人工智能初階：Python 編程基礎

本教程第一次嘗試在全球普及人工智能教育，遵循「從生活中來，到生活中去」的原則，

透過貼近生活的教學項目制課程，讓學生與一般人士儘早接觸AI這一前沿領域，

助其建立科學認知，初步掌握AI技術原理和基本能力，為智能時代的到來做好生活、就業與技能準備。

教程由「香港AI獨角獸」商湯科技、多名知名教育專家及中學優秀教師聯合編寫，讀者定位為初中程度以上人士。

教程共分四冊，本冊主要教授Python編程語言的基礎知識，為進階篇的學習打下基礎。

編者
陳玉琨，華東師範大學教授、博士生導師，曾與香港中文大學的湯曉鷗教授合編《人工智能基礎（高中版）》。

林達華，香港中文大學信息工程系助理教授、商湯科技聯合創始人。專業研究領域包括機器學習，數據科學及計算機視覺。

顧建軍，南京師範大學教育科學學院院長、教育科學研究院副院長、博士生導師。任國際技術與工程教育學會（ITEEA）中國大陸區負責人等。

序 林達華 7
第一章 人工智能概述 9
從人類智能到人工智能 10
人工智能可以做甚麼？ 12
關於人工智能的一些思考和討論 20
人工智能與第四次工業革命 23
假如你生活在人工智能高速發展的明天 24

第二章 Python 編程初步 ― 用程序與小車對話 25
2.1 Python 編程基礎 27
Python 中的變量 27
Python 語言常見運算符 28
Python 程序中的註釋 29
2.2 小車的基本運動 30
通過指令與小車互動 30
倒車的實現 33
小車的轉向 34
小車的直角轉向 39
2.3 定義新的函數 43
函數的認識 43
函數的使用 45
程序流程圖 46
2.4 傳感器及其基本應用 49
觸動傳感器 49
超聲波傳感器 51
顏色傳感器 52
利用傳感器進行避障 55
2.5 分支結構和條件語句 58
if 語句― 單分支結構 58
if / else 語句― 雙分支結構 61
if / elif … / else 語句― 多分支結構 62 2.6 循環結構 66
for 語句 68
while 語句 70
2.7 循線小車的原理 74
循線小車的原理 75
原理的程序實現 76
循環結構的應用 77
本章小結 81
第三章 多傳感器測距 83
3.1 機械人定位與坐標的表示 85
速度與路程 86
平均速度 86
定位預測 87
平面直角坐標系 88
3.2 誤差是如何產生的 90
預測誤差的產生 90
誤差的表示 91
減少誤差的方法 93
3.3 直線的表示及速度擬合 95
直線的表示 95
更準確地估計平均速度 96
代數求解法 98
幾何求解法 99
3.4 單傳感器測距 103
3.5 多傳感器融合 106
平均化 106
擇優選擇 107
3.6 羅賓漢打靶 113
羅賓漢的傳說 113
實驗概述 114
實驗操作 114
實驗評價 114

本章小結 115