作者：秦志强
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
初识人工智能试读：
内容简介
本书通过引导学生探究自己的学习方式和学习过程，初步了解人类智能的基本形式和知识的表达方式，通过制作几种遥控机器人和自主控制机器人，使学生掌握机器人智能即人工智能与人类智能的共同模式，从而了解和掌握最基本的人工智能概念和表现形式，包括沟通智能、计算智能和反应智能等。
本书配有教学教具，具体包括带有8个基本功能程序的智能机器人控制器、红外遥控器、红外接收器，以及红外循线传感器和塑料积木，可以制作出各种功能的智能机器人模型。无须学生编程，只需选择控制器上的拨码开关就可以选择不同的智能程序，制作不同类型的人工智能机器人。
本书适合小学一年级及以上的学生和家长使用。▶▶第1章沟通：智能的第一种形式
同学们能够互相沟通，能够互相理解对方的意思！同学们，你们真的好棒！
除了同学之间的沟通，还有和老师的沟通，和爸爸妈妈的沟通，和其他小朋友的沟通！沟通是获取知识和信息的最有效手段！
那么，人与机器人是怎么沟通的呢？第1课 遥控：人工智能的第一种形式
要使人与机器人的沟通像人与人的沟通一样，需要非常复杂的设备和程序。但是，聪明的人类想到了一种最简单的人与机器人的沟通方式：红外遥控。
哇，红外遥控器？我们每个人的家里不是都有遥控器吗？
彩电、空调都可以通过红外遥控器打开，选择节目，调节温度。那它们算不算智能设备呢？
当然可以算，而且现在的彩电和空调已经越来越智能了！
能听懂遥控器命令或者指令的智能设备和智能机器人与人一样，都必须有一颗聪明的大脑。机器人的大脑就是智能控制器！
今天来和同学们对话的大脑是QTSTEAM控制器（如图1所示）。图1 QTSTEAM控制器
还有能够与它对话的遥控器（如图2所示）。图2 遥控器
遥控器是一种用来进行远距离控制的机械装置。
我们的大脑通过耳朵听取声音并进行交流和沟通，而机器人的大脑则是通过红外接收器（如图3所示）接收红外信号来进行交流和沟通。图3 红外接收器
耳朵长在我们的脑袋上，通过神经纤维与大脑中枢连接。要让机器人的大脑能够接收红外指令，必须先将红外接收器连接到机器人的大脑上（如图4所示）。红外接收器就相当于机器人的耳朵，而中间的连线就是神经纤维！图4 红外接收器与QTSTEAM控制器的连接示意图注：红外接收器的白色、红色、黑色线分别接至QTSTEAM控制器IR端口的“IR”、“+”、“-”端。
我们能够思考和学习，是因为每天我们都要吃饭给大脑提供能量！机器人的大脑想要工作也需要给它提供能量，而为机器人大脑提供能量的就是电池（如图5所示）。图5 电池和电池盒
使用大容量充电电池时需要注意的事项包括以下几点：
❶电池的安装：注意电池和电池盒上“+”和“-”的标志，将电池按对应标志正确装入电池盒。如果电池装反，则有可能被充电或短路。
❷电池的取出：如果长时间不使用电池，应将电池从电池盒中取出，放置于阴凉干燥的环境中。
❸电池盒与机器人大脑的连接：先将装好电池的电池盒连接到机器人大脑的电源插口，再按下电源开关使其工作。
❹电池的充电：充电时电池按正确的极性方向装入充电器，切记不要装反。充电结束后，取下电池并从电源插座上拔下充电器插头。
现在，我们将电池正确地安装到电池盒中，然后将电池盒的插头插到QTSTEAM控制器的电源接口上（如图6所示）。图6 QTSTEAM控制器与电池盒安装示意图
QTSTEAM控制器有多种工作模式，就像我们每天也有多种模式一样，如上课模式、吃饭模式、玩游戏模式等！每种模式需要用到的大脑思维和身体部位都不一样。QTSTEAM控制器共有8种工作模式，可以通过控制器上的三个小拨码开关来进行选择。
现在选择我们第一堂课的工作模式，将拨码开关拨至图7所示的状态或者样子。在这个模式下，我们可以用遥控器控制QTSTEAM控制器上指示灯的亮灭及各种闪烁方式。图7 工作模式1拨码开关示意图
是不是像家里的电视机一样呢？
拓展学习
❶查询和了解人类大脑的基本结构，探究大脑不同部位的功能（如图8所示）。
❷了解五官获取信息和知识的方式。图8 大脑内部结构和功能第2课 表情和动作：机器人怎么做
碰到开心的事情，我们开怀大笑；
碰到伤心的事情，我们泪眼婆娑；
遭遇挫折的时候，我们垂头丧气；
赢得胜利的时候，我们意气风发；
……
我们每天都有很多不同的情绪或者心情，并通过相应的表情将这种情绪或心情表达出来。
机器人能够有表情吗？必须能！但是要使机器人像人类一样来表达情绪，目前还比较困难！
然而，聪明的我们可以用一种最简单的方式来代替，那就是用我们第1课学过的控制器上的指示灯！
比如：
红灯亮，表示我受伤了，小朋友要关心我；
绿灯亮，表示我很安全，小朋友可以触摸我；
黄灯亮，表示我在工作，小朋友不要打扰我；
红黄绿交替亮，像流水灯一样，表示我很开心……
小朋友们可以定义指示灯亮和灭的组合，来表达机器人的不同表情，这就是编码！
拓展学习
可以用指示灯亮和灭的组合，来表示更多的机器人情绪，但是要符合我们人类的感觉。
机器人的情绪，用机器人的专业术语来讲，就是机器人的状态。
当然，人的不同情绪也称为人的不同状态，如开心状态、伤心状态等。
开怀大笑和垂头丧气都是通过我们身体肌肉的收缩和扩张来完成的，我们的每一个动作都是通过肌肉来驱动的。
那么，机器人通过什么来完成动作呢？目前最常用的就是电机（如图9所示）。
电机将电能转换为机械的转动来完成动作。机械的转动通过一些机构的变换转换成不同形式的动作！图9 直流减速电机图10 电机与QTSTEAM控制器连接示意图
将两个直流减速电机连接到QTSTEAM控制器专用的控制接口上（如图10所示），再将机器人QTSTEAM控制器的工作模式切换到工作模式2（如图11所示）。
给QTSTEAM控制器插上电源，打开开关。图11 工作模式2的拨码开关示意图
分别按下遥控器上的按键1、2、3和4，观察两个电机的转动情况。
如果看不清楚电机的转动情况，可以将两个轮子都装到电机的输出轴上（如图12所示）。图12 将轮子安装到电机的输出轴上
将两个装上轮子的电机并排排列（如图13所示），观察两个轮子在四个按键按下时的转动情况；再把两个轮子背对背排列（如图14所示），再观察两个轮子在四个按键按下时的转动情况。图13 电机并排排列示意图图14 电机背对背排列示意图
比较一下，有没有发现什么不同呢？轮子有两个转动方向，按照转动方向的不同，分别定义为顺时针转动方向和逆时针转动方向（如图15所示）。图15 顺时针和逆时针示意图
QTSTEAM控制器可以控制电机的转动方向，两个方向就代表肌肉的收缩和扩张方向。
拓展学习
❶查询和了解人体肌肉的数量（如图16所示），探究常见的机器人玩具上（如图17所示）有多少个电机。图16 人体肌肉结构彩图图17 人形机器人
❷探究两种电机的概念：连续旋转电机（如图18所示）和角度舵机（如图19所示）。图18 连续旋转电机图19 角度舵机
下一节课我们将制作第一款遥控机器人——聪明的狐狸。请同学们先预先查询了解一下狐狸的聪明表现在哪些方面。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]