前言

人工智能——給孩子開啟未來世界大門的鑰匙

親愛的家長們，感謝您為了孩子選擇本書。

人工智能的發(fā)展使世界變化太快，我們無法預計幾十年后的世界將會怎么樣，我們想著讓孩子長大后從事的工作或許也正在被人工智能所代替。讓孩子接觸人工智能、培養(yǎng)孩子形成編程思維，這樣才能讓孩子更好地擁抱未來世界，人工智能是一把開啟孩子認識未來世界大門的鑰匙。

社會普遍認為，現(xiàn)在正在進行的“智能革命”和以前的“工業(yè)革命”同等重要，工業(yè)革命解放了人的體力，而智能革命將解放人的腦力。

時代的變化是這樣的：在工業(yè)革命之前，90%的人種地；在工業(yè)革命之后，制造業(yè)壯大，只有10%的人種地，90%的人轉(zhuǎn)向了制造和服務。而在未來智能革命之后，又會將人從制造和服務業(yè)解放出來，會形成只有10%的人種地， 20%的人從事制造和服務， 70%的人進入虛擬世界的格局。這個虛擬世界將用編程的方式來創(chuàng)造，未來虛擬世界的職業(yè)會越來越多。

編程將是孩子適應未來世界的必備能力，編程會成為未來人的基本技能。在以前，識字是基本技能，不會識字就是文盲。在九年義務教育普及后，不識字的人幾乎沒有了，不會打字、不會使用電腦的人成為新文盲。而未來的新文盲是不會編程的人。

文字的出現(xiàn)使人與人直接的溝通打破了時間和空間的界限。我們可以學習古人留下的東西，與古人的溝通打破時間的限制。我們可以寫信給遠在他方的朋友，使得溝通打破空間限制。而未來，人的工作大部分被機器替代，人不僅要與人溝通，還要與機器溝通。人與機器溝通的方式就是通過編程。

有的家長可能覺得，編程從孩子開始學是不是太早了？錯！編程不是一項技能，而是一種思維模式，必須從小培養(yǎng)！編程很難嗎？不！那是對思維固化的大人而言。對于孩子來說，編程不過是一種語言，就和學習說話一樣。

編程思維應該從小培養(yǎng)。

社會上奇缺技術(shù)人才，有報告稱，國內(nèi)人工工智能人才的缺口是500萬人，中國作為人口大國，在人工智能人才方面世界排名僅為第7位，國內(nèi)供求比例為1∶10，嚴重失衡，國務院、教育部也都紛紛出臺相關政策，欲彌補這500萬人才缺口。

我們回顧互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)興起的時代，社會缺乏互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才；在移動互聯(lián)網(wǎng)興起時，社會缺乏移動互聯(lián)網(wǎng)人才；人工智能興起時，又缺乏人工智能人才。技術(shù)人才的缺乏已經(jīng)說了十幾年了，但還是缺乏，這是為什么？難道是因為學習科學技術(shù)的人少嗎？社會上出現(xiàn)了那么多的技術(shù)培訓機構(gòu)為什么還是缺乏技術(shù)人才呢？

究其原因， 好的技術(shù)人才需要形成一套編程思維， 而這套編程思維的形成需要經(jīng)歷23年，而非23個月突擊培訓就能做到。短期的培訓是給大家打開一扇門，指明一個方向，而后進了這道門還有兩三年的路需要自己走， 很多人不知道這個路怎么走，不能堅持下來，最終放棄。然而，讓一個思維已經(jīng)成熟的成年人去適應這種編程思維是非常難的，尤其是對于一位出入社會需要養(yǎng)家糊口的青年來說，他很難堅持沉淀兩三年去培養(yǎng)自己的編程思維。

因此，筆者認為，編程思想的形成應該放在中小學階段，這才是解決社會缺乏技術(shù)人才的有效方法。在英國、美國等發(fā)達國家，編程已經(jīng)作為中小學的必修課了。

有人認為編程是一件很苦的事情，工程師給人呈現(xiàn)出總是熬夜加班的形象。筆者認為，這也是因為這些年輕人沒有形成編程思維就去從事編程工作而導致的。編程過程中會遇到很多問題（程序中俗稱Bug）， 對于一個具備編程思維的人來說，解決它只需要幾分鐘，但對于一個沒有形成編程思維的人來說，可能要思考幾天去攻克這個難題，那么就得熬夜加班。

Hell Code提倡的編程思維包括7個方面的思維能力的培養(yǎng)：創(chuàng)造力、抽象力、分析力、算法力、實現(xiàn)力、連接力、影響力。這7個方面符合美國大學先修課計算機科學大綱的標準。這7個方面的思維能力也是人類不會被人工智能技術(shù)取代的能力。

編程可以是一件很有趣的事情，孩子通過編程，不再玩游戲，而是自己設計一款游戲。成為游戲的規(guī)則制定者，孩子反而不會再沉迷于游戲當中。通過編程，孩子可以控制機器人。在編程中，還能和數(shù)理化等學科結(jié)合，鍛煉數(shù)學建模思維。孩子通過不斷創(chuàng)作作品，獲得成就感，會變得越來越有耐心，越來越有邏輯。

編程可以很簡單，美國麻省理工學院為了讓孩子更容易編程入門，創(chuàng)造了Scratch圖形化編程的方式，它使得孩子即使不認識英文單詞，不會使用鍵盤，也能通過拖拉積木塊的方式完成編程。

Scratch很簡單，但這也使得孩子對它的興趣不會超過一年，還應該讓孩子接觸真正的代碼編程和人工智能技術(shù)。于是我們編寫了少兒編程系列書，打造了包含Scratch、Python到人工智能應用的階梯內(nèi)容，讓孩子們以Scratch入門，了解Python編程語言，并懂得人工智能技術(shù)。

筆者擁有十多年技術(shù)編程經(jīng)驗，曾就職于新浪、創(chuàng)新工場等互聯(lián)網(wǎng)大公司，是開源項目的貢獻者，開源項目擁有200多萬人使用，擁有多年人工智能產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗，公司自主研發(fā)的機器人獲科技部國內(nèi)技術(shù)領先的認定。我們將多年編程經(jīng)驗形成的編程思維以一種孩子看得懂的趣味方式，融入到本書之中，想以此為社會啟蒙更多的未來科學家。

人工智能早在60多年前就被提出，現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷過三起兩落。現(xiàn)在經(jīng)歷的第三次浪潮有很多技術(shù)的突破， 但人們還是認為現(xiàn)在的人工智能屬于弱人工智能，只能解決一些垂直領域的需求，無法通用。所以，人工智能的發(fā)展必定要持續(xù)幾十年，從弱人工智能到強人工智能的推進需要更多未來的科學家的努力，也就是現(xiàn)在的中小學生，人工智能歷史的舞臺屬于他們，他們將成為國家的中流砥柱。