這是一部專為中小學(xué)生打造的通識科普書。在人與AI日益交織的時(shí)代,本書幫助孩子們找準(zhǔn)自己的定位,從容迎接未來挑戰(zhàn)。 在人工智能深刻改變我們生活的今天,人與AI的關(guān)系或許可以歸結(jié)為四種角色:使用者、競爭者、制造者、監(jiān)督者。本書從這四個(gè)核心視角出發(fā),帶領(lǐng)小讀者全面認(rèn)識人工智能的本質(zhì)、應(yīng)用與影響。 ?成為智慧使用者(第1章) 從智能家居到短視頻推薦,幫助讀者辨別生活中的真實(shí)AI應(yīng)用,提升主動(dòng)運(yùn)用AI工具改善生活的意識與能力。 ?化身未來制造者(第2、3章) 探索機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理,了解決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等AI核心思維模型,為未來創(chuàng)造AI產(chǎn)品奠定扎實(shí)的知識基礎(chǔ)。 ?晉級高階使用者(第4章) 回顧大語言模型的進(jìn)化歷程,掌握如何讓AI成為寫作助手、情感陪伴者,培養(yǎng)與智能體協(xié)作的下一代核心技能。 ?擔(dān)當(dāng)責(zé)任監(jiān)督者(第5章) 剖析AI應(yīng)用中的時(shí)間沉迷、隱私泄露、算法偏見等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),幫助讀者建立AI使用的安全防線。此外,通過AI在繪畫、駕駛等領(lǐng)域的競爭與合作實(shí)例,幫助讀者理解AI的能力邊界與人類的獨(dú)特優(yōu)勢。
(1)以故事解鎖AI奧秘,從使用者、競爭者、制造者、監(jiān)督者四種視角解析AI科技,引導(dǎo)孩子發(fā)掘自身特長,找到未來自我定位,從容迎接AI時(shí)代。 (2)由一線創(chuàng)新教育名師傾力打造,以互動(dòng)式體驗(yàn),為小讀者的AI通識奠基,且助力STEM、編程、機(jī)器人等創(chuàng)新競賽,讓AI教育真正走進(jìn)課堂與家庭。 (3)精心定制IP角色,呈現(xiàn)全彩精美插畫,并且設(shè)計(jì)分級難度,適應(yīng)不同讀者的閱讀水平,讓AI啟蒙變得輕松有趣。本書不僅是課堂學(xué)習(xí)的有力補(bǔ)充,更是親子共讀的理想之選。 (4)不僅以通俗形象的方式講解科技現(xiàn)象和原理,培養(yǎng)孩子的多維思考能力和成長型思維;還關(guān)注科技倫理,培養(yǎng)孩子的科技善惡觀和成長型思維,開啟真正的智慧之門。
作者的話各位家長和小朋友們,你們好!當(dāng)你翻開這本書時(shí),你就拿到了一把開啟人工智能大門的鑰匙。讓我們一起去探索人工智能的神奇與絢麗吧!你接觸過人工智能嗎?也許你并不確定。當(dāng)你和家人在手機(jī)上瀏覽短視頻時(shí),發(fā)現(xiàn)手機(jī)系統(tǒng)總能推送你喜歡的內(nèi)容,你是否覺得手機(jī)仿佛特別了解你?其實(shí),這是人工智能在背后觀察、理解和預(yù)測你的喜好。它通過分析你在某些視頻上停留的時(shí)間、點(diǎn)贊和評論等行為來判斷你的興趣,進(jìn)而推送類似的視頻給你。當(dāng)你的父母駕車帶你外出時(shí),你可能見過汽車在無人操控的情況下自己轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,甚至可以自動(dòng)停入車位。這背后也是人工智能的功勞,智能系統(tǒng)通過感知周圍環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了對汽車的控制,取代了駕駛員的操作。在家里,當(dāng)你想聽音樂時(shí),你喊出音箱的名字,它就會(huì)播放你喜歡的歌曲。其實(shí),這也是人工智能在幫助你,它識別你的語言,理解你的指令并準(zhǔn)確執(zhí)行。其實(shí),人工智能早已進(jìn)入我們的生活。然而,由于人工智能背后的知識和原理非常復(fù)雜,學(xué)習(xí)它往往顯得困難重重,希望這本書能讓你以更加輕松、有趣、簡明的方式認(rèn)識和了解人工智能。即使將來你并不從事與人工智能相關(guān)的工作,你也生活在一個(gè)充滿人工智能的世界里。在智能化的未來,我們與人工智能的關(guān)系主要有4種:使用者、競爭者、制造者和監(jiān)督者。這4種身份分別意味著什么呢?1. 使用者我們要做主動(dòng)的使用者,讓人工智能為我們所用。小美有一只心愛的貓叫小咪。小美每天去學(xué)校的時(shí)候,最掛念的就是小咪,特別擔(dān)心它會(huì)覺得無聊。今天,小美放學(xué)路上忍不住想看看小咪在家里干什么,于是打開了手機(jī)上的攝像頭軟件。小美盯著屏幕,發(fā)現(xiàn)鏡頭里靜悄悄的,小咪不見了!AI攝像頭具備圖像分析功能,能夠分析拍攝的畫面。它可以將寵物出沒的鏡頭在視頻進(jìn)度條中標(biāo)注出來。視頻播放進(jìn)度條:小朋友們,這是一個(gè)有趣的案例。如果你也想在外面看看家里的寵物,那你知道應(yīng)該選擇哪種攝像頭嗎?你會(huì)使用它的功能嗎?做一個(gè)好的使用者,需要具備兩種素養(yǎng):第一,AI能幫我。在產(chǎn)生某個(gè)需求的時(shí)候,好的使用者能夠想到,此時(shí)可以使用AI技術(shù)來幫助自己。第二,AI我會(huì)用。一個(gè)好的使用者能夠掌握AI技術(shù)的使用技巧。2. 競爭者AI可以幫助我們完成很多任務(wù),但這也不可避免地導(dǎo)致人類和AI之間產(chǎn)生競爭關(guān)系。例如:你正在閱讀的本書中的插圖,是由AI畫師和人類畫師共同創(chuàng)作的,他們之間既有合作,也存在競爭。自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展使一些網(wǎng)約車司機(jī)的工作面臨挑戰(zhàn),引起了許多司機(jī)的抗議。在工廠里,許多曾經(jīng)由人類完成的工作現(xiàn)在都由機(jī)器自動(dòng)完成,導(dǎo)致所需工人的數(shù)量大幅減少。未來還會(huì)有更多的工作,由AI來完成。那么未來你會(huì)選擇什么樣的專業(yè)、什么樣的工作,才不會(huì)被AI替代?現(xiàn)在你要培養(yǎng)什么樣的能力、什么樣的思維,才不會(huì)被AI淘汰?在本書中,我們會(huì)對比人類和AI各自擅長的事情,比較人類和AI思考的方式,培養(yǎng)你思維的深刻性、靈活性、批判性、獨(dú)創(chuàng)性,讓你在AI時(shí)代獨(dú)具競爭力。3. 制造者隨著AI的發(fā)展,未來會(huì)產(chǎn)生許多與AI相關(guān)的新職業(yè),你也可能會(huì)從事與AI產(chǎn)品相關(guān)的工作,比如參與人工智能產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售推廣等環(huán)節(jié)。而在這些工作中,最有價(jià)值的是那些能夠幫助人們解決實(shí)際問題的創(chuàng)意工作。舉個(gè)例子,未來人口老齡化問題可能會(huì)加劇,老年人越來越多。想象一下老年人該如何安享晚年呢?我們可以設(shè)計(jì)一些AI產(chǎn)品,比如:AI管家?guī)屠先速I藥、做飯。AI按摩師幫老人舒緩疲勞、促進(jìn)血液循環(huán)。AI護(hù)工幫行動(dòng)不便的老人翻身、洗頭。讓我們留心觀察生活,發(fā)現(xiàn)讓生活更美好的需求。學(xué)習(xí)AI基礎(chǔ)原理,將技術(shù)用于日常生活,創(chuàng)造屬于你的AI產(chǎn)品雛形吧!4. 監(jiān)督者人工智能的應(yīng)用會(huì)對人類造成傷害嗎?當(dāng)然,人工智能在帶來便利的同時(shí),也潛藏著風(fēng)險(xiǎn):浪費(fèi)時(shí)間:??短視頻推薦算法對你的喜好了如指掌,常常讓人停不下來,耗費(fèi)了大量時(shí)間。以假亂真:??AI生成的圖像愈發(fā)逼真,真假難辨,眼見不一定為實(shí)。限制創(chuàng)造力:??AI寫文章雖然高效工整,但如果過度依賴AI,人類的創(chuàng)造力就可能逐漸趨于僵化,內(nèi)容趨于雷同。因此,在與AI互動(dòng)時(shí)要保持警惕:鑒別信息:??不要認(rèn)為AI說的就一定是對的。至少現(xiàn)階段,AI偶爾會(huì)一本正經(jīng)地胡說八道。保持獨(dú)立:??記住這是AI的觀點(diǎn),而非你自己的。與AI聊天時(shí),要警惕它可能向你灌輸特定觀念,甚至影響你的決策。作為公民,我們有權(quán)對不符合人工智能安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品提出整改要求,甚至要求其下架或關(guān)閉,以保障我們的安全和權(quán)益。讀完這本書后作為使用者,你將學(xué)會(huì)識別哪些產(chǎn)品真正應(yīng)用了AI技術(shù)。作為競爭者,你將了解AI擅長的領(lǐng)域,為未來的職業(yè)選擇提供指引。作為制造者,你會(huì)在書中跟隨角色展開奇思妙想,學(xué)習(xí)AI技術(shù)。作為監(jiān)督者,你將看到生活中AI技術(shù)可能對社會(huì)帶來的負(fù)面影響。朋友們,AI技術(shù)將在未來更加深入地融入我們的生活,變得越來越常見、越來越智能。在這個(gè)嶄新的時(shí)代,AI新物種的誕生讓我們有幸成為歷史的見證者,甚至你也可能會(huì)成為推動(dòng)歷史前進(jìn)的創(chuàng)造者!哈瑩 閱讀指南難度建議在閱讀時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)每一節(jié)標(biāo)題旁邊有兩種不同的圖標(biāo),它們表示該內(nèi)容更適合的年齡段(小學(xué)生和中學(xué)生)。如果某些內(nèi)容你暫時(shí)難以理解,不用著急,也許在未來的某一天,你會(huì)突然領(lǐng)悟其中的奧妙。思維培養(yǎng)本書中的練習(xí),不僅能幫助我們在閱讀時(shí)通過輸出來鞏固輸入,還能有效地訓(xùn)練我們多方面的思維能力,如觀察能力、分類能力、抽象概括能力、聯(lián)想思維能力等。在完成這些練習(xí)時(shí),不妨關(guān)注題目旁的提示語,有意識地進(jìn)行思維訓(xùn)練哦。制訂計(jì)劃讀書就像吃飯,既不能不吃,也不能過量。閱讀本書時(shí),不要一口氣讀完。試著定量閱讀,為自己制訂每天的閱讀計(jì)劃。可以先瀏覽一下目錄,結(jié)合自身情況來安排閱讀量,例如:每天讀一節(jié),或每天閱讀20頁。主要人物介紹美樂一家,帶你探秘AI小美和小樂是幸福的一家人。有一天,他們驚訝地發(fā)現(xiàn),生活中早已悄悄融入了許多AI產(chǎn)品!在AI機(jī)器人小智的帶領(lǐng)下,他們將一起探索這些智能產(chǎn)品和技術(shù),學(xué)會(huì)更好地使用AI,以便有機(jī)會(huì)邁向AI開發(fā)者之路?靵砑尤胨麄,一起踏上AI的奇妙旅程吧!特別鳴謝? 感謝我的愛人對我的支持,他鼓勵(lì)我完成本書的創(chuàng)作。? 感謝迪樂姆創(chuàng)新教育研究院為我提供研究的時(shí)間和空間。? 感謝為人工智能教育提供學(xué)習(xí)資料的社會(huì)各界。
哈瑩一線教師,AI教育實(shí)踐者,深耕STEAM教育領(lǐng)域,擁有豐富的機(jī)器人、創(chuàng)客與人工智能教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在信息科技競賽指導(dǎo)上頻獲佳績,教學(xué)成果突出,并在創(chuàng)新課程研發(fā)方面積累了深厚實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),致力于激發(fā)青少年的創(chuàng)造力。現(xiàn)任教于西安曲江康橋?qū)W校,曾任上海迪樂姆創(chuàng)新教育研究院研究員,期間開展大量機(jī)器人與人工智能課程實(shí)踐。主持研發(fā)了多項(xiàng)優(yōu)質(zhì)的AI創(chuàng)新課程,并在不少學(xué)校成功推廣應(yīng)用。曾參與人工智能教師培訓(xùn)試點(diǎn)課程,為40 公辦學(xué)校教師進(jìn)行信息技術(shù)培訓(xùn)。指導(dǎo)學(xué)生在多項(xiàng)科技競賽中獲獎(jiǎng),比如,在WRO機(jī)器人創(chuàng)意賽榮獲全國一等獎(jiǎng),在FLL機(jī)器人競賽新加坡賽區(qū)取得場地賽滿分佳績,等等。獲得范德比爾特大學(xué)提示詞工程課程與赫爾辛基大學(xué)AI基礎(chǔ)課程認(rèn)證,擅長將前沿科技知識轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的教學(xué)內(nèi)容,致力于培養(yǎng)青少年的科技創(chuàng)新能力,讓更多孩子在人工智能時(shí)代自信前行。
作者的話閱讀指南主要人物介紹特別鳴謝開門!人工智能來啦 / 1你身邊的人工智能 / 2智能家居 3自動(dòng)駕駛汽車 9智能推薦系統(tǒng) 17生成式人工智能 19什么才是人工智能 / 26圖靈測試與中文房間 28人工智能與人類智能 31人工智能的屬性 39容易混淆的概念 42人工智能能為我們做什么 / 49分類問題 49回歸問題 50序貫決策問題 51搜索問題 52我們的收獲 54會(huì)學(xué)習(xí)的人工智能赫敏不用苦讀了 / 57監(jiān)督學(xué)習(xí)這是中杯,這是大杯,這是超大杯 / 59我們的學(xué)習(xí) 59機(jī)器的學(xué)習(xí) 60監(jiān)督學(xué)習(xí)的過程 64無監(jiān)督學(xué)習(xí)爸媽上班我自學(xué) / 68我們的學(xué)習(xí) 68機(jī)器的學(xué)習(xí) 69監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)不同 / 73監(jiān)督學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù) 73無監(jiān)督學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù) 73機(jī)器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)的要求 74監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)的任務(wù)不同 / 77強(qiáng)化學(xué)習(xí)巴甫洛夫與狗 / 80我們的學(xué)習(xí) 80機(jī)器的學(xué)習(xí) 82圖解機(jī)器學(xué)習(xí)算法玩轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)魔法 / 91監(jiān)督學(xué)習(xí):分類問題 91監(jiān)督學(xué)習(xí):回歸問題 95無監(jiān)督學(xué)習(xí):聚類問題 98我們的收獲 106會(huì)推理的人工智能柯南最想要的搭檔 / 109決策樹會(huì)讀心術(shù)的人工智能 / 111博弈樹會(huì)下棋的人工智能 / 121神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聰明的人工智能大腦 / 133神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 134隱藏層 136權(quán)重和閾值 138反向傳播算法 144將問題歸類人工智能解決問題的套路 / 149我們的收獲 161會(huì)聊天的人工智能諸葛亮也只是略懂 / 163AI不斷進(jìn)步他們以前叫我人工智障 / 165打太極是什么意思 166人工智能能聽懂笑話嗎 167自然語言處理懂人類語言的人工智能 / 172翻譯走遍天下都不怕 173文本、語法糾錯(cuò)幫我訂正語文作業(yè) 174斷句春聯(lián)、文言文也能輕松讀 175文字識別提取圖片中的文字 177關(guān)鍵詞云圖關(guān)鍵信息看得見 179文本摘要提煉出最重要的內(nèi)容 180填詞游戲 182讓溝通更溫暖懂情緒的人工智能 / 187AI需要情緒嗎 187AI如何理解情感 193故事大王你的寫作小助手 / 200讓AI編劇本 200難度加大,讓AI編寫寓言和童話 210我們的收獲 215迎接人工智能合作還是挑戰(zhàn) / 217保持警惕,不要沉迷 / 218小心你的生物信息 221保護(hù)你在虛擬世界中的隱私 226他是真人嗎 229人工智能的安全標(biāo)準(zhǔn) / 237行善非惡價(jià)值觀對齊 237明確責(zé)任 239公平性遠(yuǎn)離偏見 244數(shù)據(jù)保護(hù) 250人工智能能代替人類嗎 / 254AI老師與陪跑營真人老師 255AI棋手與人類棋手 260如何選擇未來的工作崗位在與AI的競賽中揚(yáng)長避短 263我們的收獲 270我的練習(xí)題1 271我的練習(xí)題2 272我的練習(xí)題3 276我的練習(xí)題4 280我的練習(xí)題5 281