严晔 赵宁
要想知道如何让人工智能“听我们的话”,首先就要知道人工智能是怎么工作的。
大家可能都见过甚至玩过无人机吧?当无人机在天空飞行时,我们的一个手势就可以使它改变姿势,完成不一样的动作。这就是人工智能在其中发挥的作用:无人机通过内置探头,采集了我们的信息——手势,并识别了这个手势的含义,确认后对无人机发出指令——改变姿势或动作。怎么做到的呢?原来,我们编制了程序,教会了无人机内的电脑事先学习了很多需要认知的信息样本,然后再学会比较不同的样本,最后,按照对所接受信息的判断做出正确的选择并完成相应的动作指令。
所以,一般意义上的人工智能运用,不外乎有这样几个关键步骤:
1.掌握学习的本领和必要的素材:采集需要被识别的样本并输入机器/电脑。
2.运用人类赋予的能力自我学习:教会或训练机器/电脑自主认识这些样本。
3.代替人类完成本应该由人工完成的任务:让机器/电脑运用已经学到的东西(智力)和掌握的辨别能力去认识事物。
这就意味着21世纪的我们,需要具备这样的能力(或素养):教会机器/电脑按照人类的要求和逻辑掌握“知识”、学会学习、完成工作。
不知你是否发现,我们总是在说“教会机器/电脑认识/学习……”那该怎么做呢?给人工智能编制程序!
但真正意义上的人工智能编程,是基于计算机程序、物理学、电子学甚至化学等传统科学发展而来的,只有掌握了这些相关知识,我们才能真正明白人机之间的关系和互动的逻辑,进而掌握控制机器、训练机器、使用机器的技能,而这正是我们成为21世纪数码公民(digitalcitizen)的基本素养。
为了使目前开始或正在就学的学生在2030-2035年时成为第一批真正意义上的数码公民,世界多国已经把对数码公民的培养列为国家的战略目标,与之关联的众多最新科技及内容,比如编程,被引进学校或成为国家教程的必修内容。
澳大利亚也不例外,和其他许多国家如芬兰、新加坡、日本、美国、英国等一样,澳大利亚的学生在多年前便开始接触PBL学习方式,STEM更是广受欢迎的课程。2019年,编程正式列入澳大利亚全国课程,各类创客编程、机器人制造、3D打印、VR/AR教学手段、机器学习等纷纷进入中小学课堂、融入教学实践,激发着学生们的学习热情和学习主动性。
随着这些课程的开展,学生们从接触科普版/入门版的图形化编程开始,逐渐学会了编程的基本原理及接受逻辑思维的训练;学会了对数据采集、管理和应用的基本原理;学会了开发自己的想象力和创造力……这些都让我们离人工智能“听话”越来越近。
作为图形化编程语言,Scratch并不需要逐字编写代码,因为每一个我们希望电脑帮忙实现的动作都已经被制成一个个小的模块,我们只需要按照自己的设计逻辑,像拼砌乐高一样把不同的模块排列出来。然后,我们就可以独自或和小伙伴一起构思任何场景,接着便可以用最简单的编程方式完成自己的作品,绝对创意满满!
我们设想这样一个场景:小熊刚从2040年的非洲穿越回到2019年的北京,他迫不及待地与小伙伴们一起分享了刚带回来的宝贝:一顶“人工智能魔法帽——动物百译通”。这顶帽子其实是一个自学能力很强的机器:它不仅学会了人类的语言,而且学会了动物的语言。有了它,小熊和他的小伙伴就可以与世界上所有的动物对话交流了。如何用少儿编程的语言复原这个情景呢?观看视频,看看你能否比照作出來。
编程关键点:
对选好的场景、人物及对象等做好设置,包括舞台布置、人物位置、动画状态、物理属性等;
选择编程命令模块,只需要简单拖拽,像搭积木一样,完成对各种对象的控制;
通过时间、距离的设计组合,控制对象的移动和交互;通过命令语句,切换不同的戏剧场景;通过控制命令,对场景、摄像头角度切换,推进故事的发展。甚至还可以设计多个摄像头,通过远景、近景的结合,达到电影的效果。