本書專為小學(xué)生量身打造,旨在以趣味性、易懂的方式引領(lǐng)他們走進(jìn)人工智能的奇妙世界,培養(yǎng)他們對(duì)科技的興趣與創(chuàng)新思維。
本書共包含6個(gè)單元,以通俗易懂的語(yǔ)言深入淺出地介紹了人工智能的概念、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺、智能語(yǔ)音、機(jī)器學(xué)習(xí),以及人工智能的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和倫理問題等,讓小學(xué)生初步感知人工智能就在身邊,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。本書巧妙運(yùn)用類比和比喻,將人工智能相關(guān)的技術(shù)原理用小學(xué)生聽得懂的語(yǔ)言進(jìn)行講解,降低了小學(xué)生的理解門檻,為后續(xù)深入學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。此外,實(shí)踐操作是本書的一大特色。書中設(shè)計(jì)了豐富且貼合小學(xué)生認(rèn)知水平的實(shí)踐活動(dòng),如編程小游戲、智能作品搭建等,以更好地激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們更扎實(shí)、有效地掌握人工智能相關(guān)的知識(shí)與技能。
本書圖文并茂、內(nèi)容豐富、形式活潑,符合小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求。它將理論知識(shí)與實(shí)踐操作結(jié)合,不僅能讓小學(xué)生掌握人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)和技能,還能激發(fā)他們對(duì)未來(lái)科技的探索欲望,為其全面發(fā)展和未來(lái)職業(yè)規(guī)劃提供有力支持。
張兆翔,博士,中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員,博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄堋⒛WR(shí)識(shí)別、視覺認(rèn)知計(jì)算等。
石沙,北京市西城區(qū)教育研修學(xué)院中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教研員,高級(jí)教師。多次參與人教版、北京版的中小學(xué)信息技術(shù)教材、人工智能教材的編寫工作。
張森,中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所工程師,副研究館員。研究方向?yàn)槿斯ぶ悄埽茖W(xué)普及等。曾編著《趣說(shuō)機(jī)器人》《C++案例趣學(xué)》等多部科普書。
劉曉杰,北京師范大學(xué)附屬中學(xué)信息科技教研組長(zhǎng),高級(jí)教師。先后參與了多項(xiàng)重點(diǎn)課題的研究和中小學(xué)信息科技教材的編寫工作,公開發(fā)表數(shù)篇教育教學(xué)論文。
冉敏,北京市育才學(xué)校信息科技教師,高級(jí)教師。主講的研究課例多次在北京市級(jí)評(píng)選活動(dòng)中獲獎(jiǎng),曾指導(dǎo)多名學(xué)生在CCF比賽中屢獲優(yōu)異成績(jī)。
張建彬,北京師范大學(xué)附屬中學(xué)課程教學(xué)中心副主任,高級(jí)教師。多次參與中小學(xué)人工智能、信息科技教材的撰寫及課程資源開發(fā)工作,主持過(guò)多項(xiàng)中小學(xué)人工智能教育相關(guān)的課題。
孫秋石,北京大學(xué)本科在讀學(xué)生。致力于人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用,參與多個(gè)科研項(xiàng)目的研究。創(chuàng)作的科普作品在國(guó)家ji科普展示活動(dòng)被評(píng)為優(yōu)秀作品。
羅明勇,北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)數(shù)字支持中心主任,高級(jí)教師。中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)教育信息化專業(yè)委員會(huì)理事。曾主持多項(xiàng)市級(jí)以上教育數(shù)字化項(xiàng)目、課題,發(fā)表論文十余篇。
第一單元 走進(jìn)新時(shí)代——初識(shí)人工智能
1.1? 神奇世界:人工智能在我們身邊?
1.1.1? 身邊的人工智能應(yīng)用
1.1.2? 人工智能的特征
1.2? 前世今生:人工智能的發(fā)展歷程?
1.2.1? 圖靈測(cè)試
1.2.2? 人工智能發(fā)展的3次浪潮
單元小結(jié)
第二單元 像人一樣的機(jī)器——了解機(jī)器人
2.1? 初認(rèn)識(shí):機(jī)器人,是機(jī)器還是人?
2.1.1? 什么是機(jī)器人
2.1.2? 機(jī)器人安全三法則
2.1.3? 機(jī)器人與人工智能的關(guān)系
2.2? 跨越千年:古今中外的機(jī)器人
2.2.1? 古代機(jī)器人雛形
2.2.2? 現(xiàn)代機(jī)器人演進(jìn)
2.3? 結(jié)構(gòu)探秘:機(jī)器人的硬件組成?
2.3.1? 機(jī)器人的機(jī)械部件
2.3.2? 機(jī)器人的電子部件
2.4? 智慧之源:機(jī)器人的思維?
2.4.1? 連接機(jī)器人和計(jì)算機(jī)
2.4.2? 導(dǎo)入單片機(jī)模塊
2.4.3? 編寫并保存程序
2.4.4? 設(shè)置通信端口
2.4.5? 上傳程序到單片機(jī)
單元小結(jié)
第三單元 人工智能的“眼睛”——了解計(jì)算機(jī)視覺
3.1? 初認(rèn)識(shí):計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)圖像的“密碼”
3.1.1? 像素與分辨率
3.1.2? 用數(shù)字表示顏色
3.2? 圖像識(shí)別:計(jì)算機(jī)視覺是怎樣“練”成的
3.2.1? “看見”—獲取圖像的信息
3.2.2? “優(yōu)化”—對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理
3.2.3? “分析”—提取圖像的特征
3.2.4? “識(shí)圖”—判定圖像的身份
3.3? AI生圖:AI大模型的應(yīng)用
3.3.1? 以圖生圖
3.3.2? 以文生圖
單元小結(jié)
第四單元 人工智能的“聽”與“說(shuō)”——了解智能語(yǔ)音與NLP
4.1? 初認(rèn)識(shí):聽得懂、會(huì)說(shuō)話的機(jī)器?
4.1.1? 聲音的數(shù)字化表示
4.1.2? 語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程
4.1.3? 自然語(yǔ)言處理
4.2? 我問你答:大語(yǔ)言模型的應(yīng)用?
4.2.1? 智能問答系統(tǒng)
4.2.2? 智能寫作助手
4.2.3? 大語(yǔ)言模型的“幻覺”問題
4.3? 翻譯軟件:編寫AI小程序?
4.3.1? 機(jī)器翻譯概述
4.3.2? 制作翻譯軟件
單元小結(jié)
第五單元 人工智能的“超級(jí)大腦”——初探機(jī)器學(xué)習(xí)
5.1? 初認(rèn)識(shí):機(jī)器學(xué)習(xí)的“大本領(lǐng)”
5.1.1? 什么是機(jī)器學(xué)習(xí)
5.1.2? 機(jī)器學(xué)習(xí)的分類
5.1.3? 機(jī)器學(xué)習(xí)的功能
5.2? 數(shù)據(jù)采集:收集“學(xué)習(xí)”的內(nèi)容?
5.2.1? 了解“數(shù)據(jù)采集”
5.2.2? 體驗(yàn)“數(shù)據(jù)采集”
5.3? 模型訓(xùn)練:整理“學(xué)習(xí)”的思路?
5.3.1? 了解“模型訓(xùn)練”
5.3.2? 體驗(yàn)“模型訓(xùn)練”
5.4? 模型測(cè)試:檢驗(yàn)“學(xué)習(xí)”的結(jié)果?
5.4.1? 了解“模型測(cè)試”
5.4.2? 體驗(yàn)“模型測(cè)試”
單元小結(jié)
第六單元 人工智能——新伙伴,新規(guī)則
6.1? 新伙伴:AI的發(fā)展和對(duì)未來(lái)社會(huì)的影響
6.1.1? 人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)
6.1.2? 基于人工智能的未來(lái)社會(huì)暢想
6.2? 新規(guī)則:AI也要“講秩序”?
6.2.1? AI需要“新規(guī)則”
6.2.2? 使用AI“講規(guī)則”
單元小結(jié)