致老师：用在课堂上
本页写给高中老师。本站有13章（共258个“见开页”，每个见开页都有可以动手玩的互动图，讲AI原理的见开页还配有Python程序）。这里整理了这些内容分别对应日本高中《信息Ⅰ》《信息Ⅱ》课程标准（学习指导要领）的哪些部分，以及在课堂上使用时需要了解的事项。（注：日本高中的“信息”科目，《信息Ⅰ》为必修，《信息Ⅱ》为选修。）
本站能做什么
- 1个见开页＝1屏。 左边是问题、讲解、公式（附符号说明）、“常见说法”与原始资料的差异，右边是可以动手操作的互动图。一个见开页就是一个话题的小型教学单元。
- 无需安装，无需注册。 讲AI原理的程序（146个）全部在学生浏览器内的Python中运行，可以当场修改、当场运行。不需要账号，学生写的程序和运行结果也不会发送到外部。
- 和国家教材一样用Python。 《信息Ⅰ》国家教师研修教材的正文用的是Python，《信息Ⅱ》中机器学习与神经网络的部分也是Python。
- 每件事都有原始资料与可信度。 可以作为学生练习自己判断“这个网站是否可信”的材料（见“本站内容有多可靠”一页）。
各章与《信息Ⅰ》《信息Ⅱ》的联系
《信息Ⅰ》的项目：（1）信息社会中的问题解决／（2）交流与信息设计／（3）计算机与程序设计／（4）信息通信网络与数据的利用。 《信息Ⅱ》的项目：（1）信息社会的发展与信息技术／（2）交流与内容／（3）信息与数据科学／（4）信息系统与程序设计／（5）问题发现与解决的探究。
对应关系是本站自己的判断（不是国家规定的对应）。
| 章 | 信息Ⅰ（全体学生） | 信息Ⅱ（选修） | 国家教材、解说中相近的地方 | 见开页数与可动手的例子 |
|---|---|---|---|---|
| 第01章 引言 | （4）数据的收集、整理、可视化（逐年统计词语出现的次数） | （1）信息技术发展的历史 | 信息Ⅱ 学习5的历史表（3次热潮，没有第4次） | 19：用词语数量看热潮、消掉本不存在的山峰、套用山与谷的形状 |
| 第02章 更早的历史 | （3）计算机的原理（AND、OR、NOT与真值表） | （1）历史 | 信息Ⅱ 学习17“原型是1943年”，学习5的表“图灵测试的提出（1950年）” | 20：会下棋的人偶箱子里面、只有0和1的代数、只用纸带和表格进行计算（图灵机）、把神经当作开关 |
| 第03章 第1次热潮的开端 | （3）算法（搜索） | （3）机器学习的基本想法 | 信息Ⅱ 学习17的感知机，表中的达特茅斯1956年、感知机1958年 | 17：把证明一个个造出来、感知机、群魔殿（Pandemonium）、GPS |
| 第04章 第1次热潮的内容与预言 | （3）搜索算法的比较，（1）信息技术对社会的影响 | （3）手写文字的识别 | 信息Ⅰ 学习15的搜索比较，表中的ELIZA“1964年” | 19：揭开ELIZA的秘密、A* 搜索、模糊集合、手写邮政编码 |
| 第05章 第1次热潮之后的寒冬 | （3）逻辑电路，算法的效率（组合爆炸） | （3）神经网络（一层分不开） | 信息Ⅱ 学习17的与“让学生认识到课题为什么得以解决” | 19：一条线的墙（XOR）、组合爆炸、DP匹配、新认知机 |
| 第06章 第2次热潮的开端 | （3）条件分支（如果……就……） | （1）对人类智力活动的影响 | 信息Ⅱ（1）解说中让人工智能学习专家知识财富的内容，表中的MYCIN | 20：把确信度连起来、正向推理与反向推理、用模糊控制让地铁停车 |
| 第07章 第五代计算机 | （3）程序设计（用逻辑来写） | （1）历史，（4）信息系统的开发 | 表中“第五代计算机项目（1982～92年）”这一行 | 18：用事实和规则回答问题（Prolog）、合一、等数据到来再运算 |
| 第08章 第2次热潮之后的寒冬与萌芽 | （3）搜索与学习的区别 | （3）反向传播、手写数字 | 信息Ⅱ 学习17的反向传播，表中的反向传播法（1986年） | 20：霍普菲尔德网络、玻尔兹曼机、反向传播法、自编码器的雏形、卷积、LSTM |
| 第09章 第3次热潮的开端 | （4）数据的收集（正确答案标签由人来标注）、数据的分析（回归、分类、聚类） | （3）回归、分类、聚类的方法，训练数据与测试数据，过拟合 | 信息Ⅱ 学习17“GPU的出现”，解说中的“应该准备什么样的数据” | 30：最小二乘法、贝叶斯、逻辑回归、主成分分析、k近邻、k-means、层次聚类、决策树、SVM、随机森林、提升法、奇异值分解、隐马尔可夫（HMM）、EM、强化学习、AIC与交叉验证、训练数据与测试数据 |
| 第10章 第3次热潮的高峰 | （1）工作的变化 | （1）人类智力活动与就业 | 信息Ⅱ 学习5的围棋，47%、49%与“终究只是预测” | 22：word2vec、DQN、迁移学习、物体检测、自编码器与VAE、GAN、Adam、ResNet、蒙特卡洛树搜索、47%、49%的来历 |
| 第11章 第4次热潮的开端 | （1）知识产权与信息伦理 | （3）深度学习的应用 | 现有教材里没有生成式AI。国家的生成式AI指南（2024年）重视“理解生成式AI的原理” | 19：自注意力、BERT、GPT、缩放定律、CLIP、扩散式生成、RLHF |
| 第12章 第4次热潮的现在 | （4）用回归直线做预测（高考类考试“共通测试”中出现过的形式）、（1）信息的可靠性 | （1）对未来信息技术的思考 | 信息Ⅱ 学习5的预言（2025年、2029年、2045年） | 19：把直线延长来估计未来、问法不同答案差70年、从同一段过去走向3种未来 |
| 第13章 总结 | 所有科目的“信息的可靠性与可信度” | （1）讨论、发表，（5）探究 | 信息Ⅱ 学习5的“搜索了解人工智能历史的网站”，第5章的探究示例 | 16：预言地图、预言说的是多少年以后、把自己的预言写成能事后对答案的形式 |
与国家教材的关系
- 在《信息Ⅱ》国家教师研修教材（学习5）中，让学生开展“搜索能了解人工智能历史的网站，调查人工智能的功能和性能是如何变化的”活动，并提醒“要依据可信的网站进行调查”（印刷页54页）。本站就是为了成为这项探究学习的参考来源之一而制作的。
- 国家教材、白皮书与原始资料的记述有不一致的地方（例如教材的表里ELIZA是“1964年”，而原始论文是1966年1月）。本站把原始资料的记述并排列了出来。这是让学生自己判断“这是哪一年的事”“是谁说的话”的好练习。
- 日本大学入学共通测试“信息Ⅰ”已公开的4次考试里，没有关于AI的题目。不过出现过用回归直线做预测的题目，与第12章的见开页“把直线延长来估计未来”以及第9章的最小二乘法见开页，用的是同一种思路。
时间参考
见开页一共258个。读一个见开页，就是读左边的讲解、动手玩右边的互动图。对于讲AI原理的见开页，用右上角的切换选择“Python代码”，就可以在同一位置“▶ 运行”程序。需要多长时间，还没有让学生试过，所以不写（以前网站上的估计，因为见开页的构成已经改变，所以去掉了）。