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从机器人到人工智能,DK这本书让孩子赢在科技创新的新时代

机器人是当今世界最火最火的领域之一,它包含了计算机、人工智能、机械设计、大数据等等很多前沿的学科知识,机器人也将越来越多地融入到人类的生活和工作中。孩子只有懂机器人,才能始终保持站在浪潮之巅,在社会中立于不败之地。

可是问题来了,机器人究竟是什么?又该如何给孩子讲机器人呢?我在和憨憨玩机器人的时候,也在思考这个问题。在接触机器人之前,我对于机器人的印象都是来源于电影,比如Star Wars里面的R2D2、终结者里面的机器人杀手,可是等真正在工作中接触这个领域之后,我才知道机器人远远不是我们想象中的那个样子。并不是说会走路、会说话、长得人形形状的就是机器人,其实我们生活中早就不知不觉地有了好多机器人的存在。

家里有一个iRobot,1岁多的憨妹每次看见iRobot自动吸尘都会惊慌地跑到我身边,指着它说,“机器人,怕~”,这个iRobot就是一个扫地机器人。给憨憨玩LEGO EV3,虽然就是一些积木、传感器和控制器,但是撘出来的东西通过我们的编程就能活动,这也是一种可编程的机器人。

因此给孩子讲透机器人,真不是一件容易的事情,因为首先要考虑知识面的广度,此外还要顾及深度。市面上给孩子讲解机器人的科普书籍真是少之又少,为此,DK从去年开始就在策划给儿童看的机器人科普书。

早在年初的时候,DK就开始跟我讨论机器人的选题,准备在下半年的时候,这本DK Robot科普书籍中英文全球发布。

经过大半年的雕琢,直到上个月,我才拿到中文版的样书。

拿到样书的第一眼我就觉得特别酷,亮丽的颜色、金属的光泽感、机器人的立体感、立体浮雕的效果使得封面上的机器人看起来非常逼真。出版公司告诉我,中文版和英文版的封面采用了相同的制作工艺,为了这种逼真的效果没少花功夫:烫银工艺,使机器人具有金属光泽;起凸工艺,使封面的机器人具有立体感;UV工艺,使封面的颜色更亮丽。

孩子通过触摸封面的凸起和凹陷,用触觉和视觉同步感知到:机器人正向我们走来。

如果您希望孩子拥有未来的视野,了解科技的发展趋势,站在浪潮之巅,非常推荐您给孩子读一读这本DK机器人。

推荐这本书主要有两大原因:

1、市面上第一本全方位的机器人科普

2、不同年龄的孩子读完有不同的感受

1市面上第一本全方位的机器人科普

之所以能说它是第一本全方位的机器人科普,基于以下两个方面:

1、全品类展示。书里囊括了目前世界上所有种类的机器人,最尖端的、最普及的全都有。

2、全方位讲解。深度讲解机器人的方方面面,原理、构造、运动、控制、人工智能、发展历程等等。

全品类展示

“机器人”这三个字本身就是很有迷惑性,很多孩子看到这三个字以后下意识地就认为机器人就应该是人的样子。可等我接触计算机、学习嵌入式编程、辅导孩子玩机器人后,我才知道,机器人的定义远远不是我们脑中想象的那个样子。科技发展至今,机器人的形态种类已经完全超出了人类一开始的设想,越来越多样,越来越细化。

这本书对机器人的形态做了很好的诠释,它一共展示了86款目前世界上所拥有的各种类型的机器人。

就像我们在科幻电影里最常见到的人形机器人,这已经成为了现实。比如最著名的人形机器人 - Sophia索菲亚。她不仅是拥有人形,而且跟普通人一样,甚至还拥有国家公民身份。

有仿生机器人,这种机器人模拟动物已经可以到以假乱真的地步,比如这只跳跃袋鼠。

有太空机器人,就是太空探测器。比如下图介绍的是一款美国国家航天航空局NASA最新的,计划于2020年发射的火星探测车“火星2020号”。

有工作机器人,比如工业上使用的机械臂,LBR iiwa。

有现在已经走进普通人家中的智能家用机器人,比如Roomba 这种可以自动清洁地板的机器人。

有社交机器人,像乐卡LEKA机器人是专门针对特殊儿童设计的社交机器人。

上面这些只是其中一部分,书里还介绍了其他种类的机器人,如半自主机器人、集群机器人、医疗辅助机器人等等。

全方位讲解

在介绍机器人形态种类之余,DK这本书还花了很多篇幅讲解机器人的原理,比如机器人为什么可以和人类交互?为什么能理解人类的指令?为什么会动?这些孩子最好奇的问题,在这本书里都能找到答案。

其实理解机器人主要要从下面几个方面来:

(1)理解机器人的构造

书的开篇就介绍了机器人的基本构造,把一款叫做MiRo的机器人作了拆分,展示机器人内部到底是怎么构成的。

有各种各样的电路板,这些电路板有的是控制轮子的驱动,有的是控制颈部的动作,有的是负责和手机通信,有的是负责感知外部动作等等。

有各种各样的连接线,这些连接线用来把不同的电路板、元件连接起来,产生通信。

最后将这些七七八八拼在一起,塞在机器人的外壳内,就成为我们最后看到的机器人了。

(2)理解机器人的运动

对于这部分内容,书中通过介绍波士顿动力公司的一款仿小狗的家用机器人小黄开始引入。

然后再介绍机器人的三种移动系统:腿、轮子、履带。

有每种系统的解说,步行机器人靠腿。

轮式机器人和平衡机器人是依靠轮子移动。

依靠履带移动的履带式机器人。

顺便多说一句,如果孩子在玩乐高机器人的话,机器人的行动设计就是基于这三种方式来的,孩子会在这里找到很多借鉴。

(3)理解机器人的控制

对于这部分内容,书中会先介绍COZMO机器人的智能部分,包括变脸、程序控制。

然后再介绍机器人中的AI(人工智能),如何听取人类指令(受控机器)。

有机器人的反应式AI。

有机器人的自我决策(自主机器人)。像上面提到的家用机器人Roomba,它的一部分原理就跟自我决策有关,书上就作了注明。

(4)理解机器人的编程

机器人不是先天就这么智能的,它需要人类的编程才行。讲这部分的内容时,也是从一款叫Baxter的协作机器人开始介绍,如何教这款机器人工作。

之后再介绍如何给机器人进行编程。有用示教器对机器人进行教育。

还介绍示教器的原理。

除了在线编程外,书里也有讲离线编程。这种程序的结构很像憨憨他们学的Scratch或者乐高机器人的LabView语言,因此他所学的编程知识和书中的内容正好完美地结合起来了。

(5)理解机器人的人工智能

人工智能是现在特别火的领域,书里对人工智能的基本概念也有很多的描述。

有讲机器学习。

有讲深度学习,比如如何观察场景、深度映射。

(6)理解机器人的传感器和数据

机器人是依靠传感器和数据来和外界交互的。书里就会介绍机器人如何感知危险。

水下感知。

未来无人驾驶。

(7)理解机器人的发展历史

除了原理的讲解,书里还专门讲述了机器人从无到有整个的发展史。任何事物都有一个发展演变的过程,了解历史才能理解现在,想象未来。机器人也并不是一蹴而就的,更不是现代人发明的,也是随着时间流逝不断的推进和发展的。为了加深孩子对于机器人的理解,这本书里不仅讲述了机器人的今生(也就是现代机器人的样子),还讲述了机器人的前世,让孩子知道古时候人类发明的机器人是什么样子,机器人如何一步步变成现在这样复杂精密的状态。

从公元前3世纪古埃及的亚历山大奇迹。

到18世纪70年代的土耳其机械人。

再到1939年的Elektro。

从古老的自动机,到现代的机器人,这历经几个世纪的发展里能感知到人类智慧的强大,未来真的会有无数种的可能。

不同年龄的孩子读完有不同的感受

DK的书有一个特点,就是对不同年龄的人都有吸引力。同样一本书,不同年龄段的孩子和成人看完都能收获不同的领悟。这本机器人图书,不论是孩子,还是机器人爱好者都非常适合看。这里面有两个关键点:高品质的精美图片和高品质的科普讲解。

高品质的精美图片

首先,DK图片的质量是公认的,特别精美。这一点对于所有年龄段的孩子,尤其是低龄的孩子很有吸引力。

我给2岁的憨妹来读,她就特别喜欢看里面的图片。那次她看到人形机器人iCub埃卡布下国际象棋的图片突然特别兴奋,小手指点着棋盘,“机器人 ~ 下棋”,因为我每次跟憨憨下棋的时候女儿都要来凑热闹,所以对国际象棋有着超乎寻常的热情。

仿生机器人因为外形跟动物非常相似,年龄小的孩子看到不会觉得很陌生。像我翻到的机器蜘蛛Latro的时候,因为万圣节家门口我们就放了一只黑色的大蜘蛛,女儿一看到造型就喊起来“spider”。

还有这种情绪球,社交机器人乐卡LEKA,粉粉嫩嫩的,特别讨喜,女儿大爱。

高品质的科普讲解

DK的书,不仅是科普知识专业,而且对每个知识点都有大量的解读。对于大一点的孩子,这种大量的详细解读不仅能加深理解,而且深度也是更向下拓展。

比如下面这个Pepper机器人,对于小宝宝看的是里面的图片,但是对于大一点的孩子,就能理解旁边的附加内容。

特别是,对于大一点的孩子,他们会更加重视理解文字的细节。

比如Pepper的反应。

Pepper怎么抓苹果。

这些细节的观察,有助于孩子对机器人有个更深的理解。

等孩子再大一点后,他们对于知识的索求程度更高,而DK这本书会提供更深的知识点满足这些孩子的需求。

书里面常常会对某个知识点进行深入解读。我给憨憨讲解这本DK机器人的时候,就可以结合这本书讲得很深。

比如之前讲的人工智能,书中花了很多笔墨来给孩子做介绍,什么是人工智能?什么是机器学习?什么是深度学习?书里会给孩子一一做个科普。

比如机器人独特的移动方式。

这些更加专业的内容能加深孩子的认知。

因此,DK这本机器人真正是全年龄覆盖,小朋友完全可以从小读到大,随着知识量的积累,领悟力越来越强,收获和理解的知识就能越来越多的,甚至大人看一样OK。

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