想像一台電腦能夠學習和思考，雖然不像我們人類那樣，但卻能執行通常需要人類智慧才能完成的任務。這就是人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）的基本概念。可以把它想像成賦予電腦「聰明」的功能。與其只是按部就班地執行指令，AI程式能夠自己找出方法、做出決定，甚至隨著時間進步而改善。
今天的許多學生在成長過程中已經被AI包圍，即使他們可能沒有意識到這一點。AI被設計來與其他技術融為一體，常常在背景中默默運作。因為AI並不總是像電影中的機器人那樣，能夠像人類一樣思考和感受，所以有時很難被察覺。然而，雖然一些機器人確實使用AI來運作，但AI本身更多是關於電腦和軟件中的「思考」部分。目前，沒有一台機器能夠真正複製人類的智慧，具備與人類相同的方式互動、推理、處理情感和發揮創意的能力。但電腦可以被編程來模仿人類的某些聰明能力，例如學習新事物、提前計劃、解決問題、理解語音和識別面孔。簡單來說，AI可以定義為當電腦能夠執行通常由人類完成的任務時。這些聰明的電腦程式可以分析大量資訊，找出模式，並根據接收到的新資訊進行適應。
AI有不同的種類。其中一種被稱為「狹窄AI」（Narrow AI）。這種AI擅長執行單一特定任務，例如在照片中識別你的面孔，或在音樂應用程式中推薦你可能喜歡的歌曲。它在自己的工作領域非常出色，但無法做其他事情。例如，串流服務上推薦影片的AI很擅長找到你可能喜歡的影片，但它無法幫你做功課。另一方面，「通用AI」（General AI）則是一種能夠理解、學習並將其知識應用於許多不同任務的AI，就像人類一樣。這是你在科幻電影中可能看到的AI類型，但研究人員仍在努力開發它。還有一個未來的概念叫做「超級AI」（Super AI），它將比人類更聰明，能夠比人類更快、更高效地完成任何智力任務。目前，我們在日常生活中最常見和使用的AI是狹窄AI，旨在讓特定事情變得更輕鬆。
會學習的機器：電腦如何「思考」
你有沒有看過一個小朋友學習新東西？他們看到例子，被告知那是什麼，然後逐漸開始自己理解和識別事物。電腦也可以用類似的方式學習，這通常被稱為「機器學習」（Machine Learning）。想像機器學習模型就像小朋友的大腦。要教它識別蘋果，你會給它看很多蘋果的圖片（這被稱為訓練數據），並告訴它「這是蘋果」。通過觀看大量例子，電腦的「大腦」開始注意到模式——也許蘋果通常是圓形，紅色或綠色。然後，當你給它展示一張新圖片，即使是它沒見過的蘋果，它也能根據學到的模式進行「猜測」。這些「猜測」並不總是完美的，但電腦看到的例子越多，它識別蘋果的能力就越好。就像小朋友需要看到和體驗許多東西才能理解世界一樣，電腦也需要大量數據才能有效學習。
電腦也會從錯誤中學習，就像我們一樣。想像一個機器人試圖在房間裡走動。如果它不斷撞到牆壁，它最終會「學到」不能穿過牆壁。它可能會調整路線，以後避開牆壁。這就像你可能在燙傷一次後學會不去碰熱爐子一樣。
機器學習是AI的一部分，電腦通過數據學習，而無需在每種情況下都被明確告知該做什麼。這些系統不是遵循一組嚴格的規則，而是查看數據，尋找模式，並根據學到的東西進行預測。另一個你可能聽到的術語是「深度學習」（Deep Learning）。這是一種特殊的機器學習，使用所謂的「人工神經網絡」（Artificial Neural Networks）。這些網絡受到人類大腦運作方式的啟發，擁有許多層次，逐步處理資訊。就像我們的大腦由相互連接的細胞組成一樣，這些人工網絡有連接幫助它們學習複雜模式，例如識別圖像或理解語音。
最後，還有一個「自然語言處理」（Natural Language Processing，簡稱NLP）。這是讓電腦能夠理解和處理人類語言的技術，例如我們說或寫的詞語。NLP是聊天機器人和語音助手得以實現的技術。例如，當你用語音問手機問題或讓它發送訊息時，NLP就在工作，幫助手機理解你說的話以及你想要它做什麼。這種理解和回應人類語言的能力是語音助手運作的關鍵部分。
AI在你的日常生活中
AI不僅僅是你從書本或電影中看到的東西；它已經以許多方式成為你日常生活的一部分。
你好，Siri和Alexa！
你有沒有和手機或智能揚聲器說話，然後它回應你？如果是這樣，你就已經與像Siri、Alexa或Google Assistant這樣的語音助手互動過。這些助手使用AI來理解你說的話並回應你的指令。它們看似神奇的運作方式其實是多種AI技術協同工作的結果。首先，它們使用語音識別技術將你的聲音轉換成電腦能理解的文字。想像你的聲音被翻譯成螢幕上的書面文字。接著，它們使用自然語言處理（NLP）來理解這些詞語的含義，包括上下文和你的意圖。例如，如果你說「今天天氣如何？」，NLP幫助助手理解你在詢問天氣預報。隨著時間的推移，機器學習幫助這些語音助手更好地理解你。它們從過去的對話和互動中學習，完善回答，預測你可能會問什麼，並根據它們注意到的模式做出更聰明的決定。
小朋友可以問語音助手各種問題，例如「牛發出什麼聲音？」或「給我講個笑話」。他們還可以問天氣、播放喜愛的音樂，或回答簡單問題。語音助手甚至可以通過提供即時答案、幫助語言發展和支持教育應用來幫助學習。它們還可以通過設定功課或睡前提醒來幫助家庭。
下一個看什麼？
你有沒有在Netflix或YouTube這樣的串流服務上瀏覽電影或電視節目，或者在Spotify上挑選歌曲？這些平台使用AI來幫助你找到可能喜歡的東西。這些智能系統被稱為推薦系統或推薦引擎。它們就像了解你品味的聰明朋友，建議你可能會享受的東西。這些系統通過查看你過去觀看或聆聽的影片或音樂來了解你的喜好。它們還會查看與你品味相似的人喜歡什麼。此外，它們會考慮電影、節目或歌曲本身的資訊，例如類型、演員或藝術家。這樣，它們就能個性化你的體驗，幫助你發現原本可能不會找到的新內容。
推薦系統有不同的運作方式。一種是基於內容的過濾，它們會建議與你之前喜歡的東西相似的內容。例如，如果你看了很多動作電影，它可能會推薦另一部動作電影。另一種是協同過濾，它們會查看與你有相似觀看或聆聽習慣的人也喜歡什麼，並推薦給你。所以，如果其他喜歡和你一樣卡通的孩子也喜歡某個特定的電子遊戲，系統可能會向你建議那個遊戲。
智能清潔器
AI在你家中的另一個例子可能是機器人吸塵器。這些有用的設備使用AI在你家中導航並清潔地板，無需你親自去做。它們使用感應器，有時甚至是攝影機，來創建你家的詳細地圖。這張地圖幫助它們規劃最有效的清潔路線，並避免撞到家具、牆壁和其他障礙物。
通過機器學習，這些機器人吸塵器可以隨著時間學習你家的布局，變得更擅長清潔。例如，如果你移動了一把椅子，帶有AI的智能吸塵器可以用感應器注意到新的障礙物，並記住它以便將來的清潔。一些先進型號甚至可以識別不同類型的髒亂，並相應調整清潔力度或模式。這種自主清潔和適應環境的能力使它們成為保持家居整潔的非常方便的工具。感應器和地圖技術就像機器人的「眼睛」，幫助它「看到」並理解周圍環境。
表1：AI在日常生活中的例子
|
應用 |
AI如何使用 |
我們可能知道的例子 |
|
語音助手 |
使用語音識別和NLP理解語音指令；通過機器學習隨時間改善回應並執行任務。 |
Siri、Alexa、Google Assistant |
|
串流服務 |
根據過去的觀看/聆聽歷史、相似用戶的偏好以及內容本身資訊推薦電影、節目和音樂。 |
Netflix、YouTube、Spotify、TikTok、Amazon Prime Video |
|
機器人吸塵器 |
使用感應器和攝影機導航家中並創建地圖；避開障礙物；隨時間學習布局；有些能檢測不同髒亂並調整清潔。 |
Roomba、DEEBOT、Shark、Eufy、Narwal |
為什麼學習AI對未來很重要？
AI不再只是一個未來的想法；它正成為我們世界中越來越重要的一部分，影響許多不同的工作和行業。就像過去學習如何使用電腦和互聯網變得重要一樣，理解AI正成為未來的基礎技能。
在未來的就業市場中，了解AI可以開啟許多新的職業機會。已經出現了一些專門從事AI的新工作，例如AI專家、數據科學家和設計與構建這些智能系統的AI工程師。但即使你不想直接從事AI相關工作，理解AI工具的運作方式在許多傳統領域也將是有價值的。例如，醫生可能使用AI來幫助診斷疾病，藝術家可能使用AI來創造新型藝術。在這個AI驅動的世界中，一些重要的技能包括編程（特別是像Python這樣的語言）、數據分析能力、理解機器學習基礎，以及發展問題解決和批判性思維技能。甚至學習如何有效地與AI溝通（有時被稱為「提示工程」）也將是一項有價值的技能。
學習AI還能幫助你發展重要的思維技能，例如問題解決、邏輯推理和創造性思考。它鼓勵你思考電腦如何做出決定，以及我們如何利用它們以新的方式解決問題。此外，隨著AI變得越來越普遍，成為有知識的數位公民很重要。這意味著理解AI的運作方式，以便負責任且道德地使用技術。你會學會意識到AI系統有時可能存在偏見，並學會如何安全且深思熟慮地使用AI。
AI的激動人心未來
AI的未來充滿令人興奮的可能性，它可能改變我們生活的許多方面，包括你的學習方式。想像個人化的學習體驗，課程根據你的優勢和弱點度身定制。可能會有智能輔導系統，就像有用的功課助手，隨時回答你的問題並以你能理解的方式解釋事物。AI還可以幫助教師創造更好、更具吸引力的課程。這些未來在教育中的AI應用可以被視為支持和增強學習的有用工具，使學習更有效和有趣。
除了教育，AI還有潛力革新其他領域。在醫療保健中，AI可以幫助醫生更早診斷疾病並開發新治療方法。在交通運輸中，我們可能會看到更多自動駕駛汽車，使旅行更安全、更高效。可能性是廣闊的，隨著你長大，你甚至可能成為發明新的、驚奇的方式使用AI來解決問題並改善世界的人。
總結：AI – 比你想像的更聰明！
那麼，什麼是人工智能？它是關於讓電腦變得足夠聰明，能執行通常需要人類智慧的任務。它們通過像機器學習這樣的過程學習，有時受到我們大腦運作方式的啟發。你已經在日常生活中遇到AI，例如回應你問題的語音助手、建議你下一個喜愛影片或歌曲的推薦系統，甚至幫助保持你家乾淨的機器人吸塵器。
理解AI對你的未來越來越重要。它可以為你開啟令人興奮的新職業機會，幫助你發展有價值的問題解決和創造性思維技能，並使你成為技術的負責任使用者。隨著AI的不斷發展，未來充滿了無限可能，從個人化學習到醫療和交通的進步。我們鼓勵你進一步探索AI的世界！有許多資源可以幫助你了解更多，例如Scratch和Code.org這樣的平台，提供有趣且互動的方式來理解AI概念。通過現在學習AI，你不僅是在為未來做準備，你正在成為能夠塑造未來的人。
