[發(fā)明專利]人工智能圖形化編程教學(xué)平臺及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010736896.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111862727B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王飛躍;劉希未;宮曉燕;李強(qiáng);唐瑛;熊剛;張浩楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06F8/34
• 分類號: G06F8/34
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發(fā)明涉及一種人工智能圖形化編程教學(xué)平臺及方法，所述教學(xué)平臺包括：Jetson Nano系統(tǒng)運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行Jetson Nano系統(tǒng)；教學(xué)存儲模塊，用于存儲基礎(chǔ)人工智能算法；教學(xué)調(diào)用模塊，用于基于Jetson Nano系統(tǒng)，根據(jù)第一指令從所述教學(xué)存儲模塊中調(diào)取、并輔助使用者掌握及學(xué)習(xí)所述基礎(chǔ)人工智能算法；自動駕駛算法支持庫，用于存儲自動駕駛算法；自動駕駛擴(kuò)展模塊，用于基于Jetson Nano系統(tǒng)，根據(jù)第二指令從所述自動駕駛算法支持庫中調(diào)取自動駕駛算法，并輔助使用者學(xué)習(xí)完成車道識別、自動避障、駕駛決策、即時定位與地圖構(gòu)建；集成開發(fā)模塊，用于根據(jù)第三指令，基于運(yùn)行的Jetson Nano系統(tǒng)及集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行作品的制作；從而可使學(xué)生在終端體驗完整的計算處理流程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于嵌入式高性能計算的人工智能圖形化編程教學(xué)平臺及方法。

背景技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能在各行業(yè)、各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并成為了全球國際競爭和產(chǎn)業(yè)變革的新焦點(diǎn)。世界各國陸續(xù)提出應(yīng)在中小學(xué)階段就開始設(shè)置人工智能相關(guān)課程，并逐漸形成了包括人工智能應(yīng)用軟件、編程平臺和智能機(jī)器人搭建模塊為主要模塊的中小學(xué)人工智能教育裝備體系。而現(xiàn)有的教育裝備因尚欠缺系統(tǒng)性、易用性，中小學(xué)生需要一種符合其認(rèn)知水平的、難度梯度遞進(jìn)的、系統(tǒng)性人工智能教學(xué)系統(tǒng)，使其通過引導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)了解人工智能的各級知識。

目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一批教育機(jī)器人的研究機(jī)構(gòu)，其研究方向涉及機(jī)器人教學(xué)，人機(jī)互動和自閉癥兒童教育等，并被應(yīng)用于STEAM(科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)，Science,Technology,Engineering,Arts,and Mathematics)融合教育、兒童娛樂教育同伴和遠(yuǎn)程控制機(jī)器人等方面?；贛icro:bit或Arduino開源硬件平臺的教學(xué)套件、無人機(jī)以及智能音響類智能家居等產(chǎn)品已成為學(xué)生體驗和實踐人工智能技術(shù)的主要渠道，將來還會有越來越多的教育機(jī)器人應(yīng)用到線下教育場景中。

然而，現(xiàn)有人工智能教學(xué)設(shè)備以經(jīng)典傳感控制功能為主。雖然它們也有一些計算機(jī)視覺、智能語音編程產(chǎn)品，但需調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器的計算服務(wù)，學(xué)生在終端無法體驗完整的數(shù)據(jù)收集、特征提取、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、測試驗證等深度人工智能算法的計算處理流程。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了使學(xué)生在終端體驗完整的計算處理流程，本發(fā)明的目的在于提供一種基于嵌入式高性能計算的人工智能圖形化編程教學(xué)平臺及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下方案：

一種人工智能圖形化編程教學(xué)平臺，所述教學(xué)平臺包括：

Jetson Nano系統(tǒng)運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行Jetson Nano系統(tǒng)；

教學(xué)存儲模塊，用于存儲基礎(chǔ)人工智能算法；

教學(xué)調(diào)用模塊，分別與所述Jetson Nano系統(tǒng)運(yùn)行模塊、教學(xué)存儲模塊連接，用于基于Jetson Nano系統(tǒng)，根據(jù)使用者的第一指令從所述教學(xué)存儲模塊中調(diào)取、并輔助使用者掌握及學(xué)習(xí)所述基礎(chǔ)人工智能算法；

自動駕駛算法支持庫，用于存儲自動駕駛算法；

自動駕駛擴(kuò)展模塊，分別與Jetson Nano系統(tǒng)運(yùn)行模塊及自動駕駛算法支持庫連接，用于基于Jetson Nano系統(tǒng)，根據(jù)使用者的第二指令從所述自動駕駛算法支持庫中調(diào)取自動駕駛算法，并輔助使用者學(xué)習(xí)完成車道識別、自動避障、駕駛決策、即時定位與地圖構(gòu)建；

集成開發(fā)模塊，與Jetson Nano系統(tǒng)運(yùn)行模塊連接，用于根據(jù)使用者的第三指令，基于運(yùn)行的Jetson Nano系統(tǒng)及集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行作品的制作。

可選地，所述基礎(chǔ)人工智能算法包括圖像分類、對象檢測、目標(biāo)跟蹤、語義分割、語音識別、文本識別、自然語言處理中至少一者。