教学参考-01

教学目标

• 理解人工智能的重要性
• 理解什么是人工智能

教学内容

智能机器的梦想

• 人类很早就有一个智能梦想，希望能制造出像人一样聪明的机器。历史上，不论是东方还是西方，都有不少智能机器的传说。在中国，有鲁班造飞鸟的故事，有诸葛武候发明木牛流马运粮的故事，有偃师造人的故事。在西方，传说扎加利可以造出合奏的乐团。这些传说背后都有这样一个梦想，有一天，机器能和人一样，有头脑，有智慧，成为我们的伙伴和朋友。

生活中的人工智能

• 事实上，人工智能已经悄悄来到我们身边。打开手机，有语音助手帮我们拨打电话，查询天气；家里的智能音箱可以听懂我们的话，帮我们点歌；通过人脸识别，可以完成刷脸支付； 抖音和今日头条会把我们感兴趣的视频和信息送到我们眼前；搜索引擎可以帮我们在互联网的海洋里冲浪，精确定位到大洋彼岸的新闻和视频。我们已经生活在一个人工智能包围的世界中。

你可能不知道的人工智能

• 除了这些生活中可以体会到的智能，人工智能已经达到了让普通人瞠目结舌的高度。例如，人工智能可以自动谱曲、写小说，可以帮我们设计癌症疫苗，可以帮数学家证明定理，甚至可以给数学家出题。人工智能 帮我们飞向月球、火星，潜入深海，发现数十亿光年外的新星爆发；人工智能帮我们在废墟中发现生命，在火场中救人，预测疫情蔓延危险，检查桥梁、铁轨、大坝...

人工智能的重要性

• 人类社会从狩猎时代开始，历经农耕时代、蒸汽时代、电气时代、信息时代，走入智能时代是历史的必然。

• 今天，几乎没有哪一个领域不在进行着智能化革命。人工智能已经渗透到人类生产生活的方方面面，对这一技术的无知就如同耕地的农民不知道有电，银行职员不会用电脑一样，注定无法理解时代的发展，难以在未来社会生存。

什么是人工智能

• 人工智能有很多定义，这些定义关注不同侧面，都具有一定道理。如果从人工智能的目标来看，可以认为人工智能就是为了制造拥有人类智能，甚至超过人类智能的机器。如果从学科本身来看，是用“计算”来模拟“人类思维”的科学。

• 人工智能中，“计算”和“思维”两点特别关键。前者强调学科的手段是计算，因此人工智能和数学、计算机有密不可分的关系。后者强调的是思维，而不是形态、肢体等，因此跑的再快的汽车也不能叫智能的，只有聪明起来的汽车才是智能的。

• 人工智能中的“智能”具有相对性，因为人们能感受到的智能往往随着时代的发展是变化的。古代人看到洗衣机可以洗衣服，飞机可以上天，都会觉得是智能的，但在现代人看来就习以为常了。Siri刚出来时，大家认为它可以帮人播号就是智能的，习以为常以后，就不再认为是智能的了。自动驾驶汽车，最初出现的时候会引起很多关于智能的赞美，但路上自动驾驶的多了，就不再给人这种感觉了。

• 对人工智能的研究者来说，很少纠结哪些是智能哪些不是智能。就如同电视机的设计者知道它的原理，就会觉得出图像很自然。同样，人工智能学者们理解智能机器背后的原理，就不会被“智能”的表像所吸引。我们学习人工智能，其中的目的之一也是理解人工智能背后的秘密，从而破除神秘感，更好地为智能社会的到来做出贡献。

人工智能的误解

人工智能不应被狭隘地理解成编程或机器人。人工智能本身要比编程和机器人要宽广的多，编程和机器人只是在某些地方和人工智能具有某些联系。

• 编程是实现人工智能落地的具体手段。事实上，人工智能发展的一个方向就是使得编程所花的精力越来越少，让机器自主去学习。未来，人工智能也许并不需要人们花多少时间编程，只需要一些示例和设定就可以了。从这一角度看，编程和人工智能的目的甚至是相反的：前者是通过计算机语言告诉机器该怎么做，后者是自己学习该怎么做。当然，在目前这一阶段，编程还是学习、研究人工智能必不可少的基本功。但是，不能把写字等价于语文，也不能把计算等价于数学。

• 人工智能本质上是“智慧”，是头脑而不是肢体。因此，人工智能不能理解成机器人。大多数人工智能不需要物理形态，更不需要人形的物理形态。目前，大部分具有人形的“机器人”智能是不高的，甚至不具有人工智能元素。

• 人工智能是一门科学，和语文教我们语言交流，数学教我们数量思维一样，人工智能也是这样一门基础学科，教我们如何用计算实现人的思维过程。受数学基础的限制，在初级阶段我们还无法学习太多深入的知识，但理解基础原理，特别是机器自主学习的基础原理，还是具有可行性的，也是必要的。让学生具有这一基础思维，可以让他们对所生存的世界有更清晰的认知，破除神秘感，增广视野，也为选择未来职业选择提供基础理解。