Umjetna inteligencija (UI) je naziv koji pridajemo svakom neživom sustavu koji pokazuje sposobnost snalaženja u novim situacijama (inteligenciju). Engleski naziv za umjetnu inteligenciju je artificial intelligence skraćeno AI. Svaku računalnu umjetnu inteligenciju namijenjenu rješavanju problema nazivamo ograničenom UI. Čovjek još nije u stanju proizvesti umjetnu inteligenciju koja bi se približila čovjekovoj i svjesno razumijevala i rješavala probleme.

Sudionici radionice će naučiti osnovne koncepte umjetne inteligencije s naglaskom na konektivizam (umjetne neuronske mreže). Kreirati će jednu višeslojnu neuronsku mrežu koja će predstavljati sustav za klasifikaciju slova. Potom će podvrgnuti neuronsku mrežu fazi učenja sa skupom primjera i na kraju fazi testiranja, validacije i analize sustava.

Rijkeova cijev

Iskorištavanje alternativnih izvora energije postalo je od velike važnosti, a od svih obnovljivih izvora najizdašnije je Sunce. Među mnogim uređajima za pretvaranje Sunčeve energije u druge, nama korisne oblike, posebno je interesantna Rijkeova cijev. To je termoakustička naprava koja se sastoji od cijevi napunjene plinom u koju je ugrađena grijaća mrežica. Nju grije Sunčevo zračenje, i kada dostigne dovoljno visoku temperaturu u cijevi se pobuđuje akustički stojni val. Tako Rijkeova cijev direktno pretvara Sunčevu energiju u akustičku, koja se dalje lako i efikasno može pretvoriti u električnu. Velika prednost cijevi je što nema pokretnih dijelova, vrlo je otporna na vanjske utjecaje i pokazuje prilično veliku iskoristivost.

Tokom radionice proučavat ćemo osnovni princip rada cijevi, izraditi jednostavnu modelnu cijev te pokušati konstruirati pravu solarnu cijev.

E. Coli- modelni organizam u molekularnoj biologiji

Escherichia coli (skraćeno E. Coli) je vjerojatno najpoznatija bakterija na svijetu koju je još davne 1885. godine otkrio njemačko-austrijski pedijatar i bakteriolog Theodor Escherich.

Riječ je o bakteriji koju inače smatramo korisnom jer je normalan stanovnik u  crijevima mnogih životinja pa tako i čovjeka gdje pomaže u probavi hrane. No, ako primjerice mutira u soj, koji je patogen, može uzrokovati različite bolesti, prije svega upale mokraćno-spolnog sustava i crijevne bolesti.

Ova radionica će se baviti s E.coli u aspektu modelnog organizma u molekularnoj genetici te će se polaznici upoznati s pojmovima kao što su mutant i divlji tip. Imat ce priliku u praksi nasađivati vlastite mutante na različite podloge. Promatranjem kako se njihove kolonije mutanata ponašaju u određenim uvjetima moći će zaključiti o ulozi pojedinih gena u metabolizmu E.coli i zašto ta otkrića mogu imati značaj ne samo za prokariote, već i za eukariote.

Računalni dizajn lijekova

Fiziološki procesi u ljudskom tijelu uvelike se oslanjaju na proteine, molekulske strojeve koji obavljaju niz zadataka – detektiraju svjetlost u oku, pomažu u prijenosu impulsa u živcima, pokreću mišiće i kataliziraju biokemijske reakcije kojima iz hrane dobivamo energiju. U bolestima, ovi procesi mogu poći krivim tijekom, bilo zbog infekcije, starenja ili toksina iz okoliša. Ponekad je korisno zakočiti (inhibirati) aktivnost određenog proteina da bismo izliječili bolest ili olakšali simptome. Tako primjerice najpoznatiji lijek, Aspirin, inhibira enzim ciklooksigenazu time smanjujući bol i upalu.

U ovoj radionici, usredotočit ćemo se na tri proteina: ciklin-ovisna kinaza 2, faktor zgrušavanja Xa, te alfa-1a adrenoreceptor. Ovi proteini su moguće ‘mete’ u liječenju tumora, krvnih ugrušaka i visokog krvnog tlaka. Promatrajući skupine poznatih molekula-inhibitora, nastojat ćemo dizajnirati nove uspješne inhibitore, čiju ćemo aktivnost predviđati upotrebom algoritama strojnog učenja, kao npr. stabala odlučivanja ili metode potpornih vektora (support vector machine). Konačno, upotrebom AutoDock programa predočit ćemo si kako novostvoreni inhibitori pristaju (engl. docking) u protein-metu.

Izolacija biljnih pigmenata

Pigmenti su tvari različitog kemijskog sastava koje su nositelji boje u živim organizmima. Obojenost biljaka često nije posljedica prisustva samo jednog pigmenta već proizlazi iz međusobne interakcije nekoliko različitih pigmenata i upravo zato listovi mogu biti zelene, crvene ili žute boje. U radionici će se izolirati zeleni pigmenti (klorofil a i klorofil b) iz špinata, narančasti pigmenti (ß – karoten) iz mrkve i crveni pigment (likopen) iz rajčice.

Usprkos razvoju sintetske organske kemije, mnogi prirodni spojevi se još uvijek ne mogu sintetizirati ili je sinteza prekompleksna. Upravo zato je izolacija još uvijek često korišten postupak. Tijekom izolacije koristiti će se razne tehnike organske kemije, poput ekstrakcije, tankoslojne i kolonske kromatografije.

„Scientia potestas est!“ (Znanje je moć!), rekao je sir Francis Bacon. Znanstvenici su od početka racionalne misli bili svjesni odgovornosti koja dolazi sa znanjem i širokim implikacijama koje njihov rad može imati. Upravo zbog toga, znanost je tijekom povijesti često bila ograničavana, krivo interpretirana i nadasve iskorištavana za loše svrhe, a znanstvenici ponekad proganjani ili čak osuđivani na smrt, npr. Giordano Bruno. Razvojem liberalnog društva, znanost je dobila bar virtualnu slobodu, no u takvom okruženju, znanost je postala Damaklov mač- velika šansa čovječanstva ili ono što će ga dokinuti. Mnogi su se velikani poput Nobela ustoličenjem Nobelove nagrade ili iskazima Russell- Einsteinovog manifesta odlučili izraziti svoje zabrinutosti o opasnostima krivo korištenog znanja. Bioetika, GMO, virtualna stvarnosti, nuklearna energija itd. su samo neki od primjera.

Tokom radionice pokušat ćemo razviti debatu o potonjim problemima te kao rezultat izraziti mišljenje sudionika Škole na demokratski način.