隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們的社會已經(jīng)進(jìn)入人工智能時代。人工智能就是可以通過計算機(jī)編程實現(xiàn)的智能。人的智能一旦變成了人工智能，也就是計算機(jī)智能，就可以代替人類更好地完成相應(yīng)的智能工作，甚至超過相應(yīng)的人類智能，比如下象棋和下圍棋，因為計算機(jī)不會像人一樣出現(xiàn)疲勞和錯誤！這就是AlphaGo一旦打敗人類的圍棋世界冠軍，人類的圍棋世界冠軍就再也打不贏計算機(jī)的原因。
那么，哪些智能是可以通過計算機(jī)編程實現(xiàn)的呢？這就需要我們了解人類智能的基本形式和層次。人類的智能可以歸結(jié)為三個層次：首先最基本的智能是理解事實；其次是理解規(guī)則和執(zhí)行規(guī)則；最高層次則是人類所獨有的智能，即創(chuàng)造新的事實和新的規(guī)則。
能夠明確描述的事實和規(guī)則都是計算機(jī)可以實現(xiàn)的智能。我們學(xué)習(xí)人工智能，首先要學(xué)習(xí)如何從要解決的問題中提煉出基本的事實和規(guī)則，然后根據(jù)這些基本的事實和規(guī)則去解決問題，也就是根據(jù)事實和規(guī)則進(jìn)行推理。所以，學(xué)習(xí)人工智能的第一步，就是能夠提煉出基本的事實和規(guī)則，以及解決問題的規(guī)則序列，即程序。然后將這些規(guī)則序列和程序翻譯成計算機(jī)程序，即編程。人類在給計算機(jī)編程之前，必須先給自己編程。人人都會編程，而且人人都要學(xué)會編程。
這套青少年機(jī)器人STEAM創(chuàng)客系列教程從《初識人工智能》開始，分為十本，內(nèi)容循序漸進(jìn)，層層深入。每本教程都力求淺顯易懂、可操作性強(qiáng)，富有趣味性和吸引力。
《初識人工智能》適合小學(xué)一年級及以上的學(xué)生，通過遙控機(jī)器人和循線機(jī)器人的制作，讓同學(xué)們了解溝通、遵守規(guī)則是人類的基本智能，而且人類掌握的規(guī)則越多，就越聰明，越博學(xué)。同學(xué)們既要做一個遵守規(guī)則的合法公民，也要知道在什么時候該突破規(guī)則、定義新規(guī)則，成為具有創(chuàng)新和創(chuàng)造能力的人。
《人工智能之圖形編程》適合小學(xué)二年級及以上的學(xué)生。當(dāng)同學(xué)們了解和掌握了事實和規(guī)則的描述方式之后，就可以開始學(xué)習(xí)采用Mixly圖形編程工具來將一些基本的規(guī)則翻譯成圖形程序。通過與具體的模塊化機(jī)器人配合，進(jìn)一步了解人工智能的規(guī)則定義和圖形編程方法。
《人工智能之Mixly趣味編程》適合小學(xué)三年級及以上的學(xué)生。同學(xué)們在這本書里將學(xué)習(xí)到更多的傳感器和人工智能程序的編程方法。從這本書開始，同學(xué)們將使用一種新的積木——金屬積木來構(gòu)建機(jī)器人。這種機(jī)器人更加接近于日常生活中有實際用途的機(jī)器人，同時也涵蓋了更多的有實用價值的人工智能程序。
《人工智能之Scratch編程》也是適合小學(xué)三年級及以上的學(xué)生。這本書以S4A拓展模塊為基礎(chǔ)，引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)習(xí)和了解如何制作各種可以人機(jī)互動的游戲或者動漫。學(xué)習(xí)這本書的同學(xué)應(yīng)具有基本的Scratch編程能力。
《基礎(chǔ)機(jī)器人制作和編程》適合小學(xué)四年級及以上的學(xué)生。從這本書開始，同學(xué)們就要過渡到真正的計算機(jī)語言編程——BASIC。BASIC是世界上第一種高級計算機(jī)語言，目前仍舊在歐美等發(fā)達(dá)國家的中小學(xué)采用，因為BASIC語言最接近于英語，而且無須了解復(fù)雜的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，可以讓我們專心于程序的邏輯問題。這本書里還會首次引入電子元器件，讓同學(xué)們了解電路是如何與我們的計算機(jī)協(xié)同工作的。
《Arduino機(jī)器人制作、編程與競賽（初級）》適合五年級及以上的學(xué)生。Arduino編程就是C語言編程，只是簡化了復(fù)雜的頭文件和庫結(jié)構(gòu)的引用。這本書將以計算機(jī)顯示技術(shù)為項目主線，通過控制1個LED燈的亮和滅、3個LED燈的亮和滅、8個LED燈的亮和滅、64個LED燈的亮和滅等，帶領(lǐng)同學(xué)們學(xué)習(xí)和掌握計算機(jī)顯示的方法、原理和技術(shù)，然后通過編程實現(xiàn)電機(jī)控制和藍(lán)牙遙控等，最后制作出一個具有藍(lán)牙遙控功能的表情顯示機(jī)器人和遙控滅火機(jī)器人，寓教于樂！
《Arduino機(jī)器人制作、編程與競賽（中級）》適合六年級及以上且學(xué)過初級教程的學(xué)生。這本書以一個紅外遙控的智能玩具機(jī)器人制作和編程作為主線，引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字音樂、隨機(jī)漫游、機(jī)器人跟隨和紅外遙控的通信解碼技術(shù)等，以及如何完成一個完整的遙控機(jī)器人智能玩具的設(shè)計和開發(fā)流程。最后引導(dǎo)同學(xué)們?nèi)ヌ魬?zhàn)中國教育機(jī)器人大賽的智能搬運、擂臺和滅火等競賽任務(wù)。賽學(xué)合一，以終為始。
學(xué)完Arduino機(jī)器人的初級和中級教程以后，就可以挑戰(zhàn)《Arduino競技機(jī)器人制作和編程》了。這本書以未來機(jī)器人大師賽為目標(biāo)，需要同學(xué)們應(yīng)用所學(xué)知識和技能設(shè)計自己的戰(zhàn)斗機(jī)器人去與對手對抗。不僅是一對一的對抗，而是團(tuán)隊的對抗，這樣就要求同學(xué)們要學(xué)會團(tuán)隊協(xié)作和配合。這本書會提供幾種標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人制作和編程方法，但是更希望同學(xué)們能夠發(fā)揮自己的創(chuàng)意和智慧，去贏得勝利！
《機(jī)器人輔助C程序設(shè)計》和《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》是面向初中二年級及以上的同學(xué)。這兩本書將帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)入計算機(jī)內(nèi)部世界，真正了解計算機(jī)的原理和計算機(jī)操作系統(tǒng)的編程技術(shù)。掌握了這兩本書的精髓，同學(xué)們進(jìn)入大學(xué)以后就再也不用為計算機(jī)類硬件和編程類課程發(fā)愁了。你們就可以專注于自己的專業(yè)知識和技能的提升，能夠自如地去應(yīng)對各種未知的專業(yè)挑戰(zhàn)了！
每本教程都以機(jī)器人制作項目貫穿始終，采用STEAM的理念設(shè)計學(xué)習(xí)過程，并且在學(xué)習(xí)過程中設(shè)計各種競賽項目，充滿挑戰(zhàn)且引人入勝！每本教程都有至少一個大的競賽項目是中國教育機(jī)器人大賽的總決賽競賽項目。同學(xué)們有各種機(jī)會去與同行們PK，展示自己的才華和實力！
同學(xué)們，讓我們一起走進(jìn)充滿挑戰(zhàn)和趣味的機(jī)器人STEAM世界吧。堅持不懈，持之以恒，你們都能夠成長為未來的機(jī)器人大師，成為創(chuàng)新和創(chuàng)造能力超強(qiáng)的時代精英！
松山湖國際機(jī)器人研究院 秦志強(qiáng)
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