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学习设计与依据

从一个原理,
到一次亲手验证。

我们把经典 AI 原理做成孩子能参与的冒险:亲手改一改,看看结果,再想想为什么。这里可以查到每个任务的知识来源和设计说明。

我们怎样把 AI 原理做成游戏

知识有依据

用教材、研究和技术资料核对核心原理,并说明游戏做了哪些简化。

动手有变化

孩子补上一个例子、改变一次反馈,就能观察结果有什么不同,逐步发现其中的关系。

理解不只看通关

比起是否通关,我们更关心孩子能否说出为什么、换个情境再试一试。这是设计目标,需要通过实际体验来观察。

01 / 聚类 · 无监督学习

星光电台

不先告诉电脑每个例子属于哪组,也能让它比较相似之处,把例子分成组。

拖动光圈,把节奏相像的星光信号连成组,让电台的三个频道都清楚。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
拖动光圈,把节奏相像的星光信号连成组,让电台的三个频道都清楚。
模型与表达的边界
本关用闪烁快慢和亮起时长表示信号,按相邻距离连成组,是单链接聚类的简化演示;并未实现 k-means,也不是真实无线电信号处理。
可以观察的学习行为
换一组新信号,能否根据节奏找到相近的同伴。
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02 / 示例与标签 · 监督学习

标签飞行赛

示例中是否包含相关类型,会影响对新乘客的判断。

照着车票亲自送乘客回家,教 Dogo 记下徽章与目的地,再看它自己驾驶。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
照着车票亲自送乘客回家,教 Dogo 记下徽章与目的地,再看它自己驾驶。
模型与表达的边界
本关用相同徽章的示例判断目的地;没有例子或答案平票时保持未知。这是教学简化,玩家的驾驶速度和乘客外形不决定预测。
可以观察的学习行为
能否看着航线笔记解释 Dogo 的目的地,并在它没学过时补教缺少的徽章。
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03 / 奖励反馈 · 强化学习

机关训练营

行动后的奖励反馈会影响后续策略。

观察 Dogo 使用机关的结果,决定是否奖励,再看它下一次怎样选择。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
观察 Dogo 使用机关的结果,决定是否奖励,再看它下一次怎样选择。
模型与表达的边界
有限机关与简化的分数更新规则展示反馈和选择的关系。奖励可能强化不合适的行为,并不保证学到最优策略。
可以观察的学习行为
改变反馈后,能否预测并解释 Dogo 后续选择的变化。
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04 / 行动结果与策略 · 强化学习

最后 20%

过去的行动结果会影响后来面对相似情况时的选择。

先猜 Dogo 会怎么选,再看一次回程断电怎样改变它重走同一路线时的选择;最后换到近路继续检验。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
先猜 Dogo 会怎么选,再看一次回程断电怎样改变它重走同一路线时的选择;最后换到近路继续检验。
模型与表达的边界
本关用情境记忆规则演示经验与选择的关系:同一路线前后对照,再换近路检验;不是价值函数或完整强化学习训练。真实学习不保证一次失败就学会。
可以观察的学习行为
能否解释为什么同样条件下第二次会提前返航,以及为什么换到近路后又继续捡。
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05 / 三种学习方式的综合应用

归航行动

不同学习方法解决不同问题,可以围绕一个任务协同使用。

陪一位旅客完成归航,比较信号、使用示范、根据行动结果调整做法。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
陪一位旅客完成归航,比较信号、使用示范、根据行动结果调整做法。
模型与表达的边界
这是一段整合已学方法的教学任务,不是通用自主导航系统。
可以观察的学习行为
能否说清某一步需要什么信息,以及为什么采用这种方法。
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06 / 数据覆盖 · 泛化

夜间登船风波

在熟悉条件下表现不错,不保证换个环境仍然可靠。

港口入夜后,检查 Dogo 的登船判断,补充有用的示例,再用新旅客检验。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
港口入夜后,检查 Dogo 的登船判断,补充有用的示例,再用新旅客检验。
模型与表达的边界
模型按亮度和纹理两个特征寻找最近示例,展示数据覆盖与环境变化。捷径学习论文提供延伸背景;本关没有复现其深度神经网络实验。
可以观察的学习行为
能否找出缺少的示例,并在未参与修改的新情况中验证。
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07 / 上下文 · 逐步生成

故事放映机

已经出现的内容会影响接下来生成的内容。

选择开场线索,比较接下来可能出现的内容;改变上下文,再对照故事怎样逐步续写。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
选择开场线索,比较接下来可能出现的内容;改变上下文,再对照故事怎样逐步续写。
模型与表达的边界
候选与权重由教学模型预设,并非训练出的语言模型。生成概率不代表事实正确性。现代语言模型通常逐词元生成,词元不一定是完整的词。
可以观察的学习行为
能否用一次对照解释:改动了什么上下文,后续内容为什么不同。
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08 / AI 幻觉 · 证据核查

不存在的救援路线

说得流畅、自信,不代表内容有事实依据。

核查 Dogo 建议的每段航线,查记录、比现场证据,建立一条有依据的救援路线。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
核查 Dogo 建议的每段航线,查记录、比现场证据,建立一条有依据的救援路线。
模型与表达的边界
建议与证据来自预设的虚构故事,不是现场大模型输出。证据不足与已被反证是不同状态。NIST 资料支持风险说明,不代表课程认证。
可以观察的学习行为
能否保留有支持的部分、修正有反证的部分,并对证据不足保留判断。
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09 / 奖励设计 · 规则漏洞

刷分清洁队

得到高分,不一定完成了人真正想要的目标。

亲手尝试清洁规则,比较积分与物品是否归位,修改奖励后再布置一个新场景检验。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
亲手尝试清洁规则,比较积分与物品是否归位,修改奖励后再布置一个新场景检验。
模型与表达的边界
本关用有限步数搜索演示奖励如何影响行为,没有现场训练神经网络;一次检验不能证明规则在所有场景都可靠。
可以观察的学习行为
能否指出规则奖励了什么、结果遗漏了什么,并用新布置检验修改。
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10 / 图片采集与标注

万物图鉴计划

学习材料要有不同的样子,名字也要标对;认不出来时,可以先不猜。

在花园里观察、拍照、贴标签,再用没教过的新照片检查 Dogo 的判断。

知识依据与模型边界
游戏中的操作
在花园里观察、拍照、贴标签,再用没教过的新照片检查 Dogo 的判断。
模型与表达的边界
本关比较预设的外形特征,不是分析照片像素的真实视觉 AI,也没有训练 ImageNet 模型。
可以观察的学习行为
能否补上没见过的样子、正确标注,并用新照片检查结果。
查看任务介绍

关于这些资料和这款产品

参考资料用于核对知识,不表示作者或机构参与、认证或推荐本产品。本页的学习行为是设计目标,并非已经获得独立研究验证的效果承诺。

如果你发现知识表述或任务设计有问题,欢迎把任务名称和具体问题发给我们。

[email protected] 本页知识说明核对于 2026 年 9 月 28 日。
参考资料 / Stanford CS229
CS229 Lecture Notes

斯坦福大学 · 课程讲义

CS229 机器学习

CS229 Lecture Notes
Tengyu Ma · Andrew Ng

斯坦福大学 · CS229
所引版本:2026 年 8 月 23 日

访问斯坦福课程网站

这份资料支持什么

讲义将聚类描述为:不预先提供每个例子的分组答案,而是比较数据本身的特点,把相近的例子组织成组。第 10 章以 k-means 为例说明这一过程。

如何转化为游戏

在《星光电台》中,孩子调节分组标准,观察节奏相近的信号怎样聚在一起。《归航行动》的第一幕则让孩子比较节奏、轨迹与波形,把尚未分组的信号放入不同频道。两关都将按相似性分组变成可观察、可解释的过程。

引用边界

电台场景、节奏特征和分组规则是教学表达,并未实现讲义中的 k-means 算法。讲义支持聚类这一知识原理,不是儿童学习效果研究,也不代表斯坦福大学或作者对 Mindogo 的认证或背书。

参考资料 / NIST AI 600-1
Artificial Intelligence Risk Management Framework: Generative Artificial Intelligence Profile

技术报告 · 2024

生成式 AI 风险管理

Artificial Intelligence Risk Management Framework: Generative Artificial Intelligence Profile

美国国家标准与技术研究院
2024 年 7 月

DOI: 10.6028/NIST.AI.600-1

这份资料支持什么

报告讨论了生成式 AI 自信呈现错误内容的风险,也指出看似合理的解释和引用本身可能存在问题。因此,表达流畅与信息可靠需要分别判断。

如何转化为游戏

在《不存在的救援路线》中,孩子对照记录核验建议。发现缺少证据时可以保留不确定,找到反证后再修正路线。

引用边界

这份报告支持相关 AI 知识,不是儿童教育效果研究,也不代表 NIST 对 Mindogo 的认证或背书。