Презентація на тему: «Геометрія штучного інтелекту: як математика навчає машини розуміти світ»
Про матеріал
Презентація для уроку геометрії в 10 класі, яка показує практичне застосування шкільної геометрії у сучасних технологіях штучного інтелекту. Розглядає, як базові поняття курсу - вектори, відстань між точками, кут між векторами, площини та геометричні перетворення - лежать в основі роботи реальних систем: пошукових алгоритмів, рекомендаційних сервісів (Netflix, YouTube, TikTok), розпізнавання облич, автопілотів та мовних моделей. Містить практичне завдання на обчислення евклідової відстані для розуміння принципу роботи рекомендаційних алгоритмів.
Автор: Краснопюр Матвій
2026
Геометрія Штучного Інтелекту
Як математика навчає машини розуміти світ
Чому саме геометрія?
Штучний інтелект не «думає» як людина. Він не розуміє слів,
картинок чи пісень так, як ми. Замість цього він перетворює все на
числа - і працює з ними як із точками в просторі. Кожне слово,
кожне зображення, кожен звук у ШІ перетворюється на набір
координат. І тут на сцену виходить геометрія. Те, що ви вивчаєте в 10
класі - вектори, відстані, кути, перетворення - це той самий
інструментарій, який використовують розробники Google, TikTok,
ChatGPT та автопілотів Tesla. Без геометрії сучасний ШІ просто не
існував би.
ChatGPT, Google Translate, рекомендації YouTube та Spotify — всюди під капотом працює геометрія.
2026
Вектори: від площини до
тисячі вимірів
Вектори, які ви знаєте
Геометричні адреси слів
Векторна арифметика
У геометрії 10 класу вектор має дві
координати: x і y. Наприклад, AB =
(3; 4). Це проста ідея - кожна точка
має свою адресу на площині. Але
що, якщо точка має не 2, а 768
координат? Або 1536? У ШІ кожне
слово перетворюється на вектор у
багатовимірному просторі.
Це
називається
embeddings
-
«вкладення».
Слова
зі
схожим
значенням стають близькими точками
в просторі. «Король» і «королева» -
сусіди. «Король» і «яблуко» - далекі
знайомі. Так ШІ розуміє сенс, навіть
не знаючи мови.
З векторами можна рахувати!
«Париж» - «Франція» + «Італія»
≈ «Рим». ШІ вирішує це як
звичайне векторне рівняння.
Координати слова «кіт» - це
набір із 768 чисел, наприклад
(0.12; −0.45; 0.89; ...).
2026
Ви знаєте цю формулу з геометрії. Вона обчислює відстань між
двома точками на площині. Але ШІ використовує ту саму формулу -
тільки з тисячею координат замість двох. Чим менша відстань між
векторами - тим більша схожість між об'єктами. Так працює пошук
схожих товарів на Amazon, рекомендації фільмів на Netflix, пошук
дублікатів документів і навіть розпізнавання облич. Коли TikTok
радить вам відео - він шукає найближчих сусідів вашого вектора
вподобань у багатовимірному просторі.
Евклідова відстань: формула,
яку знає кожен
2026
Коли пошуковик знаходить потрібну статтю - він
шукає не точне слово, а близький напрям вектора.
Кут 0° означає повну схожість, 90° - нейтральність,
180° - протилежність.
Косинусна
подібність: кут
між векторами
Іноді ШІ не цікавить відстань між точками - а кут
між напрямками векторів. Два документи можуть
бути різної довжини, але про одне й те саме. Тоді ШІ
рахує косинус кута між їхніми векторами.
Якщо cos(
α
) ≈ 1 - вектори спрямовані майже в одну
сторону, тексти про одне. Якщо cos(
α
) ≈ 0 - теми не
пов'язані. Якщо cos(
α
) < 0 - протилежні думки. Ця
формула з геометрії 10 класу лежить в основі Google
Search та YouTube Recommendations.
2026
Геометричні перетворення:
обертання, зсув, масштаб
У геометрії ви вивчаєте перетворення: паралельне перенесення,
поворот, симетрія, гомотетія. Ці операції залишають фігуру «такою
самою» - просто змінюють її положення чи розмір. ШІ використовує
це в комп'ютерному зорі. Коли автопілот Tesla бачить машину - вона
може бути ближче чи далі, зліва чи справа, під дощем чи в сонячний
день. Геометричні перетворення дозволяють нейромережі
розпізнати об'єкт незалежно від кута, масштабу чи освітлення. Те
саме з обличчями: система Face ID на вашому телефоні знає, що ви -
це ви, навіть якщо нахилили голову, наділи окуляри чи змінили
зачіску. Бо геометрія зберігає суть.
2026
На площині пряма ділить усе на дві половини: «вище» і «нижче». У
багатовимірному просторі це називається гіперплощиною - вона
ділить простір на дві частини. ШІ використовує це для класифікації:
спам чи не спам, кіт чи собака, хворий чи здоровий. Алгоритм SVM
(Support Vector Machine - «машина опорних векторів») - це чиста
геометрія 10 класу. Він шукає пряму (або площину), яка найкраще
розділяє дві групи точок. Чим далі точка від цієї межі - тим
впевненіше ШІ у своєму рішенні. Це працює у медицині (діагностика
за аналізами), фінансах (оцінка кредитоспроможності) і навіть у
сільському господарстві (визначення стиглості фруктів за фото).
Прямі та площини: як ШІ
класифікує світ
2026
Спробуйте як ШІ: практичне
завдання
01
Обчисліть відстані від А до Б, В і Г.
02
Знайдіть найменшу відстань.
03
Це і буде рекомендація!
Уявіть, що ви - алгоритм рекомендацій. Є 4 фільми, подані як точки
на площині: А(1; 2), Б(3; 4), В(5; 1), Г(2; 5). Користувач подобається
фільм А. Який фільм порадити наступним?
Відповідь: фільм Б, бо відстань √8 - найменша. Це те саме, що
робить Netflix чи YouTube - тільки вони працюють не з двома
координатами, а з сотнями: жанр, актор, рік, настрій, тривалість,
ваші попередні перегляди...
2026
Геометрія = мова Штучного
Інтелекту
Те, що ви вивчаєте зараз у геометрії 10 класу, - це не абстрактна
теорія. Це реальні інструменти, які щодня обробляють мільярди
запитів по всьому світу. Вектори дають адреси слів і зображень.
Відстань допомагає знаходити схоже. Кут між векторами
аналізує зміст. Площини класифікують світ на категорії.
Перетворення роблять ШІ стійким до змін. Кожен раз, коли ви
користуєтесь Google, TikTok, перекладачем або навігацією — за
лаштунками працює геометрія. І чим краще ви її знаєте, тим
легше вам буде зрозуміти технології майбутнього.
2026
Дякую за увагу!
Джерела:
• Геометрія 10 клас (підручники)
• Stanford AI Index Report 2026
• Google AI Blog — Embeddings
• 3Blue1Brown — Neural Networks
• OpenAI — GPT Technical Report
2026
Document Outline
- 2026
- Геометрія Штучного Інтелекту
- Чому саме геометрія?
- Штучний інтелект не «думає» як людина. Він не розуміє слів, картинок чи пісень так, як ми. Замість цього він перетворює все на числа - і працює з ними як із точками в просторі. Кожне слово, кожне зображення, кожен звук у ШІ перетворюється на набір координат. І тут на сцену виходить геометрія. Те, що ви вивчаєте в 10 класі - вектори, відстані, кути, перетворення - це той самий інструментарій, який використовують розробники Google, TikTok, ChatGPT та автопілотів Tesla. Без геометрії сучасний ШІ просто не існував би.
- 2026
- Вектори: від площини до тисячі вимірів
- Евклідова відстань: формула, яку знає кожен
- Косинусна подібність: кут між векторами
- Геометричні перетворення: обертання, зсув, масштаб
- Прямі та площини: як ШІ класифікує світ
- Спробуйте як ШІ: практичне завдання
- Уявіть, що ви - алгоритм рекомендацій. Є 4 фільми, подані як точки на площині: А(1; 2), Б(3; 4), В(5; 1), Г(2; 5). Користувач подобається фільм А. Який фільм порадити наступним?
- Відповідь: фільм Б, бо відстань √8 - найменша. Це те саме, що робить Netflix чи YouTube - тільки вони працюють не з двома координатами, а з сотнями: жанр, актор, рік, настрій, тривалість, ваші попередні перегляди...
- 2026
- Геометрія = мова Штучного Інтелекту
- Дякую за увагу!