作者：HelloCode人工智能国际研究组
出版社：人民邮电出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
编程超有趣：奇妙Python轻松学(第1辑)试读：
前言
人工智能——给孩子开启未来世界大门的钥匙亲爱的家长们，感谢您为了孩子选择本书。
人工智能的发展使世界变化太快，我们无法预计几十年后的世界将会怎么样，我们想着让孩子长大后从事的工作或许也正在被人工智能所代替。让孩子接触人工智能、培养孩子形成编程思维，这样才能让孩子更好地拥抱未来世界，人工智能是一把开启孩子认识未来世界大门的钥匙。
社会普遍认为，现在正在进行的“智能革命”和以前的“工业革命”同等重要，工业革命解放了人的体力，而智能革命将解放人的脑力。
时代的变化是这样的：在工业革命之前，90%的人种地；在工业革命之后，制造业壮大，只有10%的人种地，90%的人转向了制造和服务。而在未来智能革命之后，又会将人从制造和服务业解放出来，会形成只有10%的人种地， 20%的人从事制造和服务， 70%的人进入虚拟世界的格局。这个虚拟世界将用编程的方式来创造，未来虚拟世界的职业会越来越多。
编程将是孩子适应未来世界的必备能力，编程会成为未来人的基本技能。在以前，识字是基本技能，不会识字就是文盲。在九年义务教育普及后，不识字的人几乎没有了，不会打字、不会使用电脑的人成为新文盲。而未来的新文盲是不会编程的人。
文字的出现使人与人直接的沟通打破了时间和空间的界限。我们可以学习古人留下的东西，与古人的沟通打破时间的限制。我们可以写信给远在他方的朋友，使得沟通打破空间限制。而未来，人的工作大部分被机器替代，人不仅要与人沟通，还要与机器沟通。人与机器沟通的方式就是通过编程。
有的家长可能觉得，编程从孩子开始学是不是太早了？错！编程不是一项技能，而是一种思维模式，必须从小培养！编程很难吗？不！那是对思维固化的大人而言。对于孩子来说，编程不过是一种语言，就和学习说话一样。
编程思维应该从小培养。
社会上奇缺技术人才，有报告称，国内人工工智能人才的缺口是500万人，中国作为人口大国，在人工智能人才方面世界排名仅为第7位，国内供求比例为1∶10，严重失衡，国务院、教育部也都纷纷出台相关政策，欲弥补这500万人才缺口。
我们回顾互联网的发展，在互联网兴起的时代，社会缺乏互联网技术人才；在移动互联网兴起时，社会缺乏移动互联网人才；人工智能兴起时，又缺乏人工智能人才。技术人才的缺乏已经说了十几年了，但还是缺乏，这是为什么？难道是因为学习科学技术的人少吗？社会上出现了那么多的技术培训机构为什么还是缺乏技术人才呢？
究其原因， 好的技术人才需要形成一套编程思维， 而这套编程思维的形成需要经历23年，而非23个月突击培训就能做到。短期的培训是给大家打开一扇门，指明一个方向，而后进了这道门还有两三年的路需要自己走， 很多人不知道这个路怎么走，不能坚持下来，最终放弃。然而，让一个思维已经成熟的成年人去适应这种编程思维是非常难的，尤其是对于一位出入社会需要养家糊口的青年来说，他很难坚持沉淀两三年去培养自己的编程思维。
因此，笔者认为，编程思想的形成应该放在中小学阶段，这才是解决社会缺乏技术人才的有效方法。在英国、美国等发达国家，编程已经作为中小学的必修课了。
有人认为编程是一件很苦的事情，工程师给人呈现出总是熬夜加班的形象。笔者认为，这也是因为这些年轻人没有形成编程思维就去从事编程工作而导致的。编程过程中会遇到很多问题（程序中俗称Bug）， 对于一个具备编程思维的人来说，解决它只需要几分钟，但对于一个没有形成编程思维的人来说，可能要思考几天去攻克这个难题，那么就得熬夜加班。
Hell Code提倡的编程思维包括7个方面的思维能力的培养：创造力、抽象力、分析力、算法力、实现力、连接力、影响力。这7个方面符合美国大学先修课计算机科学大纲的标准。这7个方面的思维能力也是人类不会被人工智能技术取代的能力。
编程可以是一件很有趣的事情，孩子通过编程，不再玩游戏，而是自己设计一款游戏。成为游戏的规则制定者，孩子反而不会再沉迷于游戏当中。通过编程，孩子可以控制机器人。在编程中，还能和数理化等学科结合，锻炼数学建模思维。孩子通过不断创作作品，获得成就感，会变得越来越有耐心，越来越有逻辑。
编程可以很简单，美国麻省理工学院为了让孩子更容易编程入门，创造了Scratch图形化编程的方式，它使得孩子即使不认识英文单词，不会使用键盘，也能通过拖拉积木块的方式完成编程。
Scratch很简单，但这也使得孩子对它的兴趣不会超过一年，还应该让孩子接触真正的代码编程和人工智能技术。于是我们编写了少儿编程系列书，打造了包含Scratch、Python到人工智能应用的阶梯内容，让孩子们以Scratch入门，了解Python编程语言，并懂得人工智能技术。
笔者拥有十多年技术编程经验，曾就职于新浪、创新工场等互联网大公司，是开源项目的贡献者，开源项目拥有200多万人使用，拥有多年人工智能产品研发经验，公司自主研发的机器人获科技部国内技术领先的认定。我们将多年编程经验形成的编程思维以一种孩子看得懂的趣味方式，融入到本书之中，想以此为社会启蒙更多的未来科学家。
人工智能早在60多年前就被提出，现在已经经历过三起两落。现在经历的第三次浪潮有很多技术的突破， 但人们还是认为现在的人工智能属于弱人工智能，只能解决一些垂直领域的需求，无法通用。所以，人工智能的发展必定要持续几十年，从弱人工智能到强人工智能的推进需要更多未来的科学家的努力，也就是现在的中小学生，人工智能历史的舞台属于他们，他们将成为国家的中流砥柱。第1章准备好Python的编程环境
今天是小墨来墨馨书屋的第一天。
小墨首先在墨博士的指导下，下载并安装了Python，但是在配置Python的过程中却出了问题，他是如何解决的呢？
接着，小墨编写了自己的第一行Python代码，这行编程界最经典的代码究竟长什么样？
最后小墨玩起了IDLE，技术范儿十足！一起来看看吧。
早上好，墨妈妈。早上好，小墨。
早上好，博士。
早上好，博士。
博士，小墨以后就麻烦您了。
放心吧，墨妈妈。小墨，跟我来吧。
好的。妈妈再见。1.1 什么是Python呢
墨博士：小墨，从今天开始呢，我们来学习Python这门计算机语言。你知道语言是什么吗？
小墨：嗯……语言就是我们说的话，比如汉语、英语都是语言。
墨博士：说话的目的是为了交流，所以我们可以说，语言是交流的工具。
想要和一个英国人交流，你需要会英语；想要和一个中国人交流，你需要会汉语；同样的，如果你想和计算机交流，你就需要使用计算机语言。
小墨：小墨：哦，那这个计算机语言，如何说给电脑听呢？
墨博士：跟人交流，你需要用嘴巴去发出声音，这个过程称为说话；而跟计算机交流，你需要通过键盘去输入一些内容，这个过程称为编程。
说话的内容，称为言语；编程的内容，称为程序。言语的合集，称为语言，比如我们所有中国人说的内容的合集可以称为汉语；而程序的合集，就是计算机语言，又叫编程语言。
当你遇到不认识的英文单词时,可以翻到每章的最后页,查找单词的意思。
小墨：人类的语言有汉语、英语、日语、西班牙语等好多种，计算机语言是不是只要一种就够了？
墨博士：不是的。计算机语言也有很多种，但是常见的就几种而已，比如C、Java、Java Script等。
之所以分这么多，是因为虽然这些语言都可以和计算机交流，但是具体的交流场景是不同的，比如C语言可以用来做计算机的底层操作系统、Java可以用来做企业级管理系统或Android App、而Java Script则用来开发网页上的程序。
小墨：哦，我明白了。那我们要学习的Python都能做什么呀？
墨博士：我选择Python作为你的入门语言，有两个主要原因。
其一，是因为Python简单易学。Python语法优雅简洁，如果要完成相同的功能，其他语言需要100行代码，而Python可能只需要20行就够了，非常容易入门。另外， Python提供了非常完善的标准库和大量的第三方库，我们可以把这些内容直接拿来使用，而不必再重新开发，非常方便。比如我们想生成一个二维码，两行Python代码就可以完成了。
所谓库，就是一大堆功能；所谓标准库，就是官方给你准备好的一大堆功能；所谓第三方库，就是除了官方之外的其他人做好的功能。这些你都直接可以拿来使用。
墨博士：选择Python来学习的原因之二，是因为它功能强大。
Python可以用来做很多的东西，比如网站和后台服务、爬虫和数据分析、游戏开发、运维脚本、图形、数学及文本的处理、日常小工具等。最近几年， Python又成为了人工智能领域的第一语言。
小墨：哇，Python这么强大！那我们快点开始吧。
墨博士：好，想要学习Python语言，首先需要下载和安装Python。1.2 怎样下载和安装Python
墨博士：小墨，你知道电脑都有哪些操作系统吗？
小墨：我听墨哥哥说过，我们现在用的是Windows的操作系统。
墨博士：对，Windows系统又细分为Windows 7、Windows 10等，这是因为Windows系统不断升级产生的不同版本。
而每一个版本的系统又会分为32位处理器和64位处理器的类型。
操作系统不同，Python的安装方式也不尽相同。就好像，妈妈的手机和爸爸的手机，大小不一样，所以安装的保护壳尺寸和形状也不同，同样的道理。
那么今天，我以64位的Windows 10系统为例，来说明Python的安装过程。
首先通过浏览器打开Python的官网，然后单击Downloads菜单下的Windows菜单，如图1.1所示。
中央处理器（CPU)是计算机的运算核心和控制核心，根据它能处理数据的位数，分为32位和64位版。简单来说就是，64位的CPU理论上运行速度更快。操作系统的位数是根据CPU的位数而来的。
其他系统版本应该如何安装Python呢？扫描封面内侧的二维码，你就知道啦。图1.1 Python官网
墨博士：在打开的下载页面中，可以看到多个版本的Python（x86表示32位，x86-64表示64位），这里我们选择Python3.6.5下的Windows x86-64 executable installer，也就是64位的Python3.6.5版，单击链接进行下载，如图1.2所示。图1.2 Python官网下载
在Python官网中，把光标放在Downloads菜单上，可以看到弹出的内容中有Windows下 Python3.6.5 和Python2.7.14两个下载按钮，这里下载的Python3.6.5是32位的，但是也能安装在64位的电脑上并正常使用。本书使用64位的Python版本。1.2.2 安装
墨博士：所谓executable installer，意思是“可执行的安装程序”，表示下载的内容是一个可执行的文件。
小墨：什么是可执行文件呀？
墨博士：简单来说就是，用鼠标双击以后可以运行的软件，通常以.exe作为后缀。下载好后的文件如图1.3所示。图1.3 下载好的Python安装文件
双击这个文件，进行安装，如图1.4所示。图1.4 Python安装设置界面
这一步需要注意两点：
1.注意上面框出来的路径，记录下来，你可能会用得上。
2.特别要注意勾选Add Python 3.6 to PATH，用于告诉操作系统Python“入驻”进来了。
然后单击Install Now，开始Python的安装，如图1.5所示。图1.5 Python安装中
安装完成，会有安装成功的提示，如图1.6所示。图1.6 Python安装成功提示
看到这个画面，单击右下角的Close按钮，关闭这个界面即可。1.2.3 验证一下软件能否正常使用
墨博士：安装成功后，还需要验证Python是否能够正常使用。如何验证呢？首先我们要打开命令提示符。
打开命令提示符一般有两种方式：
1.单击Windows图标（或按键盘上的Win键），找到Windows系统，单击命令提示符，如图1.7所示。图1.7 通过windows菜单打开命令提示符
命令提示符，是在操作系统中,提示进行命令输入的一种工作提示符。
2.直接按键盘上的Windows键+R键，打开运行界面，输入cmd，然后用键盘上的Enter键确认，或用鼠标单击确定按钮，如图1.8所示。图1.8 通过运行打开命令提示符
在打开的命令提示符中输入“python”。如果出现Python版本号相关的信息，并以“＞＞＞”结尾，说明安装和配置Python编程环境成功，如图1.9所示。图1.9 安装和配置成功1.2.4 可能会发生的情况
小墨：博士，我按照您的一步一步操作，可是，您看我输入“python”后跟您的不太一样，出现下图1.10所示的情况。图1.10 不是内部或外部命令提示
墨博士：这种情况说明，你在安装Python的过程中，上面安装步骤中说的Add Python 3.6 to PATH这个忘记勾选了，或者勾选了但是没有生效。
小墨：那怎么办，需要重装吗？
墨博士：不用卸载重新安装，只要去配置一下环境变量就好了。
小墨：如何配置呢？
墨博士：还记得上面图1.4中让你注意的路径吗？这个路径就是你电脑上Python的安装路径。路径就是，你的软件安装到哪个文件夹里面了。
现在你需要知道你的安装路径是什么，一般情况下，默认Python的安装路径为C:\Users\用户名\App Data\Local\Programs\Python\Python36\。
这里“用户名”指的是你具体使用的用户名，默认的是Administrator，有可能是你自己设置的个性化名字，每个人的名字不一样。
小墨：嗯，我的路径是C:\Users\xiaomo\AppData\Local\Programs\Python\Python36\，因为我的电脑账户名就是xiaomo。
墨博士：找到你的路径以后，把路径复制一下。接下来右键单击“我的电脑”，选择“属性”，如图1.11所示。图1.11 我的电脑属性
然后单击左侧高级系统设置，在新弹框中选择高级选项卡（默认高级则不用动），单击右下方环境变量，如图1.12所示。
接着，找到系统变量中的变量名为Path的这一行（安装时候勾选的Add Python 3.6 to PATH实际就是加到这里来了），单击编辑，如图1.13所示。图1.12 高级选项卡中的环境变量图1.13 系统环境变量中的Path
在新弹出的界面中单击“新建”，可以发现最下面多了一行，并且光标也定位在那，等待你的输入，如图1.14所示。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]