AI 的祕密:數學與程式,建構運算思維的基石,培養未來競爭力

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AI 正在改變世界,但你知道,它背後最核心的秘密是什麼嗎?AI 並不是憑空冒出來的魔法,它的兩大支柱是數學和程式。

AI 底層邏輯

AI 底層邏輯

數學帶給我們的是「思考的工具」,像是邏輯和推理,幫助我們判斷什麼是合理的、什麼才是正確的。

程式帶給我們的是「解決問題的方法」,也就是 108 課綱特別強調的運算思維。運算思維原本是電腦科學家用來解決問題的方法,但應用早就超越了程式本身。無論是駕馭 AI、面對職場挑戰,甚至處理生活中的大小問題,都非常實用。

運算思維包含四個核心能力: 拆解問題找出規律定義問題並建立架構以及設計解決的步驟

舉個例子: 假設我們要規劃一次家庭旅行,第一個跳出來的念頭可能是: 「設計三天兩夜的南投行程。」如果直接把這個問題丟給 AI,得到的答案常常跟期待差很遠, 只好來回修改、反覆溝通,最後浪費掉很多時間。

但如果我們套用運算思維,就可以這樣做:首先拆解問題:預算多少?誰要一起去?有小孩或長輩嗎?幾個人?住宿怎麼安排?交通方式怎麼選?接著,找出規律:例如,家人以往比較喜歡戶外活動,那這次就可以延續,把戶外行程排進去。再來是定義問題並建立架構:把需求和偏好,抽象成幾個關鍵,像是「預算」、「人數」、「喜好類型」。這樣就能把複雜的問題整理更清楚。最後,帶著這些條件再去問 AI,就能精準的問對問題,自然就會得到更符合需求的答案。

上一篇我們提到「AI 正在取代初階工作」,因此企業更傾向於聘用有經驗、又能善用 AI 的人。年輕人或許缺乏職場經驗,但如果具備運算思維,就能像職場老手「問對問題」,再搭配 AI 的輔助,快速適應新工作。

所以,除了 AI 技能之外,從小建立 AI 的底層邏輯「運算思維」,才是未來的關鍵競爭力。而且愈早培養愈好,孩子能一路成長、靈活應用。

怎麼培養運算思維呢?最直接、也最有效的方法,就是學程式

來看一個例子:這是兩位小五孩子的作品,他們的任務是製作一部 「防疫主題動畫」。

要怎麼從零開始完成這樣的挑戰呢?

首先,要拆解問題:先蒐集新冠疫情的相關資料,整理成心智圖,再篩選合適的內容,設計腳本和歌詞。接著找出規律:發現有些片段可以重複使用,就能降低製作時間和成本。然後建立架構:把每段歌詞設計成一個小模組,像積木一樣堆疊起來。最後設計解決步驟:利用 Scratch 完成整個作品,包括畫面設計、角色繪製、特效處理、音樂與音效……當然,過程中還要經歷無數次 debug,不斷修正。這整個流程,就是一次完整的運算思維實踐。 而且證明了:孩子絕對做得到!

這也是為什麼 108 課綱把程式教育納進來,目的不是要每個孩子都成為工程師,而是透過程式學習,培養完整的運算思維,建立 AI 的底層邏輯。

但問題來了,學校的程式課,真的成功的建立孩子的運算思維了嗎?下一篇,我們繼續聊。 

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