這是一部專為中小學生打造的通識科普書。在人與AI日益交織的時代,本書幫助孩子們找準自己的定位,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的關系或許可以歸結為四種角色:使用者、競爭者、制造者、監(jiān)督者。本書從這四個核心視角出發(fā),帶領小讀者全面認識人工智能的本質、應用與影響。 ?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AI應用,提升主動運用AI工具改善生活的意識與能力。 ?化身未來制造者(第2、3章) 探索機器學習的基本原理,了解決策樹、神經網絡等AI核心思維模型,為未來創(chuàng)造AI產品奠定扎實的知識基礎。 ?晉級高階使用者(第4章) 回顧大語言模型的進化歷程,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。 ?擔當責任監(jiān)督者(第5章) 剖析AI應用中的時間沉迷、隱私泄露、算法偏見等現(xiàn)實挑戰(zhàn),幫助讀者建立AI使用的安全防線。此外,通過AI在繪畫、駕駛等領域的競爭與合作實例,幫助讀者理解AI的能力邊界與人類的獨特優(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,引導孩子發(fā)掘自身特長,找到未來自我定位,從容迎接AI時代。 (2)由一線創(chuàng)新教育名師傾力打造,以互動式體驗,為小讀者的AI通識奠基,且助力STEM、編程、機器人等創(chuàng)新競賽,讓AI教育真正走進課堂與家庭。 (3)精心定制IP角色,呈現(xiàn)全彩精美插畫,并且設計分級難度,適應不同讀者的閱讀水平,讓AI啟蒙變得輕松有趣。本書不僅是課堂學習的有力補充,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!當你翻開這本書時,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。當你和家人在手機上瀏覽短視頻時,發(fā)現(xiàn)手機系統(tǒng)總能推送你喜歡的內容,你是否覺得手機仿佛特別了解你?其實,這是人工智能在背后觀察、理解和預測你的喜好。它通過分析你在某些視頻上停留的時間、點贊和評論等行為來判斷你的興趣,進而推送類似的視頻給你。當你的父母駕車帶你外出時,你可能見過汽車在無人操控的情況下自己轉動方向盤,甚至可以自動停入車位。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,實現(xiàn)了對汽車的控制,取代了駕駛員的操作。在家里,當你想聽音樂時,你喊出音箱的名字,它就會播放你喜歡的歌曲。其實,這也是人工智能在幫助你,它識別你的語言,理解你的指令并準確執(zhí)行。其實,人工智能早已進入我們的生活。然而,由于人工智能背后的知識和原理非常復雜,學習它往往顯得困難重重,希望這本書能讓你以更加輕松、有趣、簡明的方式認識和了解人工智能。即使將來你并不從事與人工智能相關的工作,你也生活在一個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。小美每天去學校的時候,最掛念的就是小咪,特別擔心它會覺得無聊。今天,小美放學路上忍不住想看看小咪在家里干什么,于是打開了手機上的攝像頭軟件。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度條中標注出來。視頻播放進度條:小朋友們,這是一個有趣的案例。如果你也想在外面看看家里的寵物,那你知道應該選擇哪種攝像頭嗎?你會使用它的功能嗎?做一個好的使用者,需要具備兩種素養(yǎng):第一,AI能幫我。在產生某個需求的時候,好的使用者能夠想到,此時可以使用AI技術來幫助自己。第二,AI我會用。一個好的使用者能夠掌握AI技術的使用技巧。2. 競爭者AI可以幫助我們完成很多任務,但這也不可避免地導致人類和AI之間產生競爭關系。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。自動駕駛汽車的發(fā)展使一些網約車司機的工作面臨挑戰(zhàn),引起了許多司機的抗議。在工廠里,許多曾經由人類完成的工作現(xiàn)在都由機器自動完成,導致所需工人的數(shù)量大幅減少。未來還會有更多的工作,由AI來完成。那么未來你會選擇什么樣的專業(yè)、什么樣的工作,才不會被AI替代?現(xiàn)在你要培養(yǎng)什么樣的能力、什么樣的思維,才不會被AI淘汰?在本書中,我們會對比人類和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、獨創(chuàng)性,讓你在AI時代獨具競爭力。3. 制造者隨著AI的發(fā)展,未來會產生許多與AI相關的新職業(yè),你也可能會從事與AI產品相關的工作,比如參與人工智能產品的研發(fā)設計、生產制造、銷售推廣等環(huán)節(jié)。而在這些工作中,最有價值的是那些能夠幫助人們解決實際問題的創(chuàng)意工作。舉個例子,未來人口老齡化問題可能會加劇,老年人越來越多。想象一下老年人該如何安享晚年呢?我們可以設計一些AI產品,比如:AI管家?guī)屠先速I藥、做飯。AI按摩師幫老人舒緩疲勞、促進血液循環(huán)。AI護工幫行動不便的老人翻身、洗頭。讓我們留心觀察生活,發(fā)現(xiàn)讓生活更美好的需求。學習AI基礎原理,將技術用于日常生活,創(chuàng)造屬于你的AI產品雛形吧!4. 監(jiān)督者人工智能的應用會對人類造成傷害嗎?當然,人工智能在帶來便利的同時,也潛藏著風險:浪費時間:??短視頻推薦算法對你的喜好了如指掌,常常讓人停不下來,耗費了大量時間。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。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,內容趨于雷同。因此,在與AI互動時要保持警惕:鑒別信息:??不要認為AI說的就一定是對的。至少現(xiàn)階段,AI偶爾會一本正經地胡說八道。保持獨立:??記住這是AI的觀點,而非你自己的。與AI聊天時,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,我們有權對不符合人工智能安全標準的產品提出整改要求,甚至要求其下架或關閉,以保障我們的安全和權益。讀完這本書后作為使用者,你將學會識別哪些產品真正應用了AI技術。作為競爭者,你將了解AI擅長的領域,為未來的職業(yè)選擇提供指引。作為制造者,你會在書中跟隨角色展開奇思妙想,學習AI技術。作為監(jiān)督者,你將看到生活中AI技術可能對社會帶來的負面影響。朋友們,AI技術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。在這個嶄新的時代,AI新物種的誕生讓我們有幸成為歷史的見證者,甚至你也可能會成為推動歷史前進的創(chuàng)造者!哈瑩 閱讀指南難度建議在閱讀時,你會發(fā)現(xiàn)每一節(jié)標題旁邊有兩種不同的圖標,它們表示該內容更適合的年齡段(小學生和中學生)。如果某些內容你暫時難以理解,不用著急,也許在未來的某一天,你會突然領悟其中的奧妙。思維培養(yǎng)本書中的練習,不僅能幫助我們在閱讀時通過輸出來鞏固輸入,還能有效地訓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。在完成這些練習時,不妨關注題目旁的提示語,有意識地進行思維訓練哦。制訂計劃讀書就像吃飯,既不能不吃,也不能過量。閱讀本書時,不要一口氣讀完。試著定量閱讀,為自己制訂每天的閱讀計劃?梢韵葹g覽一下目錄,結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產品!在AI機器人小智的帶領下,他們將一起探索這些智能產品和技術,學會更好地使用AI,以便有機會邁向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間和空間。? 感謝為人工智能教育提供學習資料的社會各界。
哈瑩一線教師,AI教育實踐者,深耕STEAM教育領域,擁有豐富的機器人、創(chuàng)客與人工智能教學經驗。在信息科技競賽指導上頻獲佳績,教學成果突出,并在創(chuàng)新課程研發(fā)方面積累了深厚實踐經驗,致力于激發(fā)青少年的創(chuàng)造力,F(xiàn)任教于西安曲江康橋學校,曾任上海迪樂姆創(chuàng)新教育研究院研究員,期間開展大量機器人與人工智能課程實踐。主持研發(fā)了多項優(yōu)質的AI創(chuàng)新課程,并在不少學校成功推廣應用。曾參與人工智能教師培訓試點課程,為40 公辦學校教師進行信息技術培訓。指導學生在多項科技競賽中獲獎,比如,在WRO機器人創(chuàng)意賽榮獲全國一等獎,在FLL機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提示詞工程課程與赫爾辛基大學AI基礎課程認證,擅長將前沿科技知識轉化為生動有趣的教學內容,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會學習的人工智能赫敏不用苦讀了 / 57監(jiān)督學習這是中杯,這是大杯,這是超大杯 / 59我們的學習 59機器的學習 60監(jiān)督學習的過程 64無監(jiān)督學習爸媽上班我自學 / 68我們的學習 68機器的學習 69監(jiān)督學習和無監(jiān)督學習的數(shù)據不同 / 73監(jiān)督學習的數(shù)據 73無監(jiān)督學習的數(shù)據 73機器學習對數(shù)據的要求 74監(jiān)督學習和無監(jiān)督學習的任務不同 / 77強化學習巴甫洛夫與狗 / 80我們的學習 80機器的學習 82圖解機器學習算法玩轉數(shù)據魔法 / 91監(jiān)督學習:分類問題 91監(jiān)督學習:回歸問題 95無監(jiān)督學習:聚類問題 98我們的收獲 106會推理的人工智能柯南最想要的搭檔 / 109決策樹會讀心術的人工智能 / 111博弈樹會下棋的人工智能 / 121神經網絡聰明的人工智能大腦 / 133神經網絡 134隱藏層 136權重和閾值 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會聊天的人工智能諸葛亮也只是略懂 / 163AI不斷進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關鍵詞云圖關鍵信息看得見 179文本摘要提煉出最重要的內容 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人工智能的安全標準 / 237行善非惡價值觀對齊 237明確責任 239公平性遠離偏見 244數(shù)據保護 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的競賽中揚長避短 263我們的收獲 270我的練習題1 271我的練習題2 272我的練習題3 276我的練習題4 280我的練習題5 281