3年前,我曾推荐过一套书,叫做
《新科技驾到》
,作者是大名鼎鼎的儿童科普作家——李剑龙博士。
当时剑龙博士想创作一套给孩子讲解前沿科技的漫画,可是该怎么设计科技漫画的主题呢?
于是他就想到结合国家的
2035年远景目标建议
,里面规划了
7大科技前沿攻关领域
,包括5G、人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、空天科技等前沿科技领域。
于是,他就结合这7大核心科技创作了一套书,叫做《新科技驾到》,以漫画的形式描写了人类十大前沿科技:
量子、基因编辑、人造卫星、新能源、半导体、火星车、人工智能、虚拟现实、先进通信、脑机接口。
里面的内容和国家2035远景目标建议中的7大核心科技一一对应。
那套书我推荐完后,口碑炸了,后台都是清一色的五星好评。
去年甚至还入选了
中国科技部的2023年全国优秀科普作品名单
。
对于一本儿童漫画,还是讲科技这类硬核主题的,能取得如此高的评价,真是太不容易了!
当我推荐的书,能得到父母和孩子的喜欢,我真的很开心!
时间一晃3年过去了,而前段时间高考结束后,我无意中又收到了读者的表扬。
她们说今年高考作文题,和我之前推荐的《新科技驾到》,竟然有关联!
因为今年高考语文新课标1卷的作文题,就是和人工智能相关。
而巧合的是,我们那套书里有一本叫做《人工智能驾到》的书,恰恰全篇讲的都是人工智能。
高考的作文题是:“人工智能时代,人类的问题是不是越来越少?”
如果想写一篇不错的作文,孩子就得了解清楚:
什么是人工智能?
人工智能有什么能力?
人工智能又有什么局限?
……
如此一来,孩子写的作文才会有深度。
那么那本书里是怎么介绍人工智能呢?
第一步,给孩子讲清楚“人工智能”是什么东西。
先告诉孩子人工智能是什么:
人类制造出来的一种会模仿人类思考过程的机器。
人工智能对你就再也不是一个笼统的概念了!
第二步,展示人工智能的基础原理。
人工智能有时候表现得比人类还聪明,是因为它背后的计算机程序,我们日常玩游戏、听音乐的软件也都是预先写好的程序。
而强大的数据处理能力,是人工智能模仿人类思考的前提。
通过帮助警察抓罪犯的案例,讲清楚人工智能强大的数据处理能力。
人工智能和人脑思考的差异是,前者通过数据来去识别一切。
人工智能模仿人类思考的看另一个关键,是通过计算机程序模仿人脑的视觉神经网络。
而为了更好的思考,人工智能必须拥有各式各样的虚拟神经网络才行,也就是需要反复学习。
第三步:为什么要用人工智能。
随着人工智能的不断学习,它也会越来越能够正确地模仿人类的思考过程,帮助我们解决很多自身无法解决的难题:
除了减少繁重、机械化的劳动,提供语言翻译,实现自动驾驶外,还可以快速处理一些复杂的任务:
比如,在拥堵高峰期,通过数据分析为所有车辆找到最优路线。
比如极端天气下的,预判会延误的航班以及延误的时间。
第四步:展望未来人工智能的发展。
了解了人工智能的理论和实际应用后,也为孩子留下了足够的思考和想象空间,这时候开始去展望未来人工智能的发展。
书里会讲到人工智能存在的缺陷:
数据是它理解世界的唯一方式,但它无法像人类一样去随机应变或者共情。
这也是人工智能无法颠覆人类的一个很重要的原因。
同时,人工智能目前虽然通过不断的学习在无限版接近人类的思维方式去思考和解决问题,但这些都是基于人类的
“数据投喂”
。
这套书很有意思,如果孩子在高考之前看过这套漫画的话,他们会在写作时掌握更多关于人工智能的素材。
如此一来,就不愁写作时没东西写,没有角度,更没有素材了!
其实不仅仅是人工智能,这几年高考里,包括语文在内的英语、数学、物理、化学、生物、地理等学科,都涵盖了很多高科技方面的主题。
比如针对
北斗系统
,从20年的北京卷作文开始,已经连续三年进入到高考试题,语文、数学都有涉及。
比如
首艘弹射型航空母舰——福建舰、电动汽车技术
则出现在今年新课标卷的物理里。
我翻看了这几年的高考试卷,把涉及的
强国科技主题与对应的学科
做了一张统计表。
光是今年的高考试卷,就覆盖了多达11个科技主题,涵盖语文、英语、物理、化学、生物和地理等学科。
因此如果孩子之前读过这些科技方面的书籍,对它们有所了解,那么高考遇到这类主题的考题,也会有更多的背景知识,解题也多了几分胜算。
那么如何让孩子平时多积累一些这方面的知识呢?
我建议从两个维度去扩充知识:
一个维度是前沿科学。
李剑龙博士的这套《新科技驾到》我是强烈推荐的。
另一个维度是技术应用
。我推荐一套新书,它是《新科技驾到》的姊妹篇,叫做
《未来生活驾到》
,讲的是技术的实际应用。
这套书一共有8本,主题贴合国家的未来产业布局方向,为孩子揭秘了让未来生活更美好的7大热门产业:
智能汽车、分子育种、激光器、纳米材料、碳中和、气象观测、精准医疗
书中的七大主题,
与今年年初国家部署的未来产业特别贴合,
孩子可以通过书中的介绍,准做好知识储备的同时,也能
了解未来产业发展的趋势以及产业背后的科技“机密”。
比如我们一直在说的无人驾驶,它的原理是什么?有哪些优缺点?无人驾驶为什么还无法推行?
看完
《智能汽车》
这一册,就能对它有全面清晰的认识。
比如每天都看到的天气预报,背后的原理是啥?科学家是怎么预测的?
《气象观测》
这本就是围绕气象观测背后使用的原理和技术来展开的。
比如现在大火的纳米科技,纳米材料是什么?有什么作用?
看看
《纳米材料》
这本,了解纳米技术的应用范围,从收集太阳能,净化空气、水,到医疗中的精准医疗都有涉及。
《未来生活驾到》承接《新科技驾到》,风格都是通俗易懂,
讲解应用的同时拆解了相关的原理,图文并茂。
最近武汉推出了无人驾驶出租车,引发了很多争议,我看了下评论,大家的主要关注点在于:
是否会导致网约车司机失业?
面对复杂路况,智能汽车能不能及时应对?
智能汽车肇事逃逸了,谁来担责?
……
《智能汽车》
这本书中,也会涉及到这些问题,了解了目前智能汽车的发展现状及优缺点,就能对它有一个更加全面和客观的认识了。
开篇就智能汽车和传统汽车之间的争执,决定在测试园让双方来一场比赛:
第一步,告诉孩子智能汽车主要构成部分
:视觉传感器、人造卫星、激光雷达传感器、毫米波传感器。
看完这些,就能知道智能汽车背后的使用了哪些前言科技。
第二步,会详细介绍这些前言科技背后的原理,以及他们是怎么在智能汽车的运行过程中发挥作用的。
比如遇到大雨天气,智能汽车和传统汽车都很难正常运行:
那智能汽车想要投入实际使用,必须要解决这一难题,这主要依赖于传感系统:
首先它会先把各个传感器的信号融合在一起,相当于收集信息:
接下来,通过不同的融合方式,去除无用和多余的信号,最终得到完整、可信的环境信息。
经过对比,发现大雨天视觉传感器和激光雷达工作受阻,但毫米波雷达基本不受影响,可以在雨天成为智能汽车主要环境感知工作的主力。
这也是智能汽车优于传统汽车的一个点,在大雨天行驶视线不受限制。
第三步,讲清楚智能汽车如何面对路障,以及优缺点:
而应对路障,主要依靠智能控制系统,从认知、决策到执行多方面配合。
面对临时出现的动态目标,比如路边突然跑出来的猫,就需要智能控制系统更加复杂的操作和更为迅速的反应:
收集环境数据:判断猫的位置和距离。
面对复杂的动态障碍物,智能汽车的反应还远不及人类司机,还需要继续学习。
整个过程不仅讲清楚了智能汽车的操作原理,同时也能孩子明白它不同的操作系统,以及存在的问题。
智能汽车作为人工智能的一部分,也是需要科学家长期的训练,相比L3级别的应对突发障碍物的能力,目前还是和人类有很大差别的。
第四步,给出智能汽车的发展的必要性:
既然智能汽车和传统汽车的驾驶,还有不少差距,还在不断的推进智能汽车的发展呢,书中也给到了答案。
和传统汽车相比,智能汽车可以通过云控平台,获取到最新的路况信息,找到最优路线,解决了目前的交通拥堵问题。
整本书看完,不仅能清楚智能汽车是如何工作的,也能更客观的看待智能汽车的发展前景和对我们生活带来的影响。
除了高考中涉及到的前言科技内容,教育部最新公布的
2023年度普通高等学校本科专业备案和审批结果
,
增设了24种新专业,其中包含
软物质科学与工程、智能视觉工程、生物育种技术
等前沿专业。
不管是新增的专业,还是高考试题中涉及到的前言科技内容,都可以通过这两套书的讲解,从概念、基础原理、实际应用、未来前景方面有一个基础的了解。
比如喜欢航空航天,
可以通过阅读
人造卫星驾到、火星车驾到
了解大气层内外的飞行活动有哪些、太阳系、探索太空的一些成就和问题、以及太空探索的意义。