- 了解各种类型的数字解决方案
- 了解有助于解决问题的手机功能
- 区分移动应用程序和网络应用程序
- 了解人们如何利用人工智能解决问题
- 能够识别身边的人工智能实例
在“Technovation Challenge”项目中，你们将设计一个数字解决方案。
什么是数字解决方案？
数字解决方案是指利用软件构建、旨在为目标受众解决特定问题的产品。例如，CashApp 是一款通过编程语言开发的移动应用程序，旨在帮助用户进行转账和收款。数字解决方案可以采用多种不同的形式进行构建。
一个经验法则是：如果您的解决方案是通过软件构建的，那么它就是一种数字解决方案。
探索不同类型的数字解决方案
利用技术解决问题的方法多种多样。你的数字化解决方案并不一定非得是传统的移动应用！
在分析问题和目标受众时，请思考哪种数字解决方案最适合您想要帮助的人群。让我们来了解各种数字解决方案，以及如何利用它们来解决问题吧！
📱 移动应用
A 移动应用程序 是指专为在智能手机或平板电脑上运行而设计的软件。移动应用可以利用设备内置的功能，例如摄像头、GPS、麦克风、通知和传感器。
移动应用适用于以下场景：
- 人们主要会在智能手机或平板电脑上使用它。
- 需要访问设备的某些功能，例如 GPS、摄像头或麦克风。
- 需要发送通知或提醒。
- 需要为每位用户提供个性化的体验。
- 人们可能需要频繁访问，或者在外出时访问。
示例： 一款安全应用，可帮助用户查找附近的安全地点，并利用手机的GPS功能提供导航指引。
🌐 Web 应用
A Web应用 是一种用户可通过网页浏览器访问的交互式软件应用程序。与主要用于展示信息的传统网站不同，Web 应用允许用户 执行某些操作——例如输入信息、创建账户、跟踪进度、做出决策或与数据进行交互。
重要提示： 仅提供信息或不提供实质性用户交互的网站 不符合 作为“Technovation”数字解决方案。
Web 应用适用于以下场景：
- 需要能够通过不同设备访问。
- 允许用户输入、管理或与信息进行交互。
- 需要账户、个人资料或个性化体验。
- 需要连接到数据库或其他在线服务。
- 允许用户在线完成任务或工作流。
- 无需安装应用程序，即可通过网页链接访问。
示例： 一款帮助学生跟踪奖学金申请、截止日期及申请进展的网页应用。
请注意：静态网站或信息类网站不符合数字解决方案的资格。您的网络应用应能让用户与该技术进行有意义的互动。
🧩 浏览器扩展程序或插件
一个 浏览器扩展或插件 可为网页浏览器增添新功能。与其开发一个完全独立的应用程序，不如构建一款能与用户已使用的网站协同工作的工具。
浏览器扩展或插件对于以下场景非常有用：
- 解决人们在浏览网页时遇到的问题。
- 为现有网站添加实用功能。
- 帮助用户保存、整理或分析他们在网上找到的信息。
- 实现浏览器中重复操作的自动化。
- 提供一款工具，让用户在浏览不同网站时都能使用。
示例： 一款浏览器扩展程序，通过突出显示学生在判断信息来源可靠性时应核查的内容，帮助学生评估在线信息来源。
💬 聊天机器人或人工智能助手
一个 聊天机器人或人工智能助手 使用户能够通过对话与数字解决方案进行交互。用户可以通过文字或语音与该工具进行交流，该解决方案能够回答问题、提供信息、引导用户完成任务或生成内容。
您的聊天机器人或人工智能助手可以部署在网站上，也可以部署在消息平台中，例如 WhatsApp 或 Telegram中运行。
聊天机器人和人工智能助手在以下场景中非常有用：
- 要求用户提出问题或接受指导。
- 需要理解自然语言。
- 提供个性化信息或推荐。
- 帮助用户完成整个流程。
- 需要对信息进行总结、生成、整理或分析。
- 如果采用对话式界面，可能会更方便。
您的聊天机器人或人工智能助手可以部署在网站上，也可以部署在 WhatsApp 或 Telegram 等即时通讯平台上。
示例： 一款人工智能助手，可根据学生的兴趣、目标和申请资格，帮助他们寻找奖学金。
请记住： 人工智能只是一种工具，而非解决方案本身。请思考一下，使用人工智能是否真的有助于为您的目标受众解决问题。
📲 短信或语音工具
一个 基于短信或语音的工具 ，它允许用户通过短信或语音通话与数字解决方案进行交互，而无需使用传统的应用程序或网站。
当人们上网条件受限、智能手机使用受限，或者需要一种简单的方式来接收或提供信息时，这些解决方案会特别有用。
短信或语音类工具适用于以下场景：
- 需要通过普通手机联系到人们。
- 需要在网络连接受限或不稳定的情况下工作。
- 发送提醒、通知或重要信息。
- 允许用户通过短信提交信息。
- 允许用户通过电话或语音指令与服务进行交互。
- 需要触达那些可能不经常使用应用程序或网站的用户。
示例： 一款短信工具，用于发送服药提醒，并允许用户通过短信回复确认已服药。
📊 数据仪表盘
A 数据仪表盘 是一种交互式数字工具，它对信息进行整理，并通过图表、图形、表格、地图或其他指标等可视化形式进行呈现。
仪表盘应让用户能够 与数据进行交互并理解数据，而不是仅仅展示一组静态的信息。
数据仪表盘对于以下类型的解决方案非常有用：
- 帮助人们理解大量信息。
- 跟踪趋势或随时间推移的变化。
- 帮助用户跟踪目标的达成进度。
- 需要对不同类别之间的信息进行比较。
- 利用数据支持决策。
- 从多个来源收集信息，并将其集中显示在一个地方。
示例： 一个社区健康仪表盘，让居民能够探索当地的健康数据，并发现社区中的健康趋势。
⚙️ 自动化工作流或 AI 代理
一个 自动化工作流 利用软件自动完成一系列任务。一个 AI 代理 能够利用人工智能来解读信息，在既定范围内做出决策，并借助联网工具采取行动。
这些解决方案的重点不在于为用户设计界面，而在于帮助人们 更高效地完成工作。
自动化工作流和人工智能代理适用于以下类型的解决方案：
- 需要重复性任务。
- 涉及多个步骤或应用程序。
- 要求信息从一个系统转移到另一个系统。
- 通过自动完成任务，可以为人们节省时间。
- 需要整理、分类或处理信息。
- 如果由人工智能在既定规则范围内做出决策或确定下一步行动，可能会带来好处。
示例： 一个人工智能代理，它接收客户提问，识别请求类型，在知识库中搜索相关信息，并在需要人工协助时将请求转交给合适的人员。
💻 Code.org App Lab 项目
Code.org App Lab 让学生能够使用 JavaScript 或积木式编程来创建交互式应用程序。学生可以设计界面、创建按钮和其他界面元素、响应用户操作，并构建可在网页浏览器中运行的应用程序。
App Lab 项目适用于以下类型的解决方案：
- 需要多块交互式屏幕。
- 需要按钮、表单、菜单或其他用户界面元素。
- 需要用户输入信息或与信息进行交互。
- 使用编程逻辑来响应用户操作。
- 其设计旨在提供类似应用程序的使用体验，而无需学生发布传统的移动应用程序。
示例：一款互动式大学规划应用，可帮助学生探索潜在职业方向并制定个性化的行动计划。
🤖 编程机器人/无人机/智能设备
一个 编程机器人、无人机或智能设备 将软件与实体设备相结合。学生通过编程使设备能够感知信息、对环境作出反应、移动、通信或执行特定动作。
这些解决方案展示了软件如何与物理世界进行交互。
编程机器人、无人机或智能设备在以下解决方案中非常有用：
- 需要与物理环境进行交互。
- 需要移动或进行身体动作。
- 使用传感器收集信息。
- 将一项体力劳动自动化。
- 帮助人们与周围环境互动或监测周围环境。
- 结合硬件和软件来解决问题。
示例： 一种经过编程的设备，用于监测社区花园的温度，并在植物需要浇水时自动启动灌溉系统。
移动设备的功能
您知道吗？全球约94%至96%的活跃互联网用户都是通过手机上网的。这意味着，要想产生全球影响，您的解决方案必须能够通过移动设备访问。
我们将共同探讨如何充分利用移动设备的各项功能，以打造最佳解决方案。
移动应用程序是在手机上运行的程序。移动应用程序可以利用手机上的各种传感器，让手机感知位置和声音等外部信息。
用这些翻转盒查看移动设备的一些功能！
摄像头、扬声器、麦克风
全球定位系统
电话、短信、联系人
网络连接
存储
加速度计、陀螺仪
移动应用程序与网络应用程序
您可能听说过“网络应用”这个术语，它与移动应用不同。在“Technovation Challenge”比赛中，这两种应用均可接受。
你可以为你的“Technovation Challenge”项目开发一款移动应用、网络应用或渐进式网络应用。不过，了解它们之间的区别并根据你的解决方案选择最合适的类型会很有帮助。
有哪些区别？
移动应用程序
- 在手机上运行的程序
- 下载并安装到设备上
- 可以访问手机功能，如 GPS 和摄像头
- 特定平台（iOS 或 Android）
- 使用特定语言编码，以匹配操作系统
网络应用程序
- 看起来很像移动应用程序
- 在互联网浏览器中运行
- 非特定设备原生（iOS 或 Android）
- 一般使用 HTML、CSS、Javascript 和 Python 进行编码
- 脱机时无法运行
渐进式网络应用程序
- 一种特殊的网络应用，是移动应用和网络应用的混合体
- 在浏览器中运行
- 也可以像普通移动应用程序一样安装在移动设备上
- 即使用户离线也能运行
如果您使用 App Inventor 或 Thunkable 进行编码，您将制作一个移动应用程序。您可以在 iOS 和 Android 平台上测试和运行移动应用程序。
导师提示
最佳最佳实践： 使用实际例子，展示技术如何让生活更轻松。例如，"想一想使用全球定位系统如何帮助你找到前往目的地的最快路线。这是技术解决常见问题的一个很好的例子"。联系日常经验有助于学生了解技术的相关性。
通过这些视频，我们可以清楚地了解如何利用技术来解决现实生活中的问题，以及技术带来的一些问题，从而使这一概念更加贴近生活，更有吸引力。
向学生提出指导性问题：
你能想到技术能帮助你解决的经常遇到的问题吗？(例如，使用计算器做数学作业，或使用搜索引擎查找信息）
为什么在解决问题时了解技术的工作原理很重要？
您每天都在使用哪些您认为重要的技术？
导师提示由 AmeriCorps 提供支持。
人工智能呢？
人工智能是一项强大的技术，可以为您的应用程序解决方案锦上添花。虽然我们并不要求您在项目中使用人工智能，但我们鼓励您了解人工智能，以及如何将其融入到您的项目中。人工智能并不适合所有解决方案，但在许多情况下可以成为一种有益的补充。
但是，什么是人工智能？要给它下定义，让我们把它分成两个词。
人工
- 不真实
- 人民制造
- 真实事物的复制品
情报
- 用大脑学习、解决问题、说话或写作
因此，人工智能的定义可以是 人工智能是人类模仿人脑解决问题的工具。
人工智能主要能做 4 件事：
- 理解
- 学习
- 使用模型进行决策
- 与人类互动
这 4 项标准听起来像是人类能够做到的吗？
你可以把人工智能看作是试图像人类一样工作或思考的东西。
一些示例
人工智能被用来解决各种问题！
导师提示
最佳最佳实践： 想想 Siri 或 Alexa 等语音助手是如何回答你的问题或播放你最喜欢的歌曲的。这些都是人工智能发挥作用的例子。它们的程序包含大量数据，并与互联网相连，能够为你完成网络搜索。该技术已与硬件配对，使其离开电脑也能使用，并能执行其他功能，如播放声音。
当团队开始思考如何解决他们选定的问题时，让他们思考技术在哪些方面发挥了有意义的作用，这对本计划非常重要。 鼓励团队研究移动应用程序和网络应用程序的各种使用方法，帮助他们产生如何构建项目的想法。
利用下面的视频来扩展您对人工智能在日常工作中的应用的理解，并与您的团队分享。
向学生提出指导性问题：
您认为人工智能能如何帮助解决医疗保健或交通等不同领域的问题？
你能举出一些日常使用、看到或听说过的人工智能例子吗？(例如语音助手、YouTube 或 Netflix 上的推荐系统）
使用人工智能会带来哪些问题或挑战？
导师提示由 AmeriCorps 提供支持。
观看这些视频，了解人工智能带来的各种进步。
自我测试
这里有一个小测验，可以测试你能否识别一项技术是否是人工智能。请使用 4 项标准来帮助您做出判断。 (理解、学习、使用模型、与人类互动） 针对下面的四对技术，点击你认为使用了人工智能的技术下面的按钮。
这两种技术中哪一种是人工智能？点击 人工智能？按钮。
这两种技术中哪一种是人工智能？点击 人工智能？按钮。
这两种技术中哪一种是人工智能？点击 人工智能？按钮。
这两种技术中哪一种是人工智能？点击 人工智能？按钮。
道德又如何？
当我们听到 "伦理 "这个词时，它可能听起来有点正式或复杂，但它实际上就是提出问题。
这就是思考：这样做公平吗？这会帮助谁，又会伤害谁？就像我们考虑自己行为的后果一样，我们也需要考虑我们创造的技术的后果。这就是要做出公平、尊重和善意的选择。伦理是一种思维方式，一种哲学态度，它能帮助我们为每个人建立一个更美好的世界。
如何确保项目符合道德规范？
请记住，包括人工智能在内的应用程序和技术工具不应取代人与人之间的联系。您的应用程序应始终尊重每个人的价值。
您的应用程序是否公平对待每个人？例如，如果它使用面部识别，是否对所有肤色的人都同样有效？
考虑让不同年龄、能力、背景和文化的人参与进来。
只收集您需要的数据，并对如何使用这些数据保持透明。用户的信任就是一切。
与他人分享您的项目以及您的道德问题和疑虑。从不同的角度看问题，可以帮助你找到未曾想过的解决方案。
在创建应用程序的过程中，您所迈出的每一步都是创造美好未来的机会。您的独特视角和道德意识将使您的项目大放异彩。
继续质疑，继续创造，继续让世界变得更美好！
活动：我对更美好世界的憧憬
反思
在您开始思考问题的可能解决方案时，请考虑这些问题：
关键术语回顾
- 数字解决方案 – 一种通过软件构建、用于解决特定问题的产品
- 移动应用程序 - 经编译可在手机或其他移动设备上运行的程序/应用程序
- 网络应用程序- 在任何电脑或移动设备的浏览器中运行的程序/应用程序
- 传感器- 手机上可与周围世界互动的硬件
- 人工智能（AI） - 能完成通常认为只有人类才能完成的任务的机器/程序
其他资源
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以下是一些将人工智能融入其应用程序的项目。
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Maji 利用人工智能确定实时水质，并向用户提供信息。
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这款应用程序通过分析鸟叫声来预测湖泊生态系统的健康状况。
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该网络应用程序有助于预测地震并提供安全的逃生路线。
