新一代人工智能中學(xué)教材發(fā)布通過代碼實(shí)踐把理論知識(shí)“教學(xué)資源化”

2018-11-06 14:34:46來(lái)源：北國(guó)網(wǎng)

我們所處的這個(gè)時(shí)代，科技發(fā)展日新月異，其中人工智能作為新工業(yè)革命的基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)力量，正在引領(lǐng)諸多行業(yè)的變革，也在重塑我們的生活。

當(dāng)前，國(guó)家政策及行業(yè)力量都在推動(dòng)人工智能在教育環(huán)節(jié)的應(yīng)用。另一方面，國(guó)家層面的重視以及行業(yè)的熱度，使得專業(yè)的人工智能教材建設(shè)成為亟待解決的工作。于是，這本面向中學(xué)階段的新一代人工智能教材《人工智能》應(yīng)運(yùn)而生。

該書由北京師范大學(xué)副教授趙亮及中央財(cái)經(jīng)大學(xué)副教授、大數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人張寧擔(dān)任主編，寓樂灣創(chuàng)始人兼CEO劉斌立、鯨媒體創(chuàng)始人兼CEO遲耀明擔(dān)任副主編，從籌備到完稿，耗時(shí)兩年。

因?yàn)橹袑W(xué)階段的人工智能教育正處于起步階段，可供參考的資料和標(biāo)準(zhǔn)很少，編者征詢了教師、學(xué)生、科研人員以及行業(yè)從業(yè)者的意見和建議，盡可能地考慮中學(xué)階段的知識(shí)水平和接受能力;注意構(gòu)建能與后續(xù)專業(yè)課程銜接的知識(shí)體系;在注重內(nèi)容的完整性和邏輯性的同時(shí)，也強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作技能;并且還介紹和使用了當(dāng)前的主流技術(shù)與開發(fā)工具。

融入深度學(xué)習(xí)和代碼實(shí)踐，打造新一代人工智能教材

趙亮提到，傳統(tǒng)的人工智能教材以基于統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)為主，通常是與計(jì)算機(jī)相關(guān)的學(xué)院在大學(xué)本科階段開設(shè)的專業(yè)選修課。從專業(yè)方向來(lái)看，傳統(tǒng)的專業(yè)設(shè)置方案中并沒有人工智能方向，與此相關(guān)的方向叫做自動(dòng)控制亦或是智能科學(xué)與技術(shù)。

而作為新一代的人工智能輔助教材，《人工智能》不再以傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)為唯一內(nèi)容，還增加了深度學(xué)習(xí)的知識(shí)。除此之外，全書使用人工智能第一語(yǔ)言Python編寫代碼，通過代碼實(shí)踐把理論知識(shí)“教學(xué)資源化”，通過案例進(jìn)行知識(shí)傳輸。

在書中，編者首先以時(shí)間為脈絡(luò)，梳理了人工智能的前世今生，自古時(shí)中外神話傳說(shuō)中的故事講解至現(xiàn)代人工智能的興起。

書中稱，雖然人工智能的概念出現(xiàn)不過短短數(shù)十年，但是人們對(duì)人工智能的追求與探索其實(shí)始終貫穿于人類文明的歷史進(jìn)程之中。古希臘神話中的鍛造之神赫菲斯托斯曾制作了一組金質(zhì)女機(jī)器人，這些女機(jī)器人能夠幫助他完成高難度的鍛造工作，甚至能開口說(shuō)話;16-18世紀(jì)，歐洲的“自動(dòng)機(jī)”、日本的機(jī)關(guān)人偶，都是人工智能的初期形態(tài)。回看中國(guó)古代，從女媧摶土造人，到西周偃師制作的歌舞人偶，再到三國(guó)時(shí)期的指南車與木牛流馬，也有眾多涉及人工智能的文獻(xiàn)記載。

張寧表示，以上這些雖然可以納入廣義的人工智能范疇，但是與現(xiàn)代意義的人工智能相比，最大的差距是在心智上仍然與人類有著天壤之別。現(xiàn)代意義的人工智能大抵可以分為傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)和新一代深度學(xué)習(xí)兩部分。

在傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)部分，書中介紹了決策樹(配合毒蘑菇測(cè)試案例)、樸素貝葉斯(配合患病測(cè)試案例)等分類算法;介紹了K平均聚類算法(配合籃球運(yùn)動(dòng)員的行為分析案例);還介紹了使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的線性分類算法，并將其付諸識(shí)別鳶尾花的案例。

在傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，編者繼續(xù)介紹了深度學(xué)習(xí)，包括用Keras工具進(jìn)行數(shù)字識(shí)別和人臉識(shí)別的案例;配合斷詞識(shí)文案例進(jìn)行自然語(yǔ)言處理與理解的講解;最終編者又帶我們走向未來(lái)，介紹未來(lái)已來(lái)的自動(dòng)駕駛……

從“無(wú)”到“有”，要做中學(xué)生人工智能教材的先行者

《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提到“在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”，但當(dāng)前中學(xué)階段的人工智能教育是薄弱的、更是稀缺的。作為北京師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院副教授，趙亮發(fā)表了20余篇科研論文，參與了人教版《普通高中教科書數(shù)學(xué)》的編寫工作，并主持了數(shù)個(gè)人工智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā);作為中央財(cái)經(jīng)大學(xué)副教授、教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地中國(guó)精算研究院大數(shù)據(jù)中心主任，張寧也曾主持國(guó)家和省部級(jí)項(xiàng)目8項(xiàng)，發(fā)表多篇人工智能和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的科研論文。以上種種，皆可體現(xiàn)二位在知識(shí)層面、專業(yè)領(lǐng)域的深厚功底。

與此同時(shí)，兩位還作為教育行業(yè)媒體鯨媒體的學(xué)術(shù)指導(dǎo)和科學(xué)顧問，與鯨媒體一起，走在教育行業(yè)的最前線，接觸教育行業(yè)的一線生存狀況和發(fā)展需求，探索如何推動(dòng)教育行業(yè)變得更好的解決辦法。

“我們努力推動(dòng)中學(xué)人工智能教育，不是說(shuō)我們的工作有多重要，但在我們看來(lái)至少是一個(gè)嘗試。現(xiàn)在做這個(gè)事情的人不多，但是必須得有人做，在沒有標(biāo)準(zhǔn)和參考的情況下，至少得有人先做出來(lái)才能做得越來(lái)越好。”趙亮說(shuō)道。

教材付梓之際，恰是秋季學(xué)期伊始，編者希望該書能夠作為送給中學(xué)生朋友的一份開學(xué)禮。張寧表述說(shuō)：“讓大家對(duì)人工智能建立一定的認(rèn)知水平，并通過實(shí)踐獲得實(shí)際應(yīng)用的能力，是我們最大的快樂。”

目前，這本面向中學(xué)生的新一代人工智能教材，或許不足以改變很多。但編者希望，未來(lái)在縱向延伸方向，能夠沿著整個(gè)人工智能認(rèn)知進(jìn)階體系，繼續(xù)編寫上至面向大學(xué)生的教材，下至面向更低齡少年兒童的人工智能啟蒙讀物。而在橫向外延方面，編者會(huì)繼續(xù)進(jìn)行人工智能與其它行業(yè)相結(jié)合的書稿的編寫工作，豐富人工智能的理論體系與應(yīng)用領(lǐng)域。

而鯨媒體，作為一家誕生于2015年12月的教育行業(yè)垂直媒體，自成立伊始，就始終站在行業(yè)的最前線，敢于剖析教育行業(yè)亂象，致力于把最深度、最精華的部分帶給教育行業(yè)。

在成立至今近3年的時(shí)間里，既產(chǎn)出上千篇充滿深度的原創(chuàng)性內(nèi)容，又統(tǒng)計(jì)了精準(zhǔn)的每季度及每年的投融資事件，既打造出科技含量極高的AI媒體矩陣，又研發(fā)了實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析教育行業(yè)和公司輿情的“鯨輿”，還有每年如期而至的回看教育行業(yè)一年的《鯨字塔》，以及視頻訪談節(jié)目《鯨視角》、《教條》……

此次關(guān)于人工智能教材的參與編纂，關(guān)于人工智能大會(huì)(TEC教育創(chuàng)想大會(huì))的組織主辦，是鯨媒體愿意深度剖析教育行業(yè)的又一次全新嘗試。其實(shí)我們的目標(biāo)沒有那么宏大，我們只是希望能夠秉持對(duì)中國(guó)的教育事業(yè)嚴(yán)肅、認(rèn)真的態(tài)度，并且希望通過一己之力為中國(guó)的教育事業(yè)做出努力和貢獻(xiàn)。

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