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孩子动手玩人工智能的起步书
18个精选生活案例，真正理解学习编程的本意，在玩中形成计算思维能力
用人工智能给快乐、思维和创意升个级
趣味生活真实案例、配套完整讲解视频
通过18个人工智能案例，孩子会对人工智能技术有基本了解，又可以让创造力一点就燃。每个案例分多个思考阶段，效果逐步完善，循循善诱，帮助孩子培养逻辑思维、创造性思维和计算思维，去揭开人工智能的神秘面纱。
用人工智能给孩子玩耍的快乐和创意升个级。
对孩子来说，学习编程的意义在于思维和创意。
同样是玩小汽车，可否想过再给小汽车建个车辆管理系统。源自于真实生活的案例，引导孩子不断观察身边事物，原来编程可以这样玩，人工智能可以这样用。
玩也会遇到各种问题，教会孩子如何分析、拆解问题，小能力也可以实现大创意。
主动思考，迭代升级玩法。从小需求出发，让孩子不断思考提出好问题，进阶升级，切实提升孩子思维能力。
发现生活的乐趣，带着动力趣学编程知识，在玩中实际使用人工智能技术，发挥创意，你会发现编程、人工智能真好玩。
本书适合对编程、人工智能感兴趣的青少年、家长和老师阅读。
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| 內容簡介： |
通过18个人工智能案例，孩子会对人工智能技术有基本了解，又可以让创造力一点就燃。每个案例分多个思考阶段，效果逐步完善，循循善诱，帮助孩子培养逻辑思维、创造性思维和计算思维，去揭开人工智能的神秘面纱。
为什么要学编程？如何学编程？怎样才能具有编程思维、计算思维，适应人工智能时代？
编程要好玩，孩子才会有兴趣。本书案例均源自于生活，引导孩子通过不断观察身边事物，发现更多乐趣，原来编程可以这样玩，人工智能可以这样用。
分解问题，实现创意。玩也会遇到问题，教会孩子分析、拆解问题，小能力也可以实现大创意。
发散思考，迭代升级。从小需求出发，让孩子不断思考提出好问题，进阶升级，切实提升孩子思维能力。
发现生活的乐趣，带着动力趣学编程知识，切实提升思维能力，在玩中实际使用人工智能技术，阅读本书，你和孩子会感到编程、人工智能真好玩。
本书适合对编程、人工智能感兴趣的青少年、家长和老师阅读。
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| 關於作者： |
关于作者
张冰，一名信息技术教师，一个孩子的爸爸，喜欢分享孩子学习编程的那些事儿，让孩子真正理解学习编程的本意，玩出快乐，养成思维，发挥创意。
北京师范大学教育硕士，邢台市第二十五中学信息技术教师、信息中心主任。教育部教育管理信息中心TITT项目创客师资培训专家，蓝桥杯青少年创意编程大赛专家委员会委员，中国下一代教育基金会少年硅谷项目专家委员会委员，中央电化教育馆创客教育专题培训图形化编程班讲师，中国电子学会机器人、编程等级考试考官，河北省创新教育学会人工智能教育分会专家顾问，河北省教育信息化专家库成员，河北省、邢台市教育机器人大赛裁判，邢台市科学技术局科普专家。
多次辅导学生夺得全国中小学电脑制作活动国家、省、市级奖励，所带学生分别获得过创意设计、创意编程和创意智造项目全国一等奖。*让本人欣慰的是，通过三年的不懈努力，同同小朋友2020年入围了全国中小学电脑制作活动创意程序设计项目全国总决赛，为河北省此项目仅此一位入选者。
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| 目錄：
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同同小朋友的序言
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推荐序二
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前言
案例1 认识新朋友 1
生活大发现 1
实现小目标 1
技术初揭秘 1
开始创作吧 5
基本模型 5
进阶一：语音问候 9
进阶二：多语种的问候 10
思维再延伸 11
智能充电站 12
1. 顺序结构 12
2. 自然语言处理 13
创意无极限 13
案例2 求解圆周率 14
生活大发现 14
实现小目标 14
技术初揭秘 14
开始创作吧 15
基本模型 15
思维再延伸 24
智能充电站 25
创意无极限 25
案例3 巡线小车 26
生活大发现 26
实现小目标 26
技术初揭秘 27
开始创作吧 27
基本模型 27
进阶一：两光电巡线 33
进阶二：一光电巡线 34
思维再延伸 36
智能充电站 37
1. 分支结构 37
2. 无人驾驶技术 37
创意无极限 38
案例4 分贝仪 39
生活大发现 39
实现小目标 39
技术初揭秘 39
开始创作吧 40
基本模型 40
进阶一：画柱状图 41
进阶二：声响柱状图 43
进阶三：噪声预警 45
思维再延伸 46
智能充电站 47
1. 克隆 47
2. 传感器 48
创意无极限 48
案例5 小风扇 49
生活大发现 49
实现小目标 49
技术初揭秘 49
开始创作吧 50
基本模型 50
进阶一：逐渐停止旋转 57
进阶二：智能风扇 59
思维再延伸 60
智能充电站 61
1. 广播功能 61
2. 视觉传感器 61
创意无极限 62
案例6 失重体验 63
生活大发现 63
实现小目标 63
技术初揭秘 63
开始创作吧 64
基本模型 64
进阶一：小球失重 66
进阶二：时空隧道 68
思维再延伸 72
智能充电站 73
1. 游戏设计 73
2. 虚拟仿真技术 73
创意无极限 74
案例7 自动排队系统75
生活大发现 75
实现小目标 75
技术初揭秘 75
开始创作吧 76
基本模型 76
进阶一：窗口叫号 80
进阶二：多窗口叫号 83
思维再延伸 85
智能充电站 87
1. 列表 87
2. 语音朗读技术 87
创意无极限 87
案例8 卧室智能灯88
生活大发现 88
实现小目标 88
技术初揭秘 88
开始创作吧 89
基本模型 89
进阶一：声响控制 97
进阶二：语音控制 98
进阶三：包含识别101
思维再延伸 103
智能充电站 104
语音识别技术104
创意无极限 105
案例9 超市招财猫 106
生活大发现 106
实现小目标 106
技术初揭秘 106
开始创作吧 107
基本模型107
进阶一：小熊猫说话110
进阶二：欢迎与再见111
进阶三：贴心服务113
思维再延伸 115
智能充电站 116
脸部特征识别技术116
创意无极限 117
案例10 情绪监测仪 118
生活大发现 118
实现小目标 118
技术初揭秘 118
开始创作吧 119
基本模型119
进阶一：情绪监测121
进阶二：调节情绪122
思维再延伸 124
智能充电站 125
情绪识别技术125
创意无极限 126
案例11 车辆管理系统 127
生活大发现 127
实现小目标 127
技术初揭秘 127
开始创作吧 128
基本模型128
进阶一：车牌库销号131
进阶二：出入管理132
思维再延伸 133
智能充电站 135
车牌识别的原理135
创意无极限 135
案例12 生活小伙伴 136
生活大发现 136
实现小目标 136
技术初揭秘 136
开始创作吧 137
基本模型137
进阶一：按时提醒139
进阶二：多功能播报140
思维再延伸 143
智能充电站 144
舞台扩展144
创意无极限 145
案例13 防盗报警器 146
生活大发现 146
实现小目标 146
技术初揭秘 146
开始创作吧 147
基本模型147
进阶一：语音警报151
进阶二：拍照片152
进阶三：保存视频154
思维再延伸 156
智能充电站 157
视频侦测技术157
创意无极限 157
案例14 聊天机器人 158
生活大发现 158
实现小目标 158
技术初揭秘 158
开始创作吧 159
基本模型159
进阶一：对话功能161
进阶二：生活百事通163
思维再延伸 165
智能充电站 166
图灵测试与知识图谱166
创意无极限 167
案例15 快乐记单词 168
生活大发现 168
实现小目标 168
技术初揭秘 168
开始创作吧 169
基本模型169
进阶一：读音测试173
进阶二：分数统计174
进阶三：打印表格176
思维再延伸 178
智能充电站 179
1. 等待判断179
2. 数据可视化179
创意无极限 180
案例16 门铃管家 181
生活大发现 181
实现小目标 181
技术初揭秘 181
开始创作吧 182
基本模型182
进阶一：多人留言185
进阶二：手机传信187
思维再延伸 193
智能充电站 194
物联网194
创意无极限 194
案例17 石头剪刀布 195
生活大发现 195
实现小目标 195
技术初揭秘 195
开始创作吧 196
基本模型196
进阶一：对战设计199
进阶二：智能策略203
思维再延伸 205
智能充电站 206
1. AlphaGo 大战李世石206
2. 机器学习206
创意无极限 207
案例18 机器学习208
生活大发现 208
实现小目标 208
技术初揭秘 208
开始创作吧 209
基本模型209
进阶一：减少样本数212
进阶二：减少迭代次数214
思维再延伸 216
智能充电站 217
1. 机器学习与监督学习217
2. 神经网络217
创意无极限 218
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| 內容試閱：
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前 言
感谢你翻开了本书，在开始之前，作为一名信息技术教师，更作为一个孩子的爸爸，我想我们可以先聊聊有关孩子学习编程的那些事儿。
我眼中的图形化编程
我接触图形化编程是在孩子上小学一年级的时候，它以极低的门槛给孩子们搭建了创造世界的平台，开启了孩子对世界的想象，创作与分享。如果说现实生活中孩子们玩搭积木是过家家，那么，用编程制作出的作品就是让孩子可以真正地参与到生活中去，它是极富生命力的，而且可以确确实实在生活中使用。当孩子们观察现象，发现问题后，基于自己的设想搭建脚本积木，在搭建过程中经历尝试、思考、运用的过程，就是培养逻辑思维、创造性思维的过程。甚至搭建过程中遇到的失败，以及克服困难的过程，也是帮助孩子更好适应未来的心理锻炼。
程序就是看得见的思维，每一个程序作品背后凝聚的都是思维在探索未知世界中前行的轨迹。
现在，大数据与人工智能时代已经来临，很多工作都将被具有强大的运算与分析能力的机器所替代，那么什么是机器替代不了的呢？那就是人类的探索精神、创新意识与文明浸润下的思维方式。因此我们把图形化编程归为编程语言也好，说它仅是一种创意工具也罢，但它对孩子思维的锻炼是有目共睹的。而我们需要怎样去引导孩子运用它呢？
我认为首先必须是在一个愉悦的环境中，然后从生活中发现需求，以解决实际问题为线索，让孩子将自己的想法酣畅淋漓地表达出来，并且能够让其他人也可以直观理解。这其中要综合运用到跨学科的知识不过不用担心，我把它看作跨学科应用的黏合剂，而并非作为一个新的学科加入孩子们本已繁重的学科体系中。
家长能给孩子带来什么
亲子关系，不同于教师授课，而家长是孩子最好的陪伴者，更容易了解孩子的成长轨迹，成为他探究路上的助行者。那么孩子的学习动力在哪里？我想肯定是面对新鲜事物时，强烈的好奇心驱使他去搞明白这个事物的运行原理，然后内在的成就感和丰富的想象力又会驱使他做出自己想要的东西，实现自己生活中更需要的功能，这种发现探究创造，以及克服困难的过程经历，顺理成章地构成了一个自主学习的链条。纵观科技的发展史，每一次进步都是新需求催生出新技术，以让该需求实现，真正的学习就蕴含在孩子发现、探究与创造的过程中，花开无声，教化无形。
作为家长，我希望在本书的使用过程中，你可以陪伴在孩子身边，尽可能拿出时间与孩子一起完成每一个例子的探究与思考，孩子行为习惯的养成不在于我们说教了多少，而在于家长在陪伴的过程中观察、发现与适时地引导。在与孩子一起完善作品的同时，不光收获了孩子变得丰富的思维方式，更会收获通过亲子活动塑造的行为习惯与学习品质。我们经常教育孩子书到用时方恨少。其实书不见得读得少，很多时候是书中并没有答案能直接解决错综复杂的现实问题，而很多人又缺少分解、运用知识的思维能力。孩子学到的大量知识都处在知其然而不知其所以然的维度，当他面对一个没有标准答案的问题时，无法将问题拆解到可以解决的范畴，因此就会感到难以回答这样的问题。而生活中的培养更多是要让孩子看到事物的同时，理解事物为什么会是这样，思考自己能不能让它变得更好。家长要学会蹲下来，放低自己的身份，站在孩子的视角去思考问题的存在以及解决方法，尽可能地鼓励支持他自己想出来，去尝试、去创造、去验证、去迭代。
本书的初衷
全书共18个案例，看似并不多，但其实每个案例都源于现实生活中的实际问题，代表着一个应用方向的探索，而且每个案例都会迭代很多次，逐步形成成品。这个过程中，每个阶段的程序迭代，书中都以进阶的形式把它记录下来。并设计了开心玩，让孩子去体会创作的成就感；试一试，为孩子指出一条开拓思维的路径，并鼓励他继续发散扩展，以激发孩子的发散性思维。可以说，每次迭代记录下的并不是单纯的程序，而是面对问题时我们思考的路径，其中都隐含着非常具有普适性的问题解决方法。因此建议大家以读书为主，带着孩子一步步去探索，去思考，而每个案例附带的视频仅作为某个操作无法完成时再去查看的指南，不是必须要看甚至更不可直接照着去做。要知道每个例子的精髓并不是成品而是思维过程，我们是在跟孩子完成一次内功心法的修炼。请放下所有的焦虑、担忧、恐慌，就是单纯地与孩子共同参与一件事，去理解、欣赏真实的孩子，任思维自由地跳舞，这将会是一段亲子教育最美好的时光。
本书所有案例只需要具有麦克风、音箱和摄像头的计算机就可以完成，不需要任何额外硬件，以便将孩子的精力主要集中在逻辑思维与想象力的引导上。所有素材也都是软件自带的，并且还鼓励孩子自己用画笔去绘制，去创造，这会对他的设计、科学甚至艺术方面的提升也有很大帮助。希望在这个学习的过程中，家长可以陪伴孩子，共同探索与想象，见证孩子的成长，增进亲子关系。本书结束后，继续跟孩子一起探寻生活中的需求点，在亲子创造的路上共同成长，这也是撰写本书的初衷。
特别感谢
感谢机械工业出版社林桢编辑和相关工作人员，有你们的辛勤付出，本书才能顺利跟大家见面。感谢李泽老师带我走进图形化编程学习的大门，感谢吴俊杰老师在创客教育发展上对我无微不至的关怀与指导，感谢慧编程（mBlock）技术团队为了我的某些案例需求而专门进行的功能开发。
最后还要感谢家人对我事业的无限支持，让我可以全身心地投入到工作中。当然，更要感谢儿子张雅正小朋友帮我拍摄了部分插图，书中很多案例也源于他的想法。
当然，人无完人，虽然感觉已很努力，但难免有疏漏与不足之处，恳请大家批评指正。
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