為推進(jìn)新型工業(yè)化,加快建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國,需要推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展,構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、綠色環(huán)保等一批新的增長引擎。人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),具有溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁效應(yīng)”。加快發(fā)展人工智能是贏得全球科技競爭主動權(quán)的重要戰(zhàn)略抓手,是推動我國新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的重要途徑。
人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不僅需要頂尖的人工智能科學(xué)家、優(yōu)秀的人工智能算法工程師、全面的人工智能應(yīng)用型人才,也需要數(shù)量龐大的人工智能“數(shù)字藍(lán)領(lǐng)”人才。在產(chǎn)業(yè)分工中,“數(shù)字藍(lán)領(lǐng)”人才主要從事與人工智能相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成與運(yùn)維、產(chǎn)品銷售與咨詢、售前售后技術(shù)支持等支撐性工作。在這樣的需求背景下,我國職業(yè)院校紛紛開設(shè)人工智能相關(guān)專業(yè),但適合職業(yè)院校的學(xué)習(xí)材料,特別是教材較少。
機(jī)器視覺是人工智能的一個重要分支。本書結(jié)合工業(yè)視覺系統(tǒng)運(yùn)維員的崗位要求,選取初識機(jī)器視覺與產(chǎn)品檢測、產(chǎn)品字符檢測、工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測和產(chǎn)品分類分揀4個模塊,通過生活化的簡單任務(wù)介紹人工智能的基本概念、深度學(xué)習(xí)圖形化工具“小信”的使用方法及搭建機(jī)器視覺系統(tǒng)的基本方法。在此基礎(chǔ)上,循序漸進(jìn)地帶領(lǐng)學(xué)生開展需求分析、生產(chǎn)環(huán)境搭建、數(shù)據(jù)采集和標(biāo)注、模型訓(xùn)練和部署等職業(yè)活動。編者將每個模塊對應(yīng)的職業(yè)能力分解出來,對學(xué)生每個職業(yè)能力的培養(yǎng)均以核心概念、學(xué)習(xí)目標(biāo)、基本知識、能力訓(xùn)練、拓展閱讀、課后作業(yè)六大塊內(nèi)容展開,通過以理論為輔、實(shí)踐為主的理實(shí)一體化的方式,幫助學(xué)生真正掌握工業(yè)視覺系統(tǒng)運(yùn)維員的核心技能。本書所涉及的基本概念都盡可能地采用淺顯易懂的語言進(jìn)行講解,避免使用復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識。
深度學(xué)習(xí)圖形化工具“小信”是為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握人工智能的基本概念和基本方法而專門開發(fā)的一款軟件。事先將算法封裝在“小信”內(nèi),學(xué)生只需要通過圖形化界面調(diào)用算法、修改參數(shù),就可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練和部署,這樣有利于降低在校學(xué)習(xí)的難度,同時獲得職場中必備的專業(yè)技能。
值得強(qiáng)調(diào)的是,本書由校企雙元深度合作開發(fā),充分體現(xiàn)產(chǎn)教融合特色,所采用的案例都是來自人工智能企業(yè)的真實(shí)案例,部分案例根據(jù)教學(xué)實(shí)際做了簡化,方便學(xué)生在課堂內(nèi)理解和掌握。通過對本書的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以掌握工業(yè)視覺系統(tǒng)運(yùn)維員的基本工作技能,也可以掌握數(shù)據(jù)采集和標(biāo)注的基本方法。
模塊1 初識機(jī)器視覺與產(chǎn)品檢測
任務(wù)1-1 教會計算機(jī)認(rèn)識一只貓
職業(yè)能力1-1-1 能說明計算機(jī)存儲圖片的方式
職業(yè)能力1-1-2 能進(jìn)行深度學(xué)習(xí)圖形化工具的基本操作
職業(yè)能力1-1-3 能使用深度學(xué)習(xí)圖形化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)注
職業(yè)能力1-1-4 能初步訓(xùn)練和部署模型
任務(wù)1-2 搭建機(jī)器視覺系統(tǒng)硬件
職業(yè)能力1-2-1 能初步搭建基本的機(jī)器視覺系統(tǒng)
職業(yè)能力1-2-2 能初步構(gòu)建機(jī)器視覺系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)
模塊2 產(chǎn)品字符檢測
任務(wù)2-1 分析產(chǎn)品字符識別需求并標(biāo)注產(chǎn)品字符
職業(yè)能力2-1-1 能分析產(chǎn)品字符識別的需求
職業(yè)能力2-1-2 能標(biāo)注圖片中的產(chǎn)品字符
任務(wù)2-2 訓(xùn)練和部署產(chǎn)品字符檢測模型
職業(yè)能力2-2-1 能訓(xùn)練產(chǎn)品字符檢測模型
職業(yè)能力2-2-2 能在不同的終端部署產(chǎn)品字符檢測模型
模塊3 工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測
任務(wù)3-1 分析工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測需求并搭建檢測環(huán)境
職業(yè)能力3-1-1 能分析工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測需求
職業(yè)能力3-1-2 能搭建工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測環(huán)境
任務(wù)3-2 采集和標(biāo)注工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷樣本圖片
職業(yè)能力3-2-1 能采集工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷樣本圖片
職業(yè)能力3-2-2 能標(biāo)注工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷樣本圖片
任務(wù)3-3 訓(xùn)練和部署工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測模型
職業(yè)能力3-3-1 能訓(xùn)練工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測模型
職業(yè)能力3-3-2 能在本地部署工業(yè)產(chǎn)品外觀缺陷檢測模型
模塊4 產(chǎn)品分類分揀
任務(wù)4-1 分析產(chǎn)品分類分揀需求并搭建系統(tǒng)環(huán)境
職業(yè)能力4-1-1 能分析產(chǎn)品分類分揀的應(yīng)用需求
職業(yè)能力4-1-2 能搭建產(chǎn)品分類分揀系統(tǒng)環(huán)境
任務(wù)4-2 采集和標(biāo)注不同種類的產(chǎn)品圖片
職業(yè)能力4-2-1 能采集不同種類的產(chǎn)品圖片
職業(yè)能力4-2-2 能標(biāo)注不同種類的產(chǎn)品圖片
任務(wù)4-3 訓(xùn)練和部署產(chǎn)品分類模型
職業(yè)能力4-3-1 能訓(xùn)練產(chǎn)品分類模型
職業(yè)能力4-3-2 能在本地部署工業(yè)產(chǎn)品分類模型
主要參考義獻(xiàn)