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

2018-11-06 14:34:46來源：北國網(wǎng)

我們所處的這個時代，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，國家政策及行業(yè)力量都在推動人工智能在教育環(huán)節(jié)的應(yīng)用。另一方面，國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)運而生。

該書由北京師范大學(xué)副教授趙亮及中央財經(jīng)大學(xué)副教授、大數(shù)據(jù)中心負責(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，耗時兩年。

因為中學(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)課程銜接的知識體系;在注重內(nèi)容的完整性和邏輯性的同時，也強調(diào)實際操作技能;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)計的機器學(xué)習(xí)為主，通常是與計算機相關(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)的機器學(xué)習(xí)為唯一內(nèi)容，還增加了深度學(xué)習(xí)的知識。除此之外，全書使用人工智能第一語言Python編寫代碼，通過代碼實踐把理論知識“教學(xué)資源化”，通過案例進行知識傳輸。

在書中，編者首先以時間為脈絡(luò)，梳理了人工智能的前世今生，自古時中外神話傳說中的故事講解至現(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，但是人們對人工智能的追求與探索其實始終貫穿于人類文明的歷史進程之中。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)女機器人，這些女機器人能夠幫助他完成高難度的鍛造工作，甚至能開口說話;16-18世紀，歐洲的“自動機”、日本的機關(guān)人偶，都是人工智能的初期形態(tài)。回看中國古代，從女媧摶土造人，到西周偃師制作的歌舞人偶，再到三國時期的指南車與木牛流馬，也有眾多涉及人工智能的文獻記載。

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)機器學(xué)習(xí)和新一代深度學(xué)習(xí)兩部分。

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

在傳統(tǒng)機器學(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工具進行數(shù)字識別和人臉識別的案例;配合斷詞識文案例進行自然語言處理與理解的講解;最終編者又帶我們走向未來，介紹未來已來的自動駕駛……

從“無”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)個人工智能產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā);作為中央財經(jīng)大學(xué)副教授、教育部人文社會科學(xué)重點研究基地中國精算研究院大數(shù)據(jù)中心主任，張寧也曾主持國家和省部級項目8項，發(fā)表多篇人工智能和計算機領(lǐng)域的科研論文。以上種種，皆可體現(xiàn)二位在知識層面、專業(yè)領(lǐng)域的深厚功底。

與此同時，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，探索如何推動教育行業(yè)變得更好的解決辦法。

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

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：“讓大家對人工智能建立一定的認知水平，并通過實踐獲得實際應(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，未來在縱向延伸方向，能夠沿著整個人工智能認知進階體系，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，編者會繼續(xù)進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)計了精準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)了實時監(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(TEC教育創(chuàng)想大會)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。其實我們的目標(biāo)沒有那么宏大，我們只是希望能夠秉持對中國的教育事業(yè)嚴肅、認真的態(tài)度，并且希望通過一己之力為中國的教育事業(yè)做出努力和貢獻。

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