探索人工智能（图形化编程篇）

探索人工智能（图形化编程篇）

作者：

上海市青少年活动中心上海市教育科学研究院教育部教育大数据与教育决策实验室编著

定价：

71 元

页数：

147页

ISBN：

978-7-309-17475-5/T.759

字数：

188千字

开本：

16 开

装帧：

平装

出版日期：

2024年6月　　　　　　

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内容提要

       前言

       亲爱的青少年朋友们，本书是“人工智能从娃娃抓起”系列丛书的第二本，在第一本《走进人工智能》为大家提供人工智能的全景视角之后继续深入探索，本书聚焦编程和算法 ——人工智能的具体实现与核心基础。
       为了让大家更容易理解这些内容，上海市青少年活动中心基于少年儿童的认知特点，特别组织开发了一款图形化编程软件——Yocoding，帮助大家认识和学习编程，使用图形化编程的方式来展示如何通过编程语言和算法逻辑来构建和理解人工智能系统。
       在编写本书的过程中，我们力求将复杂的概念简化，通过具体的例子和实践活动，让大家能够在轻松愉快的氛围中进行理解和掌握。第1章介绍人工智能、算法与编程的基本概念和相互关系，为大家构建一个清晰的知识图谱。第2章通过图形化编程软件Yocoding，让大家开始第一次编程实践，从认识图形化编程，到制作一款自己的小游戏，感受编程的魅力。第3章则深入讲解几种经典的编程算法，从这些具有代表性的算法学习入手，让大家能够真正理解算法的原理及其应用。第4章进入本书的核心，带领大家一起探索更高级的机器学习算法，以KNN、K-Means和Q-Learning算法为例，分别介绍机器学习分类算法、聚类算法和强化学习算法，展示如何将学到的知识应用于解决更复杂的问题，让大家逐步建立对人工智能深层次理解的桥梁。本书配套资源包可以通过关注上海市青少年活动中心或上海少年科学院的微信公众号，发送消息“探索人工智能”进行获取。
       本书的重点是基于图形化工具的编程，众所周知，数据、算法、算力是人工智能的三要素，而编程使人们能够处理和分析大量的数据，通过编程可以创造和优化算法，这是所有人工智能技术的核心，当然这也需要相应算力的支持。由此可见，学习编程是人工智能教育重要的组成部分，在这一学习过程中，重点不在于掌握更多的编程技巧，而是逐步形成以计算思维为代表的核心素养。
       虽然当下人工智能大模型与生成式人工智能展现出越来越强大的编程能力，看似未来不需要人们再去编写具体的程序，很多人对学习编程的意义和价值产生了怀疑。实际上，随着技术的进步，未来对编程的理解要求将会更高。编程本质上是一种语言和工具，是人类与机器交流的方式。虽然形式可以多样，但核心是对逻辑的思考和系统的分析，这一能力的提升也是学习编程的关键。只有通过掌握编程，我们才能更有效地设计、监督和优化人工智能系统，理解和批判性地评估人工智能输出的内容，并给出更适切的提示和要求。
       上海市青少年活动中心、上海少年科学院将围绕本书，继续打造与之匹配的青少年科普课程，补充和深化《走进人工智能》中的知识概览，通过更具体、更深入的学习路径，让大家能够在人工智能的森林中，不仅“见林”也“见树”，从而更为全面地理解人工智能的奥秘。
       参与本书编写的有上海市青少年活动中心、上海市教育科学研究院和教育部教育大数据与教育决策实验室的专家和老师，也有从事青少年人工智能教育教学的教研员和一线教师。本书编写期间得到了王景川、方向忠、赵才荣、王伟、谢忠新、张汶、费宗翔、徐雄等专家的指导与帮助，在此表示衷心的感谢！
       希望我们的“人工智能从娃娃抓起”系列丛书能继续陪伴广大青少年朋友度过探索人工智能的快乐时光。

作者简介

书摘

       目录

       第1章人工智能、算法与编程

       1.1 人工智能与算法
       1.1.1 人工智能的算法实现
       1.1.2 探索身边的算法
       1.2 算法与编程
       1.2.1 算法的程序实现
       1.2.2 用图形化编程实现算法
       1.2.3 编程与人工智能应用

       第2章走进编程
       2.1 认识 Yocoding
       2.1.1 Yocoding的下载与安装
       2.1.2 Yocoding的图形化编程界面
       2.2 图形化编程基础
       2.2.1 新手入门
       2.2.2 进阶挑战
       2.2.3 我的第一个图形化编程小游戏

       第3章探索算法
       3.1 枚举
       3.1.1 生活中的枚举算法
       3.1.2 枚举的应用
       3.1.3 枚举的编程实现
       3.2 排序
       3.2.1 模仿计算机排序
       3.2.2 三种排序算法
       3.2.3 冒泡排序的编程实现
       3.3 查找
       3.3.1 生活中的查找算法
       3.3.2 线性查找
       3.3.3 二分查找
       3.4 迭代
       3.4.1 认识迭代
       3.4.2 迭代的概念
       3.4.3 迭代的编程实现
       3.5.递归
       3.5.1 认识递归
       3.5.2 递归的过程
       3.5.3 递归的编程实现

       第4章挑战项目
       4.1 KNN算法
       4.1.1 认识KNN算法
       4.1.2 KNN的编程实现
       4.1.3 更多关于KNN算法
       4.2 K-Means算法
       4.2.1 认识K-Means算法
       4.2.2 K-Means的编程实现
       4.2.3 更多关于K-Means算法
       4.3 Q-Learning算法
       4.3.1 认识Q-Learning算法
       4.3.2 Q-Learning的编程实现
       4.3.3 更多关于Q-Learning算法

       后记

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