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如何用孩子能理解的方式解釋什麽是「人工智慧」?

2022-05-15數位

我家有位【人工智慧】資深愛好者, 他的工作也和人工智慧相關 。今天我請他來給小朋友介紹一下人工智慧。

先在舉例中感受人工智慧是一種什麽樣的存在,然後由這些現象去總結什麽是人工智慧!每一顆好奇心都要被認真對待,希望我的回答能給小朋友心裏種下一顆喜歡人工智慧課題的種子。現在學好基礎知識,長大後讓這顆種子生根發芽,開花結果。 ❤ ️

1.無處不在的人工智慧

人工智慧英文是 Artificial Intelligence ,就是我們常見的縮寫 AI

小朋友說起人工智慧的概念,你可能覺得晦澀難懂,覺得是高深莫測的領域,所以今天我不講概念。事實上人工智慧的套用已深入我們生活方方面面。今天我借助生活中常見的人工智慧套用,給小朋友展示一下我們身邊的人工智慧:

1)蘋果的Siri、小米手機的小愛同學、微軟小冰等智慧助理: [1]

小朋友借用爸爸媽媽的手機,和Siri、小愛同學等聊聊天,你就會發現它們可 以像小朋友一樣和你聊天 ,「你叫什麽?」、「你吃了嗎?」、「你是男生還是女生?」、「你家在哪?」、「你今天開心嗎?」……。

你和小朋友之間都聊什麽呢?試著和人工智慧語音助力聊聊天吧,可能還會逗得你哈哈笑呢。

除此之外,它們還能替你搜尋一些資訊:

UU問我「鋤禾日當午」那首詩的名字叫什麽,我就用Siri給她問了一下。

突然你不會背誦【春曉】這首詩了,試著問Siri吧,「田忌賽馬」是什麽意思也可以問小愛同學;查行事曆、尋找附近的商城、藥店、圖書館等地理位置都可以問它們哦。它們就是人工智慧的套用哦,它們能把手機變成聰明 的小秘書。

對了,小朋友們你們可以拿著聊天的智慧點讀筆和這個類似,比如UU的 小雞球球點讀筆 ,就能自由對話聊天,能問它知識,如果你家裏也有,快拿起家裏智慧點讀筆試試吧。

2)機器人 [2]

機器人也是人工智慧的套用, 並不是所有機器人都是人形的哦

我們很早之前就在工業領域已經開始用機器人來制造啦。比如富士康的手機生產線中、沃爾瑪的倉儲中心、京東物流都已經使用機器人了代替人類完成工作了。

亞馬遜倉儲機器人,網圖侵刪。

在這個倉庫中,機器人最重要的工作就是分揀,將包裝好的貨物,按照不同的收貨地址,放入開往不同地區的貨車當中。

有了這些小車之後,人就只需要站在原地將包裝好的貨物按順序放在機器小車上。

更多機器人,家長朋友可以買一本樂樂趣的【揭秘機器人】,能看到很多種形態各異的機器人。

比如工廠裏的機器人、飛行機器人、只能交通工具,還有類人機器人和人形機器人。

【揭秘機器人】樂樂趣

3) 機器轉譯

打破語言界限,用自動轉譯工具幫助人類進行跨民族、跨語種、跨文化交流。

谷歌轉譯

機器轉譯是利用電腦將一種自然語言轉換為另一種自然語言的過程。機器轉譯用到的技術主要是神經機器轉譯技術(Neural Machine Translation,NMT), 該技術當前在很多語言上的表現已經超過人類。 [3]

早在2016年谷歌發表論文宣布已經突破跨語言轉譯難題,可以在兩種沒有直接對應的預料樣本的語言之間,完成機器轉譯。

舉個例子,如果網路上沒有收集到足夠多的中文和阿拉伯文之間的對應語料,谷歌機器轉譯可以利用英文到阿拉伯文之間的對應語料,以及中文到英文之間的對應語料,訓練出支持多語言相互轉譯的模型,完成中文和阿拉伯文之間的雙向轉譯。

小朋友你們經常用的智慧轉譯筆,一掃就轉譯的那種和這個類似。

4) 無人駕駛汽車

小朋友你見過無人駕駛汽車嗎?顧名思義就會 不需要司機就能啟動、行駛以及停止的汽車,也叫自動駕駛。 [4]

谷歌無人駕駛汽車,網圖侵刪

無人駕駛汽車是智慧汽車的一種,也稱為輪式移動機器人。主要依靠車內以電腦系統為主的智慧駕駛控制器來實作無人駕駛。 無人駕駛中涉及的技術包含多個方面,例如電腦視覺、自動控制技術等。

2005年,一輛名為Stanley的無人駕駛汽車以平均40km/h的速度跑完了美國莫哈維沙漠中的野外地形賽道,完成了約282千米的駕駛裏程。它外部裝有網路攝影機、雷達、雷射測距儀等裝置來感應周邊環境,內部裝有自動駕駛控制系統來完成指揮、導航、制軔和加速等操作。
2006年,卡內基梅隆大學又研發了無人駕駛汽車Boss,Boss能夠按照交通規則安全地駕駛透過附近有空軍基地的街道,並且會避讓其他車輛和行人。
Google的Google X實驗室正在積極研發無人駕駛汽車Google Driverless Car,2012年底正在測試,已駕駛了48萬公裏。

那無人駕駛的汽車怎麽看路呢?

【人工智慧】頁面截圖,無人駕駛汽車透過傳感器「看到」的路面情況。

電腦在輔助駕駛過程中依靠車載傳感器即時獲取路面資訊和預先透過學習得到的經驗模型,自動調整車速,控制電機功率、制軔系統以及轉向系統,幫助車輛避免來自前方和側方的碰撞,防治車輛滑出路面。

原來我們可能認為自動駕駛汽車、飛機、宇宙飛船都是科幻小說的元素,但是現在這些科幻元素就要變成真真切切的現實了。

小朋友如果你對人工智慧感興趣,現在開始就要好好學習文化課知識,打好基礎,將來研發更能幫助大家生活的人工智慧套用。

5)AI藝術

人功智慧還能進行藝術創作。不知道大家有沒有用過Prisma這個APP ,可以把一張照片轉化成一幅畫。

UU媽媽截圖

這個過程可以看做小朋友對著一張照片進行創作訓練,它經過臨摹中西方經典名畫,可以熟練使用各種油畫、水彩、漫畫技巧進行創作。

這種畫風的遷移功能,可以讓我們普通人進行「藝術創作」。

6) 人臉辨識

人臉辨識也稱人像辨識、面部辨識,是基於人的臉部特征資訊進行身份辨識的一種生物辨識技術。人臉辨識涉及的技術主要包括電腦視覺、影像處理等。 [5]

目前,人臉辨識技術已廣泛套用於多個領域,如金融、司法、公安、邊檢、航天、電力、教育、醫療等。

給大家講給一個有趣的例子:「逃犯克星」——張學友。

網圖侵刪
2018年4月7日,張學友南昌演唱會開始後,看台上一名粉絲便被警方帶離現場,是安保人員透過人像辨識系統釘選了在看台上的他。
2018年5月20日,張學友嘉興演唱會上,犯罪嫌疑人於某在透過安檢門時被人臉辨識系統辨識出是逃犯,隨後被警方抓獲。
2018年廣東江門演唱會上,有1名逃犯被抓。
2018年海南海口演唱會上,有18名逃犯被抓捕等等。
網圖侵刪

據說至今為止已超過60名逃犯因看他演唱會而被捕獲,因此,網友們將張學友稱為「逃犯克星」。

另外,關於人臉辨識,家長可以給孩子看看面部解鎖手機。

7)基於人工智慧的醫學影像處理

"AI醫學影像"是利用人工智慧在感覺認知和深度學習的技術優勢,把它套用在醫學影像領域,實作機器對醫學影像的分析判斷,是協助醫生完成診斷、治療工作的一種輔助工具,能達到提高診斷效率和準確率的目的。 [6]

人工智慧看片和醫生看片對比,網圖侵刪。

醫學影像處理是目前人工智慧在醫療領域的典型套用,它的處理物件是由各種不同成像機理,如在臨床醫學中廣泛使用的核磁共振成像、超聲成像等生成的醫學影像。 [7]

2.到底什麽是人工智慧?

上面給小朋友舉了幾個例子,不知道大家是否對人工智慧有初步的理解呢?那到底什麽是人工智慧呢?

其實對於人工智慧的定義,也存在爭議,或者說沒有完全統一。而且對於人工智慧的定義也隨著人工智慧技術發展不斷在變化。

我帶大家看一下主流對人工智慧的定義。

1)AI 就是讓人覺得不可思議的電腦程式

小朋友聽過【圍棋人機大戰】嗎?

柯潔與人工智慧下棋比賽,網圖侵刪

圍棋人機大戰,是指人類頂尖圍棋手與電腦頂級圍棋程式之間的圍棋 比賽。特指南韓圍棋九段棋手李世石 、中國圍棋九段棋手柯潔 分別與人工智慧 圍棋程式「Alpha圍棋 」(AlphaGo)之間的兩場比賽。

第一場為2016年3月9日至15日在南韓首爾 進行的五番棋比賽,Alpha圍棋以總比分4比1戰勝李世石;第二場為2017年5月23日至27日在中國嘉興 烏鎮 進行的三番棋比賽,Alpha圍棋以總比分3比0戰勝世界排名第一的柯潔。

1AI就是讓人覺得不可思議的電腦程式為智慧下棋絕對不可能與世界冠軍相比,經過人工智慧快速發展,人工智慧連續戰勝包括中日韓在內的數十位人類頂尖圍棋高手,並且有60:0的絕對優勢戰績, 人類才開始1意識到人工智慧可以完成人們認為機器不可能勝任的事情,超乎人類想象。

2)AI 是與人類思考方式相似的電腦程式。

AI很多起源於類似仿生學的邏輯,而人的大腦本來就很復雜。

哲學家們試圖透過反省與自辯找到人類思維的邏輯法則,科學家透過心理學和生物學實驗,了解人在思考時的心理變化規律。這兩條路在人工智慧發展歷史上起到很重要的作用。

就這樣讓電腦裏的人工智慧程式遵循邏輯學的基本規律進行運算、歸納或者推演。

3)AI是與人類行為形似的電腦程式

其實這裏就是說,不管電腦以什麽形式實作某一個功能,只要該功能表現得與人在類似環境下的行為相似,就說這個電腦程式擁有該領域的人工智慧。

比如說:小機球球智慧點讀筆可以像人一樣和小朋友了解,那麽就可以成為語音助理類的人工智慧。

再比如,有一個可以與病人聊天的心理醫生APP,病人說一句,程式回復一句,而且不厭其煩。但其實這個程式根本不知道病人在說什麽,只是根據提前預設好的關鍵詞從提前準備好的答案裏選擇一句。

但是它與人在這一方面的行為相似,也可以稱為這領域的人工智慧。

4)AI就是會學習的電腦程式

「無學習,不AI」 幾乎成了人工智慧研究的核心指導思想。

比如機器需要辨識自由車,什麽是自由車,什麽不是自由車。它就需要大量的訓練照片,在電腦視覺系統看過百萬張甚至更多的自由車照片,學習過之後,它才能學會認識自由車。

以上,先從生活中感受人工智慧的存在,再從感受中總結人工智慧的定義。希望我的回答能為小朋友答疑解惑,或者提供一種認識事物的思路。

@知乎親子

祝大家端午節安康。

參考

  1. ^https://baike.baidu.com/item/Cortana/13209604?fr=aladdin
  2. ^https://baike.baidu.com/item/機器人/888?fr=aladdin
  3. ^https://baike.baidu.com/item/機器轉譯/411793?fr=aladdin
  4. ^https://baike.baidu.com/item/自動駕駛汽車/4881925?fromtitle=無人駕駛汽車&fromid=77997&fr=aladdin
  5. ^https://baike.baidu.com/item/人臉辨識/4463435?fr=aladdin
  6. ^https://baijiahao.baidu.com/s?id=1712113032154831644&wfr=spider&for=pc
  7. ^https://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=1t130jg0k93a0gy0e20j0m20d6050780