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八年级人工智能：智能应用开发者

把 Python、网页、模型和 AI API 合成一个应用。自己测试，再演示给别人看。

按顺序学各课。学完后，你能说出一个 AI 应用的界面、后端、模型和数据，并画出它的架构。你能把代码拆成模块，读写 JSON 文件，并用 HTML 和 CSS 做小网站。你能在网页上显示分类器的预测，用模板组成提示词，并检查模型的回答格式对不对。你能调用老师管理的 AI API，把 API 密钥保密，做出一套 20 道测试，写一份安全清单，并演示一个测过的学习助手。

这些课怎么用

  • 从标着做这个的课开始。标题下面那一行你自己会了，再往下。
  • 先玩游戏。再做测验。10题里对8题就通过。练习纸在纸上。答案在最下面。
  • 每一课都接在上一课后面。只留一个项目文件夹，每课往里加一点。
  • 只用老师允许的 AI 服务。别把 API 密钥写进代码，也别告诉别人。别把私人信息发给模型。应用显示的每个 AI 回答都要测试。

每一课都有游戏、测验和练习纸。

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AI 应用架构

  1. 1AI 应用的几个部分说出一个 AI 应用的界面、后端、模型和数据。
    • 分别说明这四个部分。
    • 在翻译应用里找出它们。
    • 说出用户能看到哪一部分。
  2. 2跟着一次请求走跟着一次请求，从点击走到回答。
    • 列出从点击到屏幕的每一步。
    • 说出模型在哪里运行。
    • 说出哪里可能变慢。
  3. 3应用把数据放在哪里说出应用把数据放在哪里，以及为什么。
    • 比较浏览器、服务器和数据库。
    • 说出什么绝不该存。
    • 说出谁能看到每个地方。
  4. 4画出架构画出一个真实 AI 应用的架构。
    • 选一个应用。
    • 给每个部分画一个方框。
    • 用箭头画出数据怎么流。

进阶 Python

  1. 5模块把代码拆成模块，再导入它们。
    • 把函数移到各自的文件里。
    • 在另一个文件里导入它们。
    • 给模块起清楚的名字。
  2. 6文件读写文本文件和 JSON 文件。
    • 读写一个文本文件。
    • 保存并加载 JSON。
    • 处理找不到的文件。
  3. 7库安装并使用一个 Python 库。
    • 用 pip 安装一个库。
    • 读它的文档。
    • 用它里面的一个函数。
  4. 8可复用的代码把重复的代码变成别人也能用的函数。
    • 找出重复的代码。
    • 把它变成参数清楚的函数。
    • 写一段短的 docstring。

网页应用基础

  1. 9HTML用 HTML 做一页带标题、文字和表单的页面。
    • 使用标题、段落和列表。
    • 加上一张图片和一个链接。
    • 加上带文本框和按钮的表单。
  2. 10CSS用 CSS 给页面做样式：颜色、间距和布局。
    • 设置颜色和字体。
    • 加上 margin 和 padding。
    • 用 flexbox 排页面。
  3. 11表单和输入读出用户在表单里输入的内容。
    • 用 JavaScript 读表单的值。
    • 把它显示回页面上。
    • 检查空的输入。
  4. 12小网站做有两页的小网站。
    • 做主页和工具页。
    • 把它们连在一起。
    • 让它们在手机屏幕上也能用。

接入模型

  1. 13推理说明训练和推理的差别。
    • 说出训练只做一次，推理在每次请求时都做。
    • 保存并加载训练好的模型。
    • 给一次预测计时。
  2. 14模型的输入把输入准备成模型要的形状。
    • 调整图片大小。
    • 把特征按正确顺序排好。
    • 拒绝模型用不了的输入。
  3. 15模型的输出读出模型的标签和分数。
    • 读出最可能的标签。
    • 读出置信度。
    • 低于阈值就显示“不确定”。
  4. 16接上分类器在网页上显示分类器的预测。
    • 在浏览器或小服务器里加载模型。
    • 把页面上的输入发给它。
    • 显示标签和分数。

用提示词做的应用

  1. 17提示词模板用模板和用户输入组成提示词。
    • 写一个带空位的模板。
    • 用用户输入填上空位。
    • 别让用户输入改掉你的指令。
  2. 18上下文给模型它需要的上下文。
    • 加上年级和主题。
    • 加上一个示例回答。
    • 比较有上下文和没有上下文的回答。
  3. 19检查回答格式检查模型的回答格式对不对。
    • 要求返回 JSON。
    • 解析它并检查字段。
    • 格式不对就重试，或显示错误。
  4. 20把两个提示词串起来把两个提示词串起来，做完一件事。
    • 用一个提示词出题。
    • 用第二个提示词检查答案。
    • 在步骤之间传递数据。

AI API

  1. 21请求和响应发送请求，并读出 JSON 响应。
    • 发送 GET 和 POST 请求。
    • 读状态码。
    • 解析 JSON 响应。
  2. 22API 密钥把 API 密钥保密。
    • 把密钥存在环境变量里。
    • 别把密钥放进共享的代码。
    • 说出为什么密钥绝不能放在浏览器里。
  3. 23限制和费用说明速率限制和使用费用。
    • 读懂速率限制的报错。
    • 估算 100 次请求的费用。
    • 被限制时等待再重试。
  4. 24调用 API用 Python 调用老师管理的 AI API。
    • 发送提示词。
    • 读出回复。
    • 处理错误和超时。

AI 测试

  1. 25测试用例写出测试用例：输入和期望的输出。
    • 写 10 个测试输入。
    • 写出好的输出是什么样。
    • 亲手跑一遍。
  2. 26可靠性看可靠性：把同一个测试跑很多次，并比较结果。
    • 把一个提示词跑 10 次。
    • 数一数它有多少次是对的。
    • 降低随机性再比较。
  3. 27边界情况测试边界情况：空的、很长的和刁钻的输入。
    • 试空输入和很长的输入。
    • 试另一种语言的输入。
    • 试想骗过应用的输入。
  4. 28一套 20 道测试做出一套 20 道测试，给你的应用打分。
    • 混合简单、难和刁钻的测试。
    • 给每个回答打通过或未通过。
    • 每次改完都记下分数。

负责任的应用设计

  1. 29隐私：只收集需要的数据为了隐私，只收集应用需要的数据。
    • 列出你的应用收集的数据。
    • 去掉它不需要的。
    • 说出数据会保存多久。
  2. 30拦住不安全的输入和输出拦住不安全的输入和输出。
    • 过滤不安全的话题。
    • 显示之前先检查回答。
    • 被拦住时给出安全的回复。
  3. 31使用体验：AI 正在回答时在使用体验里告诉用户：AI 正在回答，而且它可能出错。
    • 标出 AI 的回答。
    • 加上举报错误回答的办法。
    • 显示加载状态。
  4. 32安全清单给你的应用写一份安全清单。
    • 覆盖隐私、安全和准确。
    • 用这份清单检查你的应用。
    • 改掉一个没通过的项目。

应用开发工作室

  1. 33学习助手的功能和测试写下学习助手的功能和测试。
    • 选好科目。
    • 列出功能。
    • 先写那一套测试。
  2. 34做出界面做出界面：选科目的地方和提问画面。
    • 做出选科目的地方。
    • 做出提问和回答的画面。
    • 做出反馈区。
  3. 35接上 AI接上 AI，加上模型给出的题目和反馈。
    • 用模型生成练习题。
    • 检查答案并给出反馈。
    • 跑一遍那一套测试。
  4. 36你自己的 AI 学习助手演示一个测过的学习助手。
    • 演示整个应用。
    • 展示评测分数。
    • 说明前端、后端和模型。
八年级人工智能：智能应用开发者