人工智能為兒童--面向兒童群體的人工智能應用調研報告
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黨和國家歷來高度重視未成年人的教育和培養(yǎng),習近平總書記指出,要關心關愛少年兒童,為少年兒童茁壯成長創(chuàng)造有利條件,要順應時代發(fā)展,培養(yǎng)能夠擔當民族復興大任的時代新人。人類經歷了石器時代、新石器時代、農業(yè)革命時代、工業(yè)革命時代,如今到了人工智能時代,人工智能已成為引領新一輪科技革命和產業(yè)變革的重要驅動力。隨著互聯(lián)網的高速發(fā)展和智能設備的廣泛普及,人工智能在提供個性化學習、加強衛(wèi)生保健和改善社會福利服務等方面深刻改變著世界,也為在數字世界中實現兒童權利提供了巨大潛力。由于人工智能技術具有廣泛的社會、經濟和道德影響,各國政府和許多組織都在為其開發(fā)和實施制定指南,但目前全球范圍內各類人工智能相關政策的制定和執(zhí)行,普遍缺乏反映兒童權利。因此,為保護兒童免受人工智能的危害,賦予兒童創(chuàng)造未來的權力和動力,便于國家制定相應發(fā)展戰(zhàn)略和政策,有必要對面向兒童群體的人工智能應用進行調研和總結。
中國網絡社會組織聯(lián)合會(以下簡稱中網聯(lián))自2018年5月成立以來,為貫徹落實《關于加快建立網絡綜合治理體系的意見》,完善未成年人網絡保護體制機制,進一步凝聚社會共識、清朗網絡空間,圍繞促進政府、學校、家庭、企業(yè)等多主體參與未成年人網絡保護開展了系列活動。本書是中網聯(lián)受聯(lián)合國兒童基金會于2020年9月公布的《人工智能為兒童政策指南》草案啟發(fā),聯(lián)合中網聯(lián)、聯(lián)合國兒童基金會與中國傳媒大學成立項目組,歷時半年調研,面向全國征集實踐案例,經專家多輪評審修改完善而成。書中圍繞人工智能技術與應用如何保護兒童的實踐課題,集中反映了涉及兒童群體的人工智能應用類型和發(fā)展現狀,展示了我國目前在人工智能領域造福兒童方面的新做法和新成效。本書內容于2021年6月1日在未成年人網絡保護研討會(寧波)上公開發(fā)布以來,受到媒體廣泛報道,引發(fā)社會各界高度關注和積極反響,項目組受邀將在2021年12月召開的聯(lián)合國互聯(lián)網治理論壇上以發(fā)布與獎勵形式向全球介紹人工智能為兒童的中國案例。這既是激蕩思想、凝聚智慧的力行之舉,更展現了社會各界同仁關心關愛未成年人的情懷和擔當。
國家的未來在未成年人,人工智能的未來也在未成年人。全國人大社會建設委員會和中網聯(lián)愿與社會各界一道,聚焦人工智能發(fā)展前沿問題,深入探討人工智能快速發(fā)展條件下未成年人保護的新思路和新舉措,凝聚共識、深化合作,堅持守正創(chuàng)新,強化責任擔當,充分發(fā)揮立法、執(zhí)法檢查和橋梁紐帶作用,積極致力于推動未成年人網絡保護工作,為未成年人健康快樂成長貢獻自己的力量!
全國人大社會建設委員會副主任委員
中國網絡社會組織聯(lián)合會會長
任賢良
2021年7月
目 錄
一、緒論... - 1 -
1.1 調研背景... - 1 -
1.2 調研范圍及局限性... - 2 -
二、面向兒童群體的人工智能發(fā)展現狀... - 4 -
2.1 人工智能的定義... - 4 -
2.2 人工智能主要應用... - 5 -
2.3 人工智能全球發(fā)展現狀... - 9 -
2.4 面向兒童群體的人工智能應用的機遇與挑戰(zhàn)... - 12 -
三、與兒童相關的人工智能原則政策和法律... - 15 -
3.1 全球人工智能相關標準政策... - 16 -
3.2 國內與兒童相關的人工智能相關政策法規(guī)... - 22 -
3.3 兒童權利和人工智能... - 26 -
3.4 以兒童為中心的人工智能發(fā)展原則... - 30 -
四、面向兒童群體的人工智能應用... - 39 -
4.1 課堂教輔... - 39 -
4.1.1 課堂教學主要應用... - 40 -
4.1.2 課堂教學中存在的挑戰(zhàn)... - 44 -
4.2 在線教育... - 45 -
4.2.1 人工智能在在線教育中的主要應用... - 46 -
4.2.2在線教育中存在的挑戰(zhàn)... - 50 -
4.2.3 在線教育應用建議... - 51 -
4.3 兒童安全... - 52 -
4.3.1 人工智能與校園安全... - 52 -
4.3.2 人工智能尋人... - 53 -
4.3.3 人工智能技術過濾不良信息... - 55 -
4.4 兒童健康... - 56 -
4.4.1 青少年健康管理系統(tǒng)... - 57 -
4.4.2 青少年慢病管理平臺... - 58 -
4.4.3 兒患智能醫(yī)學專家系統(tǒng)... - 60 -
4.4.4 智能體質監(jiān)測可穿戴技術... - 61 -
4.5 休閑娛樂... - 62 -
4.5.1 教育游戲... - 62 -
4.5.2 網絡游戲... - 64 -
4.5.3 網絡視頻... - 65 -
4.5.4 青少年模式及防沉迷系統(tǒng)... - 65 -
4.6 人工智能教育... - 67 -
4.6.1 青少年科技競賽種類統(tǒng)計... - 68 -
4.6.2 全國科技競賽發(fā)展分析... - 71 -
4.6.3 青少年編程教育存在的問題... - 72 -
4.7 智能陪伴... - 73 -
4.7.1 智能陪伴機器人現狀... - 74 -
4.7.2 智能陪伴機器人技術架構... - 76 -
4.7.3 智能陪伴面臨的挑戰(zhàn)... - 79 -
4.8 公益/弱勢群體... - 80 -
4.8.1教育公平現狀... - 80 -
4.8.2 人工智能促進教育公平... - 81 -
4.8.3 人工智能助力特殊人群發(fā)展... - 82 -
五、總結與展望... - 85 -
5.1 人工智能技術和應用為兒童成長帶來的有益幫助... - 85 -
5.2人工智能技術應用在兒童群體中的衍生問題... - 86 -
5.3 人工智能技術應用在兒童群體中的發(fā)展建議... - 88 -
六、附錄:人工智能為兒童案例匯編... - 92 -
6.1 課堂教輔... - 92 -
6.1.1 圖片文字識別技術助力教育行業(yè)... - 92 -
6.1.2基于人工智能技術的課堂教學質量監(jiān)測系統(tǒng)... - 98 -
6.1.3 智能學習機助力因材施教... - 108 -
6.1.4 基于人工智能技術的智慧課堂應用... - 114 -
6.1.5 精準教學提升學生學習成效... - 121 -
6.2 線上學習... - 128 -
6.2.1 人工智能啟發(fā)2-6歲兒童成長可能解決方案... - 128 -
6.2.2 多模態(tài)人工智能在線學習分析平臺... - 135 -
6.2.3 兒童智能發(fā)音評測和糾音反饋系統(tǒng)應用實踐... - 142 -
6.2.4 自適應在線學習系統(tǒng)應用及實踐... - 148 -
6.2.5 思維課堂AI模型及優(yōu)化教學質量應用... - 154 -
6.3 兒童安全... - 161 -
6.3.1 人工智能尋人技術及應用... - 161 -
6.3.2 智慧幼兒園健康管理和安全巡檢解決方案... - 166 -
6.3.3 智能安全應用服務平臺助力校園安全管理... - 174 -
6.3.4 電子學生證助力兒童安全管理... - 181 -
6.3.5 智能內容審核助力過濾未成年人不良信息... - 189 -
6.3.6 人工智能系統(tǒng)為兒童網絡安全綠色護航... - 197 -
6.4 兒童健康... - 202 -
6.4.1 智慧體育學習與管理系統(tǒng)的應用實踐... - 202 -
6.4.2 兒患智能醫(yī)學專家系統(tǒng)... - 209 -
6.4.3 智能幼兒身體形態(tài)素質評量系統(tǒng)... - 215 -
6.4.4 兒童學習發(fā)展監(jiān)測與評估系統(tǒng)應用實踐... - 222 -
6.5 休閑娛樂... - 228 -
6.5.1 基于機器學習的個性化內容挖掘模型... - 228 -
6.5.2 基于人工智能的內容推薦和健康呵護系統(tǒng)... - 233 -
6.5.3 基于游戲內多維度深度學習的未成年人識別與保護系統(tǒng)... - 239 -
6.5.4 基于人工智能的網絡應用青少年模式研究... - 245 -
6.6 人工智能教育... - 251 -
6.6.1 人工智能VR實驗室賦能兒童自然科學教育... - 251 -
6.6.2 編程教學管理及課程資源一體化云平臺... - 258 -
6.6.3 人工智能教育賦能兒童科學素養(yǎng)培養(yǎng)... - 264 -
6.6.4 機器人科技館人工智能科普項目... - 273 -
6.6.5 青少年人工智能技術及編程水平測試... - 279 -
6.6.6 西部地區(qū)人工智能特色教育探索及實踐... - 285 -
6.6.7 面向幼兒園兒童的人工智能編程游戲及科技節(jié)應用實踐... - 290 -
6.6.8 軟硬一體化方案助力人工智能基礎教育進校園... - 298 -
6.7 智能陪伴... - 306 -
6.7.1 兒童陪伴教育機器人... - 306 -
6.7.2 人工智能助手助力兒童發(fā)展應用實踐... - 315 -
6.7.3 基于機器人技術的自閉癥兒童社交能力評估與訓練... - 322 -
6.7.4 智能兒童英語學習翻譯器... - 328 -
6.8 公益/弱勢群體... - 337 -
6.8.1 智能作業(yè)燈促進教育公平和兒童發(fā)展... - 337 -
6.8.2 人工智能助力貧困地區(qū)教育扶貧應用實踐... - 344 -
6.8.3 孤獨癥兒童智能教育干預系統(tǒng)及其應用... - 351 -