随着时代的发展,“人工智能”早已不再是一个新鲜的词汇,它早已潜移默化地影响我们生活的方方面面,尤其是在教育领域。那么,人工智能时代,教育会发生怎样的改变?我们的学生又会以怎样的姿态迎接人工智能带来的改变呢?
在已经圆满落幕的“2020-2021学年少年硅谷全国青少年人工智能教育成果展示大赛”中,“人工智能主题挑战赛”也在大众关注中,完美收官。以“智享生活”为主题的人工智能创作项目,着眼于智能软硬件、人工智能教育的实际应用,考察选手发现问题、分析问题、解决问题的能力。赛场上,小选手们从实际生活出发,创作出了许多优秀作品,展现出新时代中国青少年无限的创造力。
人工智能作品,源于生活且高于生活。当科学技术日渐成熟,人工智能可以提供怎样的解决方案?
每当我们放学回到家,却发现忘记带钥匙。或者,当我们手里提了很多东西,还需要找钥匙的时候,这个智能小家就能为我们提供很多方便,让我们从生活中,无处不在的感受到智能生活,给我们带来的便捷、快乐。
“智能之家”是一个集智能语音识别、图像识别、人脸侦测等技术,从教育性、方便性出发的一个设计作品。它可以在听到我们指令的时候,与人进行现实中的互动,例如开门、关门、开灯、关灯等等。
目前市面上有一些智能家居的设备,但是离开了网络条件,智能家居将没有办法实现很多功能。我们希望设计一款产品,无论是否有稳定的网络环境,都能实现智能之家的功能。
这个智能之家作品,主要为屋主提供了安全保障和生活中的便利。其中,人脸侦测(安全保障),检测是否有可疑人员经过,并可以根据侦测信息,询问是否需要给屋主留言。语音交互(生活便利),根据指定指令实现开门、关门、开灯、关灯、查看留言等一些列功能。
学校:山东省淄博市临淄区第八中学 队伍:临淄八中创客社团成员:王椿、许桐语指导教师:邢延刚
在日常生活中,我们经常发现,户外的许愿池好像都不会滋生蚊子。经过查资料后发现,曾经有人将壹圆硬币放入水中,便能够杀死蚊子了。于是,我们尝试把硬币丢入家里的水草缸中。几天后,发现原本生长在一旁青翠的浮萍,失去原有的色泽和形状。许多浮萍都分开成碎片,有些更有黄化甚至白化的现象。究竟是什么原因,使浮萍生长受到这样的影响?而使浮萍叶状体分离的因子,到底是什么?这些都引发我们的好奇心,想要来解开这些疑惑。
在做探讨硬币水对浮萍生长的影响,及其生存机制实验的过程中,由于需要及时收集浮萍的影像,所以学生们不得不轮流排班,每隔一定时间进行拍照,遇到特殊情况时,照片就很难及时拍上。因此我想能不能做一个教具,能够自动采集实验数据。
我们主要用两个方面的尝试,第一个方面是测量。简单的说,就是通过传感器本身的特性,来获取我们需要的数值。比如说,我们通过温度传感器测量,获取所需要的温度数值。在使用过程中,我们发现模拟量传感器和数字量传感器,在使用上区别还是比较大的,不同的软件支持的种类也有区别,因此在使用时,要根据情况灵活选择。我们尝试的第二方面是控制。控制方面又有两个层次,初级层次是对于生物存在的环境进行控制。简单说,就是我们可以结合传感器测量得到的数值,让威栗板控制其他设备工作,使得环境中的某一个或多个因素,保持稳定或者按照我们的设计进行改变。例如,我们可以通过创造栗控制温度传感器和温度调节设备,使得生物生存环境保持恒温,或者在某个时间段内,温度按要求升高或降低。高级层次是我们可以直接通过控制器发送电流信号,触发生物体发生反应,从而控制生物体的某些反应。
根据设想和功能需要,光照传感器用来检测环境光照,并根据需要调节LED的亮度和颜色,采用DHT11来检测环境温度和湿度,使用DS18b20来检测土壤温度,使用湿度传感器来检测土壤湿度。在检测生物状态方面,使用了智能摄像头,调用图像识别功能,当它检测到被观察对象发生显著的变化时,控制摄像头及时拍摄,取得连续而真实的实验结果,来验证我们的设想和所学的知识。
实际制作中,作品包括创造栗威栗板、传感器扩展板、摄像头、LCD显示模块、LED灯、光敏传感器、DHT11温湿度传感器、亚克力结构件。通过编程来控制创造栗摄像头及传感器,实时检测生物的生长状态,定时拍摄实验生物的状态,来获取连续的变化。或者通过图像识别,当它检测到生物的状态发生显著的变化时,控制摄像头及时拍摄,以免错过比较重要的状态,从而取得连续而真实的实验结果。能够帮助师生,极大减少在生物实验和观察生物的时间和困难,并提高观察的精确度。
学校:山东省聊城市阳谷县实验中学 队伍:开拓者成员:张逸涵、张睿颖指导教师:陈爱华
我的家乡在山东省阳谷县,这是武松打虎的故乡。每次路过时,总是惊叹前辈们留下的这些文化遗产,也想让更多人来认识我的家乡。自从我学习了AI的相关知识后,我更加坚定了这个信念:一定要通过我的努力,把我的家乡介绍给更多的人,为了把它建设的更加美好,而贡献自己的一份微薄之力。
我们制作的作品是一个景点的智能导游,它能代替导游的一些工作,比如:到达每个景点时,会自动对该景点进行介绍,省去了导游跟团的辛苦工作。在一些重要节日时,也能缓解导游不足的尴尬局面。同时,它不仅能代替导游进行讲解,我们还给它增加了一些其它功能:测距、测温、降温、提示、识别花草动物等,这样游客使用起来,就会更方便。
当游客之间距离近时,蜂鸣器响来提示增加间距,以达到防疫安全。而且,我们把温度分成三个段,不同温度有不同颜色的灯来提示,让游客知道当前的大体温度。当温度到达设定最高温度时,电风扇自动打开,以给游客降温,也给游客提示要进行防暑降温了。同时,当游客遇到不认识的花草和动物时,可借助摄头识别。