本書專為小學生量身打造,旨在以趣味性、易懂的方式引領他們走進人工智能的奇妙世界,培養(yǎng)他們對科技的興趣與創(chuàng)新思維。
本書共包含6個單元,以通俗易懂的語言深入淺出地介紹了人工智能的概念、機器人技術、計算機視覺、智能語音、機器學習,以及人工智能的未來發(fā)展趨勢和倫理問題等,讓小學生初步感知人工智能就在身邊,激發(fā)他們的學習熱情。本書巧妙運用類比和比喻,將人工智能相關的技術原理用小學生聽得懂的語言進行講解,降低了小學生的理解門檻,為后續(xù)深入學習奠定了基礎。此外,實踐操作是本書的一大特色。書中設計了豐富且貼合小學生認知水平的實踐活動,如編程小游戲、智能作品搭建等,以更好地激發(fā)小學生的學習興趣,讓他們更扎實、有效地掌握人工智能相關的知識與技能。
本書圖文并茂、內容豐富、形式活潑,符合小學生的認知特點和學習需求。它將理論知識與實踐操作結合,不僅能讓小學生掌握人工智能的基礎知識和技能,還能激發(fā)他們對未來科技的探索欲望,為其全面發(fā)展和未來職業(yè)規(guī)劃提供有力支持。
張兆翔,博士,中國科學院自動化研究所研究員,博士生導師。主要研究方向為人工智能、模識識別、視覺認知計算等。
石沙,北京市西城區(qū)教育研修學院中學信息技術學科教研員,高級教師。多次參與人教版、北京版的中小學信息技術教材、人工智能教材的編寫工作。
張森,中國科學院自動化研究所工程師,副研究館員。研究方向為人工智能,科學普及等。曾編著《趣說機器人》《C++案例趣學》等多部科普書。
劉曉杰,北京師范大學附屬中學信息科技教研組長,高級教師。先后參與了多項重點課題的研究和中小學信息科技教材的編寫工作,公開發(fā)表數(shù)篇教育教學論文。
冉敏,北京市育才學校信息科技教師,高級教師。主講的研究課例多次在北京市級評選活動中獲獎,曾指導多名學生在CCF比賽中屢獲優(yōu)異成績。
張建彬,北京師范大學附屬中學課程教學中心副主任,高級教師。多次參與中小學人工智能、信息科技教材的撰寫及課程資源開發(fā)工作,主持過多項中小學人工智能教育相關的課題。
孫秋石,北京大學本科在讀學生。致力于人工智能技術在醫(yī)學領域的研究與應用,參與多個科研項目的研究。創(chuàng)作的科普作品在國家ji科普展示活動被評為優(yōu)秀作品。
羅明勇,北京師范大學第二附屬中學數(shù)字支持中心主任,高級教師。中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會教育信息化專業(yè)委員會理事。曾主持多項市級以上教育數(shù)字化項目、課題,發(fā)表論文十余篇。
第一單元 走進新時代——初識人工智能
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? 圖靈測試
1.2.2? 人工智能發(fā)展的3次浪潮
單元小結
第二單元 像人一樣的機器——了解機器人
2.1? 初認識:機器人,是機器還是人?
2.1.1? 什么是機器人
2.1.2? 機器人安全三法則
2.1.3? 機器人與人工智能的關系
2.2? 跨越千年:古今中外的機器人
2.2.1? 古代機器人雛形
2.2.2? 現(xiàn)代機器人演進
2.3? 結構探秘:機器人的硬件組成?
2.3.1? 機器人的機械部件
2.3.2? 機器人的電子部件
2.4? 智慧之源:機器人的思維?
2.4.1? 連接機器人和計算機
2.4.2? 導入單片機模塊
2.4.3? 編寫并保存程序
2.4.4? 設置通信端口
2.4.5? 上傳程序到單片機
單元小結
第三單元 人工智能的“眼睛”——了解計算機視覺
3.1? 初認識:計算機存儲圖像的“密碼”
3.1.1? 像素與分辨率
3.1.2? 用數(shù)字表示顏色
3.2? 圖像識別:計算機視覺是怎樣“練”成的
3.2.1? “看見”—獲取圖像的信息
3.2.2? “優(yōu)化”—對圖像進行預處理
3.2.3? “分析”—提取圖像的特征
3.2.4? “識圖”—判定圖像的身份
3.3? AI生圖:AI大模型的應用
3.3.1? 以圖生圖
3.3.2? 以文生圖
單元小結
第四單元 人工智能的“聽”與“說”——了解智能語音與NLP
4.1? 初認識:聽得懂、會說話的機器?
4.1.1? 聲音的數(shù)字化表示
4.1.2? 語音識別過程
4.1.3? 自然語言處理
4.2? 我問你答:大語言模型的應用?
4.2.1? 智能問答系統(tǒng)
4.2.2? 智能寫作助手
4.2.3? 大語言模型的“幻覺”問題
4.3? 翻譯軟件:編寫AI小程序?
4.3.1? 機器翻譯概述
4.3.2? 制作翻譯軟件
單元小結
第五單元 人工智能的“超級大腦”——初探機器學習
5.1? 初認識:機器學習的“大本領”
5.1.1? 什么是機器學習
5.1.2? 機器學習的分類
5.1.3? 機器學習的功能
5.2? 數(shù)據(jù)采集:收集“學習”的內容?
5.2.1? 了解“數(shù)據(jù)采集”
5.2.2? 體驗“數(shù)據(jù)采集”
5.3? 模型訓練:整理“學習”的思路?
5.3.1? 了解“模型訓練”
5.3.2? 體驗“模型訓練”
5.4? 模型測試:檢驗“學習”的結果?
5.4.1? 了解“模型測試”
5.4.2? 體驗“模型測試”
單元小結
第六單元 人工智能——新伙伴,新規(guī)則
6.1? 新伙伴:AI的發(fā)展和對未來社會的影響
6.1.1? 人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
6.1.2? 基于人工智能的未來社會暢想
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