《人工智能開源硬件與Python編程實踐》是基于機器視覺、語音識別等典型方法的開源硬件及開源算法，利用Python編程工具而設(shè)計的創(chuàng)新實踐項目。
《人工智能開源硬件與Python編程實踐》注重推動人工智能新技術(shù)的工程實踐，將人工智能教育與創(chuàng)客教育相結(jié)合，課程模塊包括顏色形狀檢測、目標(biāo)跟蹤、邊緣檢測、軌跡跟蹤、人臉檢測、人眼檢測、瞳孔檢測、條碼二維碼識別、笑臉檢測、數(shù)字識別、語音識別等實踐項目。每個課程模塊均從社會需求及生活實際出發(fā)設(shè)置實踐任務(wù)，介紹相關(guān)的理論知識和應(yīng)用方法，提供相應(yīng)算法的Python實施案例，引導(dǎo)學(xué)生動手實踐，掌握經(jīng)典機器視覺、語音識別技術(shù)的應(yīng)用方法，并能夠解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，可作為高等院校學(xué)生創(chuàng)新實踐類課程教材。
人工智能的迅速發(fā)展深刻地改變了人類的社會生活，改變了世界，引起了全世界范圍內(nèi)的重視。2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，要求搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國。迄今為止，已經(jīng)有中國、加拿大、日本、韓國、美國等19個國家和地區(qū)先后推出了自己的國家級人工智能戰(zhàn)略計劃。
美國麻省理工學(xué)院溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作�！蓖ㄋ椎卣f，人工智能就是研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用的系統(tǒng)。1956年夏季，在美國達特茅斯學(xué)院舉辦了一場研討會，深入討論了用機器模擬人類智能的問題。出席會議的幾位計算機科學(xué)家首次提出了“人工智能”的概念，設(shè)想用當(dāng)時剛剛出現(xiàn)的計算機來構(gòu)造復(fù)雜的、擁有與人類智慧同樣本質(zhì)特性的機器。這次研討會標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。
人工智能的研究領(lǐng)域一直在不斷擴大，主要包括專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、模式識別、計算機視覺、自然語言處理、專家系統(tǒng)等，典型的應(yīng)用有機器人、機器翻譯、智能駕駛、智能家居等。從1997年超級計算機深藍與卡斯帕羅夫的較量，到可以與人類進行智力比拼的Watson系統(tǒng)，人工智能正在改變著我們的生活。2012年以后，得益于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)、計算資源和運算力的突飛猛進以及機器學(xué)習(xí)（深度學(xué)習(xí)）等新算法的出現(xiàn)，人工智能開始大爆發(fā)。于是，出現(xiàn)了2016年AlphaGo與韓國棋手李世石較量的人工智能的標(biāo)志性事件。
以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的深度學(xué)習(xí)方法取得了突破性發(fā)展，使得機器可以模仿視聽和思考等人類活動，解決了很多復(fù)雜的模式識別的難題；使得人工智能技術(shù)取得了重大進步，語音識別及語音合成、計算機視覺與目標(biāo)識別、生物特征識別等典型的人工智能技術(shù)開始走進人們的生活。
人工智能成為國際競爭的新焦點和經(jīng)濟發(fā)展的新引擎，加快培養(yǎng)人工智能人才是當(dāng)前的重要工作。國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確提出：要實施全民智能教育項目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育；建立適應(yīng)智能經(jīng)濟和智能社會需要的終身學(xué)習(xí)和就業(yè)培訓(xùn)體系，支持高等院校、職業(yè)學(xué)校和社會化培訓(xùn)機構(gòu)等開展人工智能技能培養(yǎng)。2018年1月，教育部正式頒布《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》等新課標(biāo)，設(shè)置人工智能初步、開源硬件項目設(shè)計、智能家居應(yīng)用設(shè)計等新技術(shù)體驗與探究課程模塊。2018年4月，教育部發(fā)布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，推動人工智能基礎(chǔ)、機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計算機視覺等主干課程建設(shè)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和社會需求，積極開展新工科實踐，支持師生開展AI領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，培養(yǎng)AI創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。2019年1月，國務(wù)院發(fā)布《國家職業(yè)教育改革實施方案》，要求“牢固樹立新發(fā)展理念，服務(wù)建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系和實現(xiàn)更高質(zhì)量更充分就業(yè)需要，對接科技發(fā)展趨勢和市場需求，完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系”。同年4月，教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心批準(zhǔn)了15所高職院校建立人工智能學(xué)院。
項目1 計算機視覺與Python編程實踐
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
項目2 視頻捕捉與處理Python編程
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
項目3 計算機視覺與顏色追蹤
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
項目4 基于計算機視覺的物體形狀檢測
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
（7）綜合拓展實踐任務(wù)
項目5 計算機視覺目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
（7）綜合拓展實踐任務(wù)
項目6 基于邊緣與角點檢測的圖像匹配
（1）問題的提出
（2）任務(wù)與目標(biāo)
（3）知識準(zhǔn)備
（4）設(shè)計與實踐
（5）調(diào)試、驗證及完善
（6）分析與思考
……
項目7 軌跡跟蹤與擬合
項目8 計算機視覺與人臉檢測
項目9 人眼檢測與瞳孔檢測
項目10 計算機視覺與條碼識別系統(tǒng)
項目11 計算機視覺與二維碼識別系統(tǒng)
項目12 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初步與笑臉識別
項目13 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與圖像自動分類
項目14 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的手寫體數(shù)字識別
項目15 語音識別技術(shù)與Python編程
項目16 語音交互控制智能相機設(shè)計綜合實踐
參考文獻
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