嚴曄 趙寧

要想知道如何讓人工智能“聽我們的話”,首先就要知道人工智能是怎么工作的。
大家可能都見過甚至玩過無人機吧?當無人機在天空飛行時,我們的一個手勢就可以使它改變姿勢,完成不一樣的動作。這就是人工智能在其中發揮的作用:無人機通過內置探頭,采集了我們的信息——手勢,并識別了這個手勢的含義,確認后對無人機發出指令——改變姿勢或動作。怎么做到的呢?原來,我們編制了程序,教會了無人機內的電腦事先學習了很多需要認知的信息樣本,然后再學會比較不同的樣本,最后,按照對所接受信息的判斷做出正確的選擇并完成相應的動作指令。
所以,一般意義上的人工智能運用,不外乎有這樣幾個關鍵步驟:
1.掌握學習的本領和必要的素材:采集需要被識別的樣本并輸入機器/電腦。
2.運用人類賦予的能力自我學習:教會或訓練機器/電腦自主認識這些樣本。
3.代替人類完成本應該由人工完成的任務:讓機器/電腦運用已經學到的東西(智力)和掌握的辨別能力去認識事物。
這就意味著21世紀的我們,需要具備這樣的能力(或素養):教會機器/電腦按照人類的要求和邏輯掌握“知識”、學會學習、完成工作。
不知你是否發現,我們總是在說“教會機器/電腦認識/學習……”那該怎么做呢?給人工智能編制程序!
但真正意義上的人工智能編程,是基于計算機程序、物理學、電子學甚至化學等傳統科學發展而來的,只有掌握了這些相關知識,我們才能真正明白人機之間的關系和互動的邏輯,進而掌握控制機器、訓練機器、使用機器的技能,而這正是我們成為21世紀數碼公民(digitalcitizen)的基本素養。
為了使目前開始或正在就學的學生在2030-2035年時成為第一批真正意義上的數碼公民,世界多國已經把對數碼公民的培養列為國家的戰略目標,與之關聯的眾多最新科技及內容,比如編程,被引進學校或成為國家教程的必修內容。
澳大利亞也不例外,和其他許多國家如芬蘭、新加坡、日本、美國、英國等一樣,澳大利亞的學生在多年前便開始接觸PBL學習方式,STEM更是廣受歡迎的課程。2019年,編程正式列入澳大利亞全國課程,各類創客編程、機器人制造、3D打印、VR/AR教學手段、機器學習等紛紛進入中小學課堂、融入教學實踐,激發著學生們的學習熱情和學習主動性。

隨著這些課程的開展,學生們從接觸科普版/入門版的圖形化編程開始,逐漸學會了編程的基本原理及接受邏輯思維的訓練;學會了對數據采集、管理和應用的基本原理;學會了開發自己的想象力和創造力……這些都讓我們離人工智能“聽話”越來越近。
作為圖形化編程語言,Scratch并不需要逐字編寫代碼,因為每一個我們希望電腦幫忙實現的動作都已經被制成一個個小的模塊,我們只需要按照自己的設計邏輯,像拼砌樂高一樣把不同的模塊排列出來。然后,我們就可以獨自或和小伙伴一起構思任何場景,接著便可以用最簡單的編程方式完成自己的作品,絕對創意滿滿!
我們設想這樣一個場景:小熊剛從2040年的非洲穿越回到2019年的北京,他迫不及待地與小伙伴們一起分享了剛帶回來的寶貝:一頂“人工智能魔法帽——動物百譯通”。這頂帽子其實是一個自學能力很強的機器:它不僅學會了人類的語言,而且學會了動物的語言。有了它,小熊和他的小伙伴就可以與世界上所有的動物對話交流了。如何用少兒編程的語言復原這個情景呢?觀看視頻,看看你能否比照作出來。
編程關鍵點:
對選好的場景、人物及對象等做好設置,包括舞臺布置、人物位置、動畫狀態、物理屬性等;
選擇編程命令模塊,只需要簡單拖拽,像搭積木一樣,完成對各種對象的控制;
通過時間、距離的設計組合,控制對象的移動和交互;通過命令語句,切換不同的戲劇場景;通過控制命令,對場景、攝像頭角度切換,推進故事的發展。甚至還可以設計多個攝像頭,通過遠景、近景的結合,達到電影的效果。
