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內(nèi)容簡介

　　從小開始學習人工智能，是我們這兩代人的共同任務。教育部頒發(fā)的《普通高中信息技術課程標準》明確提出“通過搭建簡單的人工智能應用模塊，親歷設計與實現(xiàn)簡單智能系統(tǒng)的基本過程與方法”，要求學生從一開始就要在注重智能概念和理論學習的同時，通過智能算法的編程實現(xiàn)來培養(yǎng)自己的動手能力，為以后的學習奠定堅實的基礎。本書將智能、交互、編程三者結合，融入智能、交互的概念與方法，通過設計與實現(xiàn)游戲、解題、下棋等智能應用實例，學習概念、算法、編程，并培養(yǎng)動手能力。本書分為5 個單元。第1、2 單元為編程入門和編程進階，從零開始學習編程，包括編程基礎及代碼實現(xiàn)方法，通過多個實例介紹現(xiàn)代基于對象的編程方法。第3 單元介紹人機交互，講授人機交互的概念，包括交互方法與交互設計，通過游戲開發(fā)實例，把交互概念融入交互方法的編程實現(xiàn)中，在生動有趣的游戲編程實踐中學習人機交互，積累編程經(jīng)驗和技巧。第4、5 單元為人工智能和智能算法，從多個角度、用多個實例說明人工智能從模仿人的智能活動到局域地超越人類智能的思想，并通過流程圖、算法和編程實現(xiàn)讓讀者親自體驗用算法和程序超越自己的智能的快樂！本書將智能、交互、編程落實到具體的人工智能學習與編程實踐中，使得三者密不可分，互相促進。本書作者親自編寫了所有的代碼，提供了詳細的算法說明與算法流程圖。本書適用于所有喜歡人工智能的中小學生，無須具有編程基礎。

作者簡介

　　陶霖密，博士，清華大學計算機科學與技術系副教授，博士。具有浙江大學生物學學士，中國科學院生物物理所認知學碩士，清華大學計算機應用工學博士。意大利科學院國際高等科學研究所視覺認知與計算理論博士后。曾任意大利意大利科學院國際高等科學研究所助理研究員，意大利威諾娜大學助理教授?；貒笕吻迦A大學計算機科學與技術系副教授，講授《人機交互理論》、《模式識別》和《信號處理》等課程。陶霖密博士于2001年起從事水下機器人和水下傳感器的研究，任歐盟第五框架計劃大型項目《基于增強現(xiàn)實的水下機器人》的項目協(xié)調(diào)人，該項目有六個歐盟單位參加，本人代表意大利威諾娜大學出任項目負責人（歐盟為項目協(xié)調(diào)人）；2010開始從事可穿戴技術研究，組織申請了歐盟第七框架計劃重大項目，立項后任項目《可穿戴心臟病健康與輔助診斷》的科學協(xié)調(diào)人，該項目由十七個單位參加，其中十六個單位來自歐盟國家，本人代表清華大學任項目首席科學家（科學協(xié)調(diào)人）。承擔了國家自然科學重點基金項目《情感計算》，國家863計劃重大項目《腦機接口》，從事腦控電腦與腦控機器人研究。在各種頂級國際會議和國際期刊上發(fā)表了多篇論文，并與MIT，Boston U，IBM，INTEL，SIEME

圖書目錄

目錄

第1 單元編程入門001
1.1 什么是編程001
1.1.1 計算機語言001
1.1.2 Scratch 語言003
1.1.3 編程與程序004
1.2 編程環(huán)境004
1.3 創(chuàng)建一個新項目008
1.3.1 集成編程環(huán)境009
1.3.2 造型與聲音010
1.4 編故事，寫代碼013
1.4.1 角色與背景014
1.4.2 寫代碼017
1.5 糾錯與循環(huán)020
1.5.1 糾錯020
1.5.2 鼠標事件021
1.5.3 循環(huán)022
1.6 事件023
1.6.1 聲音023
1.6.2 編程習慣025
1.7 程序的初始化026
1.7.1 初始化027
1.7.2 背景切換事件 028
1.7.3 角色與人交互 029
1.8 角色的消失與顯示 030
1.9 新的角色032
1.10 單元小結037

第2 單元編程進階 039
2.1 繼承已完成的程序 039
2.2 學會克隆 042
2.2.1 克隆的對象 043
2.2.2 克隆體的消失 043
2.2.3 復制角色045
2.3 多循環(huán)的配合 046
2.4 基于對象的編程050
2.4.1 復制代碼050
2.4.2 修改參數(shù)052
2.4.3 對象與代碼052
2.5 角色移動的新方法053
2.6 有限循環(huán)、無限循環(huán)與嵌套循環(huán)056
2.6.1 有限循環(huán)與無限循環(huán)057
2.6.2 嵌套循環(huán)057
2.6.3 嵌套循環(huán)應用058
2.7 條件控制：如果……那么…… 060
2.8 對象之間的通信與協(xié)同 064
2.8.1 對象的獨立性 064
2.8.2 對象之間的通信 064
2.8.3 對象之間的協(xié)同065
2.9 中止無限循環(huán)068
2.9.1 循環(huán)和條件控制之間的配合068
2.9.2 角色之間的配合 069
2.10 單元小結 071

第3 單元人機交互 073
3.1 導論073
3.2 交互規(guī)劃075
3.3 繼承和改編077
3.3.1 導入和導出角色078
3.3.2 角色分類 079
3.4 變量 079
3.4.1 變量的運算 079
3.4.2 全局變量081
3.5 交互計算 082
3.5.1 整體規(guī)劃 083
3.5.2 基于消息的協(xié)同 083
3.5.3 對象內(nèi)的消息傳遞085
3.6 交互方法086
3.7 交互規(guī)則 090
3.7.1 規(guī)則的實現(xiàn)091
3.7.2 規(guī)則與狀態(tài) 092
3.7.3 規(guī)則與角色 094
3.8 交互設計 096
3.8.1 交互背景設計 097
3.8.2 交互角色設計 098
3.9 雙人交互 101
3.9.1 雙人交互設計 101
3.9.2 雙人交互實現(xiàn)103
3.9.3 雙贏的雙人交互105
3.10 單元小結 106

第4 單元人工智能 109
4.1 導論109
4.1.1 智能計算111
4.1.2 智能計算示例111
4.2 計算方法 113
4.2.1 數(shù)據(jù)與列表 114
4.2.2 初始化列表 115
4.2.3 更多的數(shù)據(jù) 116
4.3 算法流程及其優(yōu)化 117
4.3.1 算法流程 118
4.3.2 優(yōu)化流程 118
4.4 智能查找120
4.4.1 流程控制變量120
4.4.2 多判斷流程 121
4.4.3 交互輸入 122
4.5 智能篩選 125
4.5.1 試除法找質數(shù) 126
4.5.2 篩子法找質數(shù) 126
4.5.3 篩子法的基本思想 127
4.5.4 篩子法的特點130
4.6 篩選流程130
4.7 實現(xiàn)篩選 132
4.7.1 質數(shù)和奇數(shù)列表132
4.7.2 篩子循環(huán) 132
4.7.3 邏輯運算 135
4.8 算法擴展 137
4.9 流程與實現(xiàn)138

4.10 單元小結142

第5 單元智能算法 145
5.1 智能與算法 145
5.1.1 圖靈測試 145
5.1.2 機器智能 146
5.2 冒泡排序算法146
5.2.1 算法思想 147
5.2.2 算法實現(xiàn)148
5.3 選擇排序算法 150
5.3.1 算法思想 150
5.3.2 算法實現(xiàn) 151
5.4 插隊排序算法 153
5.4.1 算法思想 153
5.4.2 算法實現(xiàn) 155
5.5 計數(shù)排序算法 157
5.5.1 算法思想 158
5.5.2 算法實現(xiàn) 159
5.6 基數(shù)排序算法160
5.6.1 算法思想 161
5.6.2 算法實現(xiàn) 163
5.7 查找算法169

5.7.1 算法思想 170
5.7.2 算法實現(xiàn) 171
5.8 回溯搜索算法 173
5.8.1 人工智能下棋174
5.8.2 四皇后搜索 175
5.8.3 交互搜索 176
5.9 八皇后問題求解 181
5.9.1 算法分析 181
5.9.2 算法實現(xiàn)183
5.9.3 算法流程 186
5.10 單元小結189
跋 192