前言

编写背景

2023年初，ChatGPT引发了广泛关注。以ChatGPT为代表的大模型在自然语言理解和生成方面展现出卓越的能力，让人们惊喜地将其视为通用人工智能的初步迹象。随后，Sora所展现的令人惊叹的视频生成能力，以及2025年初DeepSeek展现出的强大推理能力，再次引发了全民的关注。大模型开启了人工智能技术的一个全新时代。在这种背景下，如果我们不能抢先体验一下人工智能技术发展的最新进展，似乎多少有一些缺憾。

人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有带动性很强的“头雁”效应。加快发展新一代人工智能是我国抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的关键。谁能把握大数据、人工智能等新经济发展机遇，谁就把准了时代的脉搏。

当前，世界各国在人工智能领域的竞争尤其激烈，而人才无疑是竞争的关键。各国为了在人工智能领域占据领先地位，纷纷出台相关政策，加大资金投入，争夺人才和技术资源。完善人工智能教育体系，加大人工智能领域人才培养的力度，已经成为人工智能人才培养工作的关键，也是当下一些有识之士的共识。

培养人工智能人才，要从少儿抓起。小学低年级阶段侧重感知和体验人工智能技术，小学高年级和初中阶段侧重理解和应用人工智能技术，高中阶段侧重项目创作和前沿应用。国家鼓励各地各校将人工智能教育纳入课后服务项目和研学实践，推动产学研用结合，研发一批人工智能教育学习类课程和教学案例，为教学提供支持；统筹信息技术、科学、综合实践活动、劳动等课程和课后服务，一体化实施；结合人工智能技术的特点，大力推进基于任务式、项目式、问题式学习的教学。

多年来李强一直从事Scratch少儿编程教育，也一直在思考Scratch编程如何与少儿人工智能教育相结合。本书就是他近两年经深思熟虑后总结出的解决方案。

本书主要内容

本书旨在通过Scratch编程项目普及人工智能的相关知识，让读者感知、体验人工智能，了解人工智能的应用，加深理解和认知，从而帮助读者在相关领域为拓展前沿应用打下基础。

全书共10章。每章的主要内容如下。

第1章介绍人工智能的基础知识，包括人工智能的起源、人工智能在日常生活中的应用、人工智能与编程的关系及编程语言的选择。

第2章介绍Scratch的基础知识，包括如何下载并安装Scratch，项目编辑器，各种类型的积木，如何编写、保存和导入Scratch程序。

第3章介绍Scratch编程的基本概念、程序设计的基本概念，以及如何在Scratch中实现特定功能。

第4章首先介绍监督学习、无监督学习和决策树算法的基础知识，然后通过猜数字游戏程序的编写过程，展示监督学习和决策树算法的实际应用。

第5章首先介绍自然语言处理、NLP分词、N-gram、特征提取的基础知识，然后通过情感分析机器人程序的编写过程，介绍如何进行数据预处理和分词等。

第6章主要介绍强化学习的基础知识，并通过AI宠物养成程序的编写过程，展示强化学习在其中的应用。

第7章介绍多模态和视频侦测的基础知识，并通过拯救乐高小人程序的编写过程，展示视频侦测在Scratch编程中的应用。

第8章介绍大模型和DeepSeek的基础知识，并通过TurboWarp调用DeepSeek API，带领读者动手搭建一个类似DeepSeek的应用。

第9章介绍AI翻译与Transformer的基础知识，并通过翻译精灵程序的编写过程，讲解如何调用Qwen大模型的语言翻译功能。

第10章介绍文生图、生成对抗网络和扩散模型的基础知识，并通过神笔马良程序的编写过程，讲解如何调用智谱AI的CogView大模型的文生图功能。

为了帮助读者亲身体验大模型的强大功能，本书特别设计了3个编程项目，带领读者通过API调用大模型，展示它们在自然语言处理、语言翻译和文生图方面的应用。需要注意的是，本书第4章到第7章的项目完全可以通过Scratch实现。而第8章到第10章的项目，由于需要调用大模型的功能，这超出了Scratch自身的能力范围，因此本书引入并介绍了TurboWarp这一编程工具。幸运的是，TubroWarp和Scratch的编程语法几乎相同，而且非常适合初学者学习和上手，尤其是小朋友。因此，动手编写程序的门槛很低。

本书特点

本书由李强负责主体性策划、内容架构，以及章节目录的设计，由李若瑜负责全部的程序设计与实现工作，确保了每一章编程项目与教学的适配性，将抽象的人工智能理论转化为直观的Scratch交互项目，为读者构建了兼具趣味性与专业性的学习场景。具体而言，本书具有以下特点。

· 内容全面：本书覆盖人工智能的重要概念和基础知识，介绍了大模型（如DeepSeek、Qwen、CogView等）、Transformer、多模态等热点技术。

· 通俗易懂：本书配以生动活泼的图片（所有漫画图片均由AI生成），能够帮助读者轻松建立对人工智能的基本认知。

· 趣味性强：本书精选充满趣味性的Scratch编程项目，通过项目展示书中所介绍的人工智能知识和概念的应用。

· 资料齐全：本书提供配套的素材、项目代码，方便读者复现项目，以巩固所学的知识。

· 视频讲解：书中的重要概念和关键项目都辅以配套的视频讲解。

笔者尽可能用通俗易懂的语言、形象生动的形式来介绍相对复杂和难以理解的人工智能的相关知识和概念，帮助读者建立初步认知。Scratch编程语言因具备丰富的图形化界面而容易上手，本书通过编写Scratch项目来展示人工智能的应用，让读者能够快速、轻松地体验到人工智能的用武之地。

读者对象

本书适合以下读者阅读。

· 对人工智能基础知识感兴趣，想要了解和学习人工智能知识的6～12岁小朋友。

· 已经具备Scratch编程基础的6～12岁小朋友，可以通过本书进一步学习人工智能知识和应用。

· 希望引导孩子了解人工智能知识和实践的父母，本书可以作为亲子读物使用。

· 教育辅助者，本书适合作为中小学人工智能课程的课外辅导材料。

寄语

人工智能是一个充满活力且不断发展的领域，尤其适合少儿探索和学习。该技术日新月异，每天都有新的突破和专业知识涌现。少儿学习人工智能基础知识，不仅能够培养兴趣、提升素养，还能为未来成为人工智能领域的专家奠定坚实的基础。作为一本入门实践读物，本书精心设计实践案例并反复推敲，但由于人工智能领域的快速发展，书中难免存在疏漏之处，恳请读者批评指正。期待与您在人工智能的学习和应用之路上共同进步！