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“人工智能+物聯(lián)網(wǎng)”（智聯(lián)網(wǎng)）實驗室建設方案

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更新時間：2021-10-13 17:25:35瀏覽次數(shù)：658次

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產(chǎn)品簡介

人工智能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期從1956年起，人工智能技術(shù)經(jīng)過兩起兩落的發(fā)展后，隨著信息技術(shù)快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)快速普及，迎來了第三次高速成長

詳細介紹

人工智能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期

從 1956 年起，人工智能技術(shù)經(jīng)過兩起兩落的發(fā)展后，隨著信息技術(shù)快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)快速普及，迎來了第三次高速成長。

“人工智能+物聯(lián)網(wǎng)”成為行業(yè)熱點

自2017年開始，“AIoT”一詞便開始頻頻刷屏，成為物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)熱詞。“AIoT”即“AI+IoT”，指的是人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實際應用中的落地融合。當前，已經(jīng)有越來越多的人將AI與IoT結(jié)合到一起來看，AIoT作為各大傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級的通道，已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。

從AIoT發(fā)展路徑來看，當前行業(yè)人士普遍認為，其將經(jīng)歷單機智能、互聯(lián)智能到主動智能的三大階段。

單機智能指的是智能設備等待用戶發(fā)起交互需求，而這個過程中設備與設備之間是不發(fā)生相互聯(lián)系的。無法互聯(lián)互通的智能單品，只是一個個數(shù)據(jù)和服務的孤島，遠遠滿足不了人們使用需求。要取得智能化場景體驗的不斷升級、優(yōu)化，首先需要打破的是單品智能的孤島效應。而互聯(lián)智能場景，本質(zhì)上指的是一個相互互聯(lián)互通的產(chǎn)品矩陣，因而，“一個大腦（云或者中控），多個終端（感知器）”的模式成為必然。主動智能指的是智能系統(tǒng)根據(jù)用戶行為偏好、用戶畫像、環(huán)境等各類信息，隨時待命，具有自學習、自適應、自提高能力，可主動提供適用于用戶的服務，而無需等待用戶提出需求，正如一個私人秘書。

人工智能行業(yè)人才需求分析

人工智能的興起廣泛帶動了不同行業(yè)的變革。以計算機視覺及大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡為代表的技術(shù)突破，為人工智能的實際應用創(chuàng)造了成熟條件。目前，人工智能的快速發(fā)展與專業(yè)人才尤其是應用型人才匱乏的矛盾顯得尤為突出。因此，培養(yǎng)熟悉硬件、掌握AI 相應模塊使用方法的應用型人才是目前各個企業(yè)和機構(gòu)的當務之急，對人工智能應用型人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。

我國人工智能專業(yè)發(fā)展背景

2017年《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》提出，要建設人工智能學科。完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設立人工智能專業(yè)，推動人工智能領(lǐng)域一級學科建設。教育發(fā)展研究中心高教室主任馬陸亭指出，一級學科本身即知識體系，同時也是一種制度安排。當一個專業(yè)方向重要到一定程度時，國家層面設立人工智能學科意味著該領(lǐng)域?qū)⒂懈嗟馁Y金和項目，吸引更多的優(yōu)秀人才投身到學術(shù)共同體。同時，分散在各個院系的人才培養(yǎng)將更加體系化，這對于國家在新一輪科技浪潮中走在世界前列將產(chǎn)生推動作用。

2018年4月，印發(fā)《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》?！缎袆佑媱潯诽岢?，支持高校在計算機科學與技術(shù)學科設置人工智能學科方向，完善人工智能的學科體系，推動人工智能領(lǐng)域一級學科建設;形成“人工智能+X”復合專業(yè)培養(yǎng)新模式，到2020年建設100個“人工智能+X”復合特色專業(yè)，建立50家人工智能學院、研究院或交叉研究中心。
科學技術(shù)司司長雷朝滋介紹了布局《行動計劃》的情況：在2018年認定的*612個“新工科”研究與實踐項目中，布局建設了57個人工智能類項目;截至2017年12月，全國共有71所高校圍繞人工智能領(lǐng)域設置了86個二級學科或交叉學科。

在高校學科專業(yè)設置方面，雷朝滋表示，鼓勵有條件的高校在充分論證的基礎上建立人工智能學院、人工智能研究院或人工智能交叉研究中心，多種方式開展高層次人才培養(yǎng);鼓勵高校對照國家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求布點人工智能相關(guān)專業(yè)、設立相關(guān)二級學科或交叉學科，積極推動科教結(jié)合、產(chǎn)教融合協(xié)同育人的模式創(chuàng)新。
同時，支持高校在“雙”建設中，加大對人工智能領(lǐng)域相關(guān)學科的投入;支持高校通過高?；究蒲袠I(yè)務費，加強對從事基礎性研究、公益性研究的拔尖人才和優(yōu)秀創(chuàng)新團隊的穩(wěn)定支持。

Arm大學教育計劃

Arm教育計劃是Arm中國中專門負責教育的部門。Arm教育計劃將高等教育機構(gòu)與豐富的Arm產(chǎn)品聯(lián)系起來，為教育者、研究人員、大學生乃至中小學生提供教學資料、硬件平臺、軟件開發(fā)工具、IP和資源，支持將Arm技術(shù)用作教育用途，致力于通過Arm創(chuàng)新生態(tài)推動教育改革和集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)。Arm教育計劃定期舉辦技術(shù)研討會、師資培訓、分享名師名課、開展實訓，為教育者和學生提供一個交流的平臺，幫助他們掌握基于Arm的*技術(shù)。

為什么選擇“嵌入式人工智能”？

人工智能的趨勢：智能化向端側(cè)遷移，端云結(jié)合。
云：數(shù)據(jù)挖掘、算法訓練
端：推理，產(chǎn)生高質(zhì)量數(shù)據(jù)（信息）

全面滲透金融、醫(yī)療、安防、零售、制造業(yè)、以及家庭等全行業(yè)，典型應用AIoT。

嵌入式人工智能技術(shù)框架

嵌入式人工智能部分課程建設思路

一、基礎模塊	二、智能科學與技術(shù)模塊	三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模塊	四、嵌入式系統(tǒng)模塊
1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)	1.人工智能導論	1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論	1.Linux操作系統(tǒng)基礎
2.程序設計基礎（C/Python）	2.人工智能原理	2.物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)	2.Linux高級編程
3.計算機網(wǎng)絡與通信	3.機器學習	3.自動識別技術(shù)及應用	3.嵌入式微處理器技術(shù)及應用
4.操作系統(tǒng)	4.計算機視覺	4.傳感器原理及應用	4.開源硬件應用開發(fā)
5.微型計算機原理及應用	5.智能機器人	5.物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)	5.嵌入式系統(tǒng)設計
6.單片機基礎	6.模式識別	6.物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)設計	6.嵌入式操作系統(tǒng)
7.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理	7.數(shù)據(jù)挖掘	7.窄帶物聯(lián)網(wǎng)	7.嵌入式軟件設計及開發(fā)
	8.自然語言處理	8.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
	9.智能移動軟件開發(fā)技術(shù)
	10.數(shù)據(jù)科學
	11.深度學習框架及應用

實驗室建設內(nèi)容：

人工智能產(chǎn)業(yè)尚處于一個發(fā)展的初步階段，隨著標準的制定、核心技術(shù)的研發(fā)與普及，將會衍生至各產(chǎn)業(yè)行業(yè)的眾多技術(shù)變革與應用。為此學校在實訓室的建設方面需要有一定的前瞻性。

實驗室建設設分為兩大功能區(qū)域（教學實訓區(qū)、應用展示區(qū)）、四個平臺（EAIDK教學實驗箱、EAIDK教學實戰(zhàn)案例、EAIDK教學實訓系統(tǒng)、人工智能在線教學及考評測試系統(tǒng)）和配套課程，具體建設內(nèi)容如下：

EAIDK教學實訓系統(tǒng)

EAIDK教學實訓系統(tǒng)作為新一代的人工智能實驗實訓教學產(chǎn)品，為人工智能技術(shù)理論學習的實踐系統(tǒng)。涵蓋Python與數(shù)據(jù)分析，機器學習，深度學習，知識圖譜等學科。為學科學習中提供實踐訓練平臺。

EAIDK教學實驗箱

面向邊緣計算的人工智能開發(fā)套件。硬件平臺具備語音、視覺等傳感器數(shù)據(jù)采集能力，及適用于多場景的運動控制接口；智能軟件平臺支持視覺處理與分析、語音識別、語義分析、SLAM等應用的基礎平臺和主流開源算法，滿足算法應用開發(fā)、產(chǎn)品原型開發(fā)驗證等需求人工智能課程需求。
包含EAIDK-610教學開發(fā)板、EAIDK-310教學開發(fā)板、Arm視覺應用實驗箱、Arm視覺應用實驗箱（便捷版套件）、Arm物體分類檢測實驗箱、Arm語音識別實驗箱等設備。

案例名稱	說明
圖像采集	學習從硬件設備采集圖像數(shù)據(jù)并熟悉圖像格式（YUV，RGB）轉(zhuǎn)換，理解V4L2的概念
圖像處理	學習圖像處理的基本方法，了解各種圖像處理方法的功能
視頻編碼	學習視頻編碼的概念和方法，掌握使用硬件編碼器的方法，了解H264編碼標準
視頻解碼	學習視頻解碼的概念和方法，掌握使用硬件的方法，了解H264和H265編碼標準，了解RTSP協(xié)議
視頻分析之背景提取	學習視頻分析的概念，了解視頻中背景提取的方法
人臉檢測（傳統(tǒng)機器學習方法）	學習人臉檢測的概念，了解adaboost人臉檢測方法
目標檢測（深度學習方法）	學習目標檢測的概念，了解net-SSD目標檢測方法
人臉特征提?。ㄉ疃葘W習方法）	學習人臉特征提取的概念，了解LightCNN人臉提取方法
人臉識別系統(tǒng)	學習人臉識別系統(tǒng)的搭建方法，理解1:1，1:N等概念
雙目立體視覺	學習立體視覺的概念，掌握用雙目相機計算深度信息的方法
語音案例	在EAIDK-610上實現(xiàn)NS自動降噪
	在EAIDK-610上實現(xiàn)VAD檢測
	在EAIDK-610上實現(xiàn)MFCC特征提取
	在EAIDK-610上實現(xiàn)GMM+CNN模型
	MIC陣列陣型變換與信號處理
	ASR進階實驗-語音喚醒功能實戰(zhàn)
	ASR進階實驗-語音喚醒功能調(diào)優(yōu)
	ASR進階實驗-語音打斷功能實戰(zhàn)
	在EAIDK-610上實現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡
	在EAIDK-610上實現(xiàn)聲學庫的訓練
	在EAIDK-610上TTS功能實戰(zhàn)
	TTS進階實驗-TTS變速變調(diào)及合成語音自然度檢測

EAIDK教學實戰(zhàn)案例

通過工業(yè)制造、互聯(lián)網(wǎng)、科研所等不同行業(yè)領(lǐng)域的落地案例或行業(yè)的實際經(jīng)驗，以嵌入式系統(tǒng)為基礎，結(jié)合不同的擴展模塊，在視覺、語音、控制等不同方面為學生提供更為貼近企業(yè)實際需求的實用案例演練。
包含Arm AIOT 實驗箱、Arm雙路門禁實驗箱、Arm AI&AR實驗箱、Arm無人機實驗箱、Arm 無人車實驗箱等設備。

人工智能在線教學及考評測試系統(tǒng)

提供人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等相關(guān)基礎技術(shù)開源組件的理論知識、各組件的安裝部署配置等上機實訓手冊，以及運維監(jiān)控、性能優(yōu)化等知識寶典、提供教學環(huán)境上機操作實訓體驗。通過各個開源組件部署配置，以及定制開發(fā)，實現(xiàn)通用的云計算平臺（容器、DevOps）、大數(shù)據(jù)可視化平臺、人工智能平臺等符合企業(yè)需求的技術(shù)平臺，以及近似企業(yè)平臺的用戶操作體驗，提升專業(yè)技能。

教材名錄

2019年，ARM中國資助數(shù)百萬，聯(lián)合來自北京大學、北京郵電大學、武漢大學、同濟大學、哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱工程大學等近30所學校專家教授共同撰寫的42本教材，由人民郵電出版社出版。

序號	書名	序號	書名
1	人工智能原理	22	物聯(lián)網(wǎng)概論
2	腦科學導論	23	物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
3	人工智能學科基礎	24	射頻識別（RFID）原理與應用
4	大數(shù)據(jù)導論	25	窄帶物聯(lián)網(wǎng)原理及應用
5	計算智能	26	工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用
6	自然語言處理與深度學習	27	智能家居設計與實踐
7	人工智能導論	28	智慧交通信息服務體系與應用
8	計算機視覺	29	Linux操作系統(tǒng)基礎
9	機器學習原理與python實現(xiàn)	30	嵌入式系統(tǒng)導論
10	知識圖譜	31	嵌入式系統(tǒng)基礎-基于Arm Cortex-M微控制器系統(tǒng)
11	Python數(shù)據(jù)處理與挖掘	32	嵌入式系統(tǒng)設計
12	深度學習	33	Arm嵌入式系統(tǒng)及應用
13	智能自主體系統(tǒng)	34	智能嵌入式硬件系統(tǒng)開發(fā)實例教程
14	人工智能與區(qū)塊鏈：數(shù)字經(jīng)濟學視角的技術(shù)范式	35	基于Arm Cortex-M3核的SoC設計實驗教程
15	GPU編程	36	C++程序設計 ——現(xiàn)代方法
16	人工智能	37	Python高級程序設計
17	物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)	38	計算機網(wǎng)絡與通信
18	機器學習	39	微型計算機原理及應用--基于Arm微處理器
19	智能無人系統(tǒng)	40	5G移動通信技術(shù)
20	數(shù)字圖像處理與Python實現(xiàn)	41	物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護
21	智能系統(tǒng)設計與實踐	42	物聯(lián)網(wǎng)智能控制