsförteckning
Kapitel2:De
Artificiellintelligens:En gren av datavetenskap52
1. AI ochdessfunktioner53
2. AI-metoder ochtekniker54
3. Maskininlärning: HurAIlär sigfråndata55
Djupinlärning: Ettstegdjupare iAI56
Neuralanätverk –Maskinens vägtilltänkande57
AI ochspråk:Naturligspråkbehandling (NLP)i praktiken61
Datakvalitetensbetydelse förframgångsrika AI-system64
Introduktion till sökalgoritmer69
av Kapitel2
Kapitel3:Maskininlärning (ML) –Lärande förintelligentasystem78
Historiskutvecklingavmaskininlärning 79
Olikatyper av maskininlärning82
Del1:Övervakad inlärning–Lär medfacit ihand83
Regression –Att förutsägaframtiden 86 Det finnstvå huvudtyper av regression:86
Del2:Oövervakadinlärning –Hitta mönsterutanfacit 89 Praktiskaverktyg ochmetoder förmaskininlärning 92 Steget motförstärkt inlärning95
Del3:Förstärkt inlärning–Läraavframgångoch misstag96
Jämförelse av de tretyperna av maskininlärning97
Varför är maskininlärningviktigt?99
Begränsningari maskininlärning100
Bias imaskininlärning
Kapitel4:Generativ AI –Kreativitet utan gränser107
Etiska utmaningar ochrisker122
Kulturelloch global påverkan av generativAI125
Storaaktörer inom generativAI127
GenerativAI: Framtidens möjligheteroch utmaningar
av Kapitel4
Reflektion,övning&debatt133
Kapitel5:AI:spåverkanpåsamhällssektorer–arbete, utbildning ochhållbar utveckling
AI ochekonomin: Arbetsliv, forskningoch ojämlikhet 141
AI ochhållbar utveckling –Energi, resurser ochklimatlösningar 143
AI ochmiljöpåverkan –hållbar teknik medbaksidor145
AI isjukvården–Diagnostik, patientövervakning ocheffektivisering 146
AI ochjämställdhet– rättvisa algoritmer ochkönsbias148
AI iutbildning–tillgång, anpassning 149
AI-litteracitet–förståelse, kritiskt tänkande ochansvar150
�� Sammanfattning av Kapitel5 154
�� Reflektion,övning&debatt155
Kapitel6:IntroduktiontillAIi kultur,etikoch samhälle 159
AI ipopulärkulturen:Frånscience fictiontillverklighet159
Etiska perspektiv på AI-utveckling161
Dataetik ochansvarsfull hanteringavpersonuppgifter 163
Juridik, lagaroch regler förAI– Rättssäkerhetiendigital värld168
AI ochlagstiftning –Reglering förensäker framtid169
Människa ochAI– olikastyrkor 171
�� Sammanfattning av Kapitel6 173 �� Re
Kapitel7:Framtidensintelligentasystem177
AI ochNobelpriset 177
Framtidsvisioner:Vad väntar ossmed AI?182
AI ochsjukdomsprevention: Framtidens hälsovård184
Etiska ochjuridiska utmaningar:Gränsen mellan människa ochmaskin186
Kvantdatorer ochAI-hårdvara:Framtidensteknikrevolution189
AI ochmakt: Hursupermakter uppnår dominans 193
Etiska ochstrategiska utmaningar 195
�� Sammanfattning av Kapitel7 197
�� Reflektion,övning&debatt198
Kapitel8:AIi praktiken202
Projekt1:UtforskaNLP ipraktiken medLiner.ai204
Projekt2:Utforskaoch lösbiasi AI –orsaker,konsekvenseroch lösningar211
Projekt3:UtforskaAI-agenteroch spelagenter217
Projekt4:Regressionmed Google Colab225
Projekt5:Klustring medOrangeDataMining228
Projekt6:Skapa ditt eget AI-projekt medoövervakadinlärning 237
Projekt7:Upptäck generativAIi praktiken! 242
Projekt8:Skapa dinegenGPT 245
Projekt9:Klassificering medGoogleTeachable Machine248
Laboration 1: Förutsäg framtidenmed AI –Regressioni Google Colab256
Laboration 2: Klustringi praktiken–Upptäck mönsteridatamed AI 260
Förord
Artificiellintelligens förändrarvärlden isnabb takt.Den kanförutsäga sjukdomarinnan symtomuppstår,skapa bilder somaldrigtidigare existeratoch analyseraglobala dataströmmar snabbare än någonmänniskakan föreställa sig. Dessadataströmmaromfattaralltfrånsociala medier ochGPS-system till väderprognoser ochekonomiskatransaktioner.Dessa avancerade system hjälpeross atttolka ochanvända enorma informationsmängderpåsättsom tidigare varitomöjliga. Detärintelängrescience fiction–intelligentateknologierärhär föratt stanna.
Denhär bokenvändersig till alla gymnasieelever,oavsett bakgrund,som vill förstå och utforskaartificiellintelligens.Med tydligaförklaringar, konkreta exempeloch uppgifter som gradvisbyggerupp förståelsen, kandusom läsare antingen ta dina första steg in iAI-världen ellerfördjupadinakunskaper om du redanhar erfarenhet av programmering. Föratt möta olikainlärningsstilarhar vi inkluderat steg-för-steg-laborationer ochinteraktiva resurser som kompletterar texten.
Underarbetet meddenna bokhar vi byggtvidarepådekunskaper vi förvärvatgenom attsjälva studeraAIi akademiska kurser.Dessa studierhar inte bara fördjupatvår egen förståelse av artificiellintelligens,utanockså gett ossvärdefullainsikterihur ämnetbästkan introduceras ochläras ut på gymnasienivå.Vihar kombinerat dessainsiktermed omfattande research från pålitligakällor, såsomböcker, vetenskapligaartiklaroch aktuella nyheter. Dessutom harvianvänt AI-verktyg föratt struktureramaterialet, generera bilder ochbearbetainformation,vilket göratt bokenspeglar AI:s praktiskatillämpningar.Samtidigt utvecklasAIienrasande takt, ochnya verktygoch metoderdyker ständigt upp. Vi hardärförvaltatt ha en öppeninställning till AI-verktyg iundervisningen, så atteleverintebegränsas till de verktygsom finnsidag, utan ocksåuppmuntrasatt utforska ochtesta nyalösningar somblirtillgängligaunder kursensgång.
Genomdetta vill vi ge eleverna en dynamisk ochframtidsanpassadförståelseavAI. Vi harlagt stor vikt vidatt anpassainnehålletefter Skolverketsriktlinjeroch skapaenstabilgrund förämnet
Figur0.1:Samarbetetmellanmänniska ochAI–enframtid därteknologi förstärker mänskligaförmågor Förord
artificiellintelligens på gymnasienivå.Frånhösten2024blevAIett eget ämne på gymnasiet, med tvånivåeromvardera 100poäng.Detta markerar ettviktigt steg försvenskutbildning.
Vi hoppas attdenna bokblirett värdefullt stöd förbådelärareoch elever –ett verktygför att förstå AI:s möjligheteroch utmaningar.
Trevligläsning ochlycka till iera AI-studier!
Jahangir Almasi &Kiavash Kasbi Dinröstärviktigför oss–Hjälp ossförbättra nästaupplaga!
En av våra störstainspirationskällorunder arbetetmed dennabok harvarit de insikter och förslagvifåttfrånkollegoroch lärare runt om ilandet. GenomvåraAI-kurser ochsamarbeten harvihaft förmånen attdiskutera medpedagoger somdelar vårpassion föratt integreraAIi undervisningen.Många av de exempel, övningar ochverktyg somduhittariboken är resultatet av dessasamtal.
Vi vill fortsättaatt utveckla materialet så attdet blir ännu merrelevantoch användbart förbåde lärare ochelever. Därför vill vi bjudaindig attdeladinatankaroch idéer!
• Harduönskemålominnehåll, verktygeller någotområdedutyckerborde fördjupasinästa upplaga?
•Saknardunågot ellerhar du stöttpå utmaningar därvikan bidramed merstöd?
Hörgärna av dig–vilyssnar ochvärdesätter dina synpunkter!
�� Kontakta oss:
•JahangirAlmasi: jay@smartschools.ai
•Kiavash Kasbi: kia@smartschools.ai
•Gåmed ivårtlärarnätverkpåDiscord: https://discord.gg/f2tEtRc38M
Tillsammanskan vi skapaännubättrematerialsom stödjerundervisningenoch görAImer tillgängligt föralla!
Lärarstödoch presentationsmaterial
Föratt underlätta undervisningen harvitagit fram en kostnadsfrilärarstödssidakopplad till kursen AI Nivå1för gymnasiet(GY25)och baseradpåläroboken.Här hittar du:
•PowerPoint-presentationer ochPDF-filertillvarje kapitel
•Kapitel-mindmapsför introduktion ochsammanfattning
•Laborationeroch praktiskaprojekt iGoogleColab (samtoffline-versioner)
•Quiz(medoch utan facit) förallakapitel
•Poddsammanfattningarpåsvenska ochengelska
•Komplettlärarguidemed veckoplanering ochlektionsförslag (tillgänglig vialösenord)
Presentationsmaterialetinnehållersammanfattningar, nyckelbegrepp,diskussionsfrågor och förslagpåhur innehållet kanintroducerasi klassrummet. Detärframtaget somett professionellt ochtryggtstödför digsom lärare –enstabilgrund attutgåfrånoch enkelt anpassaefter din elevgruppoch undervisningssituation
Besök: https://smartschools.ai/lararstod/
Figur0.2:AIförändrar vårvärld –frånautonomafordonoch sjukvårdsinnovationertillsmartastäderoch industriellautomatisering.
Inledning le
Artificiellintelligens (AI) är inte bara en teknik –det är en förändringskraft sompåverkarhela samhället, från våra vardagsrutiner till hurviarbetar,fattarbeslutoch interagerarmed varandra. Oavsett om du vill bliingenjör, läkare,ekonom, musiker, dansare, politikereller entreprenör, kommer AI attspela en roll idin framtida karriär.
Tekniken påverkar redanhur vi skapar konst, analyserar marknader, utvecklarmedicinskabehandlingar ochhanterarsamhällsfrågor. AttförståAIger digdärförett försprång– dethjälper digatt identifieramöjligheter ochutmaningaridin framtida karriäroch gerdig verktygatt utnyttja teknikenspotential på bästasätt.
Hardunågonsinundrathur Spotifykan förutsedin musiksmak, hursjälvkörandebilar fungerareller varför vissajobbförändras itaktmed AI-utvecklingen? Denhär bokenger digbådeen grundläggandeförståelseför intelligenta system ocheninblick ihur de redanformarvärlden omkringoss.
Vi utforskarAIgenom verklighetsnäraexempel,diskussioneroch praktiskaövningar. Vi tittar inte bara på hurAIfungerarrenttekniskt, utan även på hurden påverkar samhälletoch vaddet innebärför osssom individer.
• Vadhändernär AI tarstörreplats ivåraliv?
• Hurkan vi användateknikenför attskapa en bättre framtid?
AI handlarintebaraomframtiden –det handlaromhär ochnu. Oavsettvilkenbransch du siktar på kommer kunskapomAI atthjälpadig attförståteknikens möjligheteroch utmaningar.
•Ärduredoatt utforska AI:s fascinerande världoch se hurdenna teknik formar vårsamtid ochframtid? Då körvi! ��
Översikt över bokens struktur och boke
koppling till kursens centrala innehåll koppli
Denhär bokenger digen bred ochdjupintroduktiontillartificiellintelligens (AI).Den är anpassadefter Skolverketsämnesplan för ArtificiellIntelligens,nivå1och kopplardirekttillkursens centrala innehåll.Varje kapitelärstruktureratför atttäcka både tekniska ochsamhälleliga aspekter ochinnehållerpraktiska övningar ochdiskussioner.
Härärenöversiktöverbokenskapitel ochhur de kopplastillkursens centrala innehåll:
• Kapitel1:Introduktiontillartificiellintelligens
■ Fokus: Definition av AI,desshistoriskabakgrundoch grundläggandebegrepp
■ Kopplartill:
▷ Definition av AI samt centrala begreppinomområdet.
▷ Historiskbakgrundoch förändrade synsättpåAIövertid.
• Kapitel2:AI– Centrala begreppoch metoder
■ Fokus: ViktigaAI-konceptsåsom datavetenskap, neuralanätverk ochprediktion,samt de drivkrafter somliggerbakom AI:s utveckling.Viutforskar ocksåbetydelsenav Natural LanguageProcessing(NLP) –teknikenbakom språkförståelsei AI,samt datakvalitet,som är avgörandeför AI-systemens tillförlitlighet ocheffektivitet.
■ Kopplartill:
▷ Drivkrafter bakomutvecklingenavAI –tekniska, ekonomiska ochsamhälleligafaktorer somdriverAIframåt.
▷ Översikt över användningen av AI inom prediktion,robotik,visionoch språkförståelse (NLP).
▷ Vikten av datakvalitet –hur AI-systemens prestandapåverkasavbristfälliga, partiska ellerotillräckliga data.
• Kapitel3:Maskininlärning (ML) –Lärande förintelligentasystem
■ Fokus: De olikatyperna av maskininlärning(övervakad, oövervakad ochförstärkt inlärning)med praktiskaexempel ochverktyg.
■ Kopplartill:
▷ Översikt av metoderoch algoritmer inom AI,såsom beslutsträd, regression ochmaskininlärning.
▷ Praktisk användning av AI,inklusive problemlösning medklassificering,NLP ochenklare maskininlärning. Översikt
• Kapitel4:Generativ AI –Skapandeavnyttinnehåll
■ Fokus: Dettakapitel introducerar generativAI, dess tekniska grunderoch historiska utveckling.Det behandlarpraktiska tillämpningar, globalaperspektiv, etiska frågor ochframtida möjligheter.
■ Kopplartill:
▷ Definition ochteknik –Vad generativAIär, dess grunder ochskillnaderfråntraditionell AI.
▷ Historik ochanvändningsområden –Milstolparoch exempelfrånkundservice,utbildning,marknadsföring, hälsa, bild-och musikskapande.
▷ Praktiskatillämpningar –Verktyg somChatGPT,DALL-E, Heygen ochGoogleNotebookLM.
▷ Etiska frågor –Deepfakes,bias, integritet ochdesinformation.
▷ Globalaperspektiv –AI:spåverkanpåolika regioner,innovationoch rättvisa.
▷ Framtiden –Vad kangenerativ AI leda till?
• Kapitel5:AIiarbetsliv,utbildningoch vardagsliv
■ Fokus:
AI:s påverkan på samhälle,ekonomi,arbetsmarknad,utbildningoch hållbarhet.Möjligheter, risker ochkonsekvenserför individoch samhälle.
■ Kopplartill:
▷ Makt ochdemokrati –AI:srollipolitik,styrning, yttrandefrihet ochinformationskontroll.
▷ Jämställdhet –Riskerför könsdiskriminering ochmöjligheter till inkludering.
▷ Arbetslivoch ekonomi –Automatisering, nyajobb, finans ochglobalojämlikhet.
▷ Hållbarutveckling –AI:srolli klimatfrågor,resurshantering ochsmartastäder.
▷ Utbildning –Individanpassat lärandeoch AI-assistenter
▷ Vardagsliv –Förändradekonsumtions-och kommunikationsmönster, AI-litteracitet.
▷ Juridikoch rättssäkerhet –Lagar,etikoch regleringavAIisamhället.
• Kapitel6:Etiskaoch samhälleliga konsekvenser av AI
■ Fokus: AI:s etiska frågor,dataintegritetoch ansvar,samtjämförelser mellan mänsklig och artificiellintelligens.Möjligheter,riskeroch konsekvenser förindivid ochsamhälle.
■ Kopplartill:
▷ Etiska dilemman –Värdekonflikter, autonomi,ansvaroch AI ibeslutmed mänskliga konsekvenser.
▷ Lagaroch reglering –Juridiska ramarför AI,GDPR, AI Act.
▷ Dataintegritet ochansvar –Hur AI hanterar personuppgifter,säkerhetoch övervakning.
▷ Bias ochrättvisa –Diskriminering, partiska algoritmer ochojämlikhetisamhällstillämpningar
▷ Yttrandefrihet ochinformationspåverkan –AI:srolli filterbubblor, desinformation och digitalt inflytande
▷ AI vs människa –Skillnaderi kreativitet, emotionell intelligens, empati ochförmåga atttaansvar.
▷ Demokratioch samhällsnormer –AI:spåverkanpåmaktbalans, tillit,normbildning ochsociala strukturer.
• Kapitel7:FramtidensAI– makt,forskning ochsamhälle
■ Fokus: Visioner förAI:sframtidautveckling, dess påverkan på arbetsmarknadenoch globala utmaningar.
■ Kopplartill:
▷ Etiska ochjuridiska frågor isamband medAI:sutveckling.
▷ Framtidsvisioner förAI:srolli samhället.
• Kapitel8:Fördjupande projektoch laborationer
■ Fokus: Praktiskaprojekt somtillämpar AI-tekniker, såsommaskininlärning,NLP och generativAI, medverktyg somGoogleColab ochTeachable Machine.
■ Kopplartill:
▷ Översikt över processenför problemlösning medAI.
▷ Praktisk användning av AI iproblemlösningoch metoderför enklareträning av AI
Denhär översikten visarhur varjekapitel är strukturerat föratt ge en bred förståelse av AI samtidigtsom kursenscentralamål täcks. Fördjupanderesurseroch ytterligarematerial, som ordlistor, finnsi bilagornaislutetavboken.
Måloch lärandemål
Bokens övergripande måläratt ge eleverna en djupareförståelseför AI:s principer, tillämpningar ochsamhälleligakonsekvenser. Genomatt studeradenna bokkommerelevernaatt kunna:
•Förklaragrundläggande AI-koncept ochidentifieradeviktigasteteknikernaoch metoderna.
•Förståhur AI påverkar olikadelar av samhället, från arbetslivettillmiljöfrågor.
•Analysera ochdiskutera etiska ochsamhälleligaaspekteravAI-användning
•Genomföra enklareAI-övningar ochreflektera över skillnaderna mellan mänskligtoch artificiellt beslutsfattande.
•Använda AI-verktyg ochöva på problemlösning medAIpåengrundläggande nivå.
Rekommenderattillvägagångssätt föratt användaboken
Studeravarje kapitelnoggrant
Börjamed attförstådegrundläggande begreppeninnan du gårvidare. AI är ettkomplext ämne,och en starkgrund är avgörandeför attkunna ta siganmer avancerade delar.
Utförövningarnai slutet av varjekapitel
•Övningarnaärutformade föratt hjälpa digtillämpateorinpraktiskt,befästa dinförståelse ochutvecklaett kritiskt förhållningssätt till AI.
•Diskutera gärnasvaroch funderingarmed klasskamratereller dinlärareför attfånya perspektivoch ifrågasättaolika synsätt.
Använd diskussionsfrågorna
•Reflektera över AI:s påverkan på samhället, dess möjligheteroch etiska utmaningar.
•Diskussionsfrågorna är särskilt utformadeför attstimulera kritiskt tänkande,hjälpadig analysera AI ur olikavinklar ochutvecklaendjupare förståelse av teknikensrolliframtiden.
Testadinakunskaper ochförstärklärandet
•Efter attduhar studerat ettkapitel ochgjort övningarna,kan du testadinakunskaper med hjälpavdet quiz som finnsislutetav kapitlet.
• Förrepetitionoch ettmer effektivt sätt atttatilldig innehållet kanduävenlyssnapåden podd somhör till varjekapitel.Poddarnager en sammanfattning ochlyfter fram viktigaaspekter på ettlättillgängligt sätt.
AI
NIVÅ 1FÖR GYMNASIET
Skolverkets nya kursplan (GY25)
Den komplettaguidenför attundervisa artificiell intelligens enligt
Från och med höstterminen 2024ärartificiell intelligens (AI) ettnytt ämne isvenska gymnasieskoloroch inom vuxenutbildningen. Den här boken ger lärareett pedagogiskt, konkret ochstrukturerat stöd föratt undervisa AI, oavsetttidigareerfarenhet.
Med tydliga förklaringar,praktiska projekt och en starkkoppling till kursplanens centrala innehåll fåreleverna en grundläggande förståelse för AI:s teknik, samhällspåverkan ochetiska dimensioner. Genom övningar och projektfår de arbeta kreativt och undersökande medolika AI-verktyg, till exempel GoogleTeachable Machine,Google Colab och Orange Data Mining,samtidigt somdeutvecklar kritiskt tänkande och digital kompetens
Till boken finns omfattande stödmaterial förbåde lärareoch elever, tillgängligtonline.Det inkluderar quiz, poddar,föreläsningsmaterial, planeringsförslag och digitala resurser som görundervisningenmer engagerande och lättillgänglig.
Att förstå AI är inte längrebaraenteknisk färdighet,utanen nyckelkompetens iett digitalt samhälle iständig förändring.
OM FÖRFATTARNA
Jahangir Almasi(Jay) är civilingenjör idatateknik ochförsteläraremed uppdrag attutveckla AI i undervisningen. Hanhar lång erfarenhetavatt undervisa imatematik,programmering och teknik, ochnominerades till Guldäpplet2017 för sitt arbete med IT iskolan.
Kiavash Kasbi (Kia) är matematiklärare och AIpedagog med bakgrund imatematik,pedagogik och AI-studier.Han arbetarför attgörakomplexa ämnen tillgängliga för unga som vuxna och främja ettansvarsfullt användande av AI