探索AI人工智能實驗箱教學(xué)的奇妙世界
2024-06-21 04:55
一、AI人工智能實驗箱簡介
AI人工智能實驗箱是一個集成了多種AI技術(shù)的實驗平臺，通過它，我們可以輕松地學(xué)習(xí)和實踐各種AI算法。實驗箱內(nèi)包含了豐富的硬件設(shè)備，如攝像頭、傳感器、執(zhí)行器等，以及各種軟件工具，如編程環(huán)境、模型訓(xùn)練框架等。通過這些硬件和軟件的組合，我們可以在實驗箱中搭建各種AI應(yīng)用，如圖像識別、語音識別、自然語言處理等。
二、如何使用AI人工智能實驗箱
1. 學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識：在使用AI人工智能實驗箱之前，我們需要先了解一些基本的AI知識，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。這些知識可以通過閱讀相關(guān)書籍、參加在線課程等方式學(xué)習(xí)。
2. 選擇合適的硬件設(shè)備：根據(jù)實驗需求，從實驗箱中選擇合適的硬件設(shè)備進(jìn)行搭建。例如，如果要進(jìn)行圖像識別實驗，就需要準(zhǔn)備攝像頭和計算機(jī)；如果要進(jìn)行自然語言處理實驗，就需要準(zhǔn)備麥克風(fēng)和揚聲器等。
3. 編寫程序代碼：在掌握了基本知識和硬件設(shè)備后，我們需要編寫程序代碼來實現(xiàn)AI算法。實驗箱提供了豐富的編程環(huán)境和庫函數(shù)，幫助我們快速編寫代碼。此外，還可以參考其他開發(fā)者的開源代碼，學(xué)習(xí)他們的實現(xiàn)方法和技巧。
4. 調(diào)試與優(yōu)化：在編寫完程序代碼后，需要對程序進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，以提高其性能和穩(wěn)定性。這包括檢查代碼邏輯、優(yōu)化算法參數(shù)、修復(fù)錯誤等。
三、AI人工智能實驗箱的應(yīng)用場景
1. 智能家居：利用AI人工智能實驗箱搭建智能家居系統(tǒng)，實現(xiàn)家居設(shè)備的智能控制和管理。例如，通過語音識別技術(shù)實現(xiàn)對家電的遠(yuǎn)程控制；通過人臉識別技術(shù)實現(xiàn)對家庭成員的識別和安全監(jiān)控等。
2. 無人駕駛：利用AI人工智能實驗箱搭建無人駕駛汽車模型，實現(xiàn)車輛的自主導(dǎo)航和避障等功能。例如，通過激光雷達(dá)掃描周圍環(huán)境生成地圖；通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)實現(xiàn)對道路標(biāo)志的識別等。
3. 醫(yī)療健康：利用AI人工智能實驗箱搭建醫(yī)療診斷系統(tǒng)，輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和治療。例如，通過圖像識別技術(shù)實現(xiàn)對X光片、CT等影像資料的分析；通過自然語言處理技術(shù)實現(xiàn)對病歷資料的語言理解和推理等。
結(jié)論：AI人工智能實驗箱為我們提供了一個探索和實踐AI技術(shù)的平臺，讓我們能夠輕松地學(xué)習(xí)和掌握各種AI算法。隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來會有更多的應(yīng)用場景出現(xiàn)。讓我們一起期待這個充滿無限可能的未來吧！
DB-SD23 AI人工智能實驗箱
AI人工智能實驗箱：開啟您的AI學(xué)習(xí)之旅！
2017年，Transformer出現(xiàn)在一篇論文《 Attention Is All You Need》中被引入，并在自然語言處理中得到廣泛應(yīng)用。
2022年：ChatGPT的橫空出世
2022年11月，OpenAI發(fā)布了基于Transformer模型的大型語言模型ChatGPT，引發(fā)了全世界的AI浪潮，被《大西洋》雜志評為“年度突破”，并稱其“可能會改變我們對工作方式、思考方式以及人類創(chuàng)造力的真正含義的想法”。
2023年：AI元年，全球競速，勢不可擋！
中國：國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將人工智能列為國家戰(zhàn)略，目標(biāo)到2030年成為世界領(lǐng)先者。
美國：發(fā)布《人工智能國家戰(zhàn)略》，持續(xù)加大投入，保持領(lǐng)先優(yōu)勢。
歐盟：發(fā)布《人工智能白皮書》，將人工智能視為歐洲未來經(jīng)濟(jì)增長引擎。
全球：人工智能在醫(yī)療、技術(shù)、教育、交通、金融、娛樂等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，帶來前所未有的變革。
AI 的新時代已經(jīng)降臨，而你，準(zhǔn)備好了嗎？
AI人工智能實驗箱專為高校人工智能教學(xué)打造的全功能平臺，讓您輕松掌握AI技術(shù)，開啟智能時代的大門！
三大核心優(yōu)勢，助您一路領(lǐng)先：
1. 由淺入深，循序漸進(jìn)
從基礎(chǔ)的GPIO擴(kuò)展到深度學(xué)習(xí)的AI視覺、AI聽覺，上海頂邦A(yù)I平臺提供完整的學(xué)習(xí)路徑，讓您一步步掌握AI知識體系，輕松應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。
2. 軟硬結(jié)合，實踐為王
AI人工智能實驗箱將理論與實踐完美結(jié)合，豐富的實驗項目讓您在實踐中學(xué)習(xí)，在應(yīng)用中鞏固，真正將AI知識融會貫通。
3. 開放靈活，激發(fā)創(chuàng)新
開放的GPIO接口和模塊化設(shè)計，支持個性化功能開發(fā)，讓您將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實，打造屬于自己的AI項目。
用戶的評價：
1. 來自高校教師的評價：
“課程內(nèi)容豐富，教學(xué)效果杠杠的，學(xué)生們都搶著學(xué)AI！”
“以前教AI，我頭都大了，各種理論知識，學(xué)生們聽得云里霧里�，F(xiàn)在有了上海頂邦A(yù)I實驗箱，我輕松多了，直接讓學(xué)生做實驗，學(xué)得賊快！”
2. 來自學(xué)生的評價：
“以前我對AI一點都不懂，現(xiàn)在我都能開發(fā)自己的AI項目了！”
“課程由淺入深，循序漸進(jìn)，小白也能輕松上手。老師講得也好，我聽得懂，學(xué)得會！”
3. 來自校領(lǐng)導(dǎo)的評價
“AI人工智能實驗箱能夠幫助學(xué)生快速掌握AI知識和技能。平臺提供的實驗項目也非常實用，能夠幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實踐中。”
“我們相信，借助上海頂邦人工智能實驗箱，我們學(xué)校的AI教學(xué)水平將不斷提升，學(xué)生們也將能夠在未來的AI時代取得更大的成就。”
AI人工智能實驗箱不僅是學(xué)習(xí)AI的最佳工具，更是您通往AI未來的橋梁！
一、AI核心
GPU ：128核 NVIDIA Maxwell GPU
CPU ：4核cortex-A57處理器
內(nèi)存：4 GB LPDDR 25.6 GB/s
算力：472 GFLOP
基于NVIDIA強(qiáng)大的Al計算能力，系統(tǒng)內(nèi)核是一個小巧卻功能強(qiáng)大的計算機(jī)，它可以讓你并行運行多個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、對象檢測、分割和語音處理等應(yīng)用程序， 系統(tǒng)搭載四核cortex- A57處理器，128核Maxwell GPU及 4GB LPDDR內(nèi)存，帶來足夠的Al計算能力，提供472GFLOP算力，并支持一系列流行的Al框架和算法，比如TensorFlow、Pytorch、 caffe/caffe2、Keras、MXNET等。
二、系統(tǒng)框架與AI框架
1. 系統(tǒng)預(yù)裝ubuntu18.04操作系統(tǒng)，所有環(huán)境代碼庫文件均已安裝，開機(jī)即用。
Ubuntu 18.04 LTS在云計算領(lǐng)域效率極高，特別適用于機(jī)器學(xué)習(xí)這樣的存儲密集型和計算密集型任務(wù)。Ubuntun 長期支持版本可以獲得 Canonical 官方長達(dá)五年的技術(shù)支持。Ubuntu 18.04 LTS 還將附帶了 Linux Kernel 4.15，其中包含針對 Spectre 和 Meltdown 錯誤的修復(fù)程序。
2. 提供詳細(xì)的python開源范例程序
根據(jù)TIOBE最新排名 ，Python已超越C#，與Java,C,C++一起成為全球前4大最流行語言。國內(nèi)目前百度指數(shù)搜索量已經(jīng)超越Java，與C++，即將成為國內(nèi)最受歡迎的開發(fā)語言。
Python被廣泛應(yīng)用于后端開發(fā)、游戲開發(fā)、網(wǎng)站開發(fā)、科學(xué)運算、大數(shù)據(jù)分析、云計算，圖形開發(fā)等領(lǐng)域；Python在軟件質(zhì)量控制、提升開發(fā)效率、可移植性、組件集成、豐富庫支持等各個方面均處于先進(jìn)地位。python具有 簡單、易學(xué)、免費、開源、可移植、可擴(kuò)展、可嵌入、面向?qū)ο蟮葍?yōu)點，它的面向?qū)ο笊踔帘萰ava和C#.net更徹底；
3. JupyterLab編程
JupyterLab是一個基于Web的交互式開發(fā)環(huán)境，用于Jupyter筆記本、代碼和筆記本、代碼和數(shù)據(jù).JupyterLab非常靈活配置和排列用戶界面，以支持?jǐn)?shù)據(jù)科學(xué)、科學(xué)計算和機(jī)器學(xué)習(xí)中廣泛的工作流.JupyterLab是可擴(kuò)展的和模塊化的編寫插件，添加新組件并與現(xiàn)有組件集成
4. 多種AI框架
OpenCV計算機(jī)視覺庫，TensorFlow AI框架，Pytorch AI框架等
三、AI人工智能實驗箱特點
支持多模態(tài)輸入，跨語言編程，優(yōu)化深度學(xué)習(xí)模型
人體姿態(tài)估計，應(yīng)用于實際場景
實時背景移除，基于深度學(xué)習(xí)，高效實時移除背景
目標(biāo)檢測，多目標(biāo)檢測能力強(qiáng)
語義分割，像素級別的詳細(xì)分類，適用于環(huán)境感知
單目深度，無需特殊相機(jī)，利用全卷積網(wǎng)絡(luò)，可從單個圖像推斷相對深度，應(yīng)用廣泛。
語音情感識別，采用Mobilenet_v2模型處理語音情感，輕量化、高效
六自由度機(jī)械臂，智能舵機(jī)，ROS控制，適用于AI視覺顏色分揀實驗
車牌識別，使用Teseract-OCR 引擎，識別準(zhǔn)確率高，使用場景廣泛。
ROS機(jī)器人系統(tǒng)，跨平臺兼容，代碼開源，模塊化設(shè)計，通用性強(qiáng)靈活性高。
AI聽覺主板，具備高質(zhì)量音頻處理和語音服務(wù)，搭載Snowboy喚醒詞檢測引擎，可以完成語音情感識別、圖靈機(jī)器人、語音對話等實驗。
在人工智能遍地開花的今天，人工智能在 各個領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的作用，為產(chǎn)品賦能愈來愈稱為各大企業(yè)的追求。人工智能早已滲透到計 算機(jī)視覺、自動駕駛、自然語言處理、機(jī)器人技術(shù)、推薦系統(tǒng)、語音識別、航空航天等等領(lǐng)域。
AI人工智能實驗箱的學(xué)習(xí)主要分為兩個部分，第一部分為人工智能基礎(chǔ)，主要包括：相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、ROS基礎(chǔ)與運動學(xué)。第二部分主要為實踐學(xué)習(xí)包括：GPIO與傳感器、機(jī)械臂、AI視覺、AI聽覺、物聯(lián)網(wǎng)。完成學(xué)習(xí)后，可以充分了解到人工智能最主流的相關(guān)應(yīng)用。
AI人工智能實驗箱將理論與實踐完美結(jié)合，豐富的實驗項目讓您在實踐中學(xué)習(xí)，在應(yīng)用中鞏固，真正將AI知識融會貫通。
3. 開放靈活，激發(fā)創(chuàng)新
開放的GPIO接口和模塊化設(shè)計，支持個性化功能開發(fā)，讓您將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實，打造屬于自己的AI項目。
用戶的評價：
1. 來自高校教師的評價：
“課程內(nèi)容豐富，教學(xué)效果杠杠的，學(xué)生們都搶著學(xué)AI！”
“以前教AI，我頭都大了，各種理論知識，學(xué)生們聽得云里霧里�，F(xiàn)在有了上海頂邦A(yù)I實驗箱，我輕松多了，直接讓學(xué)生做實驗，學(xué)得賊快！”
2. 來自學(xué)生的評價：
“以前我對AI一點都不懂，現(xiàn)在我都能開發(fā)自己的AI項目了！”
“課程由淺入深，循序漸進(jìn)，小白也能輕松上手。老師講得也好，我聽得懂，學(xué)得會！”
3. 來自校領(lǐng)導(dǎo)的評價
“AI人工智能實驗箱能夠幫助學(xué)生快速掌握AI知識和技能。平臺提供的實驗項目也非常實用，能夠幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實踐中。”
“我們相信，借助上海頂邦人工智能實驗箱，我們學(xué)校的AI教學(xué)水平將不斷提升，學(xué)生們也將能夠在未來的AI時代取得更大的成就。”
AI人工智能實驗箱不僅是學(xué)習(xí)AI的最佳工具，更是您通往AI未來的橋梁！
一、AI核心
GPU ：128核 NVIDIA Maxwell GPU
CPU ：4核cortex-A57處理器
內(nèi)存：4 GB LPDDR 25.6 GB/s
算力：472 GFLOP
基于NVIDIA強(qiáng)大的Al計算能力，系統(tǒng)內(nèi)核是一個小巧卻功能強(qiáng)大的計算機(jī)，它可以讓你并行運行多個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、對象檢測、分割和語音處理等應(yīng)用程序， 系統(tǒng)搭載四核cortex- A57處理器，128核Maxwell GPU及 4GB LPDDR內(nèi)存，帶來足夠的Al計算能力，提供472GFLOP算力，并支持一系列流行的Al框架和算法，比如TensorFlow、Pytorch、 caffe/caffe2、Keras、MXNET等。
二、系統(tǒng)框架與AI框架
1. 系統(tǒng)預(yù)裝ubuntu18.04操作系統(tǒng)，所有環(huán)境代碼庫文件均已安裝，開機(jī)即用。
Ubuntu 18.04 LTS在云計算領(lǐng)域效率極高，特別適用于機(jī)器學(xué)習(xí)這樣的存儲密集型和計算密集型任務(wù)。Ubuntun 長期支持版本可以獲得 Canonical 官方長達(dá)五年的技術(shù)支持。Ubuntu 18.04 LTS 還將附帶了 Linux Kernel 4.15，其中包含針對 Spectre 和 Meltdown 錯誤的修復(fù)程序。
2. 提供詳細(xì)的python開源范例程序
根據(jù)TIOBE最新排名 ，Python已超越C#，與Java,C,C++一起成為全球前4大最流行語言。國內(nèi)目前百度指數(shù)搜索量已經(jīng)超越Java，與C++，即將成為國內(nèi)最受歡迎的開發(fā)語言。
Python被廣泛應(yīng)用于后端開發(fā)、游戲開發(fā)、網(wǎng)站開發(fā)、科學(xué)運算、大數(shù)據(jù)分析、云計算，圖形開發(fā)等領(lǐng)域；Python在軟件質(zhì)量控制、提升開發(fā)效率、可移植性、組件集成、豐富庫支持等各個方面均處于先進(jìn)地位。python具有 簡單、易學(xué)、免費、開源、可移植、可擴(kuò)展、可嵌入、面向?qū)ο蟮葍?yōu)點，它的面向?qū)ο笊踔帘萰ava和C#.net更徹底；
3. JupyterLab編程
JupyterLab是一個基于Web的交互式開發(fā)環(huán)境，用于Jupyter筆記本、代碼和筆記本、代碼和數(shù)據(jù).JupyterLab非常靈活配置和排列用戶界面，以支持?jǐn)?shù)據(jù)科學(xué)、科學(xué)計算和機(jī)器學(xué)習(xí)中廣泛的工作流.JupyterLab是可擴(kuò)展的和模塊化的編寫插件，添加新組件并與現(xiàn)有組件集成
4. 多種AI框架
OpenCV計算機(jī)視覺庫，TensorFlow AI框架，Pytorch AI框架等
三、AI人工智能實驗箱特點
支持多模態(tài)輸入，跨語言編程，優(yōu)化深度學(xué)習(xí)模型
人體姿態(tài)估計，應(yīng)用于實際場景
實時背景移除，基于深度學(xué)習(xí)，高效實時移除背景
目標(biāo)檢測，多目標(biāo)檢測能力強(qiáng)
語義分割，像素級別的詳細(xì)分類，適用于環(huán)境感知
單目深度，無需特殊相機(jī)，利用全卷積網(wǎng)絡(luò)，可從單個圖像推斷相對深度，應(yīng)用廣泛。
語音情感識別，采用Mobilenet_v2模型處理語音情感，輕量化、高效
六自由度機(jī)械臂，智能舵機(jī)，ROS控制，適用于AI視覺顏色分揀實驗
車牌識別，使用Teseract-OCR 引擎，識別準(zhǔn)確率高，使用場景廣泛。
ROS機(jī)器人系統(tǒng)，跨平臺兼容，代碼開源，模塊化設(shè)計，通用性強(qiáng)靈活性高。
AI聽覺主板，具備高質(zhì)量音頻處理和語音服務(wù)，搭載Snowboy喚醒詞檢測引擎，可以完成語音情感識別、圖靈機(jī)器人、語音對話等實驗。
四、硬件資源
一、硬件資源
| 功能單元 | 參數(shù) | 功能描述 |
| 實驗箱 | 外形尺寸：≥610*440*240mm； | 外箱采用鋁木合金材料，四周安裝尼龍防護(hù)墊，實驗箱體內(nèi)部包含存儲空間，可以妥善存放模塊及配件，打開方式為按壓彈出。 |
| AI運算單元 |
GPU ：128核 NVIDIA Maxwell GPU； CPU ：4核cortex-A57處理器； 內(nèi)存：4 GB LPDDR 25.6 GB/s； 算力：472 GFLOP； 核心擴(kuò)展：擁有最少4個USB3.0接口，支持HDMI和DP視頻接口，一路M.2接口的單路PCIE，并安裝有散熱風(fēng)扇， 40pin GPIO； 網(wǎng)絡(luò)：千兆以太網(wǎng)口、無線網(wǎng)卡支持2.4Ghz/5GHZ,支持藍(lán)牙4.2； |
安裝Ubuntu 18.04 LTS+ROS Melodic操作系統(tǒng)，集成JupyterLab開發(fā)環(huán)境、Anaconda 4.5.4虛擬環(huán)境，支持一系列流行的AI框架和算法，比如TensorFlow、caffe/caffe2、Keras、Pytorch、MXNET 等，系統(tǒng)安裝有OpenCV計算機(jī)視覺庫，TensorFlow AI框架，Pytorch AI框架。 |
| 機(jī)械臂 |
機(jī)械臂自由度：5自由度+夾持器，200g有效負(fù)載，臂展350mm； 舵機(jī)方案：15Kg*5+6Kg*1智能串行總線舵機(jī)； 材質(zhì)：陽極氧化處理鋁合金； |
用于機(jī)器人運動學(xué)與機(jī)器人系統(tǒng)，可以完成夾持積木等動作。 |
| 嵌入式核心主板 |
接口：6個總線舵機(jī)接口， PWM舵機(jī)接口，i2C接口，除AI核心板外還支持STM32和Raspberry Pi； OLED:顯示CPU占用，顯示內(nèi)存占用，顯示IP地址等基礎(chǔ)信息； 按鍵：K1+K2鍵+RESET鍵； 1 個RGB燈； |
用于支持機(jī)械臂動作。 |
| 攝像頭 | 采用USB接口，30萬像素，110度廣角攝像頭，480P分辨率（600*480） | AI視覺實驗，如垃圾分揀等實驗。 |
| AI聽覺單元 |
音頻芯片：采用SSS1629音頻芯片； 麥克風(fēng)：板載兩個高質(zhì)量MEMS硅麥克風(fēng)； 接口：標(biāo)準(zhǔn)3.5mm耳機(jī)接口、雙通道喇叭接口； |
采用USB接口設(shè)計，免驅(qū)動，多系統(tǒng)兼容，可左右聲道錄音，音質(zhì)更加�？梢酝瓿葾I聽覺類實驗。 |
| 傳感器實驗?zāi)K |
傳感器實驗?zāi)K將Jetson nano的GPIO接口引出，方便完成GPIO實驗，并且包含以下實驗課程：雙色LED、 繼電器、 輕觸開關(guān)按鍵、U 型光電傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、PS2 操縱桿、電位器、模擬霍爾傳感器、光敏傳感器、火焰報警、氣體傳感器、觸摸開關(guān)、超聲波傳感器距離檢測、旋轉(zhuǎn)編碼器、紅外避障傳感器、氣壓傳感器、陀螺儀加速度傳感器、循跡傳感器、直流電機(jī)風(fēng)扇模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊； |
傳感器實驗?zāi)K可以更好的幫助學(xué)習(xí)者更加快速的入門Jetson nano的GPIO控制，從基礎(chǔ)入手，完成實驗項目。同時引出的GPIO和可移動的模塊也使我們后續(xù)的使用和開發(fā)更加方便。 |
| 顯示屏 | 10寸顯示屏，HDMI接口，1080P分辨率。 | 顯示屏傾斜安裝，傾斜角度大于5°。用于操作系統(tǒng)顯示。 |
| 鍵盤鼠標(biāo) | 干電池供電，無線藍(lán)牙連接。 | 用于系統(tǒng)控制。 |
五、AI人工智能課程
AI人工智能實驗箱在設(shè)計時，考慮到不同基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者的需求，力求使用更易理解的學(xué)習(xí)方式傳遞更加詳細(xì)的知識。本實驗平臺對各類使用者均有一定的學(xué)習(xí)幫助，特別是在在校大學(xué)生和研究生，能夠幫助學(xué)生從初學(xué)逐漸過渡到深入學(xué)習(xí)。也可以幫助他們完成畢業(yè)設(shè)計或者學(xué)術(shù)論文。在人工智能遍地開花的今天，人工智能在 各個領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的作用，為產(chǎn)品賦能愈來愈稱為各大企業(yè)的追求。人工智能早已滲透到計 算機(jī)視覺、自動駕駛、自然語言處理、機(jī)器人技術(shù)、推薦系統(tǒng)、語音識別、航空航天等等領(lǐng)域。
AI人工智能實驗箱的學(xué)習(xí)主要分為兩個部分，第一部分為人工智能基礎(chǔ)，主要包括：相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、ROS基礎(chǔ)與運動學(xué)。第二部分主要為實踐學(xué)習(xí)包括：GPIO與傳感器、機(jī)械臂、AI視覺、AI聽覺、物聯(lián)網(wǎng)。完成學(xué)習(xí)后，可以充分了解到人工智能最主流的相關(guān)應(yīng)用。
