AI中学生 CAICP 学习指南
附录v0.9

A 大纲与教材对应表

基础级与入门级

大纲知识与能力 教材位置 阅读时应形成的能力
E 级第一轮 AI 概念、人机智能、生活应用与基础伦理 1.1、1.5 根据输入、处理和输出区分应用,识别错误使用
E 级第一轮变量、类型、输入输出、运算与控制结构 2.1 独立写出基础程序,按执行顺序解释结果
E 级第一轮列表与字符串 2.2 创建、访问、修改、遍历并理解切片
E 级第一轮总数、平均数、极值、占比和排序判断 3.2、4.3 解释统计量含义,比较数值与顺序
E 级第一轮流程抽象、编码、特征与循环规律 4.1 把要求拆成步骤,按给定规则表示信息
E 级第二轮数据与学习、语音和图像识别流程 1.1、1.2 说明数据进入模型并形成识别结果的过程
E 级第二轮函数、参数、返回值和内置函数 2.3、2.1—2.2 编写函数,调用常用工具完成计算
E 级第二轮枚举、顺序查找和二分查找 4.2 结合提示仿用算法,说明范围与停止条件
E 级第二轮报错、代码补全与语法调试 2.4 根据错误信息和执行过程定位问题
E 级第二轮一次方程、三段论与复合逻辑 3.1、3.3 求解简单方程,判断条件与推理是否成立
E 级第二轮问题分解与场景建模 4.1、5.1 确定输入、目标、特征和子问题
J 级第一轮三大学派、数据类型、算力与计算机 1.2—1.4 区分研究思想、数据分类角度和设备作用
J 级第一轮 AI 历史、里程碑、局限与使用伦理 1.4—1.5 将事件放入发展脉络,分析偏见与不当使用
J 级第一轮数制转换、递归、函数复用与二维列表 2.2—2.3 读懂递归调用,按行列处理数据
J 级第一轮坐标、维度、向量与距离 3.3—3.4 表示位置和特征,计算两点距离
J 级第一轮众数、中位数、统计图表与异常数据 3.2 按单位与刻度读图,区分趋势与异常
J 级第一轮编码解码、模式、特征与分类 4.1、5.1 依据给定规则提取特征、分组和还原信息
J 级第二轮标注、机器学习范式和完整流程 5.1—5.2 区分四类主要学习方式,说明各数据集的用途
J 级第二轮算法表达与计算性能指标 4.1、1.3 读流程图和伪代码,理解性能指标的条件
J 级第二轮标准模块、容器选择、字符串和文档调试 2.2、2.4 使用 math、random、os 等模块并检查陌生代码
J 级第二轮四种排序、DFS 与 BFS 4.3—4.4 结合提示仿用,按一轮或一次访问推演
J 级第二轮独立事件、古典概率、集合与向量运算 3.1、3.4—3.5 检查概率条件,完成集合及向量计算
J 级第二轮贪心、场景分解与预处理建模 4.1、4.3、5.2—5.3 解释选择规则,按任务组织样本与标签

进阶级

大纲知识与能力 教材位置 阅读时应形成的能力
S 级第一轮机器学习、深度学习与任务类型 5.1、6.5 区分分类、回归、聚类与学习范式
S 级第一轮线性和多项式回归、KNN、SVM、K-means、树与 MLP 6.1—6.3、6.5 说明各模型怎样计算与预测
S 级第一轮数据质量、误差、准确率与混淆矩阵 5.2—5.4、3.2 计算指标,按场景与错误类型解释效果
S 级第一轮 Transformer、具身智能、Vibe Coding、OpenClaw、规模定律和世界模型 8.1 分清架构、系统、开发方式和能力目标
S 级第一轮 AI for Science、AI for Research 与科研第五范式 8.2 区分预测、假设和实验检验,解释人机协同
S 级第一轮社会影响、典型治理文件、涌现与责任两难 8.1—8.2、1.5 依据具体用途和证据分析影响与责任
S 级第一轮推导式、lambda、map、reduce、filter 和面向对象 2.5 写推导式,读数据变换与简单类的执行过程
S 级第一轮二次方程、常见分布与 MAE、MSE 3.2—3.3、3.5 按约束筛选方程解,区分分布和误差指标
S 级第一轮线性模型、MLP 使用及树图遍历 6.1、6.5、7.4、4.4 按给定参数逐层计算,并完成搜索
S 级第二轮决策函数、损失函数与网络训练 6.1—6.2、6.5—6.7 区分预测依据、训练目标和参数更新
S 级第二轮卷积、池化、全连接与 CNN 结构 6.8 移动窗口计算,确定尺寸、通道和连接关系
S 级第二轮清洗、均值替换、插值、连接与追加 5.3、7.2 选择合理处理规则,检查配对与缺失情况
S 级第二轮标准化、归一化、独热、词嵌入与增强 5.3、7.1—7.2 解释变换意义,保持训练和使用规则一致
S 级第二轮超参数、欠拟合与过拟合 5.2、6.7、7.4 根据训练与验证证据选择改进办法
S 级第二轮 GPU、NPU、性能参数与 CUDA、CANN 1.3 结合计算、存储、传输与软件判断性能
S 级第二轮 NumPy、Pandas、Matplotlib、scikit-learn 和 jieba 7.1—7.4 按文档使用库,核对形状、参数和返回结果
S 级第二轮最小二乘、最大似然与贝叶斯定理 6.1、6.4 说明估计目标,完成简单概率更新
S 级第二轮极限、导数、多项式和指数求导、梯度下降 6.6 解释变化率,求导并按梯度更新参数
S 级第二轮矩阵、卷积、Sigmoid、ReLU 给定规则运算 3.4、6.5、6.8、7.1 区分运算符号,逐位置或逐层计算
S 级第二轮状态空间、动作、有限状态自动机与反馈 4.5 追踪状态转换,按作用方向区分反馈

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