人工智能的基礎知識1 
1.1 身邊的人工智能 2 
1.2 什麼是人工智能 7 
1.3 人工智能三要素 10 
人工智能編程14 
2.1 “智能小燈”動起來——軟硬件初識 15 
2.1.1 “智能小燈”動起來——軟件知識介紹 15 
2.1.2 “智能小燈”動起來——硬件知識介紹 19 
2.1.3 “智能小燈”動起來——“人工智能仿真平臺”介紹 22 
2.1.4 “智能小燈”動起來——實驗演練 22 
2.2 認識小智一家 26 
2.3 捉迷藏 30 
人工智能典型應用39 
3.1 跟我學詩詞——語音識別 40 
3.2 認識小動物——圖像識別 49 
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X 
AI跟我學人工智能編程一級
人工智能發展與挑戰58 
4.1 傾聽人工智能的故事 59 
4.2 暢享人工智能生活 61 
4.2.1 智能安防：人工智能 安防 65 
4.2.2 智能醫療：人工智能 醫療 66 
4.2.3 智能交通：人工智能 交通 68 
4.2.4 智能制造：人工智能 制造 69 
4.3 人工智能安全與倫理 71 
4.3.1 人工智能與信息安全 71 
4.3.2 人工智能收集個人信息的方式 74 
4.3.3 人工智能與個人隱私 76 
4.3.4 人工智能時代如何保障個人隱私 77 
附錄A 青少年編程能力等級 第5部分： 
人工智能編程一級部分節選 80A.1 範圍 81 
A.2 規範性引用文件 81 
A.3 術語和定義 81 
A.4 人工智能編程能力的等級劃分 83 
A.5 一級核心知識點及能力要求 84 
附錄B PAAT全國青少年編程能力等級考試 
人工智能一級樣題 87
附錄C 人工智能一級（樣卷）參考答案 94

目前，人工智能技術的探索和應用是全球關注的焦點，OpenAI 公司發布
的ChatGPT 更是成為當下最熱門的話題。隨著技術的進步，人工智能的應用
潛力與社會價值正在不斷得到體現，並改變著人們的生產生活，也影響著未來
人纔的培養方向。掌握人工智能技術，是未來國家競爭的焦點，也是各國追逐
的目標。隨著我國人工智能相關政策的發布，人工智能教育成為未來教育發展
的一個重要領域。
新技術的開發和應用依賴教育基礎。然而在我國的基礎教育階段，人工智
能普及教育尚在起步，人工智能教學面臨師資嚴重不足、教師專業能力較低、
人工智能課程缺乏規範性、繫統性、專業性，實用性和趣味性也有待提升等一
繫列問題。
本書以團體標準《青少年編程能力等級第5 部分：人工智能編程》
（T/CERACU/AFCEC 100.5—2022）為依據，內容覆蓋人工智能編程一級15 個
知識點。作者充分考慮了一級對應的青少年年齡階段的學習特點，主要采用主
題活動方式，將知識性、趣味性、實踐性和能力素養、信息安全意識培養有機
融合，旨在打造一本既適合學生學習，也方便教師實施教學的教材。
本教材融合“標準”、“知識與能力”和“測評”，以“標準”界定“知識
與能力”，以“知識與能力”約束“測評”，是本書的編撰原則和核心特色，以
專業、科學的內容推動青少年人工智能編程教育的規範化。本書通過跨學科主
題活動的形式讓學生理解身邊的人工智能，培養青少年的信息意識、信息責任、
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VIII 
AI跟我學人工智能編程一級
計算思維和跨學科綜合能力，塑造面向未來的信息科技與人工智能人纔。
本書由華東師範大學彭超副教授、鄭駿教授組織編寫並統稿。全書共分
4，其中第、第由駱昱宇、曹月陽、黃鳴曦撰寫，第、
第由餘少勇、宋家友、賴文輝、劉冠承撰寫，特約撰稿指導高淑印。
本書由威盛電子（中國）有限公司提供案例及技術支持。全國高等學校計
算機教育研究會—清華大學出版社聯合教材工作室對本書的編寫給予了大力的
協助。“PAAT 全國青少年編程能力等級考試”考試委員會對本書給予了全面的
指導。在此對上述機構、專家、學者、同仁一並表示深深的感謝！
祝同學們和老師們通過本教材的學習，開啟人工智能編程學習之門，未
來成為信息科技與人工智能時代的原住民。
作者
2024 年1 月