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如何用孩子能理解的方式解释什么是「人工智能」?

2022-05-15数码

我家有位【人工智能】资深爱好者, 他的工作也和人工智能相关 。今天我请他来给小朋友介绍一下人工智能。

先在举例中感受人工智能是一种什么样的存在,然后由这些现象去总结什么是人工智能!每一颗好奇心都要被认真对待,希望我的回答能给小朋友心里种下一颗喜欢人工智能课题的种子。现在学好基础知识,长大后让这颗种子生根发芽,开花结果。 ❤ ️

1.无处不在的人工智能

人工智能英文是 Artificial Intelligence ,就是我们常见的缩写 AI

小朋友说起人工智能的概念,你可能觉得晦涩难懂,觉得是高深莫测的领域,所以今天我不讲概念。事实上人工智能的应用已深入我们生活方方面面。今天我借助生活中常见的人工智能应用,给小朋友展示一下我们身边的人工智能:

1)苹果的Siri、小米手机的小爱同学、微软小冰等智能助理: [1]

小朋友借用爸爸妈妈的手机,和Siri、小爱同学等聊聊天,你就会发现它们可 以像小朋友一样和你聊天 ,「你叫什么?」、「你吃了吗?」、「你是男生还是女生?」、「你家在哪?」、「你今天开心吗?」……。

你和小朋友之间都聊什么呢?试着和人工智能语音助力聊聊天吧,可能还会逗得你哈哈笑呢。

除此之外,它们还能替你搜索一些信息:

UU问我「锄禾日当午」那首诗的名字叫什么,我就用Siri给她问了一下。

突然你不会背诵【春晓】这首诗了,试着问Siri吧,「田忌赛马」是什么意思也可以问小爱同学;查日历、查找附近的商城、药店、图书馆等地理位置都可以问它们哦。它们就是人工智能的应用哦,它们能把手机变成聪明 的小秘书。

对了,小朋友们你们可以拿着聊天的智能点读笔和这个类似,比如UU的 小鸡球球点读笔 ,就能自由对话聊天,能问它知识,如果你家里也有,快拿起家里智能点读笔试试吧。

2)机器人 [2]

机器人也是人工智能的应用, 并不是所有机器人都是人形的哦

我们很早之前就在工业领域已经开始用机器人来制造啦。比如富士康的手机生产线中、沃尔玛的仓储中心、京东物流都已经使用机器人了代替人类完成工作了。

亚马逊仓储机器人,网图侵删。

在这个仓库中,机器人最重要的工作就是分拣,将包装好的货物,按照不同的收货地址,放入开往不同地区的货车当中。

有了这些小车之后,人就只需要站在原地将包装好的货物按顺序放在机器小车上。

更多机器人,家长朋友可以买一本乐乐趣的【揭秘机器人】,能看到很多种形态各异的机器人。

比如工厂里的机器人、飞行机器人、只能交通工具,还有类人机器人和人形机器人。

【揭秘机器人】乐乐趣

3) 机器翻译

打破语言界限,用自动翻译工具帮助人类进行跨民族、跨语种、跨文化交流。

谷歌翻译

机器翻译是利用计算机将一种自然语言转换为另一种自然语言的过程。机器翻译用到的技术主要是神经机器翻译技术(Neural Machine Translation,NMT), 该技术当前在很多语言上的表现已经超过人类。 [3]

早在2016年谷歌发表论文宣布已经突破跨语言翻译难题,可以在两种没有直接对应的预料样本的语言之间,完成机器翻译。

举个例子,如果网络上没有收集到足够多的中文和阿拉伯文之间的对应语料,谷歌机器翻译可以利用英文到阿拉伯文之间的对应语料,以及中文到英文之间的对应语料,训练出支持多语言相互翻译的模型,完成中文和阿拉伯文之间的双向翻译。

小朋友你们经常用的智能翻译笔,一扫就翻译的那种和这个类似。

4) 无人驾驶汽车

小朋友你见过无人驾驶汽车吗?顾名思义就会 不需要司机就能启动、行驶以及停止的汽车,也叫自动驾驶。 [4]

谷歌无人驾驶汽车,网图侵删

无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人。主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶控制器来实现无人驾驶。 无人驾驶中涉及的技术包含多个方面,例如计算机视觉、自动控制技术等。

2005年,一辆名为Stanley的无人驾驶汽车以平均40km/h的速度跑完了美国莫哈维沙漠中的野外地形赛道,完成了约282千米的驾驶里程。它外部装有摄像头、雷达、激光测距仪等装置来感应周边环境,内部装有自动驾驶控制系统来完成指挥、导航、制动和加速等操作。
2006年,卡内基梅隆大学又研发了无人驾驶汽车Boss,Boss能够按照交通规则安全地驾驶通过附近有空军基地的街道,并且会避让其他车辆和行人。
Google的Google X实验室正在积极研发无人驾驶汽车Google Driverless Car,2012年底正在测试,已驾驶了48万公里。

那无人驾驶的汽车怎么看路呢?

【人工智能】页面截图,无人驾驶汽车通过传感器「看到」的路面情况。

计算机在辅助驾驶过程中依靠车载传感器实时获取路面信息和预先通过学习得到的经验模型,自动调整车速,控制电机功率、制动系统以及转向系统,帮助车辆避免来自前方和侧方的碰撞,防治车辆滑出路面。

原来我们可能认为自动驾驶汽车、飞机、宇宙飞船都是科幻小说的元素,但是现在这些科幻元素就要变成真真切切的现实了。

小朋友如果你对人工智能感兴趣,现在开始就要好好学习文化课知识,打好基础,将来研发更能帮助大家生活的人工智能应用。

5)AI艺术

人功智能还能进行艺术创作。不知道大家有没有用过Prisma这个APP ,可以把一张照片转化成一幅画。

UU妈妈截图

这个过程可以看做小朋友对着一张照片进行创作训练,它经过临摹中西方经典名画,可以熟练使用各种油画、水彩、漫画技巧进行创作。

这种画风的迁移功能,可以让我们普通人进行「艺术创作」。

6) 人脸识别

人脸识别也称人像识别、面部识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。人脸识别涉及的技术主要包括计算机视觉、图像处理等。 [5]

目前,人脸识别技术已广泛应用于多个领域,如金融、司法、公安、边检、航天、电力、教育、医疗等。

给大家讲给一个有趣的例子:「逃犯克星」——张学友。

网图侵删
2018年4月7日,张学友南昌演唱会开始后,看台上一名粉丝便被警方带离现场,是安保人员通过人像识别系统锁定了在看台上的他。
2018年5月20日,张学友嘉兴演唱会上,犯罪嫌疑人于某在通过安检门时被人脸识别系统识别出是逃犯,随后被警方抓获。
2018年广东江门演唱会上,有1名逃犯被抓。
2018年海南海口演唱会上,有18名逃犯被抓捕等等。
网图侵删

据说至今为止已超过60名逃犯因看他演唱会而被捕获,因此,网友们将张学友称为「逃犯克星」。

另外,关于人脸识别,家长可以给孩子看看面部解锁手机。

7)基于人工智能的医学图像处理

"AI医学影像"是利用人工智能在感觉认知和深度学习的技术优势,把它应用在医学影像领域,实现机器对医学影像的分析判断,是协助医生完成诊断、治疗工作的一种辅助工具,能达到提高诊断效率和准确率的目的。 [6]

人工智能看片和医生看片对比,网图侵删。

医学图像处理是目前人工智能在医疗领域的典型应用,它的处理对象是由各种不同成像机理,如在临床医学中广泛使用的核磁共振成像、超声成像等生成的医学影像。 [7]

2.到底什么是人工智能?

上面给小朋友举了几个例子,不知道大家是否对人工智能有初步的理解呢?那到底什么是人工智能呢?

其实对于人工智能的定义,也存在争议,或者说没有完全统一。而且对于人工智能的定义也随着人工智能技术发展不断在变化。

我带大家看一下主流对人工智能的定义。

1)AI 就是让人觉得不可思议的计算机程序

小朋友听过【围棋人机大战】吗?

柯洁与人工智能下棋比赛,网图侵删

围棋人机大战,是指人类顶尖围棋手与计算机顶级围棋程序之间的围棋 比赛。特指韩国围棋九段棋手李世石 、中国围棋九段棋手柯洁 分别与人工智能 围棋程序「阿尔法围棋 」(AlphaGo)之间的两场比赛。

第一场为2016年3月9日至15日在韩国首尔 进行的五番棋比赛,阿尔法围棋以总比分4比1战胜李世石;第二场为2017年5月23日至27日在中国嘉兴 乌镇 进行的三番棋比赛,阿尔法围棋以总比分3比0战胜世界排名第一的柯洁。

1AI就是让人觉得不可思议的计算机程序为智能下棋绝对不可能与世界冠军相比,经过人工智能快速发展,人工智能连续战胜包括中日韩在内的数十位人类顶尖围棋高手,并且有60:0的绝对优势战绩, 人类才开始1意识到人工智能可以完成人们认为机器不可能胜任的事情,超乎人类想象。

2)AI 是与人类思考方式相似的计算机程序。

AI很多起源于类似仿生学的逻辑,而人的大脑本来就很复杂。

哲学家们试图通过反省与自辩找到人类思维的逻辑法则,科学家通过心理学和生物学实验,了解人在思考时的心理变化规律。这两条路在人工智能发展历史上起到很重要的作用。

就这样让计算机里的人工智能程序遵循逻辑学的基本规律进行运算、归纳或者推演。

3)AI是与人类行为形似的计算机程序

其实这里就是说,不管计算机以什么形式实现某一个功能,只要该功能表现得与人在类似环境下的行为相似,就说这个计算机程序拥有该领域的人工智能。

比如说:小机球球智能点读笔可以像人一样和小朋友了解,那么就可以成为语音助理类的人工智能。

再比如,有一个可以与病人聊天的心理医生APP,病人说一句,程序回复一句,而且不厌其烦。但其实这个程序根本不知道病人在说什么,只是根据提前预设好的关键词从提前准备好的答案里选择一句。

但是它与人在这一方面的行为相似,也可以称为这领域的人工智能。

4)AI就是会学习的计算机程序

「无学习,不AI」 几乎成了人工智能研究的核心指导思想。

比如机器需要辨识自行车,什么是自行车,什么不是自行车。它就需要大量的训练照片,在计算机视觉系统看过百万张甚至更多的自行车照片,学习过之后,它才能学会认识自行车。

以上,先从生活中感受人工智能的存在,再从感受中总结人工智能的定义。希望我的回答能为小朋友答疑解惑,或者提供一种认识事物的思路。

@知乎亲子

祝大家端午节安康。

参考

  1. ^https://baike.baidu.com/item/Cortana/13209604?fr=aladdin
  2. ^https://baike.baidu.com/item/机器人/888?fr=aladdin
  3. ^https://baike.baidu.com/item/机器翻译/411793?fr=aladdin
  4. ^https://baike.baidu.com/item/自动驾驶汽车/4881925?fromtitle=无人驾驶汽车&fromid=77997&fr=aladdin
  5. ^https://baike.baidu.com/item/人脸识别/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