TIKTOK是如何认识你的?东北大学研究生教高中生算法的力量

从面部识别技术的易用性到 TikTok 的激动人心,算法为现代世界提供了许多舒适和优势;但是,如果设计不慎,这些软件也会对隐私和安全构成威胁。

这是东北大学 Khoury 计算机科学学院的四名研究生今年夏天试图通过“算法的力量”向高中生灌输的课程,这是他们作为 SMASH Northeastern 的一部分设计的课程。

这个为期三年、免学费的大学预科课程允许有色人种学生(历史上在 STEM 中代表性不足)学习一系列与科学和技术相关的科目,以便他们能够在该领域从事职业。该计划部分由 Akamai Technologies 资助,该技术还与 Khoury 学院合作,为住在该大学波士顿校区的年轻学者提供课外体验。

算法的力量是一门计算机科学选修课,是今年夏天为 SMASH 学者提供的选修课之一。该课程由硕士生Jianhua Che、Lauryn Fluellen、Mariah Maynard 和Shriya Dhaundiyal 博士设计,重点关注人们在日常生活中使用的应用程序和网站、推动这些程序的算法以及这些技术的正面和负面影响.

“这门选修课的基本目的是展示强大的算法,并教学生如何构建这些强大的工具,”Dhaundiyal 说。“我们还想表明,如果设计不周到,这项技术会产生后果。”

这一切是如何结合在一起的

该课程的准备工作于 4 月开始,研究生每双月与计算机科学教授兼扩大参与的主任Laney Strange会面,他帮助指导他们的课程计划。两个月后,他们使班级适应了 SMASH 计划的小时和天数要求,并使年轻学者在两周内学习该课程易于理解。

这意味着这四名学生将在两个为期四天的课程中的每一天向高中生教授不同的算法相关科目。第一天,Che 给 SMASH 学者们上了搜索算法的入门速成课程,向他们解释了现代世界使用的两种搜索算法,并举办了编码工作坊,教他们如何编写一个小型计算机科学程序.

“我基本上回答一个问题,什么是算法?” 切说。“那天结束时,大多数孩子都知道算法是什么,但我们更深入地讨论了为什么我们需要算法来为我们的工作节省时间和金钱。”

在随后的选修课中,其他研究生更深入地探讨了各种算法的优缺点。梅纳德负责每节课的第三天,她专注于 TikTok 的幕后机制,这是她和高中生们很高兴讨论的话题。他们谈到了短视频应用程序根据用户兴趣定制内容的方法,以及该软件的一些数据隐私问题。

“我们讨论了算法是如何制作的,以及他们收集了哪些关于你的信息以使他们的算法发挥作用,”梅纳德说。“我们谈到了技术很酷的一面,也谈到了有关它的道德问题。”

人脸识别争议

在节目的第二天,Fluellen 解决了一个更具争议性的主题:面部识别。该软件使用人工智能将图像中的人脸与人脸数据库进行匹配。虽然这项技术可以在手机上的各种照片中识别人物或轻松解锁移动设备时派上用场,但它因有可能侵犯个人公民权利而受到抨击。

它也经常被证明是不准确的,特别是对于有色人种,美国公民自由联盟的各个章节都试图禁止执法部门使用它。

作为课程的一部分,Fluellen 与她的学生讨论了面部识别的好处和坏处,因为她指出,“算法的力量的总体概念是着眼于算法在我们日常生活中的作用。”

“我们关注的一个专业人士是面部识别如何让我们的生活更轻松,让我们能够更快地登录手机和应用程序,”Fluellen 说。“我们还谈到了它是如何不准确的,尤其是对于有色人种,并且可能是有害的。”

每天结束时,SMASH 的学者们都面临着如何以合乎道德的方式创建算法以使该技术的好处远远超过其危害的问题。继续这个主题,在每节课的最后一天,Dhaundiyal 向高中生介绍了网络安全这一主题,并讨论了如果设计不正确,算法如何可能成为破坏性工具。

学生深入交流

Dhaundiyal 解释说,由于年轻学者是在这项技术下长大的,他们可以深入讨论她提出的话题。

“我问他们:这项技术对谁特别有用和有害?然后我进入了勒索软件和恶意软件攻击以及为什么我们需要保护数据,”她说。“学生们真的很感兴趣,他们有很多我们没有想到的创新和创造性的答案。”

根据 Dhaundiyal 的说法,这个四人团队的影响深远的课程可以部分归功于他们都没有计算机科学的官方背景。他们正在学习 Align 计算机科学理学硕士课程,该课程允许拥有非技术领域本科学位的学生获得计算机科学研究生学位。Che 的专长是经济学,Fluellen 的专长是认知科学和语言学,Maynard 的专长是化学。

Dhaundiyal 之前的教育和工作是牙科手术,他指出该小组的多样化兴趣有助于提升他们的 SMASH 课程,让他们将不同的观点和知识领域带到他们的课程中。

“我们拥有如此不同的背景这一事实使我们能够引入不同的观点,这真的很强大,”Dhaundiyal 说。“这对我来说真的很有洞察力,作为一个教书的人。”

与高中生联系

Che 指出,与他们教授的 SMASH 学者一样,Align 的学生也仍在学习计算机科学,因为他们四人最近完成了东北大学硕士课程的第一年。然而,他指出,他们新学到的计算机科学知识也让他们更容易与高中生联系起来,其中一些人“就像黑客一样”,而另一些人仍处于计算机科学教育的起步阶段。

“我们刚学了两个学期的 CS,所以我们完全站在这些学生的立场上,”Che 说。“这是我们的优势。”

尽管该小组正处于硕士课程的开始阶段,但 Dhaundiyal 和 Maynard 过去都曾为年轻学生教授入门级计算机科学课程,印度的 Dhaundiyal 和费城的 Maynard。这些经历帮助他们为 SMASH 计划做好了准备,并让他们在年轻学者遇到编码障碍时能够感同身受。

“这就是我对计算机科学的热爱并开始思考 Align 的地方,”Maynard 谈到她以前的教学经历时说。“我知道我将能够将我最近学到的主题与比我年轻的学生联系起来。”

“我更容易联系和理解学生遇到的那些小障碍,”Dhaundiyal 谈到她的背景时补充道。“这个程序不是为了让他们沮丧,而是为了让他们爱上 CS

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