第一期“CAA智能趣微課”成果

2023年中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)推出“解密自動(dòng)化”科普系列，打造線上品牌“CAA智能趣微課”，面向中小學(xué)生及公眾普及AI技術(shù)。第一期課程由12位一線教師主導(dǎo)，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐融合理論教學(xué)，涵蓋大語(yǔ)言模型編程應(yīng)用、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺（貓狗檢測(cè)等案例）、語(yǔ)音識(shí)別原理、知識(shí)圖譜構(gòu)建及機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。學(xué)員將系統(tǒng)接觸AI核心領(lǐng)域，在實(shí)踐項(xiàng)目中掌握基礎(chǔ)概念，培養(yǎng)數(shù)據(jù)建模思維與工程實(shí)現(xiàn)能力，實(shí)現(xiàn)高端科技資源的科普化轉(zhuǎn)化。

《第一期CAA智能趣微課》視頻在智向未來(lái)—科教資源服務(wù)平臺(tái)（https://ke.aice.org.cn/）上可以免費(fèi)學(xué)習(xí)，對(duì)應(yīng)如下課程摘要描述：

課程1：計(jì)算機(jī)視覺——如何處理計(jì)算機(jī)中的圖像（北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué) 張康）

計(jì)算機(jī)視覺最核心的研究對(duì)象就是圖像，了解并掌握?qǐng)D像的表示和基本處理方法和原理是深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺的基礎(chǔ)。本節(jié)課圍繞圖像的表示和處理這兩個(gè)主題展開，需要注意的是圖像處理是一個(gè)很宏大的領(lǐng)域，本節(jié)課從最基礎(chǔ)、最核心的濾波入手，幫助大家了解圖像處理的一般過(guò)程，以Box Filter為例詳細(xì)介紹了其計(jì)算過(guò)程，希望學(xué)生能從計(jì)算的角度理解濾波。最后通過(guò)自己動(dòng)手編程實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證自己是否真正了解計(jì)算過(guò)程并觀察濾波的實(shí)際效果。

課程2：計(jì)算機(jī)視覺——基于CNN的佩戴眼鏡檢測(cè)（成都七中八一學(xué)校 周由）

我國(guó)中小學(xué)生近視率較高，基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行佩戴眼鏡檢測(cè)有助于了解中小學(xué)生近視狀況；此外，在一些特殊場(chǎng)合，也需要檢測(cè)人們是否佩戴眼鏡（例如護(hù)目鏡等）。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是解決計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)的有力武器，本項(xiàng)目在知識(shí)層面包含了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理淺析、經(jīng)典卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析、搭建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工具介紹，在實(shí)踐層面則基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)圖片訓(xùn)練了可進(jìn)行佩戴眼鏡檢測(cè)的AI模型，該項(xiàng)目還可進(jìn)一步遷移至其他計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)中。

課程3：計(jì)算機(jī)視覺——班級(jí)儲(chǔ)物柜的人臉解鎖系統(tǒng)（深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校 曾晨怡）

當(dāng)今，計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)與人們的日常生活密不可分，例如人臉識(shí)別、自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)、醫(yī)學(xué)影像分析、工業(yè)生產(chǎn)等等。在計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)起代替人腦的作用，但并不意味著計(jì)算機(jī)必須按人類視覺的方法完成視覺信息的處理。計(jì)算機(jī)視覺可以根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行視覺信息的處理。本課以身邊真實(shí)情境入手—班級(jí)儲(chǔ)物柜人臉識(shí)別系統(tǒng)，教師引導(dǎo)學(xué)生共同探究人臉識(shí)別的步驟和過(guò)程、人眼識(shí)別與機(jī)器識(shí)別的差異對(duì)比。通過(guò)建立人臉庫(kù)、人臉對(duì)比、人臉檢測(cè)的過(guò)程，編程實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別的功能，從而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和人工智能素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)和信息社會(huì)責(zé)任。

課程4：計(jì)算機(jī)視覺——貓狗識(shí)別與貓狗檢測(cè)（中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)豐臺(tái)學(xué)校 金鑫）

計(jì)算機(jī)視覺是人工智能領(lǐng)域的重要分支之一，它通過(guò)算法和技術(shù)讓計(jì)算機(jī)能夠理解和解釋圖像或視頻中的信息。圖像識(shí)別和目標(biāo)檢測(cè)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的兩大主要研究方向。本課程以生活中最為常見的可愛動(dòng)物貓狗作為識(shí)別主體，讓學(xué)生借助openinnolab平臺(tái)體驗(yàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺的兩大任務(wù)。學(xué)生在經(jīng)歷圖像數(shù)據(jù)采集與處理、模型選擇與訓(xùn)練、參數(shù)評(píng)估與調(diào)整及模型推理與優(yōu)化過(guò)程中，了解MobileNet、ResNet、SSD_Lite、Yolo等常見的計(jì)算機(jī)視覺模型，掌握?qǐng)D像識(shí)別和目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)的基本流程，學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，并能遷移至其他計(jì)算機(jī)視覺項(xiàng)目進(jìn)行研發(fā)應(yīng)用。

課程5：計(jì)算機(jī)視覺——手勢(shì)控制無(wú)人機(jī)（重慶一中 陳�。�

本次課程旨在讓學(xué)生了解人工智能分類及應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)簡(jiǎn)單知識(shí)講解理解機(jī)器學(xué)習(xí)和人工神經(jīng)網(wǎng)的原理，最后通過(guò)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。手勢(shì)控制無(wú)人機(jī)，如果語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要具備一定語(yǔ)言編程能力。本次課程結(jié)合大疆教育平臺(tái)，讓學(xué)生體驗(yàn)深度學(xué)習(xí)如果獲取數(shù)據(jù)集、訓(xùn)練集、通過(guò)模型訓(xùn)練、模型部署等環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)習(xí)人工智能興趣，看懂訓(xùn)練后各種參數(shù)。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)明白人工智能并非遙不可及，縱然零基礎(chǔ)，我們也可通過(guò)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)開啟人工智能大門。

課程6：自然語(yǔ)言處理——分析語(yǔ)言中包含的情感（北京師范大學(xué)昌平附屬學(xué)校 索金濤）

本課是要帶領(lǐng)學(xué)生們了解自然語(yǔ)言處理的基本概念、關(guān)鍵任務(wù)、應(yīng)用和歷史。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)習(xí)基于詞典情感分析的研究方法，是通過(guò)制定一系列的情感詞典和規(guī)則，對(duì)文本拆解、關(guān)鍵詞提取，計(jì)算情感值，最后通過(guò)情感值來(lái)判斷文本的情感傾向。學(xué)生們通過(guò)“如何分析用戶評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，從項(xiàng)目主題確定、研討探究方案、項(xiàng)目方案實(shí)施、項(xiàng)目協(xié)作及結(jié)果展示和項(xiàng)目總結(jié)五個(gè)階段開展內(nèi)容的學(xué)習(xí)。逐漸理解基于情感詞典的情感分析實(shí)現(xiàn)過(guò)程，將知識(shí)進(jìn)行遷移，解決生活實(shí)際問(wèn)題。

課程7：自然語(yǔ)言處理——利用大語(yǔ)言模型輔助編程和項(xiàng)目（北京市十一學(xué)校 張煒其）

本課程旨在介紹如何利用近年來(lái)開始廣泛應(yīng)用的ChatGPT等大語(yǔ)言模型來(lái)輔助計(jì)算機(jī)科學(xué)類課程的學(xué)習(xí)。課程以一個(gè)簡(jiǎn)單的天氣提醒助手項(xiàng)目，在介紹爬蟲等基本概念的基礎(chǔ)之上，借助大語(yǔ)言模型的AI工具，在完全不動(dòng)手寫代碼的情況下，通過(guò)文字描述讓AI工具生成了可以直接使用的代碼。以此為例作為拋磚引玉，希望越來(lái)越多的學(xué)生可以利用AI工具提升學(xué)習(xí)和生活的效率，越來(lái)越多的教師可以來(lái)思考如何更好地將AI工具融合到課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐中來(lái)，一起探索AIGC時(shí)代的新型課堂。

課程8：數(shù)據(jù)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)——以天氣氣候?yàn)槔�的大�?shù)據(jù)分析（深圳寶龍外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 謝瑋）

本課程旨在通過(guò)使用Python對(duì)每日天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化，幫助學(xué)生體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程�！皵�(shù)據(jù)分析與可視化”——學(xué)習(xí)使用Python的數(shù)據(jù)分析庫(kù)（如Pandas和NumPy）和可視化庫(kù)（如Matplotlib）對(duì)天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化，以展示數(shù)據(jù)的趨勢(shì)和規(guī)律�！皺C(jī)器學(xué)習(xí)初步”——介紹機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念和算法，并引導(dǎo)學(xué)生使用Python實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，從而預(yù)測(cè)未來(lái)的天氣情況。

課程9：數(shù)據(jù)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)——開水放冰箱的溫度下降規(guī)律研究（北京市十一學(xué)校 吳孟月）

當(dāng)真實(shí)情境中的問(wèn)題遇到人工智能，現(xiàn)實(shí)問(wèn)題如何轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以求解的問(wèn)題？求解數(shù)學(xué)問(wèn)題真的不需要做實(shí)驗(yàn)嗎？得到的一堆“雜亂”數(shù)據(jù)應(yīng)該如何處理？怎樣才能知道我們求得的是真實(shí)問(wèn)題中的真實(shí)的解？計(jì)算誤差越小一定就是最優(yōu)解嗎？“熱水放冰箱多久才能冰冰涼”的背后究竟蘊(yùn)藏著多少奧秘？本節(jié)課將帶你一一探索！

課程10：數(shù)據(jù)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)——用戶購(gòu)買行為的聚類分析（烏魯木齊八一中學(xué) 李天宇）

人們?cè)谙硎堋盎ヂ?lián)生活”帶來(lái)便捷的同時(shí)，往往伴隨著上網(wǎng)“成癮”的現(xiàn)象，我們面對(duì)這些賞心悅目、淘盡天下、通曉古今的軟件為什么會(huì)“無(wú)法自拔”呢？一剎那間，產(chǎn)生“知我者，莫若‘軟件’也”的錯(cuò)覺。一起通過(guò)網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)提供的“精準(zhǔn)服務(wù)”，了解機(jī)器“眼中”的用戶行為，探析“精準(zhǔn)推薦”背后的智能原理，解密“人以群分”的計(jì)算之道。

課程11：知識(shí)工程——基于知識(shí)圖譜的問(wèn)答系統(tǒng)（北京第十二中學(xué) 張藝涵）

目前感知智能技術(shù)日趨成熟，人工智能的進(jìn)一步發(fā)展則是認(rèn)知智能。知識(shí)圖譜是谷歌公司為優(yōu)化搜索過(guò)程而推出的人工智能技術(shù)，涉及知識(shí)工程、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)領(lǐng)域，是認(rèn)知智能的核心技術(shù)，在很多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。本課程理論與實(shí)踐相結(jié)合，選擇學(xué)生熟悉的知識(shí)領(lǐng)域——“紅樓夢(mèng)”為教學(xué)案例，分為三個(gè)部分：知識(shí)抽取與融合、知識(shí)圖譜的構(gòu)建與查詢、問(wèn)答系統(tǒng)的構(gòu)建，帶學(xué)生了解什么是知識(shí)圖譜？如何構(gòu)建知識(shí)圖譜？以及知識(shí)圖譜如何應(yīng)用？本課程難度系數(shù)不高，可操作性較強(qiáng)。學(xué)完本課程后，學(xué)生可以自主構(gòu)建一個(gè)小型的知識(shí)圖譜并進(jìn)行簡(jiǎn)單的查詢操作。

課程12：語(yǔ)音識(shí)別——探究語(yǔ)音識(shí)別的原理（中山市中山紀(jì)念中學(xué) 易錫添）

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是一種讓計(jì)算機(jī)“聽懂”人類語(yǔ)言的技術(shù)。它的原理主要是通過(guò)分析語(yǔ)音信號(hào)中的特征，將人類語(yǔ)音轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可理解的文本或指令。本課程將帶領(lǐng)大家走進(jìn)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的世界，從原理到應(yīng)用，全面介紹語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的基本原理、算法及應(yīng)用。我們將通過(guò)幾個(gè)實(shí)踐探究活動(dòng)，深入剖析語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的基本原理，如聲音輸入、MFCC倒譜特征提取、基于深度全序列卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DFCNN）的聲學(xué)模型匹配、基于維特比算法的語(yǔ)言模型匹配等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，大家將了解語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的基本原理、影響因素及應(yīng)用場(chǎng)景，掌握語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，并能夠利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。

第二期“CAA智能趣微課”成果

繼2023年，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)面向全國(guó)中小學(xué)生及廣大社會(huì)公眾開設(shè)第一期“CAA智能趣微課”線上品牌科普活動(dòng)，2024年，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)陸續(xù)發(fā)布第二期“CAA智能趣微課”系列課程。

在第二期系列課程中，共邀請(qǐng)13位來(lái)自中學(xué)的一線資深教師與大家共同探索人工智能領(lǐng)域的奧秘。每位教師將結(jié)合自身在教學(xué)實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)員完成一個(gè)實(shí)際的人工智能項(xiàng)目。通過(guò)這些精心設(shè)計(jì)的項(xiàng)目活動(dòng)，學(xué)員不僅能夠初步了解大語(yǔ)言模型（例如ChatGPT）在青少年科技創(chuàng)新中的應(yīng)用潛力，還將首次接觸到利用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析古詩(shī)詞等文本內(nèi)容的技術(shù)方法——即自然語(yǔ)言處理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。

此外，課程還涵蓋從圖像分析到姿態(tài)檢測(cè)、手球識(shí)別等一系列基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能演示。最終目標(biāo)是幫助參與者建立起對(duì)數(shù)據(jù)分析重要性的認(rèn)識(shí)以及構(gòu)建有效模型的能力（機(jī)器學(xué)習(xí)）。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐并重的原則，力求讓每位參與者在動(dòng)手操作的同時(shí)深入理解相關(guān)理論知識(shí)背景。期望通過(guò)本系列課程的學(xué)習(xí)，大家能夠掌握關(guān)于人工智能的一些基本概念及其工作原理，并激發(fā)進(jìn)一步探究的興趣。

《第二期CAA智能趣微課》視頻在智向未來(lái)—科教資源服務(wù)平臺(tái)（https://ke.aice.org.cn/）上可以免費(fèi)學(xué)習(xí)，對(duì)應(yīng)如下課程摘要描述：

課程1：大語(yǔ)言模型助力科創(chuàng)研學(xué)（中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)豐臺(tái)學(xué)校 金鑫）

大語(yǔ)言模型的出現(xiàn)讓我們的時(shí)代發(fā)生了翻天覆地的變化。在AIGC時(shí)代，如何正確高效地使用大語(yǔ)言模型成為學(xué)生亟須學(xué)習(xí)的技能，而國(guó)外大語(yǔ)言模型的諸多限制，讓我們無(wú)法正常使用大語(yǔ)言模型。本節(jié)課以科創(chuàng)研學(xué)為切入點(diǎn)，在讓學(xué)生理解科創(chuàng)研學(xué)的意義基礎(chǔ)上，介紹了科創(chuàng)研學(xué)主題的立題方法，介紹了常用的大語(yǔ)言模型類型并講述了在本地部署大語(yǔ)言模型的方法，消除了學(xué)生本地使用大語(yǔ)言模型的技術(shù)壁壘。同時(shí)本節(jié)課中，教師詳細(xì)闡述了如何基于大語(yǔ)言模型開展科創(chuàng)研學(xué)的路徑，以期為同學(xué)們的科創(chuàng)研學(xué)之旅打開新思路。

課程2：生成式人工智能原理——以CILP模型的圖文理解為例（浙江省溫州科技高級(jí)中學(xué) 林淼焱）

本課程基于各類大語(yǔ)言模型的底層“CLIP”模型設(shè)計(jì)，借助圖文信息的相似度比較，探索大模型理解圖片與文本背后的原理。學(xué)生將學(xué)習(xí)如何利用編程語(yǔ)言和AI工具，將圖像、文字等多媒體信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)意表達(dá)和問(wèn)題解決。

課程3：計(jì)算機(jī)視覺——智能識(shí)別精靈（上海市浦東新區(qū)福山證大外國(guó)語(yǔ)小學(xué) 張沁漾）

《智能識(shí)別精靈》課程是一門融合人工智能技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐課程。本課程結(jié)合真實(shí)的項(xiàng)目情境，以設(shè)計(jì)一款能識(shí)別植物的“智能識(shí)別精靈”為核心項(xiàng)目，旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解圖像識(shí)別的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力。本節(jié)課包括掌握?qǐng)D像識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉人工智能編程工具的應(yīng)用；結(jié)合“模型拼搭+智能編程Dbit+”動(dòng)手實(shí)踐制作設(shè)計(jì)的“智能花精靈”，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，提升學(xué)生的編程能力和問(wèn)題解決能力；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，激發(fā)他們對(duì)人工智能技術(shù)的興趣和熱情。

課程4：圖像顏色識(shí)別與主色提取——探秘服裝配色（北京市第八中學(xué) 蘧征）

顏色是圖像中最直觀的特征之一，識(shí)別顏色對(duì)于圖像處理、物體檢測(cè)等具有重要的意義。本課程以圖像顏色為核心研究對(duì)象，基于“服裝配色”的實(shí)踐項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生探究識(shí)別圖像顏色與提取主要顏色的原理與方法。課程以如何獲取圖像中的服裝搭配顏色為核心問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生逐步分析與思考，開展計(jì)算機(jī)如何存儲(chǔ)圖像、如何識(shí)別某個(gè)區(qū)域的顏色、如何提取圖像主色三個(gè)子問(wèn)題的研究，學(xué)習(xí)圖像數(shù)字化，利用OpenCv識(shí)別圖像顏色，以及K-means聚類算法的原理與方法等。通過(guò)編程實(shí)踐，讓學(xué)生體驗(yàn)利用人工智能解決問(wèn)題的過(guò)程與方法。

課程5：姿態(tài)識(shí)別之蹲起識(shí)別與計(jì)數(shù)（首都師范大學(xué)附屬中學(xué) 賈媛媛）

姿態(tài)識(shí)別是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，本節(jié)課我們利用姿態(tài)識(shí)別技術(shù)完成蹲起動(dòng)作的識(shí)別與計(jì)數(shù)項(xiàng)目。項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要包括數(shù)據(jù)的采集與制作、使用Mediapipe庫(kù)來(lái)提取人體姿態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)、分別通過(guò)計(jì)算人體關(guān)鍵點(diǎn)之間的角度變化和KNN算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)蹲起動(dòng)作的識(shí)別與計(jì)數(shù)。課程將從靜態(tài)圖像的識(shí)別過(guò)渡到動(dòng)態(tài)視頻的識(shí)別與計(jì)數(shù)，展示如何將理論應(yīng)用到實(shí)際場(chǎng)景中。經(jīng)過(guò)動(dòng)手編程實(shí)踐，學(xué)生將不僅掌握姿態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)的提取方法，還可學(xué)會(huì)如何結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行姿態(tài)識(shí)別，這將為他們?cè)谌斯ぶ悄茴I(lǐng)域的探索和創(chuàng)新應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

課程6：基于XEdu和BaseML的手球行為識(shí)別（溫州市繡山中學(xué) 洪丹妮）

課程針對(duì)足球比賽中手球行為爭(zhēng)議判罰的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、探索技術(shù)，設(shè)計(jì)解決方案，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并實(shí)踐圖像目標(biāo)檢測(cè)和分類技術(shù)，制作足球手球行為識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)手球行為智能判斷。學(xué)生不僅要從數(shù)據(jù)多樣性、規(guī)模性、準(zhǔn)確性角度出發(fā)，收集和整理數(shù)據(jù)，并通過(guò)圖像標(biāo)注實(shí)現(xiàn)足球數(shù)據(jù)集的初步構(gòu)建，還會(huì)體驗(yàn)運(yùn)用OpenInnoLab平臺(tái)的MMedu計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)和BaseML傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，分別實(shí)現(xiàn)足球目標(biāo)檢測(cè)模型和手球分類模型訓(xùn)練與推理的過(guò)程，在實(shí)踐中逐步理解目標(biāo)檢測(cè)、圖像分類、人體關(guān)鍵點(diǎn)提取、K近鄰算法的概念和實(shí)現(xiàn)方式，最終完成足球手球行為識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。

課程7：邊緣和邊緣檢測(cè)（北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué) 張康）

計(jì)算機(jī)視覺最核心的研究對(duì)象就是圖像，了解并掌握?qǐng)D像的表示和基本處理方法和原理是深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺的基礎(chǔ)。本節(jié)課在上節(jié)微課《圖像的表示和處理》的基礎(chǔ)上重點(diǎn)介紹底層視覺中的邊緣和邊緣檢測(cè)算法，本節(jié)課先介紹了邊緣的概念和邊緣在視覺中的作用和價(jià)值，接著學(xué)習(xí)Sobel算法的核心原理，了解Canny算法的核心步驟，最后通過(guò)自己動(dòng)手編程實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證自己是否真正了解計(jì)算過(guò)程并觀察邊緣檢測(cè)的實(shí)際效果。

課程8：初識(shí)手寫字體識(shí)別（山東省青島第九中學(xué)蔡榮嘯）

在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域中，TensorFlow作為開源的機(jī)器學(xué)習(xí)框架，因其高效性、易用性和強(qiáng)大的社區(qū)支持，成了廣大開發(fā)者和研究者們的首選工具。而手寫字體識(shí)別（Handwritten Digits Recognition）作為計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)典案例之一，是初學(xué)者了解深度學(xué)習(xí)原理和應(yīng)用的絕佳途徑。

課程9：我教機(jī)器識(shí)別物體——感知機(jī)器學(xué)習(xí)（中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué) 彭惠群 王璐）

本課程旨在引導(dǎo)學(xué)生探索機(jī)器學(xué)習(xí)的奧秘，以更好地理解技術(shù)原理及其發(fā)展脈絡(luò)。在課程中，我們將機(jī)器學(xué)習(xí)與人類學(xué)習(xí)對(duì)比，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到二者的異同。同時(shí)，我們將機(jī)器學(xué)習(xí)與人類學(xué)習(xí)“雙線貫通”，即把人類對(duì)概念認(rèn)知的明線（是非、形象、抽象）與機(jī)器學(xué)習(xí)過(guò)程的暗線（可教、受限、偏見）相對(duì)應(yīng)。

課程10：什么影響了你的成績(jī)——線性回歸（北京十一學(xué)校龍樾實(shí)驗(yàn)中學(xué) 張麗輝）

在本課程中，將通過(guò)探討影響學(xué)生成績(jī)的各種因素，深入了解人工智能中的線性回歸算法。將從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，分析哪些因素對(duì)學(xué)生成績(jī)有顯著影響，并通過(guò)數(shù)據(jù)建模和分析，演示線性回歸算法如何用于預(yù)測(cè)和優(yōu)化。課程內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練與評(píng)估，以及結(jié)果的解釋和應(yīng)用。通過(guò)理論講解與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式，幫助學(xué)生掌握線性回歸算法的基本原理和實(shí)用技巧，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)人工智能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

課程11：強(qiáng)化學(xué)習(xí)之遺傳算法（北京市新英才學(xué)校 魯家鈺）

遺傳算法是一個(gè)經(jīng)典的強(qiáng)化學(xué)習(xí)的算法，因其模擬了生物界中的遺傳演化的過(guò)程，因此而得名。在本節(jié)課中，首先將了解機(jī)器學(xué)習(xí)三大范式之一強(qiáng)化學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)、基本概念和應(yīng)用場(chǎng)景。然后通過(guò)分析生物演化的過(guò)程和原理， 理解如何使用遺傳算法來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化學(xué)習(xí)。最后，將通過(guò)一個(gè)專門為本課程研發(fā)的《吃豆子》小游戲，直觀地看到遺傳算法是如何工作的，以及知道影響遺傳算法訓(xùn)練效果的若干關(guān)鍵參數(shù)。

學(xué)生通過(guò)參與Code Studio的互動(dòng)關(guān)卡，訓(xùn)練人工智能機(jī)器人識(shí)別魚類——是魚非魚（是非概念）、形狀顏色（形象概念）、情緒狀態(tài)（抽象概念），從而了解機(jī)器學(xué)習(xí)的一般過(guò)程，包括樣本的輸入、標(biāo)簽的選擇與特征的提取，以及了解如何利用模型進(jìn)行訓(xùn)練、測(cè)試和預(yù)測(cè)。

在互動(dòng)活動(dòng)中，學(xué)生還將感受樣本量的大�。〝�(shù)據(jù)的量）與標(biāo)簽的準(zhǔn)備率（數(shù)據(jù)的質(zhì)）對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)效果的影響，并體會(huì)機(jī)器在人類“可教”的基礎(chǔ)上，卻“受限”于人類的訓(xùn)練以及機(jī)器學(xué)習(xí)受到人類“偏見”的影響，進(jìn)而反思人工智能的便利與挑戰(zhàn)，增強(qiáng)自我判斷意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，為更負(fù)責(zé)任地使用人工智能奠定基礎(chǔ)。

課程12：基于K-Means的聚類算法實(shí)踐（杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 萬(wàn)春彬）

聚類算法在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的地位，它構(gòu)成了無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)領(lǐng)域的核心基石。在本課程中，將通過(guò)三個(gè)生動(dòng)具體的實(shí)例——水果分類、水果堆的歸類以及一組數(shù)的集合分類，來(lái)深入淺出地介紹聚類算法的相關(guān)概念和知識(shí)。為了讓學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)集有更直觀、更貼近實(shí)際的理解，我們采用圖片、表格等多種形式，對(duì)鳶尾花及其數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)照解析。這種直觀的教學(xué)方式將幫助學(xué)生建立起對(duì)數(shù)據(jù)集的深刻認(rèn)識(shí)。在實(shí)戰(zhàn)演練環(huán)節(jié)，將不僅停留在代碼的調(diào)用層面，而是通過(guò)詳盡的代碼講解、運(yùn)行演示以及手動(dòng)推演過(guò)程的對(duì)照，引導(dǎo)學(xué)生深入理解聚類算法的原理和過(guò)程。特別地，將通過(guò)一維特征樣本數(shù)據(jù)的手動(dòng)推演，將聚類算法的內(nèi)在機(jī)制完美呈現(xiàn)，達(dá)成“原理講懂、講透”的教學(xué)目標(biāo)。

課程13：數(shù)字人文——文本挖掘重讀詩(shī)詞（北京市十一學(xué)校 韓思瑤）

數(shù)字人文（Digital Humanities）是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，它利用數(shù)字工具和方法來(lái)分析、解釋和呈現(xiàn)人文學(xué)科中的數(shù)據(jù)和文本，如文學(xué)、歷史、藝術(shù)、音樂和考古學(xué)等。文本挖掘（Text Mining）結(jié)合自然語(yǔ)言處理（NLP）、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和信息檢索等技術(shù)去發(fā)現(xiàn)文本中的模式、趨勢(shì)和關(guān)聯(lián)，從而幫助人們做出更明智的決策。

本單元利用數(shù)據(jù)分析以及人工智能技術(shù)更好地理解詩(shī)詞的發(fā)展以及背后的規(guī)律，幫助我們從數(shù)據(jù)的角度理解詩(shī)詞，欣賞詩(shī)詞之美。本節(jié)課選取其中三個(gè)問(wèn)題：熟讀唐詩(shī)三百首——如何快速獲取唐詩(shī)數(shù)據(jù)，唐詩(shī)中的“以人為本”——詩(shī)詞的字頻統(tǒng)計(jì)，唐詩(shī)何以勝我朝——探索詩(shī)歌鼎盛時(shí)期，幫助大家理解大數(shù)據(jù)分析的一般過(guò)程，并能動(dòng)手實(shí)踐從數(shù)據(jù)角度挖掘詩(shī)詞文本中的潛在現(xiàn)象。（來(lái)源：中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)）