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美国人工智能协会(AAAI)牵头示范如何正确地给中小学生教人工智能
宣布日期:2019-01-15   点击次数:1741

导语:重要看法的正确认识更重要


      人工智能学术研究和产业应用一直保持着高热度,人工智能知识技能的教学也广受存眷,各处开花。只不外,去年下半年出现的一些面向中小学、甚至幼儿园孩子的人工智能教材照旧引发了震惊和相关人士的挖苦。

      这些挖苦主要可以归为两类。第一类挖苦在于,即便以深度学习为代表的现代「人工智能」相关技能和事情连续火热,读博读硕申请火爆,国内外高校也在陆续设立人工智能专业和学院,但是真的有须要把战线拉长到小学、幼儿园吗?想让家长「从小孩抓起」,实际上更像是在「贩卖焦虑」。另一类则是实际的担心:呆板学习需要先有一定的高等数学和盘算机科学知识,呆板人技能也同样需要足够的数学、控制、机电等领域知识,其它「人工智能」相关技能也类似,那么早早地把高条理的、多领域交织的知识出现在底子知识都不完备(高中生、低年级本科生)、甚至可以说底子知识为零(初中生、小学生、幼儿园)的学生面前,这段学习经历是无法产生效果的。

      放眼外看的话,也有越发深思熟虑的人工智能学术组织作出了的探索。2018 年 5 月,美国人工智能协会 AAAI 和美国盘算机科学教师协会 CSTA 提倡了针对中小学生 AI 教育的行动组织「AI4K12」,试着界说这个年龄段的学生应该对人工智能有哪些了解、可以做出哪些应对。

      「AI4K12」的执行委员会成员包罗了卡耐基梅隆大学(CMU)、佛罗里达大学(University of Florida)、麻省大学(University of Massachusetts)的教授以及美国盘算机科学教师协会 CSTA 的课程委员会成员。相比于教授知识自己,AI4K12 更注重的是让学生们与对 AI 的各个方面都有了解和接触,并且先学习重要的 AI 底子看法。他们列出了经过初中小学阶段的 AI 启蒙教育之后应当了解的 5 个重点看法:

      重点看法 1:盘算机通过传感器感知这个世界。盘算机先要能清楚地「看见」、「听见」,然后它们才华在真实世界中发挥作用,所以传感器可以算是人工智能相关领域最重要的技能结果之一。中小学生们需要知道,盘算机感知人类的语言大概视觉内容需要依靠许多的领域知识。本科生则需要能够描述并展示呆板感知系统的限制,并使用开源的呆板学习事情训练多层感知机分类器。
      重点看法 2:智能体会形成对世界的某个模型/某种体现,然后借助它们进行决策。体现是智能这件事里最底子的问题之一,岂论是自然(生物)智能照旧人工智能。中小学生需要了解「体现」的看法 —— 比如我们用画有曲线、图有颜色、标出了都市名称的舆图体现一块地区,大概用线和点组成的示意图体现棋类游戏。中小学生们还需要了解盘算机构建的表征来自于数据,然后可以通过一些推理和决策算法处理惩罚这些体现,从已知的信息中得出新的信息。高中生就需要开始学习把用底子的数据结构作为输入,编写简单的步伐进行推理了。
      重点看法 3:盘算机可以从数据中学习。呆板学习算法可以让盘算机凭据差别的训练数据生成差别的体现,而这些数据可以来自人类,也可以是呆板自己收罗的。高中生应当学习如何训练网络、如何借助开源东西编写简单的应用。
      重点看法 4:对付 AI 开发者来说,如何让智能体与人类自然地相同是一个长期的、困难的问题。对付人工智能系统来说,理解人类是它们面对的最困难的问题之一。即便对付人类来说,视察另一小我私家的行动并预测他未来的想法都是一件很有挑战的事情。呆板人如果想要参加人类的生活、受到人类的接待,那它们也需要掌握一些这样的技能。高中生应当学习如何构建不依赖文本内容的语规矩则、学习解析简单的语句,并借助开源东西构建聊天呆板人。
      重点看法 5:AI 应用对社会的影响可以是正面的,也可以是负面的。学生们要能够辨析 AI 对我们的生活都带来了哪些改变。AI 的社会影响包罗了两类问题:AI 应该被用在哪些领域中?以及我们需要要求 AI 系统满足哪些道德约束?中小学生需要了解一些 AI 系统做出的决策会影响一些人的生活,这些 AI 的道德准则的构建需要我们花操心思,尤其是对付其中的透明性和公平性方面。高中生应当能够评估新的 AI 技能,描述这些技能可能带来的道德大概社会性影响。
      AI4K12 希望把这些重点看法作为指导框架,引导老师们通过有趣的、有启发性的方法勉励学生接触 AI 的差别方面,比如呆板人、模型与仿真、游戏与博弈、呆板学习;以及让学生们了解到自己的身边就有许多使用了 AI 技能的东西和消费品。比如大多数手机上都带有一个语音交互的智能助手(苹果手机上的 Siri,安卓系统手机上的谷歌助手,微软的 Cortana),有类似成果的家用电器也已经出现了许多(谷歌 Home,亚马逊 Ech);盘算机视觉也是许多消费级产物背后的支撑技能,比如摄影软件中的智能美颜和字符识别、手机相册的智能搜索分类。
      AI4K12 并不认为人工智能知识自己的教授是幼儿园、小学、初中阶段的重点,所以他们并不筹划制订相关的课程筹划。但他们会为老师们、教育体系内的其它事情者们准备更多的资源,资助他们更好地理解人工智能,从而可以更好地领导学生们创建良好的底子认识。对付青少年学生 AI 教育的课题,AI4K12 也准备了一份陈诉,筹划在今年 1 月底的 AAAI 2019 大会上陈诉、讨论。
      人工智能已经是我们生活中不可或缺的一部分,但同时小孩们长大了也并不是都要做 AI 开发者。解开对 AI 的误解、认识生活中形形色色的 AI 应用,也就就是一个好的开始。