我的AI課堂 ---
讓學生們都成為AI世界裡的主角
By 高煥堂 2019_07_04
分享我的AI課堂模式:把AI擬人化,並且讓同學成為AI世界裡的主角(第一人稱)。
1、把AI擬人化:邀請您來成為AI世界裡的主角
在本文裡,我來分享我的AI課堂模式:把AI擬人化,並且讓同學成為AI世界裡的主角(或第一人稱)。在我的課堂裡,AI就像一隻龍貓,學生就像這位娃娃:
(PS. 本圖片引自百度圖片)
此時,AI不是讓娃娃來<使用>,而是她的玩伴,AI陪伴著娃娃成長,成為娃娃童年的美麗懷念。也就是,讓學生成為AI世界裡的主角(第一人稱視角),而不是工人(AI開發人才)。就像上圖裡的這位娃娃就是這世界裡的主角。
2、範例(一)
這是我的《不編程,而學AI:Excel+TensorFlow》一書裡的範例。這是我設計的AI: 手寫阿拉伯數字識別。在課堂上,讓學生們輸入自己的筆跡,如下:
也就是,讓學生們使用自己的筆跡(行為)訓練自己的AI模型(狗),看看是不是感覺更善解(主)人意。而不是像天天使用手機時,是用別人訓練的模型(狗)來辨別我們的字體。別人家的狗來到我家,總是覺得眼神怪怪的;還是自家的狗,比較貼心。這時候,學生成為這個AI世界裡的第一人稱(也就是電玩裡的第1人稱視角)。
把AI擬人化是我的中小學AI教育的新模式。在這AI的課程裡,AI像龍貓,學生就像這位娃娃。這樣的新模式,連大學裡的大一同學,都當起第一人稱,訓練自己的手寫筆跡AI,並玩得不亦樂乎。
學習了"手寫筆跡輸入"模式之後,繼續學習進階的範例:手語數字識別還把自己的手語輸入與AI互動:
(此圖引自百度百科)
此外,還可以讓學生使用形形色色的AI助理服務,例如Google公司的AI繪畫助手AutoDraw,都可以讓同學們當起第一人稱的主角,來與AutoDraw助手交互。
當我們把AI機器擬人化了,老師就把AI機器也看成一位新同學。在這課堂裡,同學們成為這個AI世界裡的第一人稱。就像電玩裡的第1人稱視角。老師引導人類學生與AI機器學生可以互相學習,扮演各種不同的角色。首先,老師說明現實狀況,就是:有一位AI機器學生來了,想要向人類學習。也就是,人類扮演老師的角色,AI機器扮演學生的角色。
3. 範例(二):調整稅率的AI
一旦AI機器經過了學習的過程之後,它就有像人類一樣的智慧了。這時,我們就可以把AI機器擬人化了,老師就把AI機器也看成一位新同學。在課堂裡,人類學生們可以成為這個AI世界裡的第一人稱。就像電玩裡的第1人稱視角。老師引導人類學生與AI機器學生可以互相學習,也讓人類與AI機器的智慧互相對比。老師在上(AI)課時,可以讓人類學生團隊先討論出想法和做法。先思考之後,再來與AI機器同學來較量(PK)。其主要的教學步驟是:
1) 同學們先討論現實問題、願景,並構思解決方案。
2) 讓同學們以第一人稱角色,透過我設計的Excel畫面來與AI機器互動。
3) 老師開始介紹AI機器的學習技倆;並與人類學生的思維進行對比。
4) 最後讓同學總結一下,人機思維的異與同,知彼知己,潛移默化中,學生們也清晰自己是如何思考的,提升自知之明,達到人貴自知。
3.1 以<AI幫忙調整稅率>為例
這個假設性的例子是,如果一個國家裡只有一個企業,此企業年收入一塊錢,那麼收入乘上稅率就等於政府的稅收,例如:收入1元,乘上稅率0.25,政府稅收是0.25元,大家很容易理解的,但是政府發現這樣子,政府會負債,因為政府需要0.5元的經費才夠,所以政府短缺了0.25元。那麼,政府就想到調(整)稅率。那麼,政府會如何思考,把稅率調整的恰恰好收支平衡呢?於是,老師敘述了現實情境:
3.2 寫下問題和願景
大家討論這會有什麼困難呢? 然後,在便利貼上敘述的問題:
先想終點,並且在貼上便利貼,寫上目標:希望政府的收支平衡。
3.3 展開創想
接著,同學們就發揮想像力,展開創意,即使是無俚頭的想法,也都歡迎。例如,有一些同學貼上了便利貼,寫下他們的創想。如下圖:
3.4 去蕪存菁
老師引導同學們討論,把這些暢想映射到現實,刪除掉那些明顯不接地氣的方案。如下圖:
於是,留下了<提高稅率>這個方案,繼續深入探索下去。如下圖:
有一些同學貼上了便利貼,繼續寫下他們心中浮現出來的新事物(Unknown)。如下圖:
接著,由這位AI機器同學來講解它是如何思考和計算的。
3.5 AI機器同學出來了
這個Excel畫面是這AI機器同學的UI(User Interface)。如下圖:
從這Excel畫面,AI機器說了:我已經掌握一切相關資料了。此時。人類同學們以第一人稱角色,透過老師設計的Excel畫面來與AI機器互動。人類學生就按下<稅收>按鈕來互動。
AI機器說:目前政府短缺0.25元。人類學生按下<調整幅度>按鈕來互動。
這說明了,稅率準備調高0.2。人類學生按下<更新稅率>來互動。
於是,第1年的稅率調整為0.45了。人類學生再按下<稅收>來互動。
這AI機器說:調整稅率之後,政府仍然短缺0.05元。人類學生按下<調整幅度>按鈕,準備再度調高稅率。
這說明了,稅率準備再度調高0.004。人類學生按下<更新稅率>來互動。
於是,第2年的稅率調整為0.49了。人類學生再按下<稅收>來互動。
AI機器說:調整稅率之後,政府仍然短缺0.01元。人類學生按下<調整幅度>按鈕,準備再度調高稅率。
這說明了,稅率準備再度調高0.008。人類學生按下<更新稅率>來互動。
AI機器說了:我成功了。我讓稅收每年逐步提高,這樣每年的短缺金額,就像溜滑梯一樣,逐步下降了。在學術圈裡,正式名詞是:梯度下降方法。
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