前言
要不要让孩子学习人工智能?
让孩子通过什么方式学习人工智能?
当人工智能逐渐成为日常工作、生活的一部分,10年、20年后您的孩子又将凭借什么与人工智能竞争工作岗位?
牛津大学2013年发布的一份报告中预测,未来20年里有将近一半的工作可能被机器所取代。融入才是最好的竞争手段。在这样的浪潮中,让孩子从小开始接触、了解、学习人工智能势在必行。即使将来孩子不从事人工智能相关的工作,仍然能受益于通过学习人工智能建立的逻辑思维能力。
人工智能作为计算机科学的一个分支,自1956年问世以来,无论是理论还是技术,都已经取得显著发展。从智能机器人到无人驾驶汽车,从无人超市到智能分诊,人工智能已经深入人们的生活,成为科技进步的核心力量。
我国在继2017、2018年政府工作报告后,人工智能在2019年的政府工作报告中第三次被提及。世界各国也都在加紧对人工智能的投入,抢占这一重要的科技战略高地。由此可见,学习人工智能不仅是个人成长和职业生涯规划的需要,也是创新型国家发展的战略需要。
一段时间以来,“少儿编程”被家长们关注。许多家长希望能通过这样的学习让孩子快人一步,赢在起跑线上,却忽略了过多、过早地学习纯理论知识容易造成孩子的逆反和抵触心理,也因为缺少结合日常生活的实践,无法培养孩子的动手操作能力。
青少年的学习过程往往是以兴趣和好奇心推动的。本书从少儿编程的角度出发,将青少年耳熟能详的《西游记》故事与常见、易懂的人工智能应用案例相结合,用一个个小故事来解读人工智能,人物形象丰满,故事生动有趣。故事的主人公——齐天大圣孙悟空更是青少年崇拜和喜爱的人物形象,孩子跟随他的冒险历程一起“打怪升级”,在轻松愉快的氛围中学到知识,在解决一个个问题的成就感中树立信心,在一个个由浅入深的实践操作过程中逐步形成对人工智能的基本认知。
在实践方面,本书基于百度EasyDL这一定制模型训练和服务平台,孩子根据提示进行操作,即使完全不懂代码编程也可以快速上手。这对于孩子从零开始了解人工智能、快速入门有极大的帮助。我们更认为,在孩子学习人工智能的起步阶段,无须让大量的理论和公式先行,而是要激发学习兴趣,引导他们建立一种用人工智能解决问题的思维习惯和意识,为以后深入学习打下基础。
基于这个理念,本书在编写的过程中时刻将“解决生活中遇到的问题”作为出发点和落脚点。
第1章介绍了人工智能基本概念及应用场景。
第2~6章从人工智能的图像分类识别、物体检测、文本分类、声音分类、视频分类等具体应用案例出发,将案例融入故事场景中,孩子可以直接在EasyDL上边学边用、学以致用。
第7章主要介绍了智能语音、智能绘画、生物科学、艺术创作、宇宙探索等方面目前的应用,让孩子了解人工智能在生活中的广泛应用。
在第8章中,编者加入一题多解的“硬件+软件”智能门禁系统的实验,带着孩子用树莓派+通用摄像头制作“人脸识别智能锁”。该实验覆盖训练人脸识别模型与百度AI开放平台人脸识别API的实践应用,实现软硬件结合的目的。
本书在初稿编写完成后,反复向广大青少年及其家长征求了意见,将老师多年的教学实践经验与家长培养需求、青少年阅读能力相结合,使故事情节、知识深度符合青少年的认知能力和阅读水平。
本书自编写以来,获得了众多老师、学者的耐心帮助和指导。尤其是中国科学院大学的文新、亚静、文瑞洁、刘钟伟、王文娟,感谢你们对本书理论内容提出宝贵意见,让本书更加精彩;感谢你们对本书实验内容的测试反馈,让实践内容千锤百炼。感谢曹焯然、乔文慧、娄双双、马天野等同事在本书撰写过程中发挥的巨大作用。在此向他们致以诚挚的谢意。
编者
2020年4月