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“人工智能+物聯(lián)網(wǎng)”（智聯(lián)網(wǎng)）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

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人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期從1956年起，人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)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(lái)了第三次高速成長(zhǎng)

詳細(xì)介紹

人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期

從 1956 年起，人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)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(lái)了第三次高速成長(zhǎng)。

“人工智能+物聯(lián)網(wǎng)”成為行業(yè)熱點(diǎn)

自2017年開(kāi)始，“AIoT”一詞便開(kāi)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(shí)際應(yīng)用中的落地融合。當(dāng)前，已經(jīng)有越來(lái)越多的人將AI與IoT結(jié)合到一起來(lái)看，AIoT作為各大傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級(jí)的通道，已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

從AIoT發(fā)展路徑來(lái)看，當(dāng)前行業(yè)人士普遍認(rèn)為，其將經(jīng)歷單機(jī)智能、互聯(lián)智能到主動(dòng)智能的三大階段。

單機(jī)智能指的是智能設(shè)備等待用戶發(fā)起交互需求，而這個(gè)過(guò)程中設(shè)備與設(shè)備之間是不發(fā)生相互聯(lián)系的。無(wú)法互聯(lián)互通的智能單品，只是一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)和服務(wù)的孤島，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們使用需求。要取得智能化場(chǎng)景體驗(yàn)的不斷升級(jí)、優(yōu)化，首先需要打破的是單品智能的孤島效應(yīng)。而互聯(lián)智能場(chǎng)景，本質(zhì)上指的是一個(gè)相互互聯(lián)互通的產(chǎn)品矩陣，因而，“一個(gè)大腦（云或者中控），多個(gè)終端（感知器）”的模式成為必然。主動(dòng)智能指的是智能系統(tǒng)根據(jù)用戶行為偏好、用戶畫(huà)像、環(huán)境等各類(lèi)信息，隨時(shí)待命，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自提高能力，可主動(dòng)提供適用于用戶的服務(wù)，而無(wú)需等待用戶提出需求，正如一個(gè)私人秘書(shū)。

人工智能行業(yè)人才需求分析

人工智能的興起廣泛帶動(dòng)了不同行業(yè)的變革。以計(jì)算機(jī)視覺(jué)及大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的技術(shù)突破，為人工智能的實(shí)際應(yīng)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(yīng)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(yīng)模塊使用方法的應(yīng)用型人才是目前各個(gè)企業(yè)和機(jī)構(gòu)的當(dāng)務(wù)之急，對(duì)人工智能應(yīng)用型人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。

我國(guó)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(shè)人工智能學(xué)科。完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設(shè)立人工智能專業(yè)，推動(dòng)人工智能領(lǐng)域一級(jí)學(xué)科建設(shè)。教育發(fā)展研究中心高教室主任馬陸亭指出，一級(jí)學(xué)科本身即知識(shí)體系，同時(shí)也是一種制度安排。當(dāng)一個(gè)專業(yè)方向重要到一定程度時(shí)，國(guó)家層面設(shè)立人工智能學(xué)科意味著該領(lǐng)域?qū)⒂懈嗟馁Y金和項(xiàng)目，吸引更多的優(yōu)秀人才投身到學(xué)術(shù)共同體。同時(shí)，分散在各個(gè)院系的人才培養(yǎng)將更加體系化，這對(duì)于國(guó)家在新一輪科技浪潮中走在世界前列將產(chǎn)生推動(dòng)作用。

2018年4月，印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》。《行動(dòng)計(jì)劃》提出，支持高校在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科設(shè)置人工智能學(xué)科方向，完善人工智能的學(xué)科體系，推動(dòng)人工智能領(lǐng)域一級(jí)學(xué)科建設(shè);形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，到2020年建設(shè)100個(gè)“人工智能+X”復(fù)合特色專業(yè)，建立50家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心。
科學(xué)技術(shù)司司長(zhǎng)雷朝滋介紹了布局《行動(dòng)計(jì)劃》的情況：在2018年認(rèn)定的*612個(gè)“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目中，布局建設(shè)了57個(gè)人工智能類(lèi)項(xiàng)目;截至2017年12月，全國(guó)共有71所高校圍繞人工智能領(lǐng)域設(shè)置了86個(gè)二級(jí)學(xué)科或交叉學(xué)科。

在高校學(xué)科專業(yè)設(shè)置方面，雷朝滋表示，鼓勵(lì)有條件的高校在充分論證的基礎(chǔ)上建立人工智能學(xué)院、人工智能研究院或人工智能交叉研究中心，多種方式開(kāi)展高層次人才培養(yǎng);鼓勵(lì)高校對(duì)照國(guó)家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求布點(diǎn)人工智能相關(guān)專業(yè)、設(shè)立相關(guān)二級(jí)學(xué)科或交叉學(xué)科，積極推動(dòng)科教結(jié)合、產(chǎn)教融合協(xié)同育人的模式創(chuàng)新。
同時(shí)，支持高校在“雙”建設(shè)中，加大對(duì)人工智能領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科的投入;支持高校通過(guò)高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)，加強(qiáng)對(duì)從事基礎(chǔ)性研究、公益性研究的拔尖人才和優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定支持。

Arm大學(xué)教育計(jì)劃

Arm教育計(jì)劃是Arm中國(guó)中專門(mén)負(fù)責(zé)教育的部門(mén)。Arm教育計(jì)劃將高等教育機(jī)構(gòu)與豐富的Arm產(chǎn)品聯(lián)系起來(lái)，為教育者、研究人員、大學(xué)生乃至中小學(xué)生提供教學(xué)資料、硬件平臺(tái)、軟件開(kāi)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(guò)Arm創(chuàng)新生態(tài)推動(dòng)教育改革和集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)。Arm教育計(jì)劃定期舉辦技術(shù)研討會(huì)、師資培訓(xùn)、分享名師名課、開(kāi)展實(shí)訓(xùn)，為教育者和學(xué)生提供一個(gè)交流的平臺(tái)，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(shì)：智能化向端側(cè)遷移，端云結(jié)合。
云：數(shù)據(jù)挖掘、算法訓(xùn)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(yīng)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(shè)思路

一、基礎(chǔ)模塊	二、智能科學(xué)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(dǎo)論	1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論	1.Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
2.程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C/Python）	2.人工智能原理	2.物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)	2.Linux高級(jí)編程
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信	3.機(jī)器學(xué)習(xí)	3.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用	3.嵌入式微處理器技術(shù)及應(yīng)用
4.操作系統(tǒng)	4.計(jì)算機(jī)視覺(jué)	4.傳感器原理及應(yīng)用	4.開(kāi)源硬件應(yīng)用開(kāi)發(fā)
5.微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用	5.智能機(jī)器人	5.物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)	5.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.單片機(jī)基礎(chǔ)	6.模式識(shí)別	6.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)	6.嵌入式操作系統(tǒng)
7.數(shù)據(jù)庫(kù)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(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)
	8.自然語(yǔ)言處理	8.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
	9.智能移動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)
	10.數(shù)據(jù)科學(xué)
	11.深度學(xué)習(xí)框架及應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容：

人工智能產(chǎn)業(yè)尚處于一個(gè)發(fā)展的初步階段，隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定、核心技術(shù)的研發(fā)與普及，將會(huì)衍生至各產(chǎn)業(yè)行業(yè)的眾多技術(shù)變革與應(yīng)用。為此學(xué)校在實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方面需要有一定的前瞻性。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)分為兩大功能區(qū)域（教學(xué)實(shí)訓(xùn)區(qū)、應(yīng)用展示區(qū)）、四個(gè)平臺(tái)（EAIDK教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱、EAIDK教學(xué)實(shí)戰(zhàn)案例、EAIDK教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、人工智能在線教學(xué)及考評(píng)測(cè)試系統(tǒng)）和配套課程，具體建設(shè)內(nèi)容如下：

EAIDK教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

EAIDK教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)作為新一代的人工智能實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)產(chǎn)品，為人工智能技術(shù)理論學(xué)習(xí)的實(shí)踐系統(tǒng)。涵蓋Python與數(shù)據(jù)分析，機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)，知識(shí)圖譜等學(xué)科。為學(xué)科學(xué)習(xí)中提供實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)。

EAIDK教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱

面向邊緣計(jì)算的人工智能開(kāi)發(fā)套件。硬件平臺(tái)具備語(yǔ)音、視覺(jué)等傳感器數(shù)據(jù)采集能力，及適用于多場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)控制接口；智能軟件平臺(tái)支持視覺(jué)處理與分析、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義分析、SLAM等應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)和主流開(kāi)源算法，滿足算法應(yīng)用開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品原型開(kāi)發(fā)驗(yàn)證等需求人工智能課程需求。
包含EAIDK-610教學(xué)開(kāi)發(fā)板、EAIDK-310教學(xué)開(kāi)發(fā)板、Arm視覺(jué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱、Arm視覺(jué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱（便捷版套件）、Arm物體分類(lèi)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)箱、Arm語(yǔ)音識(shí)別實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備。

案例名稱	說(shuō)明
圖像采集	學(xué)習(xí)從硬件設(shè)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(biāo)準(zhǔn)
視頻解碼	學(xué)習(xí)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(biāo)準(zhǔn)，了解RTSP協(xié)議
視頻分析之背景提取	學(xué)習(xí)視頻分析的概念，了解視頻中背景提取的方法
人臉檢測(cè)（傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法）	學(xué)習(xí)人臉檢測(cè)的概念，了解adaboost人臉檢測(cè)方法
目標(biāo)檢測(cè)（深度學(xué)習(xí)方法）	學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)的概念，了解net-SSD目標(biāo)檢測(cè)方法
人臉特征提?。ㄉ疃葘W(xué)習(xí)方法）	學(xué)習(xí)人臉特征提取的概念，了解LightCNN人臉提取方法
人臉識(shí)別系統(tǒng)	學(xué)習(xí)人臉識(shí)別系統(tǒng)的搭建方法，理解1:1，1:N等概念
雙目立體視覺(jué)	學(xué)習(xí)立體視覺(jué)的概念，掌握用雙目相機(jī)計(jì)算深度信息的方法
語(yǔ)音案例	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)NS自動(dòng)降噪
	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)VAD檢測(cè)
	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)MFCC特征提取
	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)GMM+CNN模型
	MIC陣列陣型變換與信號(hào)處理
	ASR進(jìn)階實(shí)驗(yàn)-語(yǔ)音喚醒功能實(shí)戰(zhàn)
	ASR進(jìn)階實(shí)驗(yàn)-語(yǔ)音喚醒功能調(diào)優(yōu)
	ASR進(jìn)階實(shí)驗(yàn)-語(yǔ)音打斷功能實(shí)戰(zhàn)
	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
	在EAIDK-610上實(shí)現(xiàn)聲學(xué)庫(kù)的訓(xùn)練
	在EAIDK-610上TTS功能實(shí)戰(zhàn)
	TTS進(jìn)階實(shí)驗(yàn)-TTS變速變調(diào)及合成語(yǔ)音自然度檢測(cè)

EAIDK教學(xué)實(shí)戰(zhàn)案例

通過(guò)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合不同的擴(kuò)展模塊，在視覺(jué)、語(yǔ)音、控制等不同方面為學(xué)生提供更為貼近企業(yè)實(shí)際需求的實(shí)用案例演練。
包含Arm AIOT 實(shí)驗(yàn)箱、Arm雙路門(mén)禁實(shí)驗(yàn)箱、Arm AI&AR實(shí)驗(yàn)箱、Arm無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、Arm 無(wú)人車(chē)實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備。

人工智能在線教學(xué)及考評(píng)測(cè)試系統(tǒng)

提供人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)源組件的理論知識(shí)、各組件的安裝部署配置等上機(jī)實(shí)訓(xùn)手冊(cè)，以及運(yùn)維監(jiān)控、性能優(yōu)化等知識(shí)寶典、提供教學(xué)環(huán)境上機(jī)操作實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)。通過(guò)各個(gè)開(kāi)源組件部署配置，以及定制開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)通用的云計(jì)算平臺(tái)（容器、DevOps）、大數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)、人工智能平臺(tái)等符合企業(yè)需求的技術(shù)平臺(tái)，以及近似企業(yè)平臺(tái)的用戶操作體驗(yàn)，提升專業(yè)技能。

教材名錄

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

序號(hào)	書(shū)名	序號(hào)	書(shū)名
1	人工智能原理	22	物聯(lián)網(wǎng)概論
2	腦科學(xué)導(dǎo)論	23	物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
3	人工智能學(xué)科基礎(chǔ)	24	射頻識(shí)別（RFID）原理與應(yīng)用
4	大數(shù)據(jù)導(dǎo)論	25	窄帶物聯(lián)網(wǎng)原理及應(yīng)用
5	計(jì)算智能	26	工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
6	自然語(yǔ)言處理與深度學(xué)習(xí)	27	智能家居設(shè)計(jì)與實(shí)踐
7	人工智能導(dǎo)論	28	智慧交通信息服務(wù)體系與應(yīng)用
8	計(jì)算機(jī)視覺(jué)	29	Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
9	機(jī)器學(xué)習(xí)原理與python實(shí)現(xiàn)	30	嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論
10	知識(shí)圖譜	31	嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)-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(shè)計(jì)
12	深度學(xué)習(xí)	33	Arm嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用
13	智能自主體系統(tǒng)	34	智能嵌入式硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例教程
14	人工智能與區(qū)塊鏈：數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)視角的技術(shù)范式	35	基于Arm Cortex-M3核的SoC設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程
15	GPU編程	36	C++程序設(shè)計(jì) ——現(xiàn)代方法
16	人工智能	37	Python高級(jí)程序設(shè)計(jì)
17	物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)	38	計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信
18	機(jī)器學(xué)習(xí)	39	微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用--基于Arm微處理器
19	智能無(wú)人系統(tǒng)	40	5G移動(dòng)通信技術(shù)
20	數(shù)字圖像處理與Python實(shí)現(xiàn)	41	物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)
21	智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐	42	物聯(lián)網(wǎng)智能控制