📚AI當助教・一起來教青少年學Python

📕 引言

近年來，生成式AI發展快速，網站上也多了許多文字、程式、圖片、音樂及影片等AI生成服務，非常神奇有趣。; 不過除了有趣之外，也會有些嚴肅，甚至是令人擔憂的事。; 比如以下與AI相關的報導或影片標題。; ^{(資料來源:}¹⁾


: 某些工作可能會因AI而消失？; ^{(59秒, 資料來源:}²⁾

: ^{(42秒, 資料來源:}³⁾



: ChatGPT是OpenAI所開發的大型語言模型，能夠以對話的方式理解並回應使用者的輸入內容，從2022年底發佈以來，受到全球的矚目。ChatGPT是資訊科學家研究深度學習的里程碑，你知道它是用什麼程式語言開發出來的嗎？

: AI雖然為人們帶來了新的便利服務，但未來人們的工作真的會被AI取代嗎？程式設計師會被AI取代嗎？; 以下課程以Python為例，一起來體驗ChatGPT與AI助理的程式設計輔助。; 對於AI是否會取代人類的問題，相信在你心中將有屬於自己的看法。

📗 Coding工作解構

^{(1:06秒, 資料來源:}³⁾



: Coding(程式設計)有哪些步驟？; 撰寫python程式需要人們需要做哪些事？; 讓我們來寫個簡單的海龜程式吧 (使用Py4t簡化便利貼，適合非英文母語程式初學者)

範例程式海龜畫多邊形 - - - - - - - (海龜畫多邊形 1/2 新檔)

💻程式碼

from 海龜模組 import *

for 數 in range(5) :
    向前(100)
    右轉(360/5)    

完成()

: 想一想，在剛剛在程式設計的過程中，你做了哪些事情？(工作拆解)

: 海龜的原文是turltle，是一個初學者學習python可以使用模組，相關的功能可以到官網查詢。 turtle官網


: 接下來，利用官網上的說明，將程式改寫為英文程式。; (善用編輯器tab鍵補完功能，為一般python程式撰寫方式)

範例程式 turtle英文程式 - - - - - - - (海龜畫多邊形 2/2 接續)

💻程式碼

from turtle import *
speed('fastest')

for i in range(500) :
    forward(i*2)
    right(360/5 - 1)    

done()

: 除了基本的編輯，在程式設計的過程中，人們還要做什麼事？; 這些解構出來的程式工作，真的會被AI取代嗎？

📘 不用學程式？

Nvidia(輝達) 是美國一家以設計和銷售圖形處理器(GPU) 的科技公司，在2024年6月，它取代微軟成為全球市值最高的公司。這家公司與AI有什麼關係呢？; ^{(1分52秒, 資料來源:}⁴⁾


: 黃仁勳(Jensen Huang) 是臺灣裔美國人，出生於臺灣的台南，9歲時移居美國，是NVIDIA(輝達) 的共同創辦人暨執行長，他參加杜拜 (UNA/WAM) 2024 年世界政府高峰會，以下是在會議中的訪談片段：
: ^{(50秒, 播放速度請調為0.75, 資料來源:}⁵⁾





: 接下來，讓我們使用 ChatGPT 來學習Python程式



: 試著向ChatGPT提出以下的問題，來認識Python程式語言。; (也可以從回答中，再追問感興趣的部分。)

💻建議提問1💻建議提問2💻建議提問3

Python是由誰創造的程式語言？

Python名稱的由來？

Python的常見應用有哪些？




: 試著向ChatGPT提出以下的問題，來認識Python基本輸入輸出input與print，並將範例在編輯器中執行。

💻建議提問1💻建議提問2💻建議提問3

Python中的input要如何使用，請給出範例程式。

Python中的print要如何使用，請給出範例程式。

將Python中的input與print結合，給一個輸入姓名並印出的範例程式。




: 在Windows10或11中，如果電腦有麥克風設備，可以使用語音輸入功能，來產生提問的文字。

💻Windows11💻Windows10

開啟語音輸入 --- 在硬體鍵盤上按Windows 標誌鍵+ H，按觸控式鍵盤上空格鍵旁邊的麥克風鍵

若要開始聽寫，請選取文字欄位，然後按 Windows 標誌鍵 + H 以開啟聽寫工具列




: 試著向ChatGPT提出以下的問題，求平均數(引用自翰林9上資訊科技2-2)。

💻建議提問1

請設計一個程式，讓使用者輸入兩個數字後，再呈現兩個數字的平均值。




: 在執行求平均數程式後，可以問問看下列問題，來理解程式。

💻建議提問1💻建議提問2💻建議提問3

python的設值是什麼？

python的資料型態有哪些？

python的數值運算符號有哪些？

📙 整合AI助理

撰寫程式碼通常是在編輯器中進行。; 我們有辦法將ChatGPT與編輯器整合嗎？

: 首先來看一下chatgpt的新功能canvas; ^{(47秒, 資料來源:}⁶⁾

: 下方是另一種應用，Github Copilot的使用。; ^{(58秒, 資料來源:}⁷⁾

Github Copilot是專業的程式助理服務，整合起來利用AI輔助寫程式變得更便利。但即使申請試用一個月的帳號，也需登錄信用卡，介面上也較多英文，教育免費帳號主要是針對高中以上學校，對中小學生來說，有推廣上的困難。

有沒有其他類似，但簡單、免帳號的服務呢？於是筆者試著自己動手整合。

這邊有找一個在終端機使用LLM(大型語言模型)的python函式庫， python-tgpt ，可使用多種LLM服務。

python_tgpt_website

請在py4t的工具選單 -> 開啟系統終端機中，輸入以下指令來體驗看看

💻py4t系統終端機指令

python -m pytgpt.console

利用這個函式庫，再加上python的threading與tkinter函式庫，將簡易的AI助理整合至py4t中，讓中小學生也可以體驗AI助理的功能。( 原始碼網站 )

py4t_ai_assist

ui_design

試著向Py4t的AI助理提出以下的問題，來認識AI助理是如何整合到py4t。也可以從回答中，再追問感興趣的部分。

💻建議提問1💻建議提問2

什麼是tkinter函式庫？請給一個簡易的範例。

什麼是threading函式庫？請給一個簡易的範例。

📕 AI助理應用

: 試著詢問AI助理，以漸進提問的方式，來完成計算學期成績的程式。; (引用自翰林9上資訊科技2-2)

💻漸進提問1-1

請設計一個程式，讓使用者輸入作業成績、測驗成績與平時成績

💻漸進提問1-2 (擴充原提問)

其中，作業成績占40%，測驗成績占40%，平時成績占20%

💻漸進提問1-3 (擴充原提問)

學期成績60分為及格分數

💻漸進提問1-4 (擴充原提問)

使用者輸入的成績需介於0到100之間








: ^{(資料來源:}⁸⁾
: ^{(1分15秒, 資料來源:}³⁾



: 接著讓我們來做一個有關AQI空氣品質指標的公開資料處理練習，請到環境部環境資料開放平台，並下載單一月份的AQI歷史資料的csv公開資料，並將資料檔名改為aqi.csv。




: 試著利用向AI助理提問，驗証執行，並不斷修正，來產生一個可以讀取csv公開資料的python程式。

💻漸進提問2-1

請載入csv檔，它的檔名是aqi.csv

💻漸進提問2-2 (擴充原提問)

請以utf8載入，使用pandas，請以utf8載入

💻漸進提問2-3 (擴充原提問)

請將欄位county值為'臺北市'
計算符合資料的筆數

💻漸進提問2-4 (擴充原提問)

而且欄位aqi值大於150

📗 思考未來程式教育

想一想今天的課程，我們是如何寫程式的呢？




: ^{(3分48秒, 資料來源:}⁹⁾

youtube頻道 -- USTV 非凡電視、Joen99、朱宥勳使出人生攻擊!、HackBear 泰瑞 ↩
3億工作即將消失？AI 熱潮半年，你的工作真的有改變嗎？, by 志祺七七 X 圖文不符 , youtube連結 ↩
打造AI職場力｜程世嘉 Sega｜人文講堂｜完整版 20231216, by 大愛人文講棠 , youtube連結 ↩↩↩
看懂 #Nvidia 如何因20年前的一個決定，成為今天AI霸主【懂商業看商周】Ep.25 #GTC #黃仁勳, by 商業周刊 , youtube連結 ↩
Nvidia 黃仁勳談AI時代該如何教育下一代, by 麥塊程式教育 , youtube連結 ↩
終於解決ChatGPT最大痛點！新功能 Canvas 文章編輯寫程式神器 , by 蘋果妹 , youtube連結 ↩
【GitHub Copilot】GitHub Copilot完整範例與步驟解說教你開始使用 | 用AI配對程式設計師幫你寫程式 | 恆逸課程介紹 |, by 恆逸教育訓練中心 , youtube連結 ↩
維基百科、https://anthonyiannarinopt.com/2020/12/10/amaras-law-and-behavior-change/ ↩
黄仁勋：“别再学编程，如果一切重来，我会学习。。。” 聊聊 AI 阴影下的程序员生存技能 | 回到Axton, by 回到Axton , youtube連結 ↩