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计算机视觉案例范文1
近年来,经济的发展和人们生活水平的提升也使得人们的出行更加便捷,越来越多的人都是自己驾车出行,这样导致公路上的交通流量不断增加,如何保障交通的顺畅性和安全性成为人们关注的重点问题。信息技术的发展推动了计算机视觉技术的出现,为交通安全性的提升提供了一定的保障。本文主要对计算机视觉技术进行分析,进一步探讨计算机视觉技术在智能交通系统中的应用。
【关键词】计算机 视觉技术 智能交通 系统 应用
智能交通系统简称ITS,这是一种新型的交通管理系统。该系统主要结合了信息化技术、计算机技术以及数据传输技术等多种技术,用来对整个交通运输体系进行管理,可以实现人、车、路的全面监控和管理。计算机视觉艺术作为智能交通系统中的一个重要环节,受到相关工作人员的高度重视。随着计算机视觉技术的发展,不仅为交通行业的发展提供了更多的便捷,同时还能够筛选道路交通的各种信息,进一步增强了智能交通系统的灵活性和准确性。
1 计算机视觉技术的概述
计算机视觉也被称为图像分析和图解理解,其包括的理论主要有摄影几何学、概率论、图像处理理论以及人工智能理论等部分。计算机视觉技术主要是用二维投影图像实现三维物体重构。这种技术的应用范围比较广泛,不仅应用于二维图像识别方面,同时还用于三维物体的识别和重建上面。通过计算机视觉技术能够获取专业化的三维信息,对三维信息的获取一般有两种方法,其中一种是直接获取法,还有一种是间接获取法。直接获取法主要是通过计算机视觉技术的效果来确定三维运动中产生的各种参数,这一过程对摄像机运动问题的关注程度较高;间接获取的方式就是将单幅图像和摄像机焦距相结合,来判断被测量位置视觉上的信息。计算机视觉技术的关键就是实现特别匹配,在特殊情况下可以利用不同的摄像C同时收集运动信息,从而提高相关控制的精确度。
2 计算机视觉技术在智能交通系统中的应用
计算机视觉技术在智能交通系统中的应用可以实现道路交通的监控,同时还能够实现自动收费、智能导航等功能,主要应用有以下几个方面的内容。
2.1 交通监控中对计算机视觉技术的应用
基于计算机视觉技术的交通监控系统主要分为三个步骤,首先是对车辆和行人进行跟踪和分割,其次是对车流量进行分析和计算,并且计算车辆的平均速度和道路上车辆的队列长度,最后根据道路的交通状况来规划形式线路,从而有效缓解道路交通拥堵的现状,方便人们减少出行时间。车辆和行人作为道路中运动的主要目标,在监控场合下,需要对运动时间进行有效分割,常用到的分割方式包括光流法和帧差法两种,其中前一种分割方式主要是依据图像中不同的运动用映射参数正确的表达,这样可以将具有同样映射参数的光流量进行分配,从而完成参数分割。计算机视觉在交通监控中的应用主要是对车辆速度、车辆数目、车辆分类进行检测。随着计算机通信技术的发展,计算机视觉技术也是日新月异,基于计算机视觉的交通监控系统具有较强的实时工作性,能够快速的适应高度公路以及城市道路交通的监控。
2.2 车辆导航中对计算机视觉技术的应用
实现车辆的智能导航是计算机视觉技术在智能交通中应用的典型案例。这种技术主要为驾驶人员提供道路信息和车辆运行状况两大信息。通过车辆智能导航系统的运行能够对道路两边的界限进行有效的识别,将车辆引向规定的行驶车道,在车辆行驶过程中,该系统能够自动检测车辆与前方其他车辆之间的距离,从而提醒驾驶人员保持车辆的安全距离,最终实现安全导航驾驶。通过该系统的摄像机运动能够识别其他车辆的行驶状况,并且通过计算检测点的方式计算车辆的模拟匹配点。车俩智能导航系统中就使用了计算机视觉技术,可以从中提取相关信息,计算车辆行驶的安全距离和速度。
2.3 计算机视觉技术用于车辆辅助驾驶
计算机视觉技术在车辆辅助驾驶中的应用主要是帮助驾驶人员对外界的变化做出反应。具体表现为车辆在市内行驶时,计算机视觉技术的应用能够识别周边道路的标记,并且对交通标志、其他车辆和行人进行识别,然后筛选相关信息进行计算,让驾驶人清楚外界的具体状况,从而避开其他的车辆和行人,能够从根本上减少交通事故的发生,增强车辆的安全运行。辅助驾驶的形式转变为人机交互的方式,一定程度上能够满足驾驶人员对信息的需求。
2.4 计算机视觉技术用于车辆智能收费
车辆收费是车辆在公共交通位置行驶中的一个关键环节。随着科学技术的发展,车辆收费系统逐渐向着计算机技术的应用方向发展,计算机视觉技术在各地区交通发展中的应用是现代化交通发展的一个重要突破口。很多地区的智能化收费都是通过识别车牌的方式来实现收费,我国在车牌识别这方面仅仅限制于单目车牌和双目车牌的识别,其中单目车牌识别的核心就是将车牌照位置作为核心部分,我国大部分地区都是将单目系统作为核心部分来使用。采用双目系统对车牌进行识别,也可以对车辆的型号进行识别,通过大量的实践发现,双目系统进行车牌识别的实用性较强。但是这种识别方式在实际应用过程中仍然存在着信息获取难度大、车牌照定位难度大等多种问题,尤其是车辆在高速路上行驶时,对于车牌信息的获取更为困难,因此,在这方面还需要加大研究和实践。
3 结束语
随着计算机视觉技术的智能化发展,其在智能交通系统中的应用能够解决多方面的问题。该技术的应用不仅能够实现车辆的实时监控,同时还能够实现车辆导航以及车辆收费,帮助驾驶人员识别车辆行驶中存在的障碍物,这样一来,可以增强车辆行驶的安全性,同时还能够提高我国道路交通系统的整体管理水平。但是该技术应用中也存在不足之处,未来发展中需要降低视觉系统的价格,减少系统的尺寸,从而增强系统对车辆信息的处理速度,最终实现对道路交通的全面监测。
参考文献
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计算机视觉案例范文2
通过阐述农业机械中的几种新的技术手段,比如计算机技术、网络信息技术、人工智能技术及液压技术等在农业机械中的应用情况,对农业机械技术的发展进行了分析,希望可以为农业机械设备的智能化发展提供相应的参考依据。
关键词:
农业机械;技术手段;应用;发展前景
我国在国际上的地位正在逐渐提高,这与我国的经济发展是分不开的,经济的发展需要基础的支持,农业就是我国的基础,我国是农业大国,农村人口基数大。随着近几年我国农业的发展,很多高新技术也被运用到农业的机械设备中,使农机设备向着智能化的方向发展,有效地提升了农业生产的整体效率。在农业的生产中使用高新技术还能够提高农业的生产效率,保证农机相关机械的正常运作。
1农业机械技术的应用分析
1.1计算机技术
这里所说的计算机技术主要指的是计算机视觉技术,这一技术最早被运用在农业机械上是在20世纪70年代中期,当时主要运用的是计算机技术中的视觉技术,利用这一技术的主要目的是可以对农产品的品质质量进行分级别检查。计算机视觉技术是以图像处理为基准,随着图像处理以及视觉模拟技术的发展,计算机视觉技术不仅可以用来检查农产品的品质,而且还可以用来对农产品进行播种、收割。虽然计算机视觉技术在我国农业技术领域的应用时间还不是很长,在实际的使用中还有很多的问题出现,但是相信随着科学技术的不断发展,计算机视觉技术必将会改变传统的农业作业模式,为现代化农业发展提供技术上的支持。
1.2网络信息技术
网络信息技术在我国农业机械上的应用是非常成功的,信息技术与地理信息系统的有机结合不仅可以为农业的生产提供高精度的监控,而且还能够对农业生产中出现病虫害的情况进行及时的检测,然后根据定位系统来进行田间作业。
1.3液压技术
液压技术主要依靠的是微电子技术和工业传感技术,在数据的采集上,运用液压技术主要完成的是能量的转换和匹配,其目的是为了让农业机械的效率能够得到进一步的提高,让机械设备的相关系统特征可以得到完善,让机械设备的可靠性能够得到提升,这也很好地符合了环境保护的相关标准要求。而大部分的农业机械都是采用内燃机作为原动力,所以很多时候都会出现工作负荷,一般情况下,我们都是通过电液控制手段来完成负载与原动力之间的匹配情况,尽可能地减少功率传输过程中出现的损失,从而提高农业机械系统的工作效率。
1.4人工智能技术
随着信息全球化的不断深入,高端技术不仅在大型的企事业单位中被运用,在农业中也得到了广泛的应用,比较有成果的就是美国利用人工智能技术研发出激光拖拉机、机械的内部导航装置,等等,这些装置可以对拖拉机的运行方向及所处位置进行实时的测定,在了解地区土地信息之后,再制定合理的土地种植方案、农药及种子的数量,等等。
2农业机械技术的发展趋势
2.1推广农业机械产品的技术发展
目前在我国的农业机械发展上,已经开始运用机电智能化技术和计算机技术,这使得农业机械化设备的科技含量有了极大的提高,不仅有效地提高了农业机械的作业效率,而且也提升了农业的生产效率。
2.2农业资源的利用率得到了提升
只有提高了农业资源的开发利用率,才能够确保农业实现可持续发展,同时也为保护生态环境奠定基础,如回收农业生产的废弃物,普及无害化的处理设备,运用无害化技术来处理废水可以有效地达到保护环境的作用。而在农业种植的过程中,使用有机肥料还可以进一步提高农业资源的利用效率。除此之外,大力发展节能型动力机械设备可以有效地避免出现资源浪费,从而提高农业资源的整体利用效率。
2.3提高农业机械产品的质量监督水平
要想提升农业的机械化水平,还要从规范设计的基本要求出发,全面提高农业产品的质量。在质量提升的过程中,还要注重农业产品的整体造型和外观,农机设备的耐久性也要经得起考验。选用与农机设备相配套的发电机及元件,能够最大程度上提高农业机械产品的质量。在农业机械设备完成安装之后,还要对其进行试运行,只有保证了设备各项指标都正常的基础上,才能够真正的投入使用,这也是提高农业机械产品可靠性的前提。
2.4加大政府的补贴力度
各级地方政府要加大农业机械的技术推广,做好农业机械的培训工作。国家还要将拖拉机、插秧机等农机具作为农具购置补贴的关键,普及农业机械知识。这样也能够更好地提高农业机械化的发展进程。2.5确保农业机械技术的安全生产关注安全监督管理及装备的创建工作,加大农业机械的安全投入,以便更好地满足农业机械工作安全监督管理的需求。除此之外,最重要的是,要将农业机械的安全检验工作纳入到各级县市政府的财政预算当中。
3结语
随着科学技术的飞速发展,一些高新技术正在逐渐地被运用到农业的机械设备中,这些机械设备的出现不仅提高了农业的整体生产水平,而且还进一步提升了农业的生产效率,很好地实现了农业的可持续发展。在今后的农业发展过程中,农业机械也必定是智能化的,所以要求操作人员要不断地提高自己的专业素养,全面推广农业机械新技术,只有这样才能够真正意义上实现我国农业机械的智能化。
作者:徐家亮 刘晓鹏 单位:黑龙江省克东县农机安全监理站
参考文献:
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计算机视觉案例范文3
AlphaGo的出现加速了人们对人工智能(Artificial Intelligence以下简称AI)的理解,但AI极客们的野心远非19行的棋盘可以局囿,他们拥有酷炫的技术和非凡自信,并想以此来改变世界。
美国畅销书作者、发明家雷.库兹韦尔(Ray.Kurzweil)在《奇点临近》一书中为人工智能的出现设定了三个条件:强大的计算能力、海量的知识储备,最后还需要教会计算机拥有认知能力,通过机器学习技术让计算机不断的自行进化。
前两者已经实现。第三点,如何让机器拥有认知能力是AI极客们关注的重点。
机器学习是人工智能的核心。机器学习将教会计算机认识现实世界,知道自然界的日升日落、阴晴圆缺,并能理解人类的行为和语言。机器学习的常用领域包括数据挖掘、视觉理解、语音识别和自然语言处理等方面。我们采访了数位科技公司高层、新锐创业者,他们有一个共同的身份―国内从事机器学习的应用和研发的专家。他们讲述了中国人工智能发展的现状,而一旦科技出现新突破,也预示着新一轮的商业变革。 先知
坐在记者对面,脸庞消瘦的陈运文笑得有些腼腆,言语却充满自信,“很多事情都是可以预测的”。
陈运文是国内大数据方面的专家,曾任百度核心技术研发工程师和盛大文学首席数据官。现在他是个创业者,达观数据创始人兼CEO。他为公司新入职的同事下发了一套题――如何预测泰坦尼克号上的幸存者。整套题通过获取泰坦尼克号上所有乘客的真实信息,包括性别、年龄、职业、票价、舱位等,然后编写程序来预测这2000余名乘员中哪些人最终得以生还。
在陈运文眼里,将所有信息加以综合挖掘,就能够推演出最终的答案―“705名生还者都可以准确预测。”
预测这样的事件只是数据挖掘的一个案例,对于极客而言,只要给他们足够的信息,这个世界就没有意外和偶然。
现在,陈运文用自己的技术帮助企业进行商业决策。虽然只成立不到半年,但这个隐藏在张江天之骄子公寓里的创业公司已经获得真格基金和盛大网络创始人陈大年的投资。
陈运文将第一批客户瞄准为自媒体人,通过数据分析,为自媒体提供可以引发热议的话题,并告诉这些作者,什么人喜爱看他们的文章、会关注什么话题。
让机器自己学会分析信息早就在商业行为中广泛存在。在百度工作期间,陈运文负责搜索引擎的核心算法研究,主要“为用户提供最有价值的信息”。 工作的难点不在于搜索信息,而在于让机器认知用户的搜索意图。
用户经常会在搜索框中输入“口语词汇或者模糊的语句”,服务器要从人们的搜索语句中判断真正的需求。陈运文就需要设计算法让搜索引擎理解用户的语义,从数百亿的网页中迅速找到对用户最有价值的结果。这种“算法”就属于人工智能。百度每天的搜索有数十亿次,每当陈运文改进了算法都能看到用户点击的满意度在上升。
今天这种依靠数据挖掘技术来提高企业运作效率的方法变得更常见,业内将其称为“商业智能”(Business Intelligence)技术。陈运文计划将这种技术在云端运用,另一些同类公司则将这种技术直接运用在软件上。2010年在美国纳斯达克上市的Qlik公司就是商业智能软件的代表企业。他们的QlikView软件为用户提供“可视化”的大数据服务。
“我们的软件可以理解数据,挖掘数据并将其用更直观的方式展现给客户,以帮助管理层做出决策。” Qlik亚太区制造业和高科技市场开发总监Jeremy Sim对《财经天下》周刊表述。
这些带有“预测”功能的软件已经在服务并改变人们的生活,比如根据顾客的购买信息QlikView会提示便利店店长,售货架上的麦片不应该和面包摆在一起,虽然它们都是早餐食品,但如果将麦片和酸奶摆在一起,销售数字会更好看。此类预测还进一步提醒物流部门,尽量地在头天晚上补足麦片和酸奶货源。这类商业智能的应用渗入所有人的生活,以这家公司为例,他们已经在全球100多个国家招徕了3.8万企业客户,间接服务人群上千万。
未来这些带有“智力”的系统将会更多的出现在电商、医疗、教育、金融等领域。“比如随着智能手环的增加,会有更多的健康数据被采集,那么我们会提供健康预警、治疗方案推荐等服务。”陈运文说。现在只是大数据挖掘的初级阶段,人工智能时代也才刚刚开启。 视觉理解,打造机器之目
2014年6月,比尔・盖茨访华,除了见政商要员外,他还专门造访了一家刚成立一年的创业公司―格灵深瞳。对于这家初创公司,比尔盖茨留下了两句后来被广泛引用的评语“This is very cool”和“IT界的下一个大事件是计算机视觉(computer vision)与深度学习(deep learning) 的结合”。
格灵深瞳就是这样一个结合了计算机视觉和深度学习为一身的酷公司。创始人赵勇是致力于视觉理解的知名极客,虽然他本人并不喜欢这个称谓。
“极客(Geek)在英文里形容书呆子,只会做技术不通世事,但我觉得我是一个懂技术的正常人。”他对《财经天下》周刊说。
赵勇专攻计算机视觉和运算影像学,2009年入职谷歌总部研究院任资深研究员,是谷歌眼镜项目的骨干。“我们团队负责谷歌眼镜的场景识别技术,利用谷歌街景来判断使用者所处的位置。”简单地说就是将谷歌眼镜捕获的图像和谷歌街景做比对,然后快速地定位用户所处位置和周边信息。谷歌眼镜可以在500毫米之内将用户的位置精确到米级别。赵勇说谷歌眼镜并不是“进化的产品,而是从无到有的突破”。
2013年初,赵勇回国创业成立格灵深瞳,并在三个月后拿到真格基金和联创策源的联合天使投资,同年6月格灵深瞳又拿到红杉资本 A 轮高达数千万美元的投资。
业内传播着投资人争论其未来估值的段子,据说某次饭局上真格基金的徐小平、红杉资本的沈南鹏和联创策源的冯波讨论格灵深瞳的未来估值,徐小平认为起码5000亿美元,而沈南鹏认为1000亿美元,最后冯波折中地认为3000亿美元。而现在中国电商巨头阿里巴巴的市值还不到1900亿美元。
受到比尔・盖茨和投资人如此追捧的原因在于赵勇的研究方向―计算机视觉,这是机器学习中极为复杂的领域。
将赵勇和陈运一个对比就可以看出他们研究方向的不同。赵勇认为数据挖掘是让计算机理解“结构化信息”,结构化指那些人工制作的成型的信息数据,例如一句话一段文字或者一份表格。但计算机视觉需要让机器理解飘过镜头的一片树叶,或者悄悄走过的一只猫。
陈运文对此也做了比较,他认为数据挖掘更多的是处理文本信息,而文字是具象的表达,机器看到汉字“猫”或者英文“cat”就可以理解这是一种动物,但图片是抽象信息,给计算机看一张猫的图片,让它去理解猫的概念非常困难。
所以当2012年6月谷歌X实验室宣布他们研发的“谷歌大脑”通过百万张图片的学习后可以识别“猫”的时候,全世界都为之震惊。这意味着谷歌培养的这个“孩子”具备视觉理解的能力可以“看图说话”了。而参与“谷歌大脑”研发的吴恩达博士(Andrew Ng)也因为这个项目被誉为“谷歌大脑之父”,成为机器学习领域最权威的学者。
为了建造“谷歌大脑”,吴恩达使用了神经网络系统,他们连接了1.6万片处理器创造了一个拥有10亿多条连接的神经网络,并逐步地培训这个系统,直到它拥有识图的能力。
现在,赵勇做的事情与此类似。
他通过影像设备捕捉实时画面,让计算机识别这个真实世界,更为直接的说法或许是―赵勇正在研制“机器人之眼”。
像谷歌一样,想让计算机能识别图像,赵勇也需要制作一个“深度神经网络”系统。
在人脑中有大约1000亿个神经元,神经元通过神经突出连接在一起就变成了一个神经网络,人们思考问题的时候这些神经网络相互激发,最终产生决策。现在极客们用计算机来模拟这个过程,用计算程序建立起庞大的计算元素,这些程序运算的结果通过网络互为交换互相影响,最终产生结果,这就是初级的人工神经网络。人工神经网络层级越多规模越大,其“聪明程度”就越高,学习的能力就越强。
要培养这样一个会“识图的孩子”,赵勇除了要建立这样一套庞大的神经网络之外,还需要不停训练这个网络。
“可以将神经网络当成一个黑盒子,我在里面设定了一些基本参数,随后不停的往里面输入数据、图片来训练它,通过这种大量的训练,黑盒子里面参数的连接会越来越紧密,整个网络也会越来越聪明,最终变成一个可以识别图片的智能系统。”
严格地说,人工智能不是人类设计出来的,而是人类训练出来的。即便是赵勇这样的创建者也无法知道这些神经网络到底如何相互作用相互影响,并最终形成自己的智能系统。他能做的只是“选择输入数据,控制训练方向”。
依旧以老师教育孩子做比喻,虽然赵勇这个老师不知道孩子是怎么理解图片,识别这个世界的,但他可以控制教学的内容,让这个孩子朝某个方面学习。
赵勇花费了两年时间才为格灵深瞳培养出自己的“孩子”,并将这些有“识图能力”的人工智能设备应用到安防监控和汽车识别方面。
去年格灵深瞳推出了名为“目”的行为分析仪,这是一个包含软硬件于一体的智能监控产品。“目”会实时监控场景内的情况,发觉异常就立刻报警或者提醒工作人员注意。而在另一个名为“威目”的产品中,格灵深瞳做到了车辆识别,他们训练系统辨识超过5000种车辆,这几乎涵盖了地球上所有的汽车类型。这种能力为警方办案提供了帮助,警方可以用“以图搜图”的方式让“威目”提供他们需要的视频资料。“警方提供一张汽车照片,威目在识别照片之后可以从交通录像中找出该车的行动轨迹。”除此之外,该系统还可以搜索“结构化信息”,例如在系统中输入2004年生产车牌中含有5这个数字的红色奥迪A4汽车,“威目”就会在资料中截取相关的图像或者视频,而此前这些工作都需要人工完成。
如果计算机视觉技术以这样的速度继续,或许用不了几年,当我们站在摄像头前时,计算机会在屏幕上敲出那句让人激动的言语―“I see you .” 造物者
“谷歌大脑之父”吴恩达在完成了“认猫”创举两年后离开了谷歌,加盟了百度,任职百度首席科学家并负责“百度大脑”的研发。
说服吴恩达做此决定的是他的好友,现任地平线机器人技术CEO的余凯。
余凯是国际知名的机器学习专家,他牵头成立的百度深度学习研究院是国内第一个研究深度神经网络的研究机构,加盟百度时被李彦宏称为“镇院之宝”。
“深度网络学概起始于2006年,当时主要有5个机构从事这方面的研究,分别是多伦多大学、纽约大学、美国的NEC实验室、斯坦福大学和蒙特利尔大学,而我当时在NEC实验室工作。”余凯说。有段时间他还在斯坦福大学执教《人工智能概论》。他领导的团队在深度学习、图像识别、文本挖掘、多媒体检索、视频监控,人机交互等机器学习领域都有建树。
去年余凯离开百度,在中关村的创富大厦租赁办公室成立地平线机器人技术。成立仅4个月,这家公司就迎来了首轮投资,投资方包括晨兴资本、高瓴资本、红杉资本、金沙江创投等多家机构。
比起商业上的追求,余凯更想用技术改变世界―为万物装上人工智能的大脑,让它们变成拥有智能思维的机器人。
在余凯看来,他在百度的工作主要是在“云端”搭建人工智能深度神经网络,其服务主要体现在“为用户提供更智能的互联网服务”,他希望通过人工智能技术应用到物理世界中,让人们的生活变得更方便和简单。“现在很多电器都采用软件结合互联网操控,我希望未来都可以实现本地人工智能操控。”
他准备让汽车、空调、冰箱、微波炉等上千种产品或设备都具有从感知到决策的能力。比如用户进入房间时空调就可以感知人的位置和体温自动开机送风,并追随人的移动而改变送风方向;冰箱则会读取存储食物的信息,及时提醒用户食用或补充。
余凯利用深度神经网络算法来搭建他的人工智能框架。他将这种人工智能系统描述成“类似于安卓的智能硬件的大脑平台”,这个系统可以安装在不同的产品中。
他“改造万物”的计划先从家居产品和汽车两个方面着手。地平线机器人技术研发了针对这两个行业的人工智能操作系统。家居方面的基于深度神经网络的操作系统名为“安徒生”,汽车的则称为“雨果”。
现在 “安徒生”已经入驻家电产品,在刚刚过去的上海家博会展上,地平线机器人和某国内知名家电厂商合作的两款智能产品面世参展。“现在业界最大的智能家居厂商都是我们的客户,我们向他们提供算法操作系统,并告诉他们如何配置硬件设备,就像安卓向手机厂商提供参考设计一样。”
下一步余凯准备让“雨果”进入汽车自动驾驶领域,在安装了传感器、处理器和雨果大脑平台后,汽车可以成为提供无人驾驶或智能驾驶的新型交通工具。
“定义万物智能的大脑,这还要花很长时间,但是我觉得一步一步往那边靠近。” 余凯知道地平线机器人的征程漫漫,但对于AlphaGo对战李世石这样的人机大战新闻他却无比笃定。“赛前几乎所有专家都说这次机器赢不了,但我在接受网易采访的时候就公开预测机器会赢,因为我了解AlphaGo的算法。”
陈运文也表达了相同的猜测。3月9日下午,陈运文就兴奋地预测AlphaGo能够获胜,那时首尔的李世石刚在棋盘上落下自己的第一枚黑子。
3个小时后,对弈到186手时李世石投子推枰宣告认输。
计算机视觉案例范文4
关键词:开源;数字媒体;processing;互动
1 开源式创作的技术手段
开源,即开放源代码,开源式创作就是在开放源码的环境下进行数字媒体艺术创作。
汉语词语:开辟水源、开辟收入的新来源等。开源(Open Source,开放源码)被非盈利软件组织(美国的Open Source Initiative协会)注册为认证标记,并对其进行了正式的定义,用于描述那些源码可以被公众使用的软件,并且此软件的使用、修改和发行也不受许可证的限制。[1]
谈到当下的数字媒体艺术的开源式创作,就不得不说到计算机这个媒介,更确切地说是,个人电脑的普及才有了后来人类社会信息化时代的到来和互联网的蓬勃兴起,为我们整个社会提供了全面多样化的网络的信息交换服务(或者是获取信息的服务)。在我看来这也是开源式创作的基础。一方面计算机数码摄像技术的巨大发展,为我们提供了采集更多越来越多便宜甚至是免费的高质量的图像资料,这在以前是无法想象的。因为在有了这么多视觉图像资料的情况下进行创作,要比只是从文字信息概念到视觉形象的设计更有效率和直观。比如在做三种文化(包括欧洲、伊斯兰、东方文化)的生活街市的三维模型时,所有的图像参考资料都是通过Google、百度等搜索引擎,来查找到三种文化的各地代表性建筑、各个时期的代表性建筑和当地的风土人物等的视觉资料。所以,艺术作品的方案都是通过视觉图像的脚本来表现和制作的,这样就可以在给甲方做汇报和讲解时更有说服力和信任感。因为在天马行空的方案,到最后也要让人理解、看得明白,这样甲方才会给你最重要的两样东西“时间和金钱”。一方面Internet中包容了人类文明共有的巨大的信息宝库,为我们提供了信息资源的交流和共享,如各种搜索引擎、百科、视频共享软件、网盘的分享软件等。正是在这种“混沌”的信息革命的大背景下,现在的中国的艺术家们可以个人电脑作为平台工具来创作艺术作品。另一方面,越来越多的人对于自己的创新采取了无私的分享,如开源软件Processing、VVVV。
Processing我们把它叫做PDE开发的环境,通常软件开发环境叫IDE,Integrated Development Environment集成开发环境,可以辅助开发程序的应用软件。就是集成代码编写、分析功能、编译的功能等一体化的开发软件套。①它有很多的例子和Processing,所以需要用到的很多的库,那它自带的这个库就有PDF的生成和串口讯号,我们会用到这个库。那在Processing里面你还可以“add library”,就是添加更多的库,常用的库有video、sound、minim等。
Processing有图形用户界面的优势,并且它能提供各种实时鲜明的图像式反馈,可以大幅缩短学习的时间曲线,并更容易的理解抽象逻辑法则。其是Java语言的进一步延伸,而且支持现有的java语言基本架构,其将java的语法简化并将其运算的结果“感官化”,使艺术家和青年学生们能够很快的创作声音和影像的交互式数字媒体艺术作品。但最重要的一点它是开放源码软件平台。
那什么是开放源码软件平台?在我看来就是软件的源代码是可以被任何人使用的,并且这个软件的使用、修改和传播不需要受到任何限制。这也是开源式艺术创作的关键。
开源式创作对于我们这些艺术创作者有什么好处呢?由于互联网的普及,我们获取别人的帮助就更加容易。比如我们可以更加便捷的在网站上获取现成的类库,应用软件的开发也变得更加容易。具体来说,比如我们在做一个新媒体作品时,要用到关于摄像头实时的扣像程序,我们就可以通过Processing相关的网络站点找到别的程序员已经写好的类库,它把摄像头的各种参数如时间的控制和光圈的控制都已经调好,我们只需要从网站上下载,然后导入程序库,根据具体的现场环境的情况进行微调就可以用到艺术创作中来。当然,在遇到具体写代码的具体问题时,也可以在相关的网站和论坛上找到答案。因为作为艺术初学者所遇到的问题几乎前人都已经遇到过,也有大多数通过互联网寻求帮助。这极大地缩短了艺术创作的时间周期,快速有效地解决了关键问题和难点。同时,还极大地降低了创作此类交互艺术作品的资金成本。因为要请到专业的跟艺术家有合作经验的程序员,会花费极高的成本。而如今,只需要学习和了解程序运行的基础知识和基本框架,就可以进行具体的交互艺术作品创作,这极大地鼓舞了在想用计算机程序语言进行创作的外行。这就是所谓的二次开发,利用已经有的免费框架和类库进行的重组和优化,也能创作出有意思的艺术作品。并且通过软件Processing自身扩展库与各种扩展硬件接口的完美结合,再加上软件自身高分辨率、高精度的渲染效率,使其应用于展览展示方面有着举足轻重的作用。随着相关数字科技的发展和人们欣赏水平的提高,许多城市科技馆、世博会展馆、政府展览规划馆等,也都采用了各种各样的新媒体艺术的互动形式来进行创作和设计。
但是,什么是新媒体的创作手法或方法呢?又是怎么样不断地将新的技术手段引入当代新媒体艺术创作领域?它不仅可以灵活地产生、集成、储存和应用多种媒介信息,还具有新媒体艺术作品的人机交互能力和信息传达效果,从而进一步拉近艺术作品和观众的距离。也就是说显著地提高了艺术作品的娱乐性和观赏性。
从数字媒体技术手段分主要创作方式:
第一,信息采集,信息处理与输出。这是进行数字化创作的最基本的一种创作手法。信息的采集,就是通过数码摄像机采集的音视频文件,或是图像文件。信息处理,就是通过采集设备转移到计算机硬盘,然后在后期软件上进行加工处理。然而,现在可以通过processing和vvvv实时采集声音,然后实时输出,从而触发数字图形的变化。
第二,信息传输与转换。在新媒体艺术中体现的最多的是新兴的互动多媒体艺术创作中。人机交互技术在互动多媒体艺术中的应用越来越普遍,交互技术正向多媒体、多通道的方向前进,如手势识别技术、表情识别技术、语音识别技术、三维输入设备、视线跟踪技虚拟现实技术等。科技不断地进步,不断的有新的技术应用到新媒体艺术创作中来,但其根本就是,信息传输与转换。比如图像到声音的转换、从文字资料到声音转换,以及各种不同文化之间通过网络传输技术之间的转换。而在互动艺术中最显著的特征,或者说与其他以往的艺术类型不同的根本区别就是实时的信息传输与转换。在艺术上强调艺术的互动,是对传统艺术分类的极大挑战。而交互的形式和类型又可以细分,人与作品的互动类型和方式有:非接触式互动,如各种感应器技术的应用和摄像头动作捕捉技术的应用等。
在数字媒体艺术中,主要相关的交互技术包括:计算机视觉技术、手写识别技术、虚拟现实技术、语音交互技术、多通道人机交互技术等。其中,比较难以理解的两个技术在这里做一点引用介绍。计算机视觉:“科学研究表明,人类80%的信息是通过视觉获得的。让计算机类似于人类的视觉功能成为众多科学家的梦想,这个梦想正在逐步实现。目前的计算机视觉主要是采用摄像机代替人眼,计算机代替人。”[2]“多通道人机交互技术的特点是:使用多个感觉和应用通道、在三维空间内直接操作、允许非精确的交互、交互具又双向性、交互的隐含性。”[3]
数字媒体艺术的创作手法有哪些呢?或者说与传统的视觉艺术相比较它们的根本区别在哪里?传统的视觉艺术主要靠符号与图像来表现,而新媒体艺术主要靠光电的统一,是非叙事、个性的。更重要的一点是,它不像传统艺术创作那样一笔一画都要自己刷出来,数字媒体艺术的创作可以不是从零开始的。例如,Processing通过之前的程序员写好的程序模块进行重新地组合和优化,就可以创作出不同且有意思的创意作品。并且通过软件Processing自身扩展与硬件接口(Kinect、Arduino等)的完美结合,还可以创作出有意思的机械传动装置。具体的创作手法包括:挪用、拼贴、嫁接等。
2 从艺术家个人创作的角度而言
经过几十年的发展,众多新媒体艺术家采用各种不同的媒介和手段来进行艺术创作,带来了各种类型的新媒体艺术样式,如实验动画、数字摄影、电子游戏、影像装置、互动影像装置艺术、网络艺术等,可以通过它们来表达艺术家个人的艺术理念。这类艺术创作主要是从艺术家个人的角度来创作表达,而不用刻意阐释、说明主题和中心思想,这跟我在下文中提到的新媒体艺术项目团队创作有着根本的区别。艺术家个人创作相对于艺术项目团队的创作是自由的,但由于个人创作上受到资金和技术的限制,创作效果会大打折扣,这和在数字媒体艺术项目中投入巨大的资金、人力和时间,来展示用“高精尖”科技手段和展示宏大叙事主题是完全不同的。但是,他们并不会因此停下脚步,还是继续在利用不同的媒介和技术来进行创作,同时不断地探索出各自独特的艺术语言,并在此期间涌现了一大批优秀的新媒体艺术家和一系列超前的艺术作品。
3 从项目团队创作的角度而言
如今,大型展示文化艺术中,任何一个成功的数字媒体艺术展项的设计案例,在其背后一定是多学科和各类团队之间共同协作努力的结果,这一既成事实已在行业内受到越来越多的广泛认同。同时,新媒体艺术展项的重要性和学科交叉的特性也越来越多地得到了社会大众的认同,这跟新媒体创作团队在上海不断地参加各类的艺术活动项目可以说明。从“感・动”新视觉电子音乐会暨第一届上海电子艺术节开幕式,到第二届河流体――全景户外开幕特演,再到上海世博会城市生命馆。而此时,作为艺术家在整个的新媒体艺术项目团队的过程中更像是一个管理者和组织者,艺术家不仅要从作品方案主题有一个方向上的正确掌控和把关,与此同时还需要协同不同学科领域之间的合作关系。而艺术家在这个时候必须对参与合作团队的学科领域有一定的了解,这样在团队合作的过程中才不会被合作技术人员耍花招,牵着鼻子走。新媒体艺术展项中的重点是交互设计。“交互设计是从人机交互HCI领域分支并发展起来的一门新兴学科,它是跨学科领域,涉及了计算机学科、信息学、人类工程学、美学、心理学和社会学科等诸多学科。”[4]例如,为世博会主题馆“城市生命馆”活力车站做设计的天幕方案时,经过整个设计过程之后,就足以了解交互设计的学科交叉性和跨领域合作的特征。在项目开始之前,首先详细分析和深入了解了项目的需求与用户体验目的,所展示内容的方式和系统的限制、要求,环境条件,展区的大小、空间、高度、采光、人流,以及根据展示演义的主题与观众的接受心理的理解等,然后分别做好时间脚本和相应的软硬件设施的需求。
4 方案的限制和预算[3]
在大型的展示设计中使用交互技术,既要考虑到艺术设计方案的艺术表现力,又要兼顾技术的可行性,因为很多奇思妙想的艺术项目方案由于多种原因是无法实现。而原因或者由于项目的资金和时间限制是无法在短期内实现,或者是交互技术不成熟、不够稳定。例如,电子艺术节的项目工作,由于前期在构想和方案上投入了大量的精力和时间,导致时间分配不均而影响到大局。所以,艺术家个人的创作和艺术项目创作的不同,因为艺术家个人的理想化可以在自己的具体经验中解决,可是集体的创作方案出现问题时靠的是集体的力量,一个艺术家是无法解决所有问题的。但最初在讨论方案时,没有或者很少有技术人员参与,就算是参与也很少有发言的权利。当然这并不能说明前期的准备没有一点用,至少在项目的初期就明确和把握了艺术作品创作的主题,对进行二次创作有着重要意义的。对一个艺术项目团队各个工作环节的工作进度和时间节点的把握非常重要,否则就是在浪费的是整个工作团队的时间,并且还会消磨团队的士气。所以,整个项目进行到了一定的时间节点,再好的艺术设计方案也要在各个方面要“落地”。具体包括:作品方案的时间脚本、动作脚本和协同的环境脚本、作品的材料和体积大小、所需的资金预算和时间预算等。同样,个人创作也要做好方案的预算,因为个人的创作更容易受到技术和资金的限制。
5 与创作有关的三个问题
5.1 怎么样理解信息传输的时间差异性
在创作实时互动作品时,会出现时间差异性的问题,因为第一个人看到的内容和第二个人到的内容是不一样的。不过,时监控技术的运用可以缓解此问题,与传统拿剪辑完成的影像作品来展示是完全不同的。信息就像河流一样不断在变化,而且具有极强的不确定性。
5.2 怎样处理展示空间与艺术作品的关系
数字媒体艺术作品对展示空间要求极高,作品的展示空间是整个艺术作品的有机组成部分和主要表现手段之一。空间的处理对于艺术作品的观念和艺术作品的表现力有着重要的作用。
5.3 如何处理数字媒体艺术创作的限制
在运用一种交互技术时,既要考虑到艺术方案的艺术表现力,也要兼顾技术的可行性,因为很多优秀的艺术方案由于许多现实问题没办法实现。主要有两方面,一方面是艺术项目的资金限制和时间限制,还有一方面是技术限制,因为一些交互技术根本就不成熟,不能稳定的长时间运行。
注释:①开源,网络()。
参考文献:
[1] 保罗・莱文森(美).新新媒介[M].何道宽,译.上海:复旦大学出版社,2011.
[2] 马晓翔.新媒体装置艺术[M].南京:南京大学出版社,2013.
计算机视觉案例范文5
关键词:虚拟现实技术;校园环境设计;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.108
0 前言
随着社会和科学技术的发展,基于图像绘制的虚拟现实技术已经成为计算机视觉,图像处理,计算机图形学,人工智能研究的热点。虽然虚拟现实技术目前在很多领域中的实际应用已有很大进展,例如虚拟现实技术己经广泛地应用于军事、医学、建筑、商业等领域。
伴随着虚拟现实技术(VR技术)的日益成熟和飞速发展,在园林景观设计中,对虚拟现实技术的应用也不断加强。
1 虚拟现实技术的简介
虚拟现实技术又称VR技术,是20世纪90年代伴随着计算机技术而兴起的新兴技术,主要特点是可沉浸式的与虚拟场景进行交流互动,它的基础媒介和载体是计算机和互联网,利用计算机生成一种仿真系统来模拟真实环境,利用互联网充分传播虚拟现实技术,虚拟现实技术被应用在军事、医学、商业、建筑规划等多个领域,具有广泛的发展前景。
而近几年随着虚拟现实技术的不断发展,人机交互技术成为了虚拟现实领域的一项重要研究方向,由此而引发了一系列的交互性硬件载体的出现,如3D虚拟眼镜、浮动鼠标器、头盔式虚拟显示器、数据手套、数据衣、语音识别器等,通过这些传感设备,体验者可以对虚拟世界中的物体进行观察和操作,使体验者拥有沉浸式的体验感受,融入五感体验(视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉)的虚拟现实技术与以前的单纯通过视觉来刺激体验者的模式发生了质的变化。
2 虚拟现实技术在校园环境设计领域的应用
2.1 虚拟现实软件
虚拟现实技术所应用的软件主要分为前期建模阶段的软件和后期渲染的软件,前期建模阶段的主流软件有:MAYA、3Dsmax、犀牛、Google Sketchup,后期渲染的软件主要有lumion、unity3D、C4D、Vray、光辉城市、酷家乐。
2.2 应用特点介绍
(1)准确性:利用计算机辅助系统下的虚拟现实技术,在虚拟场景建立方面具有很强的精准度,根据实际设计中的真实尺寸可以创造出真实建立之后的效果感受,供使用者观察。(2)实时渲染:利用虚拟现实软件生成的实时渲染场景,具有良好的可视化效果,通过实时渲染技术,生成真实的阳光、风向、天气、季节,模拟大自然的真实光照,使体验者沉浸于场景的游览交互中,而且无需像传统渲染那样耗费大量时间。(3)想象力:除了虚拟现实校园环境具有模拟真实场景外,还可以进行模拟某些不可能发生的场景环境,使得游览体验过程中的趣味性得到极大的提高,超越体验者的想象。
2.3 虚拟现实技术与3D动画的区别
传统的3D动画与虚拟现实表现技术表面上看起来都具有动态效果,但实质却完全不同。虚拟现实技术可以进行人机交互,由人控制虚拟场景的镜头,具有实时渲染的效果,而3D动画虽然也是动态效果,却是不可操控的,由设计师事先做好播放的,更不能进行场景切换和镜头操控等动作。在虚拟场景下操控者可以对设计方案进行创作、修改和优化,而3D动画无法进行二次修改,只能重新制作而耗费了大量人力物力和时间成本。
2.4 虚拟现实技术在景观设计中的应用特色
传统校园景观设计的表现多侧重于手绘图和平面CAD图和PS效果图,在对外宣传过程中,CAD图和PS效果图这些表现方法,无法提供给体验者沉浸感和真实的3维感受,也无法根据意愿自由旋转视角,通过平面图推敲想象方案,无法以人的视角进行活动。而在虚拟现实系统中的校园景观,我们利用计算机可以对不同人物的视线高度进行设置调整,体验者可以随意观察场景内的任意角度,让体验者有亲临现场的真实感受。
3 交互性设备在校园环境设计中的应用发展
虚拟现实技术经过十几年的快速发展,在传统的建模方法、效果表现等方面,已经有了较大的突破和发展,随着交互性设备在虚拟现实技术中的应用,校园环境设计领域的效果表现也迎来了新的改变。lumion6.3结合虚拟3D眼镜,把lumion中的场景导出全景模式,将3D眼镜与lumion连接,就可以进行3维全景观看效果图,伴随着头部的晃动,3D眼镜内的的场景也会随之变化。利用3D眼镜观察虚拟校园场景方案,相比传统2维效果图和平面图,有了质的飞越,对于校园方案的效果感受将会更强烈。国内新晋软件光辉城市也在虚拟现实表达领域有所发展,可以通过该软件进行虚拟场景内的互动,漫游和修改场景,利用外接鼠标可以对场景内的镜头进行控制,利用键盘可以实现场景内的移动与行走,全方位观察场景内的物体。酷家乐作为新型互联网+的设计软件,在室内设计领域的虚拟场景表现上技术很成熟,通过该软件制作的虚拟校园室内实时渲染场景,体验用户可以通过鼠标进行3维角度旋转进行浏览,比传统3Dsmax渲染效果更直观,最重要的是通过该软件进行实时渲染效果好,速度快,节省了大量的渲染时间,从而节约了时间成本。
4 发展展望
伴随着电脑和手机客户端的日益强大、交互性硬件设施越来越完善,虚拟现实技术也将会越来越成熟,虚拟现实技术未来的两大发展方向便是手机客户端和交互性硬件的应用,伴随着虚拟现实技术的发展,在校园景观环境设计中,也将更多的被应用于方案设计阶段、方案表达阶段、以及后期虚拟校园运营服务阶段,在21世纪,可视化的表达已经不仅限于传统二维平面的形式。
参考文献:
[1]李国松.虚拟现实(VR)技术在风景园林规划与设计中的应用研究[D].中南林业科技大学硕士学位论文,2007.
[2]芦建国,苏同向.虚拟现实技术与风景园林设计[A].南京林业大学,2007.
计算机视觉案例范文6
关键词:Python编程;教学设计;非计算机专业;编程语言
Python是一门免费、开源的跨平台高级动态编程语言,可以处理系统运维、图形处理、数据库编程、多媒体编程、软件分析、Web编程、科学计算与可视化、机器学习、人工智能等,拥有众多狂热的支持者,使得各个领域的人员能快速实现和验证自己的思路与创意。Python早就广泛应用到企业之中,早在2004年,Google便已决心在快速开发方面使用Python。近日,IEEESpectrum了第四届顶级编程语言交互排行榜。因为有各种不同语言的排行,所以IEEESpectrum依据不同的变量对流行度进行了排行。Python击败Java,C,C++等语言,跃居编程语言交互排行榜第一名。非计算机专业学习编程的目的并非为了培养专业的编程开发人员,而是一方面为了锻炼学生逻辑思维、扎实的问题分析能力;另一方面为了方便学生在各个领域进行研究实践。Python语言的优势在于资源丰富,拥有坚实的数值算法、图标和数据处理基础设施,建立了非常良好的生态环境,吸引了大批科学家以及各领域的专家使用。这也是非计算机专业学生学习Python编程的必要性。
1编程语言的学习对非计算机专业的重要性
1.1程序设计基础在非计算机专业开设情况
我国大学针对非计算机专业开设的程序设计基础课程,使用C语言作为基础语言的较多。C语言作为程序设计基础语言,能够让学生明白程序运行原理,计算机各个部件如何交互,程序在内存中是怎样的状态以及操作系统与程序有怎样的关系。但是对于非计算机专业学生来说,C语言语法复杂,调试程序困难,学生缺少对计算机体系的整体认识,也无需了解计算机底层知识,后续工作很难使用C语言来解决问题,所以并不适合教授给没有任何计算机认知背景的非计算机专业学生。Java语言也是部分高校面向全校开设的程序设计基础编程公选课,是一门面向对象的编程语言,具有简单性、分布式、健壮性、可移植性、平立、动态性等特点。Java语言广泛应用在Android应用、金融业应用的服务器程序、网站、嵌入式领域、大数据技术和科学应用等领域。但是对于非计算机专业学生而言,Java语言学习成本比较高,工作后的应用场景较少,语言本身重点关注代码复用性和可移植性,这些特点说明Java并不适用于非计算机专业学生[1]。
1.2非计算机专业选择Python的原因
Python语言由荷兰人GuidovanRossum于1989年发明,第一个公开发行版发行于1991年,已经有28年的历史。Python在设计上坚持了清晰划一的风格,这使得其成为一门易读、易维护,并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。Python的设计哲学是“优雅”“明确”“简单”,具有丰富和强大的库[2]。Python语言是最接近自然语言的编程语言,代码简洁高效,对于没有编程经验的学生来说较易上手,学生无需纠结语法和程序编写方式,而是更快的抽象问题并提出解决方案,这样更容易激发学生的学习热情。非计算机专业涉及范围较广,Python所能完成的工作也非常广泛,除了Web编程、图形处理、计算机视觉、软件分析、物联网管理、科学计算与可视化等领域,一些意想不到的领域Python也能涉及。例如Python也能够用于电影视觉特效的制作,其中就包括了《星球大战》某些电影特效的制作,从集体渲染到批量处理再到影片合成,Python将所有步骤都紧密黏合在了一起。2017年,“人工智能”首次被列入政府工作报告,Python也借助人工智能(ArtificialIntelligence,AI)和数据科学,攀爬到了编程语言生态链的顶级位置。随着AI应用的发展,数百万之众的教师、公司职员、工程师、翻译、编辑、医生、销售、管理者和公务员将裹挟着各自领域中的行业知识和数据资源,涌入Python和AI大潮之中,深刻地改变整个IT,或者说数据科技(DataTechnology,DT)产业的整体格局和面貌。
2非计算机专业Python编程教学设计
对于非计算机专业学生,学习编程语言是很有挑战性的,学生专业不同,思维方式也不相同。为了引发学生学习兴趣,达到较好的教学效果,教师要转变课堂上的角色,让学生成为课堂的主角[3]。针对该课程和学生特点,提出“分方向的理论与实践指导”,学生可以有重点、有目标地进行学习。
2.1教学目标
计算机编程延伸到非计算机专业,对学生的掌握计算机理论知识和实践技能要求较高。“程序设计基础”作为入门课程,除了教授学生一门编程语言的概念、语法及使用,还要教会学生编程思想、分析问题和解决问题的能力。
2.2教学内容
非计算机专业Python编程教学涵盖的基本内容包括:基础知识、Python序列、流程控制语句、函数、面向对象程序设计等。后续应当着重针对学生的学习方向或者兴趣点,有针对性地讲解Python的标准库和扩展库,并以案例或者项目的形式展现Python在各个领域中的应用。通常,不同学校的公选课的学时不同,32学时或者48学时。无论多少,学生都无法只利用上课时间达到最佳的学习效果,所以课下的自主学习尤为重要。在学习每个知识点后,教师安排部分课下自主学习的内容,以帮助学生更充分地掌握所学内容,并安排大量与实际工作学习相关案例。
2.3教学方法
除了讲授法、案例法等传统教学方法,教师应当充分分析学生特点,并时刻观察学生的反应。教师在引入新概念、新理论时要以学生学习或者生活中熟悉的内容为切入点,自然并具有逻辑性,能够解决问题,引发学习积极思考问题。实践是编程语言学习必不可少的过程,通过实践夯实理论知识,并亲自动手操作解决实际问题。教师应当分专业引导学生参与课题或项目中的部分模块,给学生创造更多机会去实践,学生完成课题或项目后,充分体验到编程的乐趣,从而更好地激发学生学习兴趣。
2.4拓展学生视野
由于学生专业不同,教师应当充分备课,了解Python在各个领域中的突出应用,并学习相关领域中的应用背景与相关知识。如果能将所学知识带入实际情境中,学生用于解决工作和学习中遇到的各类非通用计算问题,理解并实践计算思维[3]。在拓展学生视野的过程中同时增进了教与学的相互促进,教师与学生都积极参与到教与学的互动中,提升了教学效果。随着互联网与传统行业深度融合以及人工智能的火热,前沿性、基础性、交叉性的学科研究越来越多,有利于培养学生的创新意识和开拓精神。
3结语
身为教育工作者,从教与学的理论上思考编程语言公选课的教学问题。笔者认为,“分方向的理论与实践指导”能够培养学生基于自身学习、研究方向,学好用活书本知识,更重要的是与实践应用相联系,有利于培养学生的创新能力、探究精神和创新思维能力。本文提出了面向非计算机专业学生开设Python编程教学入门的必要性,并针对该编程语言特点阐述了“分方向的理论与实践指导”的教学设计,这是编程公选课教学适应高素质人才培养要求的一种尝试。只有在教学过程中,联系本校学生实际情况,不断创新、改革,才能使教学设计达到更好的效果,为社会培养真正有用的人才。
[参考文献]
[1]王立翔.基于计算思维的python语言课程教学改革刍议[J].教育现代化,2017(15):12-13.
[2]嵩天,黄天羽,礼欣.Python语言:程序设计课程教学改革的理想选择[J].中国大学教学,2016(2):42-47.