青少年人工智能技術水平測試技術技能標準2024-10-16發布2024-11-1實施前言 I 12.規范性引用文件 13.術語和定義 14.青少年人工智能技術水平測試技術技能標準概述 25.啟蒙級綜合能力要求及技能要求 45.1綜合能力要求 45.2啟蒙級核心知識點和技能要求 45.3測試形式及硬件要求 56.一級綜合能力要求及技能要求 56.1綜合能力要求 56.2一級核心知識點和技能要求 56.3測試形式及硬件要求 67二級綜合能力要求及技能要求 77.1綜合能力要求 77.2二級核心知識點和技能要求 77.3測試形式及硬件要求 88三級綜合能力要求及技能要求 98.1綜合能力要求 98.2三級核心知識點和技能要求 98.3測試形式及硬件要求 9四級綜合能力要求及技能要求 9.1綜合能力要求 9.2四級核心知識點和技能要求 119.3測試形式及硬件要求 10五級綜合能力要求及技能要求 10.1綜合能力要求 10.2五級核心知識點和技能要求 10.3測試形式及硬件要求 11六級綜合能力要求及技能要求 11.1綜合能力要求 11.2六級核心知識點和技能要求 11.3測試形式及硬件要求 12七級綜合能力要求及技能要求 12.1綜合能力要求 12.2七級核心知識點和技能要求 12.3測試形式及硬件要求 13八級綜合能力要求及技能要求 2013.1綜合能力要求 2013.2八級核心知識點和技能要求 2013.3測試形式及硬件要求 2014權重表 2114.1理論知識權重表 2114.2技能要求權重表 2215標準符合性規定 2215.1測試標準符合性 2215.2測試晉級條件 22前言《青少年人工智能技術水平測試技術技能標準》（以下簡稱標準）規定了青少年人工智能技術水平等級劃分及其相關技術技能要求。本《標準》按照GB/T1.1-2020《文件化工作導則第1部分：文件化文件的結構和起草規則》的規定起草。本《標準》由中國電子教育學會提出。本《標準》由中國電子教育學會青少年教育分會歸口。本《標準》指導專家：李雙壽、謝廣明、郭寶龍、肖俊、王巍、李瑞峰、方海光、趙衛東、翁愷、彭圖、梁孔明。本《標準》起草單位：工業和信息化部教育與考試中心、北京信通傳媒有限責任公司、深圳市創造由你科技有限公司、北京聰明核桃教育科技有限公司、廣州群鹿文化科技有限公司、北京童程童美科技有限公司、欣欣相融教育科技（北京）有限公司、北京盛通教育集團樂博樂博教育科技有限公司。本《標準》主要起草人：郝志強、于琨、趙晨陽、譚志彬、付方明、咸汝平、楊榮、王慧、張平賀、楊帆、楊有才、朱浩、李歡、陳明陽、張鵬、張盟、高嶺、劉丫、李長賀、毛嘯、李佳、高偉怡、李逸超。本《標準》的發布團體共同約定如下知識產權規定。1.本《標準》的知識產權（不含標準內容涉及的專利和軟件著作權）歸所有聯合發布團體共同所有，任何機構（無論是否為起草單位和發布團體）和個人（無論是否為起草人）不得在未授權的情況下處置知識產權。任何機構和個人使用本《標準》名稱時必須同時注明文件封面上的全部文件代號并說明發布機構，說明發布機構時必須列出全部聯合發布團體，列出順序與封面順序一致（可注明排名不分先后）。本《標準》的全部或部分內容如被國家文件、行業文件使用，該內容的起草人須被列入國家文件、行業文件起草人，否則視為抄襲。本《標準》由聯合發布團體共同授權專業出版機構獨家出版。2.本《標準》由聯合發布團體的成員約定采用，同時供社會自愿采用。1青少年人工智能技術水平測試技術技能標準本《標準》規定了青少年人工智能技術能力等級劃分及其相關能力要求。本《標準》根據不同級別給出了相應的知識點說明和能力要求。本《標準》適用于青少年人工智能編程能力教學及測評。2.規范性引用文件下列標準中的內容通過文中的規范性引用而構成本《標準》必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本《標準》；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本《標準》。GB/T29802信息技術學習、教育和培訓測試試題信息模型。3.術語和定義下列術語和定義適用于本《標準》。3.1教育機器人Educationrobot教育機器人是由生產廠商專門開發的以激發學生學習興趣、培養學生綜合能力為目標的機器人成品、套裝或散件。它除了機器人機體本身之外，還有相應的控制軟件和教學課本等。3.2開源硬件Opensourcehardware開源硬件是指用與自由軟件、開源軟件相同的方式設計的計算機和電子硬件。每一種開源硬件平臺都有自身的優勢，可滿足不同使用者的需求。開源硬件走進中小學課堂，有助于創客教育的開展，也促進了學生實踐、交流、創新等能力的發展。3.3人工智能關鍵技術Keytechnologiesofartificialintelligence人工智能是一個交叉學科，涉及數學、計算機、控制學等學科，人工智能技術關系到人工智能產品是否可以順利地應用到我們的生活中。在人工智能領域，人工智能主要包含了機器學習、知識圖譜、自然語言處理、人機交互、計算機視覺、生物特征識別、AR/VR七個關鍵技術。3.4算法Algorithm在數學和計算機科學中，算法是如何解決一類問題的明確規范。算法可以執行計算、數據處理、自動推理和其他任務。3.5計算思維Computationalthinking2計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動。具備計算思維的學生，能對問題進行抽象、分解、建模，并通過設計算法形成解決方案；能嘗試模擬、仿真、驗證解決問題的過程，反思、優化解決問題的方案，并將其遷移運用于解決其他問題。3.6工程思維Engineeringthinking工程思維是以系統分析和比較權衡為核心的一種籌劃性思維。其核心要素是，在工程設計活動中，形成的系統性思維和問題解決能力，能系統化地解決問題。工程思維主要包括工程決策思維、工程設計思維、工程實施思維和工程評價思維。3.7程序Block包含設備實現對應功能的按鍵集合，可以通過設備及場景展示效果。3.8傳感器Sensor一種設備、模塊或子系統，其目的是檢測環境中的事件或變化，并將信息發送給其他電子設備，或按一定規律轉換為電信號或其他需要的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。3.9數據分析Dataanalysis數據分析是指用恰當的統計分析方法對收集的數據進行分析，將它們加以匯總、理解和消化，以求最大化發揮數據的作用。數據分析是為了提取有用信息和形成結論而對數據加以詳細研究和概括總結的過程。3.10跨學科Beinterdisciplinary指不同學科之間的融合與交叉，以利用不同學科的知識研究和解決問題。3.11了解Know指對學習內容有基礎的認識和記憶，包括具體概念、作用、意義等。3.12理解Understand對所學知識有一定的認識，能解釋、舉例或變形、推斷，并能利用所學的知識解決簡單問題。3.13實踐應用Practicalapplication能對具體問題進行分析，并將所學到的應用知識與實際問題結合在一起創造性地解決問題。4.青少年人工智能技術水平測試技術技能標準概述本《標準》將青少年人工智能技術水平測試能力要求劃分為九個等級，每級分別規定相應的總體要求及對知識點的掌握程度和對應的技能要求。本《標準》第5、6、7、8、9、10、11、12、13章的內容均為青少年人工智能技術水平測試技術技能標準的能力要求。3依據本《標準》進行的能力測試，應符合相應等級的綜合能力要求、技能要求和對核心知識點的掌握程度。本部分不限定實踐操作的具體產品。青少年人工智能技術水平測試技術技能標準共包括九個級別，具體描述如表1所示。表1青少年人工智能技術水平測試技術技能標準劃分等級能力內容技能要求相關知識要求啟蒙級人工智能基礎知識認知能區分人工智能的常見裝置和應用能根據水平、豎直、對稱和平衡等特點靈活搭建作品能根據數據的統計和分類方法完成數據的統計和分類人工智能應用基礎知識認知統計和分類的基本計算方法一級搭建簡單結構能繪制簡單的思維導圖，簡單講解設計思路能利用結構的穩定性搭建簡單結構簡單思維導圖的設計規則簡單結構搭建方法二級搭建傳動結構能搭建常見的傳動機構，并通過編程實現傳動能有邏輯地描述常見的事件，并繪制復雜的思維導圖能根據實驗數據總結規律傳動結構的搭建方法復雜思維導圖的設計規則三級搭建移動機器人能使用傳感器搭建移動機器人能編程控制移動機器人，讓其完成簡單任務能繪制簡單的設計圖能利用互聯網查找專業資料并篩選有效信息傳感器的使用方法機器人程序的編寫方法信息的查詢方法控制移動機器人能使用多種傳感器搭建復雜的移動機器人能通過編程自主控制移動機器人，并完成復雜任務能根據任務分析結果，并對設計提出改進方案傳感器的綜合使用方法機器人完成復雜任務的編程方法任務分析方法，方案優化方法五級應用算法解決問題能使用人臉識別、語音識別等人工智能技術解決生活中的問題能使用代碼（C++、Python等）編寫簡單的算法能分析給定的任務，并提出多種設計方案，選擇最佳方案算法的應用程序編寫規則代碼語言的編寫規則4六級應用數據模型能根據設定主題，提出問題并獨立解決問題能從問題中抽象出數據模型，并應用到其他領域數據模型的處理規則七級應用人工神經網絡能使用IO類、AD類、串行類傳感器搭建作品能根據視覺識別訓練和驗證方法實現數據的訓練串口類傳感器的使用方法數據訓練的規則八級調用平臺接口能使用文本調用方法調用平臺的人工智能接口完成任務能書寫完整的工程筆記和科學論文平臺接口的調用規則工程筆記和論文的編寫規則5.啟蒙級綜合能力要求及技能要求5.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準啟蒙級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能按照圖片搭建簡易結構；能完成簡單的編程游戲任務。b）技術應用要求：能根據結構中水平、豎直、對稱、平衡等特點完善作品；能根據物品分類標準對物品進行分類。c）思維設計要求：能對生活中的常見物體進行簡單統計、分類和比較。5.2啟蒙級核心知識點和技能要求啟蒙級共包括13個技能要求，具體說明如表2所示。表2啟蒙級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎認知1.1.1能夠根據人工智能定義區分產品是否屬于人工智能產品1.1.2能夠辨認影視作品和生活中的人工智能應用和機器人形象，如醫療機器人、教師機器人等1.1.3能夠了解人類和機器人的相互交互1.1.1人工智能基礎應用1.1.2人工智能技術特點1.1.3人機交互的認識1.1.4人工智能在教育、醫療等領域的體現1.2機器人結構作用區分1.2.1能夠描述水平、豎直、對稱、平衡和穩定結構特點1.2.2能夠描述輪子和軸的作用1.2.1硬件結構特點1.2.2機械結構特點1.3信息倫理與信息安全1.3.1能夠了解信息概念1.3.2能夠了解信息安全的概念1.3.1信息概念1.3.2信息安全概念52.技術應用2.1搭建機器人機械結構2.1.1能夠依照樣例搭建簡單結構2.1.2能夠使用水平、豎直、對稱、平衡和穩定結構搭建作品2.1.3能夠使用輪子和軸搭建次自動車2.1.1機械結構搭建方法2.1.2零件的作用2.2分類常見物品2.2.1能夠根據大小、顏色、形狀等對生活中常見物品進行分類2.2.2能夠從長度、重量等方面對生活中常見物品進行分類、統計和比較2.2.1物品屬性區分方法2.2.2物品的分類方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠掌握對物品進行測量的方法3.1.2能夠對物品進行簡單的測量3.1.1測量方法的概念3.1.2測量方法的使用5.3測試形式及硬件要求測試形式為筆試和實踐操作，其中實踐操作部分要求考生在現場完成指定內容的搭建和編程等任務。滿分為100分，60分合格。測試的硬件要求如下：a）結構搭建：應具備梁、板、塊、輪子和輪軸等結構。b）編程任務（以下兩種方式均可）：使用紙和筆繪制簡單的程序并闡述其原理；使用實物化編程工具編寫簡單的程序。6.一級綜合能力要求及技能要求6.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準一級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能描述機器人含義，并列舉簡單應用場景；能區分電子產品種類，能根據數學知識搭建作品。b）技術應用要求：能使用積木搭建簡易機械結構；能根據物品屬性對物品進行分類。c）思維設計要求：能繪制簡單的思維導圖并簡單講解設計思路。6.2一級核心知識點和技能要求一級共包括18個技能要求，具體說明如表3所示。表3一級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求61.知識認知1.1人工智能應用基礎1.1.1能夠描述機器人的含義1.1.2能夠描述人工智能和機器人之間的關系，如手術機器人、陪伴機器人等1.1.1機器人的區分規則1.1.2人工智能與機器人的關系分析方法1.1.3人機交互的過程1.2人工智能載體1.2.1能夠區分筆記本電腦、臺式機、平板電腦、服務器、手機等1.2.2能夠根據齒輪和單級齒輪傳動的特性搭建作品1.2.3能夠根據等臂杠桿、省力杠桿、費力杠桿的特性搭建作品1.2.1電子產品區分方法1.2.2硬件結構基礎知識1.2.3杠桿的結構知識1.3數學基礎認知1.3.1能夠根據三角形、四邊形、四面體、長方體結構搭建作品1.3.2能夠根據對稱原理、平衡原理、重心原理和穩定性原理搭建作品1.3.3能夠根據三角形穩定結構、四邊形伸縮結構完善作品1.3.1幾何特點知識1.3.2搭建的操作原理1.3.3多邊形的特性1.4信息倫理與信息安全1.4.1能夠了解數據時效性意義1.4.2能夠了解數據可靠性意義1.4.1數據時效性1.4.2數據可靠性2.技術應用2.1搭建機械結構2.1.1能夠用積木搭建生活中常見的物品，如自動車等2.1.2能夠運用板、塊、梁、銷、軸、套、卡扣等基本構件搭建作品2.1.1機械結構搭建方法2.1.2零件的作用2.2常見物品分類2.2.1能夠通過顏色、形狀、材質對物品進行分類2.2.2能夠通過功能對物品進行分類2.2.1物品的屬性2.2.2物品的分類方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠繪制思維導圖，如自動車的搭建步驟3.1.2能夠根據要求填充相關的數據3.1.3能夠進行數據判定3.1.1思維導圖繪制規則3.1.2數據的分析方法6.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節：上機理論考試部分需要考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并按要求作答畫圖題、思維導圖題和問答題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下：7a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；相關配套的連接件。b）工具及耗材包括但不限于以下內容：尺子、膠水、剪刀、紙板等。7二級綜合能力要求及技能要求7.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準二級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能根據傳動結構和相關傳感器搭建作品；能記錄數據并對數據進行簡單分析。b）技術應用要求：能搭建簡易傳動結構，能使用編程結構模塊控制作品運動。c）思維設計要求：能通過簡單的實驗數據總結規律；能對常見事件進行邏輯描述并繪制思維導圖。7.2二級核心知識點和技能要求二級共包括22個技能要求，具體說明如表4所示。表4二級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠根據語音合成的原理，控制裝置的運動和停止1.1.2能根據語音識別的原理，實現語音識別功能1.1.3能夠了解人類和機器人的區別和關系1.1.1語音合成方法1.1.2語音識別方法1.1.3人類和機器人的區別和聯系1.2編程知識應用1.2.1能夠使用順序結構編寫音樂的程序1.2.2能夠使用無限循環結構控制裝置1.2.3能夠理解單分支結構控制裝置的原理1.2.4能夠使用軟件中的模塊制作順序結構、單分支結構、無限循環結構的程序1.2.1順序結構編程方法1.2.2無限循環結構編程方法1.2.3單分支結構編成方法1.3物理知識應用1.3.1能夠根據滑動摩擦力與滾動摩擦力的特點應用于作品實現1.3.2能夠根據增大或減小物體間摩擦力的方法完善作品1.3.3能夠根據物體的慣性分析運動現象1.3.1滑動摩擦力和滾動摩擦力區分方法1.3.2物體的慣性分析方法81.4傳感器控制1.4.1能夠根據單色LED的工作方式控制LED的亮滅1.4.2能夠根據蜂鳴器的工作方式播放音序1.4.3能夠根據按鈕的工作原理控制電機的轉動與停止1.4.4能夠根據直流電機的工作方式控制電機的轉動方向與轉速1.4.1單色LED控制方法1.4.2蜂鳴器的應用方法1.4.3按鈕的工作原理1.4.4直流電機的應用方法1.5信息倫理與信息安全1.5.1能夠了解數字設備1.5.2能夠了解數字設備使用規范1.5.1數字設備1.5.2數字設備使用規范2.技術應用2.1搭建機械結構2.1.1能夠使用齒輪、滑輪制作二級傳動的機械結構2.1.2能夠使用零件制作簡易的曲柄連桿、曲柄滑塊、曲柄搖桿結構，知道它們的運動軌跡2.1.1齒輪和滑輪的使用方法2.1.2曲柄連桿、曲柄滑塊、曲柄搖桿結構的區分方法2.2使用簡易工具2.2.1能夠使用秒表、直尺、螺絲刀完成作品2.2.2能夠根據連接獨立電池盒的方法完成作品2.2.1秒表、直尺、螺絲刀的使用方法2.2.2連接電池盒的方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠對常見事件進行邏輯描述并繪制思維導圖3.1.2能夠記錄數據并對數據進行簡單分析3.1.3能夠通過簡單的實驗數據總結規律3.1.1數據分析方法3.1.2實驗數據及規律的總結方法7.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答畫圖題、思維導圖題和問答題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下：a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；相關配套的連接件。b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續轉動的動力輸出）。9c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（顏色建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）。d）控制模塊包括但不限于以下內容：標準接口控制器（不建議使用杜邦線連接）；編程軟件（圖形化編程或代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：尺子、膠水、剪刀、一字螺絲刀、十字螺絲刀、螺絲、螺母f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。8三級綜合能力要求及技能要求8.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準三級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能運用傳感器控制機器人移動，完成簡單任務。b）技術應用要求：能使用互聯網查詢專業資料，并篩選有效信息；能繪制簡單設計圖。c）思維設計要求：能根據任務結果進行分析，并對設計提出改進。8.2三級核心知識點和技能要求三級共包括25個技能要求，具體說明如表5所示。表5三級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠使用電腦的攝像頭完成文字識別1.1.2能夠根據算法完成程序的編寫1.1.3能夠描述圖靈測試的流程1.1.4能夠描述馮·諾依曼計算機的組成1.1.5能夠理解機器學習的應用場景1.1.6能夠描述機器人的應用場景及未來發展趨勢1.1.1文字識別應用指令1.1.2圖靈測試流程知識1.1.3計算機基礎知識1.1.4人工智能未來的發展趨勢1.2編程知識應用1.2.1能夠計算比較運算的表達式，如大于、小于、等于、不等于、大于等于、小于等于1.2.2能夠使用窮舉法預判分支結構的全部結果1.2.3能夠根據變量的作用使用變量1.2.4能夠根據條件循環的含義（while循環）設置合適的條件控制循環體1.2.1比較運算的計算方法1.2.3窮舉算法指令規則1.2.4條件循環指令規則1.3傳感器控制1.3.1能夠通過超聲波傳感器測量的數值控制裝置做出特定的動作（測量兩個物體間的距離、啟動與停止等）1.3.2能夠通過使用灰度傳感器測量的灰度值控制裝置做出特定的動作（巡線、啟動或停止控制等）1.3.3能夠使用數碼管顯示傳感器的數值1.3.4能夠通過RGB值控制全彩LED顯示相應顏色1.3.5能夠利用傳感器制作巡線小車，讓小車巡著直線、折線（折角范圍45°~135°)與曲線行駛1.3.6能夠通過編程控制自動駕駛小車1.3.1超聲波傳感器的使用方法1.3.2灰度傳感器的使用方法1.3.3數碼管的使用方法1.3.4自動駕駛小車的編程指令規則1.4信息倫理與信息安全1.4.1能夠了解數字身份作用1.4.2能夠了解數字身份意義1.4.1數字身份作用1.4.2數字身份意義2.技術應用2.1搭建機械結構2.1.1能夠根據差分控制制作雙馬達小車2.1.2能夠使用差分控制讓小車直行、點轉與翼轉2.1.3能夠使用蝸輪蝸桿裝置制作蝸輪蝸桿結構2.1.4能夠根據設計圖紙完成搭建2.1.1差分控制方法2.1.2蝸輪蝸桿裝置搭建方法2.2使用簡易工具2.2.1能夠根據紙（瓦楞紙）、金屬（鋼、鎂合金、鋁合金）、塑料（聚乙烯、聚丙烯）、亞克力（聚甲基丙烯酸甲酯）的特點應用在不同場景中2.2.2能夠根據木頭材質的特點將其應用在作2.2.1紙（瓦楞紙）、金等材質的特點區分方法2.2.2木頭材質的特點區分方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠根據程序流程圖的繪制方法，表示順序結構、分支結構、無限循環結構3.1.2能夠利用物聯網查詢信息并篩選信息3.1.1程序流程圖的繪制方法3.1.2信息查詢方法8.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分為100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答畫圖題、思維導圖題和問答題，滿分為100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下：a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；一組連桿機構；相關配套的連接件。要求至少能搭建一個可自主運動的小車。b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續地轉動動力輸出）；與上述電機配套的驅動裝置。c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）；至少能顯示4位數字的顯示設備（建議為4位數碼管）、電阻調節設備（建議為旋轉電位計、滑動電位計等）；灰度識別或顏色識別設備（灰度傳感器）；距離檢測設備（建議為紅外測距、超聲測距）；溫度檢測設備；濕度檢測設備；聲音識別設備（能識別聲音信號即可）。d）編程工具包括但不限于以下內容：標準接口控制器（建議兼容開源硬件）；編程軟件（圖形化編程或代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：尺子、膠水、剪刀、一字螺絲刀、十字螺絲刀、螺絲、螺母、膠槍、鉗子、裁紙刀等。f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。9四級綜合能力要求及技能要求9.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能根據傳感器特點搭建復雜作品，能運用多種機械結構搭建機器人。b）技術應用要求：能搭建適應不同環境的機器人，并通過編程自主控制機器人移動。c）思維設計要求：能根據任務完成結果，對結果進行邏輯推理，并提出改進方案。9.2四級核心知識點和技能要求四級共包括26個技能要求，具體說明如表6所示。表6四級技術技能標準綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠根據深度學習的定義，理解深度學習的處理方式1.1.2能夠根據人臉識別的過程，使用攝像頭判斷相應的人臉特征1.1.3能夠對100以內的十進制數與二進制數進行相互轉換1.1.4能夠根據素數的特征，編寫程序對200以內的數字進行素性判定1.1.5能夠理解人機交互應用的作用1.1.1深度學習應用知識1.1.2人臉識別計數原理1.1.3進制轉換的計算方法1.1.4人機交互應用的作用和人工智能未來發展1.2編程知識應用1.2.1能夠使用邏輯與或非設置程序控制條件1.2.2能夠使用邏輯或與非和比較運算符表示開區間、閉區間1.2.3能夠根據整型與字符串型兩種變量的特點，在程序中設置并使用變量進行編程1.2.4能夠設置簡單的函數（求中間值、求和、取余等），并調用使用函數1.2.5能夠使用函數封裝一些簡單功能（雙電機控制、判斷灰度等）1.2.6能夠使用冒泡排序算法對不超過6個數字的集合進行排序1.2.7能夠根據輾轉相除法編程對兩個100以內的非素數（質數）進行輾轉相除1.2.8能夠根據遞歸的方法，解釋6層以內的漢諾塔問題1.2.1邏輯與或非的應用方法1.2.2比較運算符的計算方法1.2.3整型和字符串型的區分方法1.2.4函數的使用與封裝規則1.2.5冒泡排序程序算法1.2.6輾轉相除程序算法1.2.7遞歸程序算法1.3綜合傳感器控制1.3.1能夠根據舵機的特點調節和控制舵機1.3.2能夠根據電位計的特點調節電位計1.3.3能夠利用聲音傳感器實現聲音的識別1.3.4能夠根據光敏電阻的使用方法實現功能1.3.5能夠使用顏色傳感器識別和讀取物體上1.3.6能夠設置顏色傳感器識別特定的顏色（紅、綠、藍）1.3.1舵機的原理特點1.3.2電位計的工作特點1.3.3聲音傳感器的工作特點1.3.4光敏電阻的使用方法1.3.5顏色傳感器的使用方法1.4信息倫理與信息安全1.4.1能夠了解數據安全防護原理1.4.2能夠了解數據安全防護措施1.4.1數據安全防護原理1.4.2數據安全防護措施2.技術應用2.1機器人結構搭建2.1.1能夠使用齒輪、蝸桿、連桿制作機械夾手作品2.1.2能夠搭建具有多種功能的移動機器人，使其適應不同復雜環境2.1.1齒輪、蝸桿、連桿結構應用規則2.1.2機器人的搭建方法2.2使用機械結構2.2.1能夠使用齒輪、連桿結構完成小車的拼裝2.2.2能夠使用梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構拼搭小車2.2.1連桿結構應用規則2.2.2結構件的使用方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠通過計算來分析設計中的誤差，并優化設計3.1.2能夠使用軟件對數據進行簡單的統計和分析3.1.1誤差分析方法3.1.2數據分析方法9.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答畫圖題、思維導圖題和問答題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下：a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；一組連桿機構；相關配套的連接件。要求至少能搭建一個可自主運動的小車。b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續轉動的動力輸出）；舵機或同類電機（能實現角度控制輸出）；能反饋電機轉速的直流電機或同類電機（能進行持續的轉動動力輸出）；與上述電機配套的驅動裝置。c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED、顯示屏等）；輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）；至少能顯示4位數字的顯示設備（建議為4位數碼管、LED點陣等）、電阻調節設備（建議為旋轉電位計灰度識別或顏色識別設備（建議為灰度傳感器距離檢測設備（建議為紅外測距、超聲測距等溫度檢測設備；濕度檢測設備；聲音識別設備（能識別聲音信號即可）。d）編程工具包括但不限于以下內容：標準接口控制器（建議兼容開源硬件）；編程軟件（圖形化編程或代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：尺子、膠水、剪刀、一字螺絲刀、十字螺絲刀、螺絲、螺母、膠槍、鉗子、裁紙刀等。f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。10五級綜合能力要求及技能要求10.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準五級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能使用多種傳感器控制機器人動作，能使用編程的算法應用到匹配的任務中。b）技術應用要求：能使用代碼（C++、Python等）編寫程序；能利用人臉識別、語音識別等人工智能技術解決應用問題。c）思維設計要求：能對任務分析，提出多種設計方案。能將人工智能算法應用到不同學科，創造性地解決生活中的問題。10.2五級核心知識點和技能要求五級共包括20個技能要求，具體說明如表7所示。表7五級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠描述人工智能的行業應用1.1.2能夠使用百度、阿里、騰訊、科大訊飛等人工智能平臺的接口應用完成場景1.1.3能夠描述人工智能在圖像處理、語音識別、自動駕駛等領域的應用1.1.4能夠理解人機交互的原理1.1.1人工智能技術應用1.1.2人工智能平臺接口方法1.1.3人機交互的原理1.2編程知識應用1.2.1能夠根據變量的作用范圍編寫程序1.2.2能夠編程實現插入排序、合并排序、快速排序、順序查找、二分法等基本算法1.2.3能夠通過一種編程語言（如Python、C++等）對作品編寫程序1.2.1編程變量的程序應用方法1.2.2復雜算法的綜合應用1.3傳感器復雜操作1.3.1能夠熟練使用各種傳感器搭建作品1.3.2能夠根據正反饋、負反饋等基本定義完善作品1.3.3能夠理解PID控制原理1.3.1傳感器的使用和選擇方法1.3.2正反饋、負反饋應用方法1.3.3PID控制原理1.4信息倫理與信息安全1.4.1了解信息隱私與安全1.4.2了解信息隱私與安全的意義1.4.1信息隱私與安全2.技術應用2.1搭建機器人結構2.1.1能夠選擇各種合適的工具搭建作品2.1.2能夠使用各種材料搭建作品2.1.1工具的使用方法2.1.2材料的選擇方法2.2使用精密工具2.2.1能夠熟練使用激光切割機，并利用切割的圖形進行搭建2.2.2能夠根據任務設計適合的機械工程圖2.2.1激光切割機的使用2.2.2機械工程圖的設計3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠提高算法程序的效率3.1.2能夠從眾多數據中找出規律，并用公式表達3.1.3能夠將人工智能算法應用到不同學科中3.1.4能夠對大數據進行分析和歸納3.1.1方案評價方法3.1.2數據分析和歸納方法10.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答問答題和連線題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績分別達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下。a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；一組連桿機構；相關配套的連接件。要求至少能搭建一個可自主運動的小車。b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續轉動的動力輸出）；舵機或同類電機（能實現角度控制輸出）；能反饋電機轉速的直流電機或同類電機（能進行持續的轉動動力輸出）；與上述電機配套的驅動裝置。c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED、顯示屏）；輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）；至少能顯示4位數字的顯示設備（建議為4位數碼管、LCD、LED點陣等）、電阻調節設備（建議為旋轉電位計、滑動電位計等）；灰度識別或顏色識別設備（建議為灰度傳感器）；距離檢測設備（建議為紅外測距、超聲測距等）；溫度檢測設備；濕度檢測設備；聲音識別設備（能識別聲音信號即可）；無線連接外網設備（建議為Wi-Fi模塊等）；圖像采集及傳輸設備（建議為攝像頭等）。d）編程工具包括但不限于以下內容：標準接口控制器（建議兼容開源硬件）；編程軟件（圖形化編程或代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：標準接口控制器（不建議使用杜邦線連接，建議兼容開源硬件）；編程軟件（代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。11六級綜合能力要求及技能要求11.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準六級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能根據任務要求選取合適的傳感器，能根據深度學習算法的原理完成任務。b）技術應用要求：能設計簡單人機交互界面，能使用人工智能平臺的接口進行編程。c）思維設計要求：能觀察周圍世界，提出問題并獨立進行探究性學習和解決問題；能從問題中抽象出數據模型，并應用到其他領域。11.2六級核心知識點和技能要求六級共包括16個技能要求，具體說明如表8所示。表8六級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠使用人工智能的框架平臺完成任務1.1.2能夠使用深度學習算法編寫程序1.1.3能夠用人工智能平臺的接口編寫程序1.1.4能夠理解人工智能機器人在未來的發展趨勢1.1.1人工智能平臺操作方法、接口應用方法1.1.2深度學習算法規則1.1.3人工智能未來發展1.2編程知識應用1.2.1能夠判斷算法的時間復雜度和空間復雜度1.2.2能夠使用棧、隊列、排序算法等數據結構計算結果1.2.3能夠使用結構化程序設計完善程序1.2.1時間復雜度和空間復雜度的計算規則1.2.2棧、隊列、排序等算法設計規則1.2.3結構化程序規則1.3傳感器應用1.3.1能夠綜合選擇多種傳感器的完善作品1.3.2能夠根據傳感器濾波等數據處理方法處理數據1.3.1傳感器的選擇方法1.3.2數據處理方法1.4信息倫理與信息安全1.4.1能夠了解信息管理的意義1.4.2能夠對信息進行辨別1.4.1信息管理意義1.4.2信息辨別2.技術應用2.1設計交互頁面2.1.1能夠描述交互界面的設計原則2.1.2能夠設計交互界面2.1.1交互界面的原則2.1.2設計交互界面的方法2.2使用制造工具2.2.1能夠熟練使用3D打印等制造工具構建外形和結構2.2.2能夠搭建具有多種功能的輪式機器人2.2.13D打印的方法2.2.2物品的搭建方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠從問題中抽象出數據模型，并應用到其他領域中3.1.2能夠觀察周圍世界，提出問題并完整的解決相關的科學和工程問題3.1.1數據模型應用規則11.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答問答題和連線題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下。a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；一組連桿機構；相關配套的連接件。要求至少能搭建一個可自主運動的小車；b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續轉動的動力輸出）；舵機或同類電機（能實現角度控制輸出）；能反饋電機轉速的直流電機或同類電機（能進行持續的轉動動力輸出）；與上述電機配套的驅動裝置；c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED、顯示屏等）；輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）；至少能顯示4位數字的顯示設備（建議為4位數碼管、LCD、LED點陣等）、電阻調節設備（建議為旋轉電位計、滑動電位計等）；灰度識別或顏色識別設備（建議為灰度傳感器）；距離檢測設備（建議為紅外測距、超聲測距等）；溫度檢測設備；濕度檢測設備；聲音識別設備（能識別聲音信號即可）；無線連接外網設備（Wi-Fi模塊）；圖像采集及傳輸設備（攝像頭）。d）編程工具包括但不限于以下內容：標準接口控制器（建議兼容開源硬件）；編程軟件（代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：標準接口控制器（不建議使用杜邦線連接，建議兼容開源硬件）；編程軟件（代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。12七級綜合能力要求及技能要求12.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準七級綜合能力要求分為如下幾項。a）知識認知要求：能根據人工神經網絡的概念完成任務；能使用IO類、AD類、串行類傳感器搭建機器人。b）技術應用要求：能針對實際問題選擇合適算法，能用代碼編程完成任務。c）思維設計要求：能對復雜實際問題拆分，具備編程思維。12.2七級核心知識點和技能要求七級共包括17個技能要求，具體說明如表9所示。表9七級核心知識點和技能要求綜合能力技能內容技能要求相關知識要求1.知識認知1.1人工智能基礎應用1.1.1能夠根據人工神經網絡完成任務1.1.2能夠根據視覺識別訓練和驗證方法實現數據的訓練1.1.1人工神經網絡基礎知識1.1.2視覺識別訓練方法1.2編程程序應用1.2.1能夠通過至少一種文本編程語言編寫程序1.2.2能夠通過編程解決一元一次方程等簡單數學計算題1.2.3能夠通過編程繪制簡單圖表1.2.4能夠通過編程訪問串口等外設1.2.1文本編程語言1.2.2編程繪制圖表方法1.2.3編程訪問串口方法1.3傳感器控制操作1.3.1能夠根據不同傳感器的各項技術指標實現復雜的功能1.3.2能夠描述各種輪式機器人的運動控制算法1.3.3能夠根據IO類、AD類、串行類硬件的使用方法搭建作品1.3.1傳感器功能的實現方法串行類硬件的使用方法1.4信息倫理與信息安全1.4.1了解人工智能倫理與安全1.4.2了解人工智能倫理與安全的意義1.4.1人工智能倫理與安全2.技術應用2.1文字識別技術應用2.1.1能夠使用文字識別技術完成簡單案例2.1.2能夠使用簡單數據集進行文字識別的訓練2.1.1文字識別方法2.1.2數據集訓練方法2.2綜合使用工具2.2.1能夠綜合使用各種工具完成作品搭建2.2.2能夠使用圖像采集和傳輸設備完成任務2.2.1復雜作品搭建方法2.2.2圖像采集和傳輸設備方法3.思維設計3.1計算思維表達3.1.1能夠描述各數據之間的邏輯關系3.1.2能夠描述視覺識別的原理3.1.1數據邏輯關系3.1.2視覺識別的原理12.3測試形式及硬件要求考試分為上機理論考試和實踐操作兩個環節。上機理論考試部分要求考生完成判斷題和選擇題，滿分100分，60分合格。實踐操作部分要求考生在現場完成指定的搭建、編程等任務，并且按要求作答問答題，滿分100分，60分合格。兩個環節的成績均達到60分才可通過考試。測試的硬件要求如下。a）結構及傳動部分包括但不限于以下內容：具備梁、板、塊、銷、軸、軸套、車輪等結構（能搭建生活中常見的物體）；兩種（或兩種以上）不同大小的齒輪；一組連桿機構；相關配套的連接件。要求至少能搭建一個可自主運動的小車。b）動力模塊包括但不限于以下內容：直流減速電機或同類電機（能進行連續轉動的動力輸出）；舵機或同類電機（能實現角度控制輸出）；能反饋電機轉速的直流電機或同類電機（能進行持續的轉動動力輸出）；與上述電機配套的驅動裝置。c）電子模塊包括但不限于以下內容：可實現三種顏色（建議為紅、黃、綠）的燈（建議為LED、顯示屏等）；輸入設備（建議為按鍵、開關、鍵盤、麥克風等）；聲音播放設備（建議為蜂鳴器、揚聲器等）；至少能顯示4位數字的顯示設備（建議為4位數碼管、LCD、LED點陣等）、電阻調節設備（建議為旋轉電位計、滑動電位計等灰度識別或顏色識別設備（建議為紅外對管類距離檢測設備（建議為紅外測距、超聲測距等溫度檢測設備；濕度檢測設備；聲音識別設備（能識別聲音信號即可無線連接外網設備（建議為Wi-Fi模塊等）；圖像采集及傳輸設備（建議為攝像頭等）。d）編程工具包括但不限于以下內容：標準接口控制器（建議兼容開源硬件）；編程軟件（代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。e）工具及耗材包括但不限于以下內容：標準接口控制器（不建議使用杜邦線連接，建議兼容開源硬件）；編程軟件（代碼編程軟件）；輔助設備（筆記本電腦、下載線等）。f）其他要求：考生自帶筆記本電腦，確保筆記本電腦電量充足，在不供電情況下，筆記本電腦電量至少可以維持2個小時的正常工作。13八級綜合能力要求及技能要求13.1綜合能力要求青少年人工智能技術水平測試技術技能標準八級綜合能力要