讓學生們都成為AI世界裡的主角

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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