前言
第二版序言
欢 迎
2022年10月至2023年10月
本书的第一版于2022年10月出版。没过几天，ChatGPT就出现了。我们进入了为期十二个月的人工智能（AI）狂热。每周都有新产品推出，语言模型及其应用的改进也不断发布。更重要的是，教育似乎突然成为生成式人工智能的衡量标准。教师和教育机构迅速做出反应，承认新工具的到来，并将其纳入教育工具箱或因为可能带来的威胁而禁止使用它们。新闻媒体和国际组织都进行了讨论，还签署了请愿书和公开信。大家已经开始测量人工智能对就业市场的影响，一些公司已经开始用人工智能取代工人。
对本书作者来说，所有这些带来了一个关键问题、一个挑战和一个机遇。这个问题是任何一本与技术相关的书籍的作者都害怕的问题：这本书是否已经过时？这可能是所有书籍中寿命最短的——只是几天的问题。挑战是要将ChatGPT海啸带来的新奇事物纳入第二版。而机会则是在最需要的时刻分享这本书。
问题：生成式人工智能的重要性是否意味着其他人工智能现在已经不再重要？
这个问题是有意义的。ChatGPT之所以被很多人采用，是因为它非常容易使用。2023年的一些生成式人工智能专家对2022年的人工智能知之甚少。因此，很容易让人误以为生成型人工智能是建立在空中楼阁之上，如果目标是理解它们，只需阅读过去一年内发表的内容即可。那么，现在还有必要了解机器学习和人工智能技术人员在过去70年里开发的各种工具吗？
我们相信答案是“是的”。即使是一个引人注目的飞跃，生成型人工智能也是建立在数十年来共享的技术和理念之上。理解数据、偏见、无监督学习、个性化和伦理仍然是教师在课堂上使用人工智能之前应该了解的关键。
挑战
挑战在于如何以一种能够满足教师需求的方式来撰写关于快速发展的技术，毕竟他们希望从非短暂性的知识出发构建他们的教学，使用那些能够经得起时间考验的概念和技术。一个例子就是“幻觉”这一概念，它在过去十二个月里发生了巨大的变化，而且对于教师如何采用生成型人工智能将至关重要。
机会
机会则伴随着紧迫性而来，即如今所有利益相关者都在研究人工智能和教育问题。2020年，当AI4T项目启动时，困难在于如何招募足够的教师来了解人工智能，从而使项目的实验结果有效。到了2023年，这已成为所有国家最优先考虑的问题。
第二版有什么新内容？
显然，我们必须考虑到ChatGPT（及后来的其他人工智能）的出现。现在有一整节（7）专门用于理解这一现象，并开始提出教师应该如何利用这些技术。在技术方面，我们选择了突出视觉表达而非文本。因此，这个版本中有许多新的插图。我们还添加了15个短视频，希望能帮助理解重要概念。
开放性和多语言的挑战
这是一本开放式教科书。这意味着我们使用了知识共享许可协议（Creative Commons, CC）。所有的图片、视频和额外材料都经过了仔细审查，以便公开分享。这意味着任何人都可以取用整本教材或其中的部分，并按他们希望的方式使用。他们也可以进行修改。有不同的输出格式可供选择，作者也可以以任何方式共享，以确保这是一本可持续发展的教科书。它还将通过后续的版本和新项目继续存在。
按照惯例，使用者唯一的义务是在相关情况下引用本书或具体章节的作者。
其中一项特别的修改——翻译——我们已尽可能谨慎地考虑到了。我们已经开始将英文原版翻译成法语、斯洛文尼亚语、意大利语和德语。此外，将本书翻译成其他语言版本的新项目也在不断涌现。我们相信人工智能可以帮助翻译过程，只不过仍需要人工校正。
如果您希望将本书翻译成您的语言，请与我们联系建立合作伙伴关系！
一年前我们在讨论什么？
让我们从你已经知道的开始：AI无处不在，在教育领域也不例外。对于一些人来说，未来是光明的，即将到来的技术将有助于让所有人都能接受教育；它甚至可能在教师数量不足时提供帮助。它将允许教师花更多时间在“高尚”的任务上，而机器将接管“无聊”的任务，如打分、组织课堂。
对于有些人来说，这些人工智能算法代表着巨大的风险。教育行业准备投资的数十亿美元证明，教育现在已被视为一个市场。但这不是一个市场。在这些截然不同的立场之间，有一些研究人员、教育工作者和政策制定者持中立立场，他们意识到了一些问题：人工智能将长期存在，如果它还没有进入课堂，也终将会进入课堂。没有任何部长——更不用说教师——能够阻止这一切。所以，鉴于这个事实，教师如何驾驭这头野兽并利用人工智能来改进教育呢？教师如何才能让人工智能为课堂服务，而不是相反？
本教科书的目的就是为教师提供这方面的支持。它是在Erasmus+项目AI4T的背景下开发的。来自爱尔兰、卢森堡、意大利、斯洛文尼亚和法国的团队共同合作，为教师学习人工智能（特别是教育领域的人工智能）提供学习资源。学习材料和项目及其结果的介绍可以在AI4T的网页（https://www.ai4t.eu/）上找到。
培训教师是所有参与部委的一项基本任务，目标如下：
- 让教师意识到为什么这样的培训是好的。培训不能是一个强加的决定，它必须是共同的决定。
- 介绍人工智能：根据我们多次参加会议和研讨会的经验，有些参与者已经探索、阅读并内化了这个话题。然而，绝大多数人并没有这么做。
- 解释人工智能在课堂上是如何发挥作用，有哪些机制？关键的思想是什么？
- 在教育场景中使用人工智能。
- 分析该领域正在发生的事情，并积极应对未来的变化。
我们希望这本教科书能够帮助您解决其中的大多数问题。我们分析了当前的形势，并将AI与教师的经验联系起来。我们希望通过这样的方式，鼓励他们对这些问题保持兴趣。毫无疑问，我们将会遇到新的挑战，会犯错误，也可能会有强烈的反对意见和争议。在名为“AI说”（AI Speak）的模块，我们试图解释算法的工作原理。我们的目的是为教师提供信息，以便他们可以充分参与关于教育和人工智能的辩论和讨论。AI4T准备的视频中介绍了准备这份材料的一些理由。
我们相信以下几点：
- 具备一些AI素养是必要的。经常有人说“你不需要知道发动机是如何发动的，就可以开车”。这种说法不完全正确：我们大多数人不知道发动机是如何工作的，但我们都承认其中涉及到科学技术。我们之所以接受这一点，是因为我们在学校上过基础物理和技术课程。同样，我们不会满足于书里根据与吸烟有关的早死人数统计论据，来说服我们不要吸烟。同样，我们之所以能够理解吸烟为什么有害，是因为老师曾经向我们解释过呼吸系统是如何工作的，肺是什么等等。在AI对社会产生巨大影响的今天，我们相信这一点同样适用——仅仅了解AI的影响是不够的，教师需要了解它是如何工作的。我们的目标不是让每个人都成为生物学家或物理学家，而是让理解其中的原理和思想。
- 教师是非凡的学习者。他们会在解释错误时提出批判，并更多地参与其中。他们希望理解。这本教科书就是为那些愿意付出额外努力的人准备的，他们在理解之前不会满足。
- AI必须在一个安全可信的环境中使用——计算机或设备将连接到网络，应用程序将在云端运行。这里存在一个巨大的安全问题，教师需要确保工作环境对所有人都是安全的。计算机安全是一个高度复杂的问题；教师无法检查软件的安全规格。这需要一个可信赖的机制来帮助完成。
- AI可以提供帮助，但前提是必须在一个明确界定且安全可控的学习环境中使用，而且是在教师认为重要的任务中使用。出于明显的经济原因，人工智能行业会将产品推荐向教师，表面上是为了帮助他们解决有时并不重要的任务。但如果产品被认为是“很不错”的，而且是由销售商推销的，那么它可能最终被视为重要的。一位好教师应该意识到这一点。在这本教科书中，我们介绍了帮助教师识别此类产品或情况的要素。
- 在准备这个课程时，我们确实遇到了一个严重的问题。我们的想法是使用我们向教师推荐的AI软件，以便他们能够迅速在课堂上使用这些软件。不幸的是，情况并非如此：许多软件仍然不成熟，存在许多伦理问题，而且在大多数情况下，不同的部门和政府还没有一个获得批准的软件名单。因此，我们选择了一种不同的方法：我们将在教科书中提及软件。这是因为我们相信它能够解释人工智能在教育中的一个特定要点。不过，我们并不认可任何特定的软件。预计不久之后，联合国教科文组织、联合国儿童基金会或欧盟委员会等国际机构将提出具体的软件推荐建议。
我们要感谢帮助编写这本书的众多贡献者。
首先，我们从韦恩·霍姆斯（Wayne Holmes）的工作中受益匪浅，并与他进行了长时间的讨论。AI4T联盟内部也进行了讨论。为了确定主题，我们组织了研讨会。教师本身也是一个重要的信息来源——通过研讨会和网络研讨会，我们与他们交流了想法，他们让我们知道哪些是令人困惑的和/或错误的。许多人提供了宝贵的意见，校对了文件，并建议了链接资源和文本。有些人为本著作撰写了章节：
Manuel Gentile帮助我们完成了许多章节，并展示了他让人工智能最晦涩的方面变得通俗易懂的高超技巧；
Fabrizio Falchi和Giuseppe Città是很棒的合作者，他们帮助我们理解了各种人工智能问题；
Azim Roussanaly、Anne Boyer和Jiajun Pan非常好地撰写了关于学习分析的章节；
Wayne Holmes撰写了关于代理的章节。这个话题在讨论人工智能的伦理影响时非常重要；
Michael Halissy和John Hurley探讨了生成式人工智能到来后作业和评估的问题；
Bastien Masse是当今掌握了提示工程的专家，他在这里分享了他的技能；
Blaž Zupan介绍了他们团队正在开发的Orange软件，以便利用机器学习。
我们也非常感谢那些协调将这本教材翻译成法语、意大利语、德语和斯洛文尼亚语的人。特别感谢Solenn、Manuel、Daniela和Helena。
2023年11月26日，于海滨平原La Plaine sur Mer
Colin de la Higuera
