新一代人工智能中学教材发布通过代码实践把理论知识“教学资源化”

2018-11-06 14:34:46来源：北国网

我们所处的这个时代，科技发展日新月异，其中人工智能作为新工业革命的基础驱动力量，正在引领诸多行业的变革，也在重塑我们的生活。

当前，国家政策及行业力量都在推动人工智能在教育环节的应用。另一方面，国家层面的重视以及行业的热度，使得专业的人工智能教材建设成为亟待解决的工作。于是，这本面向中学阶段的新一代人工智能教材《人工智能》应运而生。

该书由北京师范大学副教授赵亮及中央财经大学副教授、大数据中心负责人张宁担任主编，寓乐湾创始人兼CEO刘斌立、鲸媒体创始人兼CEO迟耀明担任副主编，从筹备到完稿，耗时两年。

因为中学阶段的人工智能教育正处于起步阶段，可供参考的资料和标准很少，编者征询了教师、学生、科研人员以及行业从业者的意见和建议，尽可能地考虑中学阶段的知识水平和接受能力;注意构建能与后续专业课程衔接的知识体系;在注重内容的完整性和逻辑性的同时，也强调实际操作技能;并且还介绍和使用了当前的主流技术与开发工具。

融入深度学习和代码实践，打造新一代人工智能教材

赵亮提到，传统的人工智能教材以基于统计的机器学习为主，通常是与计算机相关的学院在大学本科阶段开设的专业选修课。从专业方向来看，传统的专业设置方案中并没有人工智能方向，与此相关的方向叫做自动控制亦或是智能科学与技术。

而作为新一代的人工智能辅助教材，《人工智能》不再以传统的机器学习为唯一内容，还增加了深度学习的知识。除此之外，全书使用人工智能第一语言Python编写代码，通过代码实践把理论知识“教学资源化”，通过案例进行知识传输。

在书中，编者首先以时间为脉络，梳理了人工智能的前世今生，自古时中外神话传说中的故事讲解至现代人工智能的兴起。

书中称，虽然人工智能的概念出现不过短短数十年，但是人们对人工智能的追求与探索其实始终贯穿于人类文明的历史进程之中。古希腊神话中的锻造之神赫菲斯托斯曾制作了一组金质女机器人，这些女机器人能够帮助他完成高难度的锻造工作，甚至能开口说话;16-18世纪，欧洲的“自动机”、日本的机关人偶，都是人工智能的初期形态。回看中国古代，从女娲抟土造人，到西周偃师制作的歌舞人偶，再到三国时期的指南车与木牛流马，也有众多涉及人工智能的文献记载。

张宁表示，以上这些虽然可以纳入广义的人工智能范畴，但是与现代意义的人工智能相比，最大的差距是在心智上仍然与人类有着天壤之别。现代意义的人工智能大抵可以分为传统机器学习和新一代深度学习两部分。

在传统的机器学习部分，书中介绍了决策树(配合毒蘑菇测试案例)、朴素贝叶斯(配合患病测试案例)等分类算法;介绍了K平均聚类算法(配合篮球运动员的行为分析案例);还介绍了使用神经网络实现的线性分类算法，并将其付诸识别鸢尾花的案例。

在传统机器学习的基础上，编者继续介绍了深度学习，包括用Keras工具进行数字识别和人脸识别的案例;配合断词识文案例进行自然语言处理与理解的讲解;最终编者又带我们走向未来，介绍未来已来的自动驾驶……

从“无”到“有”，要做中学生人工智能教材的先行者

《新一代人工智能发展规划》中提到“在中小学阶段设置人工智能相关课程”，但当前中学阶段的人工智能教育是薄弱的、更是稀缺的。作为北京师范大学数学科学学院副教授，赵亮发表了20余篇科研论文，参与了人教版《普通高中教科书数学》的编写工作，并主持了数个人工智能产品的设计与开发;作为中央财经大学副教授、教育部人文社会科学重点研究基地中国精算研究院大数据中心主任，张宁也曾主持国家和省部级项目8项，发表多篇人工智能和计算机领域的科研论文。以上种种，皆可体现二位在知识层面、专业领域的深厚功底。

与此同时，两位还作为教育行业媒体鲸媒体的学术指导和科学顾问，与鲸媒体一起，走在教育行业的最前线，接触教育行业的一线生存状况和发展需求，探索如何推动教育行业变得更好的解决办法。

“我们努力推动中学人工智能教育，不是说我们的工作有多重要，但在我们看来至少是一个尝试。现在做这个事情的人不多，但是必须得有人做，在没有标准和参考的情况下，至少得有人先做出来才能做得越来越好。”赵亮说道。

教材付梓之际，恰是秋季学期伊始，编者希望该书能够作为送给中学生朋友的一份开学礼。张宁表述说：“让大家对人工智能建立一定的认知水平，并通过实践获得实际应用的能力，是我们最大的快乐。”

目前，这本面向中学生的新一代人工智能教材，或许不足以改变很多。但编者希望，未来在纵向延伸方向，能够沿着整个人工智能认知进阶体系，继续编写上至面向大学生的教材，下至面向更低龄少年儿童的人工智能启蒙读物。而在横向外延方面，编者会继续进行人工智能与其它行业相结合的书稿的编写工作，丰富人工智能的理论体系与应用领域。

而鲸媒体，作为一家诞生于2015年12月的教育行业垂直媒体，自成立伊始，就始终站在行业的最前线，敢于剖析教育行业乱象，致力于把最深度、最精华的部分带给教育行业。

在成立至今近3年的时间里，既产出上千篇充满深度的原创性内容，又统计了精准的每季度及每年的投融资事件，既打造出科技含量极高的AI媒体矩阵，又研发了实时监控和分析教育行业和公司舆情的“鲸舆”，还有每年如期而至的回看教育行业一年的《鲸字塔》，以及视频访谈节目《鲸视角》、《教条》……

此次关于人工智能教材的参与编纂，关于人工智能大会(TEC教育创想大会)的组织主办，是鲸媒体愿意深度剖析教育行业的又一次全新尝试。其实我们的目标没有那么宏大，我们只是希望能够秉持对中国的教育事业严肃、认真的态度，并且希望通过一己之力为中国的教育事业做出努力和贡献。

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