第一课 · 参考答案与 10 分判分

参考答案与 10 分判分

先预测,再操作,再用自己的话解释。

教师或自学核对使用。先完成学生工作纸,保留原始答案,再查看本页。

第一课教师核对页|参考答案与 10 分判分表

对应 学生工作纸。本页在学生完成对应任务后再使用,不作为提前发放的学生材料。

先统一核对方式

  1. 预测题记录的是学生原先的想法,猜错不扣分。核对实际观察与解释即可。
  2. 下表共 10 个项目,每项达标记 1 分,未达标记 0 分,总分 10 分。不另设隐藏加分、扣分或小数分。
  3. 允许学生使用自己的话,不要求复述术语。先留存个人答案,再用不同颜色订正;课堂原得分与订正后的学习进步分开记录。
  4. 这份小测检查本课理解,不用总分推断学生的整体学习能力、专业适合度或职业方向。

10 分快速判分表

项目 达标记 1 分的条件
Q1 人写的办法 3、4、5 格输出依次写为甲、乙、乙,并说明 4 是人直接规定的,程序没有从样本挑选它。
Q2 第一次训练 记录选中 t = 4、训练分错 0/6,并说明它是按训练卡分错最少及同分取最小数的步骤选出的。
Q3 第一次测试 记录分对 2/3、B2 分错,并用这个结果说明“训练卡全对”不保证新卡全对。
Q4 改标签与重训 记录原模型 t = 4;改标签但未重训时仍为 4;重训后变成 7;指出两次测试都对 2/3,但错卡从 B2 变成 B1。
Q5 三个圈 AI 包含机器学习,机器学习包含深度学习;把本课阈值模型放在机器学习范围内、深度学习范围外,并引用样本挑选 t 的依据。
Q6-P1 固定提醒 说明是普通固定条件程序,不是机器学习或深度学习;不因自动发通知就断言它用了 AI,并引用没有训练这一依据。
Q6-P2 棋盘搜索 说明属于本课讨论的传统 AI 搜索方法,未使用机器学习或深度学习;依据是人工搜索与评分、没有训练。
Q6-P3 文本分类树 说明属于机器学习,也在 AI 范围内,不是深度学习;依据是分支由样本训练得到、没有神经网络。
Q6-P4 语音分类 说明属于深度学习,也属于机器学习和 AI;依据是用样本训练多层神经网络。
Q7 离堂两句话 一句说明程序从样本中比较并选出分法;另一句给出至少一个有理由的边界,例如新卡不保证全对,或本实验不能证明已训练了深度网络。

总分:_ / 10。需要下次课再解释的一项:_______。

Q0|课前理解

不设标准答案,不计分。保留学生原句,课末让学生指出具体改动。例如从“AI 就是一个聊天软件”改成“AI 是一个较大的研究与技术领域,聊天软件可以包含其中的技术”。如果学生仍有疑问,记录问题即可,不要求假装全懂。

Q1|人写好的办法

x 按“达到 4 格分到乙”的办法输出
3 甲
4 乙
5 乙

4 由人直接指定;程序只是照着做。这里尚未出示参考标签,因此只能说“是否遵守了指定规则”,不能说“对真实类别的预测准确率是多少”。

可接受解释:“它没有从例子里找出 4,是我们直接告诉它 4。”

常见错误:“只要自动输出就是机器学习。”追问:“这个数是谁决定的?有没有尝试不同的数并根据样本挑选?”

Q2|从训练样本里挑选办法

初始训练卡:1 甲、2 甲、3 甲、6 乙、7 乙、8 乙。

候选 t 1 2 3 4 5 6 7 8 9
分错张数(共 6 张) 3 2 1 0 0 0 1 2 3
  • t = 4、5、6 在训练卡上都没有分错。
  • 按事先规定的“同分取最小 t”,选中 t = 4。
  • 选中规则为“横线长度达到 4 格分到乙,否则分到甲”,训练分错 0/6。

具体检查例子:t = 3 时,A3 的长度为 3,程序分到乙,但标签写甲,所以错 1 张;t = 7 时,A4 的长度为 6,程序分到甲,但标签写乙,所以错 1 张。

为什么这是一次学习? 人规定了可尝试的办法及挑选步骤,程序根据训练数据挑出了具体的 t。最后保存的模型很简单,就是这个挑出的数及相应分法。人参与编写算法,并不意味着最终参数一定是人直接给出的。

为什么 Q1 和 Q2 都得到 4,却仍要区分? 结果相同,形成方式不同。Q1 直接指定 4;Q2 根据样本比较后选出 4。不能只看输出规则长得一样,就忽略规则怎样得到。

不要宣称 t = 4 是唯一符合数据的办法;t = 5、6 同样符合这组训练卡,只是并列处理方式让程序选了 4。

Q3|第一次处理新卡

使用第一次训练得到的 t = 4,不再调整它。参考标签只在预测后揭示。

测试卡 x 模型输出 参考标签 是否分对
B1 4 乙 乙 对
B2 5 乙 甲 错
B3 9 乙 乙 对

分对 2/3,错卡为 B2。训练卡全对,新卡仍有一张分错,是本班实验里已经观察到的反例。

这里只能报告“这 3 张新卡上的结果”,不能把 2/3 当成所有卡片的可靠正确率,也不能把它推广成现实产品的性能。

Q4|改标签、重训、再使用

只把 A4 的标签从乙改成甲。修改后的训练卡是:1 甲、2 甲、3 甲、6 甲、7 乙、8 乙。

操作阶段 当前保存的 t A4 是否已改标签 这一步有没有重新训练
修改 A4 之前 4 否 本步没有;此前已完成第一次训练
已修改 A4,但还没点击重新训练 4 是 没有
点击重新训练之后 7 是 有

表中的“本步没有”不表示从未训练,学生写“之前已训练、这一步没再训练”同样正确。

修改后的候选核对表,供教师出现争议时检查,不要求学生全部重算:

候选 t 1 2 3 4 5 6 7 8 9
分错张数(共 6 张) 4 3 2 1 1 1 0 1 2

重新训练后选中 t = 7,在修改后的训练卡上分错 0/6。注意旧模型 t = 4 在修改后的训练卡上会错 A4,这和“保存的 t 没变”并不矛盾:变的是参考标签,保存的模型尚未重新计算。

测试卡 x 新模型输出 未改动的参考标签 是否分对
B1 4 甲 乙 错
B2 5 甲 甲 对
B3 9 乙 乙 对

新模型仍然分对 2/3,但错卡变为 B1。不能只看“都对两张”,就说两个模型行为一样;也不能说改标签必定使模型更好。

可接受解释:“改标签只是换了给程序的参考材料;重新训练会按材料再选一次数;使用模型是拿目前保存的数给新卡分类,使用时不一定在学习。”

本环节已经让全班看到测试标签,因此后续比较属于课堂说明。不能再把同一组测试卡称作对后续改进完全独立、从未看过的最终评测。

Q5|三个圈

在本课采用的常见技术分类中:

AI
└─ 机器学习
   └─ 深度学习

可画嵌套圈、嵌套框或写清包含关系。今天的阈值模型放在机器学习内、深度学习外:t 是根据训练样本选择的,但没有采用多层神经网络。圈的面积不代表使用比例或效果高低。

深度学习是一类使用多层神经网络的机器学习;本课展示的多层路径图只是结构示意,没有训练那个网络。不能因为图上有几层箭头,就声称本实验已经实现深度学习。

Q6|四张独立分类卡

P1 固定提醒: 普通固定条件程序,非机器学习、非深度学习。自动发通知本身不足以证明用了 AI。这里不要求学生解决整个 AI 领域的边界争论,只需依据材料作出明确、有限的结论。学生写“普通自动化,没有训练”可视为正确;不要因其未写“AI 外”扣分。

P2 棋盘搜索: 属于传统 AI 中的搜索与规划思路;材料明确没有通过棋谱训练,不属机器学习或深度学习。人写好的搜索算法可以是 AI 方法,所以不能反推“只要没有训练就一定不是 AI”。

P3 文本分类树: 机器学习,也在 AI 范围内;没有使用神经网络,因此不是深度学习。训练根据样本选择判断条件和分支,上线后固定使用不抹掉此前训练的事实。不要把它误判成“上线时没学,所以从未学过”。

P4 语音分类: 深度学习,同时属于机器学习和 AI。依据是样本训练与多层神经网络,不能只凭“会听声音”这个用途判断。

Q7|离堂题

第一句示例:“我们给程序一些标好甲乙的卡片,它试了几个分界数,按分错最少的条件选出一个数,保存下来处理新卡。”不用出现“优化”“参数”等术语也可达标。

第二句从下面任选一项并说明理由即可:

  • “不能证明它以后全部分对,因为这次三张新卡已经有一张分错。”
  • “不能证明做出了深度学习,因为这里只挑了一个分界数,没有训练多层神经网络。”
  • “不能证明改标签会自动改模型,因为没再训练时保存的数没有变。”
  • “不能证明这套办法能判断人的能力,因为卡片标签是虚构的,实验也没有任何能力测量材料。”

若学生只写“不能证明什么都行”而没有依据,暂不达标;追问他指出表格或实现中对应的一处事实。

Q8|课后迁移选做

E1: 能确定介绍声称具有文章总结用途;不能确定具体实现、是否训练过、是否采用深层神经网络或效果是否可靠。可追问“摘要是用固定模板提取,还是调用了训练过的模型?如果是模型,它使用什么结构?”不要求学生知道任何品牌。

E2: 上传、下载、存储是普通网站功能;回答组件明确调用经过训练的深层语言模型,可以把该模型归入深度学习、机器学习、AI。完整网站组合了不同组件,不能因为其中调用模型,就把每个按钮都称作深度学习。

Q8 不纳入本课 10 分,也不挤占 60 分钟。它用于检验学生能否把“看实现证据”迁移到产品介绍中。