《文茜的世界周報》人工智能系列報導

【從小紮根“程式教育”已成為全球趨勢 英國規定五歲小朋友就要學習程式教育 愛沙尼亞是第一個將程式教育列為小學課程的國家 法國.西班牙.義大利.韓國.以色列.澳洲也都先後將其列入小學授課範圍 而奧地利.保加利亞.塞浦路斯.捷克.丹麥.希臘.愛爾蘭.立陶宛.波蘭和葡萄牙也將程式教育列入必要課程內容 MIT CSAIL主任Daniela認為 10歲小孩可以從遊戲過程中學習程式教育 而台灣也將在2018年秋季將程式教育列入課綱 但教材與師資才是成敗的關鍵】

「請自我介紹，我是Niklas Zennstrom(Skype創辦人)，你為何想來Code Club上班，我寫了一些軟體程式，做了一個叫Skype的東西，我想，還做過其他的嗎，嗯，還做過一些其他沒那麼大的，下一位。」

「你知道Code Club是一個課外活動，主要是教學生編碼的基礎，你覺得有什麼你能做的，嗯，我是Chad Hurley，我創辦了Youtube，喔，我知道，你就是做那個"查理咬我"那個視頻的嗎，不是，我不做視頻，下一位。」

「請坐，你叫什麼名字，Tim Berners-Lee(MIT教授)，說說你能做些什麼，我發明了網際網路(WWW)，還有別的嗎，下一位。」

「(英國安德魯王子)，你為何想來Code Club工作，我覺得編碼是一個很有用的技術，特別是對向你們這一代來說，我覺得編碼將帶來未來的機會，(小孩睡著)，重點是我認識一些"有影響力"的人，誰，我媽(英國女王) 。」

這是英國一個非營利機構Code Club，招募志工的公益短片，除了好笑之外，其實更是直接點出，傳統教育和"成功"的定義，都因為高科技時代而改寫。這段影片發佈於2012年，也正說明了英國老早意識到給下一代程式教育，不能再等了。

學校的音樂課不是為了訓練大家成為小提琴手，體育課也不是把大家培養成Usian Bolt(奧運男子百公尺金牌)。全球科技共通的語言，就是code(編碼)，編碼教育的普及程度，更攸關國力與產業競爭力。目前已經有很多國家，慢慢將編碼教育正式納入公立學校課程。英國是歐盟第一個，強制性在學校課程中安排電腦科學教育的國家。2014年9月開始，5歲到16歲的專科以下各級學校，都必須安排課程學習運算、解碼和程式語言，例如Java(業界廣泛使用的程式設計語言)。

而在擁有矽谷，以及FAANG這些科技巨擘的的美國，編碼課程發展意外的比俄羅斯、義大利這些國家還要緩慢，而且民間企業做的比聯邦政府更多。美國在2015年底才簽署教育法案，挹注40億美金給各州政府將程式設計列入通識課程，因為美國就業市場每年至少需要50萬電腦科學相關科系職缺，但只有6%是美國畢業生。

「學習這些技能不僅僅對你的未來很重要，更攸關國家的未來，如果你希望美國走在科技的前端，我們需要像你們這樣的年輕人，專精於工具和科技，這會改變我們所有做事的方式，所以我請大家一起參與，不要只是買電腦遊戲，自己創造一個，別只是下載最新的APP，幫忙設計一個，別只是玩手機，去寫程式，沒人出生就是電腦科學家，只要付出一點學習數學和科學，任何人都可以是電腦科學家，」歐巴馬。

在這個國家裡
每個人都應該學習如何為電腦編寫程式
因為它能教你如何思考
---賈伯斯

由白宮主動帶頭推廣的hour of code(一小時程式)活動，是如今美國最普及的免費程式教育平台Code.org發起的，這家公司是兩個伊朗移民兄弟所創辦，絕大部分資金來自私人科技公司，而這個平台的資源，也不能挪作商業使用。到2017年為止，全美20%的學生在Code.org註冊學習，還有60萬個老師也利用這個平台自學或教學，全球10%的學生都參與過hour of code活動，該平台也觸及全球超過一億學生。同時在美國有20州，已經改變政策，在基本課綱內加入編碼課。最顯著的成績是，美國申請大學的重要指標之一Advance Placement(AP)考試，Code.org平台的學生，在電腦科學項目中表現都在平均之上。

川普時代更進一步在2017年宣布每年補助2億美元加強STEM教育，也就是科學(S)、 科技(T)、電機(E)、機械(M)。而2億美元足以支撐全美各級學校5年的電腦科學教育，加上私人企業像是蘋果、臉書、Google、洛克希德馬丁、微軟，共同在頭一年加碼3億美元，這些經費將徹底改變美國的電腦科學知識普及率。

事實上，我們裡面最年輕的程式員今天也來到這裡，他的名字叫Yuma，他來自澳洲，只有十歲。他六歲開始學編碼，如今他已經有五個應用程式在蘋果上架。

2016年蘋果開發者大會上，來自澳洲年僅10歲的Yuma，以最年輕程式設計師之姿被蘋果執行長庫克介紹出來，沒有半張學術文憑的Yuma，已有多款APP在蘋果商店上架，他自己更在Youtube架設專門頻道，教人家怎麼寫程式。程式設計其實是高度具有創造性的，學習編碼同時可以鍛鍊決問題的能力，而是如今這時代，小孩一出生就接觸智慧型手機、電腦，編碼已經是人類生活的一部分，這也是編碼教育從小做起的迫切性因素。

「我可以用程式設計做任何事，我想的到的事情，都可以用編碼來完成。在貝魯特我們天天都會出現斷電的狀況，所以我就想，是不是可以寫一套程式來運算，提供大家每天斷電的時間。」

「我們想要的、需要的都沒有，所以到不得已的時候，只好說我們自己來做吧。來做個APP吧。」

更多內容，請看影片連結：https://www.youtube.com/channel/UCiwt1aanVMoPYUt_CQYCPQg

[開發版介紹] Arduino、Raspberry Pi、Beaglebone Black、Intel Galileo

上週五、週六，連續發了兩篇關於「電子電路簡介」、「組合語言免費電子書」，希望多少幫忙一點想跨入「自動控制」或「機器人」領域的朋友，沒想到迴響很大啊！大家都跟我一樣看「無敵鐵金剛」長大的嗎？（謎之聲：「無敵鐵金剛？那啥？我們只想收服『神奇寶貝』或是抽個『神之卡』戰鬥...」 XD）

接著就有人問我，想自修跨入「嵌入式系統」該怎麼做？就像你學電腦語言得先買部電腦一樣，學嵌入式系統當然得買塊「開發板」，才能在上面連接一堆馬達啦、紅外線偵測器啦...然後寫程式來玩。

所以問題就來了：「紀老師，我該買哪塊開發板？」今天這篇文章就是專門為您準備的！目前流傳較廣、有代表性的開發板大概有下列幾塊：

1. Arduino（發音類似「阿嘟以諾」）

自動控制用開發板！雖然執行速度與記憶體都不大，也沒辦法在上面安裝 Linux，不過有大量的數位、類比 I/O 腳位，讓你不用額外拉電路，就讓你控制 LED 燈、馬達、超音波或紅外線偵測器...電路。做個「具備基本反射動作」的機器人足夠了！價位約台幣數百元～一千多元不等（看型號，建議買 Uno 或 Yun 這兩種之一，Uno 流傳較廣，文件較多）。打比方來說，就像動物界的「草履蟲」，簡單好了解，但又具備所有動物該有的反射動作。缺點是無法安裝 Linux 之類的作業系統，賦予它一顆能做複雜思考的大腦。使用 C 語言，開發工具完全免費下載。

2. Raspberry Pi（樹莓派）

雖然只有信用卡大小、耗電量 3 Watt 比小夜燈還少，但卻具備 HDMI 高清輸出，MPEG 4 硬體解碼、以及安裝 Linux 等各類作業系統的能力。它的運算能力，與 2000 年初期的智慧型手機差不多。要安裝 Android 這類複雜的手機作業系統上去可能跑不太動，但安裝經過「瘦身」削減功能的 Linux 作業系統，可是綽綽有餘！你可以把它看成根本是一台十幾年前規格的桌機沒有問題。只有數位 I/O 腳位，想接一些類比的輸出入裝置，得額外拉一點電路，並配合取樣，轉成數位信號才能接受。由於具備高清輸出、能安裝作業系統（所以會寫 Linux 軟體的，就會寫跑在安裝有 Linux 系統之 Raspberry Pi 上的程式）、有網路孔 x1、USB x2、SD 卡插槽...，很多人就把它連接支援 Linux 的 USB WebCam，做成鳥類觀察、小寶寶照護...等監視系統，然後把影像配合網路串流回自己的手機。因為耗電量少（3W），所以電源供應有人用乾電池，有人用太陽能板。也有人在 Linux 上安裝 BT 下載軟體與影音播放器，左邊用 HDMI 輸出接高解析電視，右邊用 USB 接 2TB 的外接碟，就這麼 24 小時不關下載東西（反正耗電量 3W 而已嘛）。想更了解 Raspberry Pi，可以參考我寫的一個部落格：「Raspberry Pi 的奇幻漂流」（ http://life-of-raspberrypi.blogspot.tw/ ）。

價格大約台幣一千多元上下，它就是一個安裝了 Linux 的系統。所以可以使用 C、Java、Python...任何支援 Linux 的程式語言開發。

3. Beaglebone Black（被戲稱「黑色狗骨頭」，Beagle 是獵犬之意、bone=骨頭，電路板底色習慣用黑色，故稱）

德州儀器（Texas Instrument, TI）出品，硬體規格全開放的一款優秀開發板。大約台幣五、六千元，運算能力、記憶體都較 Raspberry Pi 為強。只不過它仍然使用 ARM 作為 CPU（嵌入式世界裡，ARM 比 Intel/AMD 要有名得太多了！）可以安裝 Linux，甚至於安裝 Android，外接個 LCD 就跟一支手機沒啥兩樣了（當然 SIM 卡插槽、GPS 定位、加速度計得另購外接）。運算能力跟現在的低階手機差不多，也是具備多種 I/O 腳位，讓你外接電子電路做各種實驗。

4. Intel Galileo（伽利略）

Intel 不甘市場被 ARM 瓜分，做出來與 ARM CPU（如 Raspberry Pi、Beaglebone Black）打對台的開發板。價格大約台幣兩、三千元。CPU 當然是用 Intel 的 x86 架構，對於熟悉桌機的朋友來說，了解這塊開發板的硬體對您應該沒啥問題。對我來說，它就是「好一點的 Raspberry Pi」。要跑最新版的 Android 是有點喘啦～ 跑 Linux 或早期的 WindowsCE 應該沒問題。

所以，喜歡做自動控制、不需要太有自我判斷智慧、不想拉太多額外電路的，選擇 Arduino。想安裝 Linux，做多媒體影音、視訊、網路...功能的，看你想買 Raspberry Pi（CPU = ARM，資料較多）還是 Intel Galileo（CPU = Intel，x86）都可以。想玩手機作業系統，如 Android 的，就買 Beaglebone Black。雖然不是「一定得如此買」，但是「能滿足您大部分的實驗應用」就是了。

希望這樣的介紹對大家有幫助！

四塊開發板比較文章：「Embedded Linux Board Comparison」
https://learn.adafruit.com/embedded-linux-board-comparison/