一、專業(yè)背景
人工智能作為一門具有創(chuàng)新性的前沿技術科學,核心目標在于模擬、延伸并拓展人類智能。其研究范疇廣泛,深度融合機器人技術、語言識別技術、圖像識別技術、自然語言處理以及專家系統(tǒng)等多個領域,在實際應用層面,更是涵蓋機器視覺、指紋識別、人臉識別、自動規(guī)劃、智能控制等諸多方面,已然滲透到社會生活與產業(yè)發(fā)展的各個角落。
近年來,中國人工智能產業(yè)發(fā)展迅猛,企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。然而,在產業(yè)蓬勃發(fā)展的背后,人才短缺問題日益凸顯,成為制約產業(yè)進一步突破的關鍵瓶頸。為有效緩解這一困境,滿足產業(yè)界對專業(yè)人才的迫切需求,國家相繼出臺一系列政策方針,積極引導高校布局人工智能相關專業(yè),全面加大人才培養(yǎng)力度。目前,眾多高校已獲批建設人工智能本科專業(yè),高等職業(yè)教育領域也增設了人工智能技術服務專科專業(yè),為人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)搭建起多層次、多元化的教育體系。
人工智能技術服務專業(yè)的建設緊密圍繞人工智能技術與應用素質培養(yǎng)展開,高度重視學生實踐能力的鍛煉與職業(yè)資格認證的獲取。通過將理論教學體系與實踐能力培養(yǎng)體系有機結合,靈活運用多種教學形式,致力于為產業(yè)輸送實用型專業(yè)人才。與此同時,《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》明確要求高校加快人工智能科技創(chuàng)新基地建設,全面推動人工智能領域的創(chuàng)新發(fā)展,為專業(yè)人才培養(yǎng)提供更為堅實的科研支撐與實踐平臺。
二、知識體系
人工智能作為一門典型的邊緣學科,巧妙融合自然科學與社會科學的多元領域,構建起交叉學科體系。這種跨學科特性賦予人工智能研究得天獨厚的優(yōu)勢,使其能夠廣泛借鑒并靈活應用多學科的理論與方法,進而在模擬、延伸和擴展人類智能的征程中取得了令人矚目的巨大進步。
對于高職階段學習人工智能技術服務專業(yè)的學生而言,其知識學習版圖涵蓋多個關鍵領域。微電子技術為學生理解芯片等硬件基礎提供了核心支撐;計算機技術是實現(xiàn)人工智能算法運行與數(shù)據(jù)處理的關鍵依托;電子信息技術則為信息的傳輸與感知筑牢根基;軟件工程助力學生掌握程序開發(fā)與系統(tǒng)設計的技能;通信技術保障數(shù)據(jù)的高效傳輸與交互;網絡安防技術確保人工智能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這些豐富多元的知識領域相互交織、協(xié)同作用,為學生搭建起堅實的技術知識框架,幫助他們深入理解并靈活應用人工智能的基本原理與核心技術,為未來投身人工智能產業(yè)奠定扎實的知識基礎。
三、人才培養(yǎng)
3.1 需求分析
人工智能的迅猛發(fā)展正在引發(fā)各行業(yè)的深刻變革,從醫(yī)療診斷到自動駕駛,從智能制造到智慧金融,其影響力無處不在。特別是在計算機視覺和大規(guī)模神經網絡等關鍵技術的推動下,人工智能的應用已滲透至日常生活的各個角落。
然而,隨著人工智能技術的快速發(fā)展,應用型專業(yè)人才的短缺成為限制其進一步發(fā)展的主要瓶頸。為解決這一問題,高校、企業(yè)和政府需共同努力,采取多方面措施加強人工智能應用型人才的培養(yǎng):
高校:應增加相關課程設置,強化實踐教學環(huán)節(jié),并通過與企業(yè)的合作開展實習實訓項目,使學生能夠更好地掌握人工智能技術的實際應用。
企業(yè):可通過內部培訓和外部招聘等方式提升員工在人工智能領域的技能水平。
政府:應出臺鼓勵政策,支持高校、企業(yè)和研究機構之間在人工智能人才培養(yǎng)方面的合作與創(chuàng)新。
3.2 培養(yǎng)目標
專業(yè)代碼610217所對應的是高等職業(yè)教育中的人工智能技術服務專業(yè),旨在培養(yǎng)具備以下知識和技能的高級技術應用型人才:
核心技能:包括計算機編程技術、Python語言高級開發(fā)、人工智能數(shù)學基礎以及機器學習算法等。
應用領域:畢業(yè)生將能夠在智能交通、環(huán)境保護、公共安全、智能家居、工業(yè)監(jiān)測和個人健康等多個領域進行系統(tǒng)開發(fā)和應用。
綜合素質:強調學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神、邏輯推理能力、綜合分析能力、實踐動手能力和自主學習能力。
該專業(yè)的教育模式注重理論與實踐相結合,采用課堂教學、實驗實訓、項目實踐等多種形式,確保學生不僅掌握人工智能技術的基本原理和方法,還能熟練運用相關的編程語言和開發(fā)工具。通過參與實際項目,學生可以鍛煉自己的應用能力和創(chuàng)新能力。
此外,為了增強與行業(yè)的對接,該專業(yè)積極與企業(yè)合作,共同開展實習實訓和校企合作項目,為學生提供更多實踐機會和職業(yè)發(fā)展資源。這種培養(yǎng)模式不僅有助于提高學生的就業(yè)競爭力,也為社會輸送了大量高素質的技術技能型人才,促進了人工智能技術在各行各業(yè)的廣泛應用和發(fā)展。
3.3 專業(yè)能力
1)客戶需求洞察與產品市場轉化能力
學生需具備深度剖析人工智能產品市場需求的能力,精準挖掘客戶潛在需求,并將其巧妙轉化為具有市場競爭力的產品。這意味著學生要熟練掌握市場調研方法,精準分析客戶需求,科學規(guī)劃產品方向。同時,能夠整合技術、市場、用戶需求等多維度信息,構建出貼合市場需求、具有競爭力的產品方案,推動人工智能產品從概念走向市場。
2)人工智能定制化解決方案構建能力
依據(jù)客戶的個性化需求,學生應能夠設計并提出定制化的人工智能解決方案。這要求學生熟悉各類算法、開發(fā)平臺以及技術棧,在充分考量技術可行性、成本效益、用戶體驗等因素的基礎上,制定出切實可行的方案,確保人工智能技術能夠精準對應客戶需求,實現(xiàn)高效應用。
3)人工智能編程與數(shù)學基礎能力
扎實掌握人工智能相關編程語言,如 Python、C++ 等,以及線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等數(shù)學基礎知識,是構建和實現(xiàn)人工智能系統(tǒng)的根基。學生需通過深入學習與實踐,熟練運用這些編程工具和數(shù)學原理,為人工智能系統(tǒng)的開發(fā)與優(yōu)化提供有力支持。
4)產品全生命周期技術保障能力
學生要能夠獨立完成人工智能產品的調試、測試與部署工作,確保產品性能穩(wěn)定、運行可靠。產品上線后,還需具備提供專業(yè)技術支持和維護的能力,及時解決用戶在使用過程中遇到的各類問題,保障產品的持續(xù)穩(wěn)定運行。
5)機器學習與深度學習核心技術掌握能力
熟練掌握機器學習、神經網絡、深度學習等前沿技術的基本原理和常用算法,并能將其靈活應用于實際問題的解決。學生需具備扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗,獨立完成模型訓練、優(yōu)化與部署,實現(xiàn)人工智能技術在不同場景下的有效應用。
6)面向對象程序設計能力
深入理解面向對象程序設計的思想和方法,熟練運用封裝、繼承、多態(tài)等特性,構建復雜的人工智能系統(tǒng)。通過這種方式,提高系統(tǒng)的可維護性、可擴展性和復用性,滿足人工智能應用日益增長的復雜性需求。
7)深度學習模型應用與優(yōu)化能力
熟悉各類深度學習模型的應用場景和性能特點,能夠根據(jù)實際需求精準選擇合適的模型,并進行有效的訓練和優(yōu)化。學生需積累豐富的模型訓練、調試、優(yōu)化實踐經驗,及時解決模型在實際應用中出現(xiàn)的問題,提升模型的性能和應用效果。
8)高級語言開發(fā)實現(xiàn)能力(以 C# 為例)
以 C# 為代表,學生要掌握高級編程語言,能夠運用其實現(xiàn)復雜的人工智能應用。這需要學生具備扎實的編程基礎,養(yǎng)成良好的編程習慣,編寫高效、可維護的代碼,確保人工智能應用的穩(wěn)定運行和持續(xù)升級。
9)編程語言熟練運用能力(以 Python 為例)
在人工智能領域,Python 是常用的編程語言。學生需熟練使用 Python,高效完成算法實現(xiàn)、數(shù)據(jù)處理、模型訓練等關鍵任務,充分發(fā)揮 Python 在人工智能開發(fā)中的優(yōu)勢,推動項目的順利進行。
10)項目執(zhí)行跟蹤與問題解決能力
在項目執(zhí)行過程中,學生要具備有效跟蹤項目進展的能力,及時發(fā)現(xiàn)并解決項目中出現(xiàn)的問題,確保項目順利推進。這要求學生具備良好的項目管理和溝通協(xié)調能力,能夠與團隊成員緊密合作,共同攻克項目中的難題,保障項目按時、高質量完成。
3.4 就業(yè)展望與崗位剖析
人工智能技術服務專業(yè),作為一個融合了挑戰(zhàn)與機遇的前沿領域,為畢業(yè)生鋪設了寬廣的職業(yè)道路。他們憑借深厚的技術底蘊與實踐經驗,能在眾多企事業(yè)單位中綻放光彩,為企業(yè)的智能化轉型與升級注入強勁動力。
3.4.1 基石崗位:技術支持與維護
對于初出茅廬的畢業(yè)生而言,他們可投身于人工智能產品和系統(tǒng)的制造、測試、運維及管理等關鍵環(huán)節(jié)。這些崗位側重于對人工智能基礎知識的精通與運用,要求畢業(yè)生能夠熟練進行系統(tǒng)部署、配置及日常維護工作。同時,良好的問題解決能力也是應對系統(tǒng)運行挑戰(zhàn)的素質。
3.4.2 進階崗位:技術研發(fā)與創(chuàng)新
對于技術實力出眾的畢業(yè)生,他們有機會邁向更高層次的技術崗位,如人工智能助理工程師、機器學習工程師及計算機視覺工程師等。這些崗位不僅要求扎實的技術根基,更看重畢業(yè)生的研發(fā)潛力與創(chuàng)新思維。他們將在人工智能技術的探索與應用中發(fā)揮關鍵作用,為企業(yè)打造更高效、智能的解決方案。
3.4.3 崗位細分與職責概覽
人工智能實施工程師:負責項目的落地執(zhí)行,涵蓋系統(tǒng)安裝、調試及優(yōu)化等關鍵環(huán)節(jié)。
人工智能運營工程師:專注于系統(tǒng)的日常運營與管理,確保系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
人工智能運維工程師:致力于系統(tǒng)的監(jiān)控與維護,保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與高效性能。
人工智能助理工程師:輔助高級工程師進行技術研發(fā)與實施,積累實戰(zhàn)經驗。
人工智能測試工程師:承擔產品的測試任務,確保產品質量的可靠與穩(wěn)定。
人工智能技術支持工程師(FAE):為客戶提供專業(yè)技術支持與解決方案,解決客戶難題。
人工智能工程師:全面負責項目規(guī)劃、實施與運營,是項目的靈魂人物。
機器學習工程師:專注于機器學習算法的研發(fā)與應用,為企業(yè)提供精準預測與決策支持。
人工智能產品銷售:負責產品的市場推廣與銷售,與客戶建立穩(wěn)固的合作關系,推動業(yè)務增長。
綜上所述,人工智能技術服務專業(yè)的畢業(yè)生在就業(yè)市場上擁有廣闊的發(fā)展前景,他們將在各自崗位上發(fā)揮重要作用,共同推動人工智能技術的蓬勃發(fā)展。
四、職業(yè)證書
五、專業(yè)學習領域課程必修課
表1:專業(yè)學習領域課程體系設置表
表2:基于工作過程的專業(yè)學習領域課程體系詳細設計
表3:人工智能技術服務專業(yè)課程結構分析圖
六、人工智能實訓室建設方案
在人工智能技術迅猛發(fā)展的時代浪潮下,企事業(yè)單位對擁有高素質技術應用能力的專業(yè)人才的渴求與日俱增。為精準對接這一市場需求,人工智能技術服務專業(yè)順勢崛起,其核心使命是多方位培養(yǎng)適配行業(yè)發(fā)展的人工智能應用型人才。
該專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中,高度重視理論知識與實操能力的協(xié)同發(fā)展。學生不僅要構建起扎實的理論知識體系,更要具備強大的實際操作能力。因此,在教學架構中,實訓環(huán)節(jié)占據(jù)著舉足輕重的地位,與傳統(tǒng)課堂講授相輔相成。而實訓室的建設,則成為實現(xiàn)這一教學目標的關鍵環(huán)節(jié)。
一個功能完備的實訓室,應當為學生提供充足的實踐操作空間,搭建起理論知識與實際應用之間的橋梁,助力學生將課堂所學轉化為實實在在的操作技能。在這樣的實訓環(huán)境中,學生能夠深入探究人工智能產品的組件構成、系統(tǒng)架構原理、部署流程細節(jié)以及運行流程要點,多方位、深層次地掌握人工智能技術的應用核心。
此外,實訓設備的選型也直接關系到實訓教學的質量與效果。為使學生深度融入行業(yè)應用場景,實訓設備的選取必須緊密依托實際行業(yè)應用,對主流人工智能產品進行科學合理的模型化重構。通過這樣的設備,學生和教師能夠實現(xiàn)與人工智能行業(yè)應用的無縫對接,輕松將抽象的理論知識具象化為實際應用成果。這種教學模式不僅能夠顯著提升學生的實踐能力,更能讓他們在實際操作過程中,深度領悟人工智能技術的核心原理與應用價值,為未來投身人工智能行業(yè)筑牢堅實的基礎。
6.1 實訓設備
1、設備外觀
人工智能AIoT實訓裝置
人工智能小車
人工智能視覺實訓平臺
人工智能語音實訓平臺
2,主控系統(tǒng)參數(shù)
1.CPU處理器:雙核ARMCortex-A72+四核ARMCortex-A53,CPU主頻1.8GHz×2+1.4GHz×4。
2.AI加速器:
①內存1GBLPDDR。
②存儲8GBEMMC。
③支持8bit運算,運算性能3.0TOPS。
④支持TensorFlow、Caffe、ONNX、Darknet模型。
⑤支持OpenCL/OpenVX。
⑥支持主流Linux系統(tǒng);USB3.0接口。
3.NPU人工智能神經網絡處理器:
①集成神經網絡處理器NPU,支持8bit/16bit運算,運算性能3.0TOPS。
②支持TensorFlow、Caffe、Pytorch、Mxnet、Darknet、onnx等多種模型。
③提供AI開發(fā)工具,支持模型快速轉換。
4.GPU圖形處理器:
①四核GPU:ARMMali-T860MP4性能。
②支持OpenGLES1.1/2.0/3.0/3.1,OpenVG1.1,OpenCL,DX11。
③支持AFBC(幀緩沖壓縮)。
5.VPU視頻處理器:
①支持4KVP9and4K10bitsH265/H264視頻解碼,60fps。
②支持1080P多格式視頻解碼(VC-1,MPEG-1/2/4,VP8)。
③支持1080P視頻編碼,支持H.264,VP8格式視頻后期處理器:反交錯、去噪、邊緣/細節(jié)/色彩優(yōu)化。
6.2 產品架構
6.3 產品功能
6.4 技術優(yōu)勢
1. 強大的硬件功能
該實訓平臺的核心板采用高性能的六核ARM 64位處理器,包括雙核Cortex-A72和四核Cortex-A53,主頻高達1.8GHz。此外,它還配備了強大的GPU(四核ARM Mali-T860 MP4)和專用的人工智能NPU,支持8bit/16bit運算,運算性能高達3.0TOPs。內存和存儲方面,配置了6GB LPDDR3內存和32GB eMMC存儲。通信協(xié)議方面,支持TCP/IP、WIFI、藍牙等多種方式,并配備了豐富的外設接口,如SPI、IIC、UART、GPIO等,充分滿足學生和教師在不同學習和開發(fā)場景下的需求。
2. 廣泛支持深度學習框架
唯眾人工智能AI實訓平臺支持TensorFlow、Keras、Caffe、Mxnet、Pytorch等多種主流深度學習框架,并預裝了TensorFlow、Keras、YoLo v3的開發(fā)環(huán)境和依賴。這種廣泛的框架支持使得用戶可以根據(jù)自己的熟悉程度靈活選擇框架進行學習和開發(fā)。
3. 零編程支持
通過ESP32模塊和MicroPython開發(fā)語言,唯眾人工智能AI實訓平臺允許學生和教師無需深入了解底層知識即可結合平臺的識別結果創(chuàng)建AIoT典型行業(yè)應用的小型模型。這種零編程的方式顯著降低了學習和開發(fā)的門檻,讓更多人能夠參與到人工智能和物聯(lián)網的應用中來。
4. 物聯(lián)網的融合
在硬件設計上,唯眾人工智能AI實訓平臺考慮了物聯(lián)網、人工智能和嵌入式三個專業(yè)的需求,使得一臺設備可以滿足多個專業(yè)的實訓需求。這種多功能設計大大提高了設備的利用率,減輕了學校實訓室場地和資金的壓力。
5. 可視化界面設計工具
唯眾提供的可視化界面設計工具為師生提供了一個圖形化的界面設計環(huán)境,通過簡單的拖拽和移動控件即可完成頁面設計。這種工具大幅降低了AIoT應用程序開發(fā)的難度,即使是沒有編程基礎的學生和教師也能快速上手。
6. 模型轉換支持
唯眾人工智能AI實訓平臺提供了模型轉換工具,可將X86架構計算機生成的模型轉換為ARM64架構平臺能運行的模型,解決了跨平臺部署的問題,確保項目可以在不同的硬件平臺上順利運行。
7. 完整的開發(fā)環(huán)境
唯眾人工智能AI實訓平臺提供了包括TensorFlow、Keras、Python、OpenCV、PIL、gcc、scipy等在內的完整開發(fā)環(huán)境,學生和教師無需自行搭建復雜的開發(fā)環(huán)境,可以直接開始實訓項目的學習。平臺還提供了基礎環(huán)境鏡像包,方便用戶隨時恢復初始狀態(tài)。此外,唯眾的技術團隊會定期更新開發(fā)環(huán)境以適配新的業(yè)務場景,確保平臺的持續(xù)更新和發(fā)展。
綜上所述,唯眾人工智能AI實訓平臺憑借其強大的硬件功能、廣泛的支持框架、零編程支持、物聯(lián)網融合、可視化設計工具、模型轉換支持以及完整的開發(fā)環(huán)境,為學生和教師提供了一個高效、便捷且功能全面的學習和開發(fā)平臺,極大地促進了人工智能教育的發(fā)展和技術人才的培養(yǎng)。
6.5 實訓室建設內容與空間設計優(yōu)化版
1. 體驗區(qū)
l 展示大屏:通過實時演示AI技術的應用實例,如人臉識別和物體識別,讓參觀者直觀感受AI的魅力。
l 產品展示平臺:提供一個空間放置并演示多樣化的AI產品,例如智能機器人和智能家居設備等,以激發(fā)創(chuàng)意靈感。
l 創(chuàng)客作品展覽:專門展示師生共同開發(fā)的AI項目,旨在激勵學生的創(chuàng)新精神與興趣愛好。
l 硬件模型展區(qū):陳列AI技術中關鍵的硬件組件,比如GPU、CPU及各類傳感器,幫助理解技術背后的物理基礎。
l 文化墻:以圖文并茂的方式介紹AI的歷史發(fā)展及其廣泛應用領域,并闡述實訓室的核心理念與目標。
l 智能燈光系統(tǒng):運用AI技術實現(xiàn)燈光的智能化調節(jié),增強互動性和趣味性。
2. 實訓區(qū)
1)硬件設施
l 唯眾AIoT實訓裝置:為學習物聯(lián)網與人工智能的結合提供了實踐環(huán)境。
l 視覺實訓平臺:專注于計算機視覺技術的實際操作和應用。
l 語音實訓平臺:針對語音識別與合成的實驗練習。
l 創(chuàng)新實踐小車:支持機器人技術和自主導航技術的學習。
l PC工作站:配備必要的軟件環(huán)境,用于編程和數(shù)據(jù)分析工作。
l 實訓工位:確保每個工位都有充足的電源和網絡接口,保障實訓活動順利進行。
2)軟件資源
l IT教學云平臺:提供豐富的在線課程和學習資料,方便學生自學。
l 虛擬實訓平臺:模擬真實場景,支持遠程實訓。
l 一站式融合云平臺:集成多種AI工具和服務,簡化學習流程。
l 圖形化編程工具:特別適合編程新手,降低入門難度。
l UI設計工具:用于創(chuàng)建AI應用程序的用戶界面。
3)教育資源庫
l 涵蓋從基礎到高級的AI相關知識體系,包括但不限于視覺、語音處理、綜合項目案例以及特定技術框架(如Python、TensorFlow)的教學資源。此外,還提供Linux操作系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)處理(Hadoop和Spark)的基礎教育材料。
3. 組裝測試區(qū)
l 組裝區(qū)域:配置齊全的工具和充足的空間,便于學生進行AI設備的組裝和調試工作。
l 專業(yè)工具套裝:包含螺絲刀、焊接設備、示波器等必要工具,滿足不同需求。
l 測試賽道:專為評估機器人的導航能力和移動性能而設。
l 測試模塊:提供一系列傳感器和執(zhí)行器,用于全面檢測AI設備的功能表現(xiàn)。
實訓室建設內容分布圖
人工智能體驗廳效果圖
人工智能實訓室效果圖
人工智能實訓室效果圖
七、教學支持
7.1 理論教學
唯眾在人工智能教育領域的產品線覆蓋了從職業(yè)教育到本科教育的全學段需求,為學校提供了完整的教學解決方案。通過豐富的教學資源和實訓設備,唯眾有效解決了人工智能課程開設過程中面臨的師資短缺、教學資源不足、實訓條件有限以及行業(yè)應用對接困難等問題。其核心平臺——IT教學云平臺,為師生提供了便捷的學習與教學工具,顯著提升了教學效率。
在教學資源方面,唯眾構建了系統(tǒng)化的人工智能課程體系,涵蓋從基礎到高階的多方位內容:
基礎課程:如《Linux基礎》、《Python基礎》,幫助學生打下扎實的編程和系統(tǒng)操作基礎。
進階課程:如《Python進階》、《TensorFlow進階》,深入講解人工智能核心技術。
應用課程:如《Python網絡爬蟲》、《Hadoop生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境搭建》、《Spark大數(shù)據(jù)分析》,緊密結合行業(yè)需求,培養(yǎng)學生的實踐能力。
此外,唯眾還提供了一系列人工智能前沿技術的高級課程資源,包括數(shù)據(jù)處理、神經網絡、計算機視覺和自然語言處理等熱門方向。這些課程不僅緊跟技術發(fā)展趨勢,還通過配套的教程、課件、教案和示例源碼,為師生提供了全面的學習支持。教師可以借助這些資源高效備課,學生則能夠在IT教學云平臺上自主學習,實現(xiàn)理論與實踐的深度融合。
7.2 實操實訓
唯眾人工智能實訓設備以解決學校實訓室建設中的核心痛點為目標,針對師資不足、資金有限以及師生上手難度大等問題,提供了一站式解決方案,顯著降低了人工智能實訓的門檻。
唯眾的實訓設備采用預配置系統(tǒng)鏡像的設計理念,將開發(fā)環(huán)境、工具和資源集成到平臺中,師生無需花費大量時間搭建環(huán)境即可快速進入實訓環(huán)節(jié)。這種設計不僅提高了實訓效率,還減少了因環(huán)境配置問題導致的失敗率,使師生能夠專注于項目開發(fā)與實踐。
實訓資源覆蓋人工智能的多個關鍵領域,包括:
人工智能基礎:幫助學生掌握核心概念和技術。
機器學習與深度學習:涵蓋算法設計與模型訓練。
計算機視覺與自然語言處理:聚焦前沿技術應用。
大數(shù)據(jù)與分布式計算:包括Hadoop生態(tài)開發(fā)和Spark大數(shù)據(jù)分析,滿足行業(yè)對大數(shù)據(jù)處理能力的需求。
此外,唯眾的實訓項目注重可視化與實用性,學生能夠在短時間內完成可見、可操作的實訓任務,從而增強學習成就感和實踐能力。這種設計不僅提升了學生的學習興趣,也為教師提供了高效的教學工具,助力學校培養(yǎng)符合行業(yè)需求的高素質人工智能人才。
1.人工智能基礎資源包:
人工智能基礎資源包是唯眾人工智能實訓平臺的核心組成部分,旨在為初學者提供一站式環(huán)境依賴搭建服務。該資源包全面集成了人工智能開發(fā)所需的基礎軟件環(huán)境和開發(fā)調試工具,顯著簡化了學生的準備工作,使其能夠快速投入實際項目開發(fā)。
核心內容:
1)Python編程語言
Python作為人工智能領域的語言,以其簡潔的語法、豐富的庫資源和強大的社區(qū)支持,成為大家實現(xiàn)各類人工智能應用的理想工具。資源包內置Python環(huán)境,為大家提供了靈活且高效的開發(fā)平臺。
2)TensorFlow深度學習框架
TensorFlow作為深度學習的代表性框架,提供了高效的數(shù)值計算和模型訓練功能,支持學習者輕松構建和訓練復雜的神經網絡模型。無論是學術研究還是實際應用,TensorFlow都是重要的工具。
3)其他常用工具與庫
YoLo:用于目標檢測的高效算法。
OpenCV:廣泛應用于圖像處理和計算機視覺的庫。
PIL:用于圖像處理的Python庫。
MU:輕量級Python集成開發(fā)環(huán)境,適合快速開發(fā)與調試。
MQTT.fx:MQTT協(xié)議客戶端工具,支持物聯(lián)網通信開發(fā)。
這些工具和庫為學生提供了全面的功能支持,極大地提升了開發(fā)效率和體驗。
2.人工智能視覺資源包:
人工智能視覺資源包專注于計算機視覺領域的實踐與應用,涵蓋從基礎操作到高級技術的多方位實驗內容,幫助學生深入掌握視覺處理的核心技能。
實驗分類與內容:
1)圖像基本操作類
滑塊控制三原色實驗:通過調整紅、綠、藍三原色分量,觀察圖像顏色變化,理解色彩模型的基本原理。
2)圖像檢測類
輪廓邊界框檢測實驗:檢測圖像中的物體輪廓,并用邊界框標記。
表面劃痕檢測實驗:識別物體表面的劃痕或缺陷。
行人檢測實驗:在視頻或圖像中定位行人位置。
車牌目標識別實驗:識別圖像中的車牌號碼。
人臉檢測實驗:檢測圖像中的人臉位置。
3)圖像變換類
圖像黑白變換實驗:將彩色圖像轉換為黑白圖像。
圖像灰度變換實驗:將彩色圖像轉換為灰度圖像。
圖像取反變換實驗:對圖像進行顏色取反操作。
圖像銳化變換實驗:增強圖像的細節(jié)和邊緣。
4)圖像修復類
圖像污點修復實驗:去除圖像中的污點或噪聲,恢復圖像質量。
5)圖像識別類
紅綠燈識別實驗:在交通場景中識別紅綠燈狀態(tài)。
字符識別實驗:識別圖像中的文字或數(shù)字。
貓狗分類實驗:區(qū)分圖像中的貓和狗。
車牌識別實驗:識別車牌上的文字和數(shù)字。
人臉識別實驗:識別圖像中的人臉并進行身份驗證。
目標檢測實驗:檢測圖像中的特定目標物體。
手勢識別實驗:識別人的手勢動作。
6)圖像跟蹤類
目標跟蹤器實驗:在視頻序列中持續(xù)跟蹤特定目標。
圖像采集監(jiān)控實驗:使用攝像頭進行實時圖像采集和監(jiān)控。
智能監(jiān)控云臺實驗:控制云臺攝像頭實現(xiàn)智能監(jiān)控功能。
7)雙目類
雙目標定實驗:校準雙目攝像頭系統(tǒng),確保圖像采集的準確性。
雙目校正實驗:對雙目攝像頭采集的圖像進行幾何校正。
雙目測距實驗:利用雙目視覺原理估計物體的距離。
8)三維圖像類
三維立體空間重建實驗:從二維圖像中重建三維場景或物體,探索立體視覺的應用。
行人檢測效果圖
人臉微笑識別效果圖
3.人工智能語音資源包
人工智能語音資源包專注于語音處理技術的實踐與應用,涵蓋從語音采集到語音合成的全流程實驗內容,幫助學生深入掌握語音處理的核心技術。
實驗分類與內容:
1)語音采集類
語音采集、語音波形顯示、語音編碼、語音采樣頻率轉換等。
2)語音信號類
語音信號強度分析、白噪聲信號生成、語音短時傅里葉變換、音頻自動增益控制等。
3)語音檢測類
語音端點檢測:識別語音信號的起始和結束點。
4)語音噪聲類
語音增強:提升語音信號的質量。
語音添加噪聲:模擬不同噪聲環(huán)境下的語音信號。
5)語音模型類
LSTM聲學模型訓練:構建和訓練基于LSTM的聲學模型。
情感分析:通過語音分析說話者的情感狀態(tài)。
知識圖譜關系抽?。簭恼Z音數(shù)據(jù)中提取知識圖譜關系。
6)聲源定位類
實時聲源定位:確定聲源的空間位置。
7)語音識別類
語音識別:將語音轉換為文本。
分詞識別:對文本進行分詞處理。
詞性標注:標注文本中每個詞的詞性。
命名實體識別:識別文本中的命名實體(如人名、地名等)。
8)語音合成類
語音合成:將文本轉換為自然流暢的語音。
知識圖譜關系抽取效果圖
4.人工智能項目綜合案例資源包
1)手寫數(shù)字識別項目案例 WZ-AISZ-V1.0
項目簡介:基于MNIST數(shù)據(jù)集的手寫數(shù)字識別。MNIST 是一個包含 60000 張手寫數(shù)字圖片的數(shù)據(jù)庫,其中 50000 張用于訓練,10000 張用于測試,每張圖片的像素為 28 * 28。
實驗過程:數(shù)據(jù)加載、模型構建、數(shù)據(jù)訓練、數(shù)據(jù)測試、手寫數(shù)字推理。
MNIST數(shù)據(jù)集圖
2)人臉識別系統(tǒng)項目案例 WZ-AIRL-V1.0
項目簡介:基于卷積神經網絡(CNN)的人臉識別技術。通過攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,自動檢測和跟蹤人臉,并進行身份識別。
實驗過程:制作人臉數(shù)據(jù)集、CNN神經網絡模型訓練、人臉檢測、人臉識別推理。
3)情感燈控系統(tǒng)項目案例 WZ-AIBQ-V1.0
項目簡介:融合人臉檢測、表情識別與燈光控制技術的智能系統(tǒng)。通過分析面部表情,實時調整環(huán)境燈光的顏色和亮度,營造與情緒匹配的氛圍。
應用領域:心理學研究、智能機器人互動、智能監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、動畫制作等。
實驗過程:人臉檢測、特征點提取、模型構建、模型訓練、模型部署、模型推理。
4)性別識別項目案例 WZ-AIXB-V1.0
項目簡介:基于卷積神經網絡(CNN)的性別識別技術。通過分析圖像中的人臉特征,預測人物的性別。
實驗過程:人臉檢測、特征點提取、模型加載、參數(shù)對比、模型輸出及結果可視化。
5. 智能家居系統(tǒng)項目案例 WZ-AIYY-V1.0
1)項目概述:
智能家居系統(tǒng)通過捕捉和分析語音信號,實現(xiàn)了對家用電器的智能化控制。該系統(tǒng)基于RNN(循環(huán)神經網絡)的語音識別技術,展示了語音識別技術在現(xiàn)實生活中的實際應用。
2)技術背景:
語音識別是一門多學科交叉的技術,涵蓋了信號處理、模式識別、概率論和信息論、發(fā)聲機理和聽覺機理,以及人工智能等多個領域。近二十年來,隨著技術的不斷進步,語音識別已從實驗室研究走向了廣泛的應用市場。
3)未來展望:
語音識別技術在未來十年內預計將在工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務以及消費電子產品等多個領域得到廣泛應用,為人們的生活帶來更加便捷和智能的體驗。
4)技術重要性:
語音識別技術的重要性已得到廣泛認可。1997年,語音識別聽寫機在某些領域的應用被美國新聞界評為當年計算機發(fā)展的重要事件之一。許多專家也一致認為,語音識別技術是2000年至2010年間信息技術領域最重要的科技發(fā)展技術之一。
5)項目實驗過程:
語音提取
語音信號預處理
模型加載
模型推理
6. 智能游戲交互系統(tǒng)項目案例 WZ-AIYX-V1.0
1)項目概述:
智能游戲交互系統(tǒng)結合了語音識別、物聯(lián)網傳輸協(xié)議和點陣控制顯示技術,為用戶帶來了一種全新的游戲體驗。該系統(tǒng)以經典的貪吃蛇游戲為基礎,通過用戶發(fā)出的語音指令來控制貪吃蛇的移動路徑,從而增強了游戲的互動性和趣味性。
2)項目實驗過程:
語音提取
語音信號預處理
模型加載
模型推理
預測分析
數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)解析
命令執(zhí)行
7. 智能識別監(jiān)控系統(tǒng)項目案例 WZ-AIYO-V1.0
1)項目概述:
智能識別監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于深度學習的系統(tǒng),其核心在于使用了YOLO v3(You Only Look Once, version 3)模型進行實時目標檢測。YOLO系列算法自推出以來,以其高效的速度和準確性在目標檢測領域獲得了廣泛的認可。YOLO v3作為該系列的新版本,進一步提升了檢測精度,尤其是在識別小目標方面有著顯著的表現(xiàn)。
2)技術優(yōu)勢:
高效性: YOLO v3以其快速的處理速度著稱,適用于實時監(jiān)控場景。
準確性: 在目標檢測任務中,YOLO v3表現(xiàn)出色,特別是在小目標識別方面。
廣泛應用: 該技術可應用于安防監(jiān)控、智能交通、工業(yè)檢測等多個領域。
3)項目實驗過程:
數(shù)據(jù)采集與預處理
模型訓練與優(yōu)化
實時目標檢測
結果分析與反饋
YOLO v3架構圖
智能識別監(jiān)控系統(tǒng)效果圖
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。