深入校园 Amazon DeepRacer破解青少年AI学习难题

慧聪教育网 2023-03-14 11:14 来源：慧聪教育网

【慧聪教育网】近几年来，中国正在加大人工智能教育政策供给，推动人工智能与教育教学深度融合，鼓励全民尤其是青少年群体具备人工智能素养。因此，加强青少年的人工智能能力培养，已经成为国内众多中小学学校关注的重点之一。

近日，2023 Amazon DeepRacer中国系列活动正式启动，其中一场由北京多所中学学员和一支开发者队伍参与的全自动驾驶赛车表演赛吸引了众多目光。这场表演赛，也是亚马逊云科技Amazon DeepRacer小车与中国校园人工智能教育成果的重要体现。

Amazon DeepRacer小车：零门槛破解青少年AI学习难题

那么，Amazon DeepRacer小车到底有何魔力，能让青少年快速进行学习呢？

Amazon DeepRacer是亚马逊云科技在2018年推出的一款由强化学习、3D赛车模拟器驱动的 1/18比例的全自动驾驶赛车。因其具备轻松入门、原理易懂、操作简单的特点，能够在兼顾趣味性的同时让操作者系统了解强化学习的知识，Amazon DeepRacer在全球多地不仅获得AI专业学习人员的拥趸，更是受到广大青少年的青睐。

亚马逊云科技大中华区战略业务发展部总经理顾凡表示：“尽管Amazon DeepRacer的外表像一辆玩具汽车，但实际它是一个很有效的人工智能教学工具。不会编程或者数学建模的青少年也能轻松上手，学习门槛很低。操作者只需要配置一定参数就可以训练模型，然后部署到Amazon DeepRacer小车上，车上的摄像头会判断赛道实际情况，并利用训练好的方法做出行驶方向和速度的判断。所以，即使是零基础的学生也能轻松操作Amazon DeepRacer，它与实际做人工智能和机器学习研究的原理、过程和体验都是一致的。”

简单来说，Amazon DeepRacer有三个教学过程中难得的“一致原则”。

一是原理一致。Amazon DeepRacer的原理就是机器学习的核心算法强化学习，跟实际工作中的算法原理一致。

二是操作一致。在操作Amazon DeepRacer时，学习者需要准备数据、训练模型，再部署模型，如果部署的效果不好，还需要再对模型参数调优，重新迭代。这个过程跟在日常工作中帮助各行业客户解决机器学习相关问题的过程是一致的。

三是体验一致。在操作Amazon DeepRacer的时候，学习者要想跑的好，得有无数次的失败才能积累经验，知道怎么调整才是最好的。这种思维跟做科研和创新体验是一致的，能够帮助培养学生面对问题、解决问题的能力，以及不怕失败重新尝试这样的解题思维和素质。

上海市人工智能行业协会秘书长钟俊浩表示：“Amazon DeepRacer对零基础的学习者很友好，因为操作者只需要配置一定参数就可以轻松上手。在Amazon DeepRacer实践过程中，车辆的飞驰和停止、按照规定路线绕行等等，都能让学习者获得阶段性的成就，因此它也很容易激发学生的兴趣并快速入门。要培养青少年人工智能素养，学习的方式方法很重要。在此前的活动中我们可以看到，Amazon DeepRacer在带动青少年学习人工智能积极性方面有很好的效果。”

同时，亚马逊云科技致力于提升青少年在人工智能方面的知识素养和实践能力，提供丰富的课程，包括亚马逊云科技全球的课程，与合作伙伴共同开发的本地课程和为学校打造的定制化课程，其中：

亚马逊云科技的通用型课程：依托在全球积累的丰富课程资源，亚马逊云科技根据中国青少年的兴趣和课程需求，将全球课程引入了中国，包括亚马逊云科技机器学习大学中提供的“机器学习基础课程”和“Amazon DeepRacer课程”，以理论结合实践的方式让学生更好地理解和学习强化学习知识、强化动手操作能力。

与合作伙伴共同开发课程：亚马逊云科技携手国内深耕教育行业多年的合作伙伴，打造更加适合本地青少年学习的系统化课程。

支持学校开发的定制化课程：为了能够让学生们更好地理解机器学习知识，亚马逊云科技的专家团队从亚马逊云科技在各个行业的案例进行挑选、简化和提炼，配合基础课程，通过理论与实践相结合的方式帮助学生搭建真实场景，促进他们动手和应用能力的提升。

此外，从2020年起，亚马逊云科技也在通过与合作伙伴共同举办一系列面向青少年的Amazon DeepRacer赛事活动，推动以赛促学。截至目前，已经有400所学校的过万名学生学习了人工智能相关课程，超过5000名学生参加了各类赛事活动。

深入校园，亚马逊云科技与人大附中开展深度合作

在中国，通过联手Amazon DeepRacer实践来培养青少年对人工智能技术的兴趣和能力，已经成为很多中学的途径之一。亚马逊云科技与中国人民大学附属中学(以下简称“人大附中”)进行深入合作，助力培养青少年科技人才。截至目前，人大附中已有上百名学生学习了相关课程并参与各类Amazon DeepRacer实践活动。

中国人民大学附属中学信息科技教研组组长袁中果表示：“引入Amazon DeepRacer给学生提供了一个从算法智能到实体智能的体验机会。对中小学生来说，学习算法智能很有吸引力。我们很欣慰的看到，孩子们在课程上完后，课下仍然乐在其中的训练Amazon DeepRacer。所以说，引进好的平台和产品对学生学习人工智能可以起到非常积极的促进作用。”

据了解，从2020年起，亚马逊云科技利用其全球领先并广泛使用的云技术、丰富的全球教育及培训资源，从课程研发和以赛促学两个方面支持中国人民大学附属中学培养青少年科技人才。

在课程研发方面，亚马逊云科技深度参与并支持了中国人民大学附属中学研究性学习项目机器学习课题的课程建设和实践。比如，人大附的同学首先提出想要研究图像识别相关的课题。图像识别的应用非常广泛，比如，在制造业中，它可以用来识别生产流水线上的残次品。亚马逊云科技拥有许多基于图像识别的解决方案。其中有一个基于图像识别的demo叫做云中照相馆，人只要站在镜头前拍照就能自动生成个人的卡通形象。在给学生的课程当中，我们以这个Demo作为引导，配合图像识别原理和算法基础课程引导同学们基于这个模型动手开发。有一组同学做出了一个画风转换的模型，任意输入一张图片，通过模型转换后就能变成不同艺术与画家风格的画。

此外，亚马逊云科技支持人大附中开发了时序预测的课程。时序预测是机器学习的基础模型，在工业场景中也被广泛使用。举个能源行业的例子，现在很多企业都非常关注碳排放，亚马逊云科技就有一个基于时序预测的能源解决方案，能够通过历史能源消耗数据预测未来的能源消耗，帮助企业实现能源的优化分配。为了让人大附的同学能够更好地学习时序预测，亚马逊云科技将该解决方案进行简化，配合时序预测的基础课程，帮助同学们建立自己的模型。有一组同学成功建立了一个气温预测的模型，能够基于某个地区过往的温度数据预测该地区未来几天的温度。

在以赛促学方面，中国人民大学附属中学是第一批Amazon DeepRacer俱乐部成员，曾多次参与Amazon DeepRacer实践活动并取得优异的成绩。

  袁中果表示：“我们深入开展人工智能教育，可以培养学生的思维，提高他们分析问题和解决问题的能力，甚至是提升运用跨学科知识解决生活中真实问题的能力。我们深刻体会到人工智能教育在提升学生创新思维和实践应用能力方面的重要作用。借助亚马逊云科技全球教学资源和丰富的实际应用案例，我们能够进一步优化和丰富人工智能课程设计，为教师教学和学生学习提供更多选择。未来，我们将持续丰富教育模式、提升教学体验，进一步激发学生对人工智能学习的兴趣和热情，培养具备国际化视野的创新型青少年科技人才。”

亚马逊云科技计划：3年助力10万青少年AI学习

3月4日，亚马逊云科技宣布与中国教育学会科创教育协作体及上海市人工智能行业协会达成战略合作，将以Amazon DeepRacer人工智能学习工具为核心，在课程研发、师资培训、平台支持和以赛促学四个方面投入资源，在未来三年为十万名中国青少年提供相关培训，推动青少年人工智能教育发展。

中国教育学会科创教育协作体秘书长柯瑞逢（左）、亚马逊云科技大中华区战略业务发展部总经理顾凡（中）、上海市人工智能行业协会秘书长钟俊浩（右），出席战略合作启动仪式

据介绍，三方将在未来三年为中国培养十万名青少年学习人工智能和机器学习知识，以Amazon DeepRacer为核心，在课程研发、师资培训、平台支持和以赛促学四个方面投入资源：

在课程研发方面精益求精，研发更适合中国青少年的人工智能课程；

在师资储备方面授人以渔，共建师资培训体系，定期组织区域名师交流会，培养更多高素质高水平的老师，让他们带领更多孩子开启人工智能和机器学习之旅；

在教学资源方面丰富供给，免费提供Amazon DeepRacer平台支持，帮助学校降低开设人工智能课程的门槛，给予教师充分的教学资源支持，把领先的教学理念和方式带进课堂。同时，利用一站式的学习和训练平台，让更多孩子能够深入训练模型，在亲身实践中感受这个小车的魅力；

在寓教于乐方面共同创新，与合作伙伴一起举办更多更丰富多彩的活动，为孩子们提供更多动手实践的机会，激发他们学习人工智能的兴趣。

亚马逊云科技大中华区战略业务发展部总经理顾凡表示：“亚马逊云科技致力于提升青少年在人工智能方面的知识素养和实践能力，但想推广和普及人工智能教育，除了需要研发及优化相关课程，提供门槛低、趣味性高、可操作性强的教具，还需要携手合作伙伴一起将人工智能教育的覆盖面扩展到更大的范围。我们与中国教育学会科创教育协作体和上海市人工智能行业协会的战略合作的核心就是希望在三年之内能够触达到10万名青少年，让他们接触到人工智能和机器学习。我们希望三方在课程设计、师资力量培养、Amazon DeepRacer的数字化教育平台，以及以赛促学、组织更多让大家真正参与进来的活动这四个方面强强合作，把规模做的更大、触达到更多的学生，让大家更低门槛地接触人工智能。”

关注女性成长：亚马逊云科技支持女性科技人才培养

科技领域的性别差异正逐渐缩小，越来越多的优秀女性出现在科技行业，并开始担当重要角色。亚马逊云科技始终致力于在科技界培养更多的女性领导和女性人才。一方面，亚马逊云科技正在从多个方面、通过多元化的项目推动女性发展和企业内部多元文化的构建。另一方面，亚马逊云科技也希望为外部的更多女性提供科技相关职业发展的支持和平台，支持更多女性学习人工智能和机器学习，帮助她们对未来的学业和职业发展有所启发。因此，今年亚马逊云科技针对女性赛手推出两项举措：

一是推出“Amazon DeepRacer Girls in Tech”女学生赛手社区：这是一个专属于女学生DeepRacer赛手的长期交流平台，大家可以充分交流和分享在学习DeepRacer和参加比赛的经验和心得，实现共同成长。亚马逊云科技还将定期举办主题活动，邀请亚马逊云科技的专家为学生们答疑解惑，同时邀请亚马逊云科技优秀的女性员工与同学们分享女性选择科技专业或职业的建议。

二是借助国际妇女节的契机，亚马逊云科技在三月份面向女性青少年、开发者和机器学习爱好者推出四场免费的系统性学习课程，以Amazon DeepRacer为起点，辅以云计算基础课程，以及无服务、安全等话题相关的进阶课程等，并安排资深的技术专家在线上实时答疑，帮助不同基础的女性开启人工智能学习之旅，拓展数字技能，解锁更多学业和事业机会。

据介绍，2023 Amazon DeepRacer 中国系列活动正式启动之后，亚马逊云科技将计划举办超过100场线上、线下活动，覆盖数十万人。这些活动既有面向全球开发者、机器学习爱好者的Amazon DeepRacer中国联赛，面向不同行业、企业的各类DeepRacer行业联赛和企业竞赛培训以及与合作伙伴共同举办的面向青少年的系列活动。

顾凡最后表示，希望通过与合作伙伴一起将人工智能相关培训一起从一、二城市下沉到更多地区和院校。亚马逊云科技贡献产品、技术、课程和合作伙伴一起真正把人工智能教育普惠推广下去，真正的服务学校，为未来的人才培养贡献力量。