小学信息技术_信息技术五年级下册《智能向日葵呼吸灯-变量与PWM巧应用》教学设计学情分析教材分析课后反思
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【教学设计】
课前积分规则:
小积分，大梦想，欢迎同学们来到智慧课堂，这节课我们继续以小组积分的形式开动我们的智慧列车，凡是上课积极回答问题，主动上台操作演示的同学都可以为你们的小组加1分，小组全部完成任务的第一名加2分，其他小组加1分，看看哪个小组能齐心协力成为今天的冠军小组，同学们有没有信心赢得今天的比赛？上课！
一、导入新课
1.体验
师：同学们，上节课我们学习制作了向日葵灯，哪个小组想上来为大家展示一下，（请一个小组同学上台展示）其他小组有没有跟他不一样的？（……）老师这里也有一盏向日葵灯，它是我们创客社团的同学设计的，请大家仔细观察，看看这两盏灯有什么不同的地方？（学生演示）
生：老师的向日葵灯可以随着光线的强弱自动调节亮度，慢慢变亮又慢慢熄灭，就像人的呼吸一样。
2.出示课题
师：同学们想不想也做一盏这样的呼吸灯呢？今天就让我们发挥小创客的本领，一起来学习（智能向日葵呼吸灯——变量与PWM巧应用）
二、小组合作，学习新知
1.认识PWM引脚
师：要做智能呼吸灯，老师交给同学们的第一个法宝是——PWM 引脚，哪些是PWM引脚呢，大家看主控板上的数字引脚，观察一下，他们的标注有什么不一样的地方？（对，有的旁边带有~号）出示课件，像3、5、6、9、10、11.这些数字引脚，不仅可以进行数字输入输出比如高电平、低电平，还能进行PWM模拟输入输出。
2.利用变量编写呼吸灯程序
师：下面我们一起来看一下，Ardoino模块中哪条指令可以设置引脚的PWM值？（教师操作学生找到第四个）PWM引脚可以是生：3.5.6.9.10.11，这些引脚输出的值范围是0—255。
师：大家猜想一下，如果PWM引脚的数值为0，那么LED灯的状态是（灭），如果是255，那么LED灯（最亮）。将PWM引脚的值依次设置为0、100、150、200、255时，LED灯的状态是
生：慢慢变亮
师：请大家根据导学案中的做一做，尝试设置不同的PWM值，将你的测试结果填到导学案上。
填一填：请学生起来交流测试结果。生：PWM的值为0时，LED 灯的状态是（灭），PWM的值为255时，LED灯的状态是（最亮），PWM 的值为分别为0、100、150、200、255时，LED灯的状态是（慢慢变亮）。
师：大家思考一下，如果要让LED灯像人的呼吸一样慢慢的均匀
的变亮，PWM引脚的数值如何设置呢？
生：（引导学生说出，每次加1，需要加255次）
师：这样程序写出来会很长，有没有什么简便方法呢，轮到我们的第二个法宝——变量出场了。在scratch中，我们都学过变量，对吧？你都用过哪些变量？（计分器、乘数、积……）那么在这个程序中，谁是变量呢？（亮度）在mind+中建立变量的方法跟scratch相似，请大家参照导学案，试一试：建立变量“亮度”。
生：（请两名同学上前面做）
师：同学们的变量都建好了吗？这两位同学也将变量亮度建好了，下面请你们两个做老师的小助手，好不好？我们首先要将变量“亮度”的初始值设为（0），LED灯慢慢变亮，需要设置新的亮度值为原来的亮度+1，这个新的亮度通过PWM引脚输出。这两条指令需要重复执行（255）次。
生：请同学们根据刚才的分析，参照导学案的做一做编写出呼吸灯的程序。你们两个上传程序，查看一下效果。
师：LED灯变亮的程序大家学会了，你能尝试使用变量让LED灯接着慢慢熄灭吗？1分钟看看那些同学能完成任务。最先完成的小组加2分。
生：做程序
3.编写智能呼吸灯程序
师：呼吸灯我们做好了，如何让它根据光线的强弱，自动调整亮灭呢？课前老师布置同学们检测了光线值，谁来交流一下自己的检测
结果？
生：天刚黑的时候光线值大约是（700），深夜时光线值大约是（950），如果光线值在0到700之间是白天，我们不需要亮灯，所以PWM的值设置为0，当光线值大于700，比如701，LED灯微亮，我们可以将数值设定为1，如果是702，那么相应的PWM值可以设置为2，按照这个规律，光线值为950时，PWM的值应该是多少呢？（250）你是怎么知道的？（950-700），如果用公式来表示，就是PWM的值=“读取模拟引脚A0的值”-700
师：编程之前先要理清思路，我们一起来看智能呼吸灯的流程图，当光线值大于700时，LED灯（随着光线的强弱自动调节亮度）这里的亮度是PWM的值也就是“读取模拟引脚A0的值”-700，否则LED 灯（熄灭）。下面请同学们根据流程图参照导学案的想一想编写程序，请两名同学到前面来板贴程序。
生：（请做完的同学演示，然后问他们的程序是否跟黑板上的一样，请没做完的同学修改补充程序）朵朵葵花向阳开，老师看到了同学们积极向上的精神。
三、巩固拓展
创意源于生活，服务于生活，我们的呼吸灯在生活中有哪些应用呢？请同学们发挥你的想象，用画笔将你的创意画下来贴到黑板上，设计完成的同学可以请在座老师给你评评分，最高10分。评完的同学将自己的设计贴到黑板上。赶快行动吧。学生演示，说创意，加分。
四、课堂总结
时间过得真快，短暂的40分钟，同学们的进步可真大，谁能来谈谈自己的收获？……同学们的收获真不少，老师希望同学们能努力学习，人人争做编程小达人，好吗？
最后我们来看看今天的冠军小组，是X组，掌声送给他们，这节课老师觉得每个同学都表现得很棒，所以将刚才检测光线值的小手电送给你们，希望它能照亮你的编程之路，陪伴你一路前行！
这节课上到这里，感谢同学们的合作，下课！
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【学情分析】
学生认识了机器人，学习了人工智能和开源硬件的相关知识，对开源硬件的知识有了一定的了解，包括Arduino UNO主控板，传感器、执行器灯。学会了点亮LED灯，能利用光线传感器检测光线的值。五年级上学期通过scratch学习了变量的相关知识。通过前几节课的学习，学生能快速连接设备，并且对mind+软件能较好的使用。
对学生来说比较难掌握的知识是，如何利用变量来做出呼吸灯的效果。理解光线值和PWM引脚输出的数值之间的对应关系，通过流程图的分析，能编写出根据光线的强弱来调整LED灯的亮度的程序。
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【效果分析】
从课堂教学效果来看，情境创设与任务驱动的方式充分调动了学生的学习积极性，使教学内容合理流动，水到渠成。教学中，启发、诱导贯穿始终，可以使学生变被动学习为主动愉快的学习，让课堂能在生动、有趣、高效中进行。让学生带着一个个任务通过课堂讨论、动手操作、合作探究等方式，在不知不觉实现知识的传递、迁移和融合。形成了“思路分析——搭建硬件——编程控制——学以致用”这一合理的知识链。学生创意发挥环节，不仅动脑、动手还锻炼了学生语言组织和表达能力。
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【教材分析】
本节课是青岛版教材五年级下册第一单元的内容，学生认识了Arduino UNO主控板，学会了点亮LED灯，使用光线传感器，并且能快速连接主控板、LED灯、光线传感器。除此之外，学生还有一定的编程基础，在scratch中学习了变量。
基于以上条件，我设计了这节课，主要是结合硬件巩固学生对变量的理解和应用，设置PWM引脚的数值，实现呼吸灯的效果，通过分析光线传感器检测到的数值和PWM引脚输出的数值，找出它们之间的关系，结合利用流程图做出智能呼吸灯的程序。
本课教学重点、难点：
1.利用变量制作呼吸灯。
2.利用光线值与PWM输出的值的关系，制作智能呼吸灯。
本课教学内容分为1课时。
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用【评测练习】
填一填：
PWM引脚输出的值为0时，LED灯的
状态是（）；
PWM引脚输出的值为255时，LED灯
的状态是（）；
如右图将PWM引脚输出的值为分别
为0、50、150、255时，LED灯的状
态是（）。
试一试：
做一做：
说一说：
利用光线传感器检测环境的光线值，天刚黑的时候光线值大约是（），深夜时光线值大约是（）。
想一想：
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【课后反思】
通过这节课，我觉得有几点值得反思，对PWM引脚的讲解不能太过于书面化，结合学生实际，通过操作、观察现象来让学生体会它的定义；对于变量也是通过一次次的数值变化让学生看到最终的结果，这样更加便于理解变量在呼吸灯中的作用；光线值变化与PWM引脚的值的变化之间的关系，我是通过表格对比的方式让学生理解的，如果能通过更加形象的动画演示来让学生看清他们之间的对应关系会更好。最后的拓展练习，我也是尽可能多的放手让学生想象，并且引导学生大胆的向听课的老师展示自己的创意，达到了动手、动口、动脑的效果。今后还应该继续加强自身的教学基本功的修炼，提高驾驭课堂的能力，进一步提高课堂效率！
智能向日葵呼吸灯
——变量与PWM巧应用
【课标分析】
新课标指出，信息技术课程是一门旨在全面提升全体学生的信息素养，帮助学生掌握信息技术基础知识与技能、增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感的基础课程。人工智能是通过智能机器延伸，增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。为此我设计本节课的教学目标如下：（一）知识与技能
1.认识PWM引脚，学会设置PWM引脚的数值。
2.利用变量，做出呼吸灯的效果，能慢慢的均匀的变亮和熄灭。
3.理解光线值和PWM引脚输出的数值之间的对应关系，能根据光线的强弱来调整LED灯的亮度。
（二）过程与方法
1.通过课件及程序中的指令模块认识PWM引脚，尝试设置不同数值，总结出规律。
2.分析呼吸灯的程序，用变量来解决PWM引脚的数值每次加一和减一的问题。
3.通过分析光线传感器检测到的数值和PWM引脚输出的数值，找出它们之间的关系，结合利用流程图做出智能呼吸灯的程序。
（三）情感、态度与价值观
1、培养学生发现问题、解决问题的能力及总结反思的能力，在不断地发现问题中，激发他们的求知欲和勇于探索的精神。
2、通过观察、动手实践、思维导图分析等，来培养学生的编程思维。
3、培养学生集体合作意识和勇于展示自我的能力，能够联系生活将自己的创意应用于生活。
LED呼吸灯C51源程序
* 【使用说明】： 晶振为11.0592M 利用定时器控制产生占空比可变的PWM 波 按K3，PWM值增加，则占空比减小,LED 灯渐亮 按K4，PWM值减小，则占空比增加,LED 灯渐暗 当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警 ******************************************************************************* ***/ #include
} while(K1==0); do{ if(PWM!=0x02) {PWM-- ;delayms(10);} else Beep() ; } while(K2==0); } } /*********************************************************/ // 定时器0中断服务程序（频率） /*********************************************************/ void timer0() interrupt 1 { TR1=0 ; TH0=0xfc ; TL0=0x66 ; TH1=PWM ; TR1=1 ; P1=0x00 ; //启动输出 } /*********************************************************/ // 定时器1中断服务程序（脉宽） /*********************************************************/ void timer1() interrupt 3 { TR1=0 ; P1=0xff ; //结束输出 } /*********************************************************/ //蜂鸣器子程序 /*********************************************************/ void Beep() { unsigned char i ; for (i=0 ;i<100 ;i++) { delay(100) ;
2019执业药师继续教育答案人工智能与新一代信息技术发展
人工智能与新一代信息技术发展---用药咨询智能系统的思考考试 返回上一级 单选题（共10 题，每题10 分） 1 . 我国把人工智能技术作为占领()高地的一个重要举措。 ? A.未来技术 ? B.医学技术 ? C.药学技术 ? D.专业技术 我的答案：A 参考答案：A 答案解析：暂无 2 . 人工智能会带着（）等等走向各个领域。 ? A.大数据 ? B.物联网 ? C.云计算 ? D.以上都包括 我的答案：D 参考答案：D 答案解析：暂无 3 . 人工智能最关的技术是（） ? A.未来技术 ? B.深度学习 ? C.互联网技术 ? D.以上都是 我的答案：B 参考答案：B 答案解析：暂无 4 . 人工智能计算器的俗称是 ? A.采矿 ? B.矿机 ? C.服务器 ? D.系统 我的答案：B
参考答案：B 答案解析：暂无 5 . 关于机器学习的正确说法是用机器来（） ? A.模拟人类的神经元网络 ? B.模仿的越多功能越强大 ? C.最大发展是深度学习 ? D.以上都是 我的答案：D 参考答案：D 答案解析：暂无 6 . 目前深度学习最多可以模拟人类神经元网络带到（）。 ? A.10多层 ? B.50多层 ? C.100层 ? D.300多层 我的答案：C 参考答案：C 答案解析：暂无 7 . 关于物联网正确的描述是: ? A.应用NB-LOT技术 ? B.给物体安装智能卡 ? C.连到互联网上 ? D.以上都对 我的答案：D 参考答案：D 答案解析：暂无 8 . LOLA技术就是（） ? A.局域网技术 ? B.深度学习技术 ? C.咨询技术 ? D.自动化技术 我的答案：A 参考答案：A 答案解析：暂无 9 . 用药智能服务系统基本构架应包括数据库，Web端，还应包括（）2 ? A.人工处理平台
最新51单片机花样呼吸灯程序
#include 2020年上海市高等学校信息技术水平考试试卷 四级人工智能（语音识别方向模拟卷） （本试卷考试时间 150 分钟） 一、单选题 ( 本大题 15 道小题，每小题 1 分，共 15 分），从下面题目给出的A、B、C、D四个可供选择的答案中选择一个正确答案。 1.在回归模型中，下列____在权衡欠拟合和过拟合中影响最大。 A.多项式阶数 B.更新权重 w 时，使用的是矩阵求逆还是梯度下降 C.使用常数项 D.增加数据量 2.A和B分别代表两个事件，如果P(A, B)降低，同时P(A)上升，____是正确的。 A.P(B|A)降低 B.P(A|B)降低 C.P(B)降低 D.P(B)上升 3.癌症检查数据样本有10000个，其中10个数据祥本是有癌症，其它是无癌症。假设分类模型在无癌症数据9990中预测正确了9980个，在10个癌症数据中预测正确了9个，此时真阳=9，真阴=9980，假阳=10，假阴=1 。则该分类模型的F1-score为____。 A.62.07% B.99.89% C.47.36% D.76.27% 4.在测试一假设h时，发现在一包含n=1000个随机抽取样例的样本s上，它出现r=300个错误, 计算errors(h)的标准差为____。 A.0.0145 B.0.145 C.1.45 D.14.5 5.下表为某训练集数据，其中X1，X2为特征，Y为分类标记，则使用该训练集学习到的朴素贝叶斯分类器对x = (1，M) 的分类结果为____。 A.0 B.1 C.不确定 D.0和1都有可能 6.关于主成分分析算法，以下步骤____是错误的。 A.对所有样本进行去中心化 B.计算样本的协方差矩阵 C.对协方差矩阵做特征值分解 D.取最大的低维空间维数特征值所对应的特征向量输出投影矩阵 7.四个点坐标为(1,1)，(1,0)，(-1,-1)，(-1,0)，用 SVM 分类的决策边界是____。 A.x = 0 B.y = x C.y = -x D.y = 0 8.在大数据集上训练决策树，为减少训练时间，可使用以下哪种方法________。 A.减少树的深度 B.增加树的深度 C.增加学习率 D.减少树的数量 9.关于偏差和方差，以下说法不正确的是____。 A.如果能保证或验证一批训练集来自同一个分布，算法在这批训练集上的学习结果会是一致的 B.偏差-方差分解试图对学习算法的期望泛化错误率进行拆解 C.泛化误差可以分解为偏差、方差和噪声之和 D.方差与偏差通常是有冲突的，其中方差刻画数据扰动造成的影响，偏差刻画的是学习算法本身的拟合能力 10.下列_______神经网络结构会发生权重共享。 A.卷积神经网络和循环神经网络 B.卷积神经网络 什么是智能信息处理？及其起源、发展与应用。 智能信息处理是模拟人与自然界其他生物处理信息的行为，建立处理复杂系统信息的理论、算法和系统的方法和技术。智能信息处理主要面对的是不确定性系统和不确定性现象的现象处理问题。智能现象处理在复杂系统建模、系统分析、系统决策、系统控制、系统优化和系统设计等领域具有广大的应用前景。 起源：20世纪90年代以来，在智能信息处理研究的纵深发展过程中，人们特别关注到精确处理和非精确处理的双重性，强调符号物理机制与联结机制的综合，倾向于冲破“物理学式”框架的“进化论”新路，一门称为计算智能的新学科分支被概括地提出来了，并以更快的目标蓬勃发展。 首次给出计算智能定义的是美国学者James C. Bezdek。他在题为“什么是计算智能”的报告中讲到：智能有三层次，第一层是生物智能（BI），第二层是人工智能（AI），第三层是计算智能（CI）。目前，国际上提出计算智能就是以人工神经网络为主导，与模糊逻辑系统、进化计算以及信号与信息处理系统的综合集成。 我们认为新一代的计算智能信息处理技术应该是神经网络、模糊系统、进化计算、混沌动力学、分型理论、小波变换、人工生命等交叉学科的综合集成。一般来说，智能信息处理分为两大类，一类为基于传统计算机的智能信息处理，另一类为基于神经计算的智能信息处理。 为了适应信息时代的信息处理要求，当前信息处理技术逐渐向智能化方向发展，从信息的载体到信息处理的各个环节，广泛地模拟人的智能来处理各种信息。人工智能学科与认知科学的结合，会进一步促进人类的自我了解和控制能力的发挥。研究具有认知机理的智能信息处理理论与方法，探索认知的机制，建立可实现的计算模型并发展应用，有可能带来未来信息处理技术突破性的发展。 现阶段信息处理技术领域呈现两种发展趋势：一种是面向大规模、多介质的信息，使计算机系统具备处理更大范围信息的能力；另一种是与人工智能进一步结合，使计算机系统更智能化地处理信息。智能信息处理是计算机科学中的前沿交叉学科，是应用导向的综合性学科，其目标是处理海量和复杂信息，研究新的、先进的理论和技术。智能信息处理研究涵盖基础研究、应用基础研究、关键技术研究与应用研究等多个层次。它不仅有很高的理论研究价值，而且对于国家信息产业的发展乃至整个社会经济建设、发展都具有极为重要的意义。 总的来说，具有神经计算的智能信息处理正朝着生物智能方向发展，“计算智能”时期重要的理论基础。一般认为计算智能包括神经网络、模糊系统和进化计算三个主要方面，其积极意义在于促进了基于计算和基于物理符号相结合的各种智能理论、模型和方法的综合集成，有利于发展思想更先进，功能更强大并能够解决更复杂系统问题的智能行为。目前国际上计算智能研究正注意几个结合：神经网络与进化计算结合；神经网络与模糊及混沌三者的结合；神经网络与近代信号处理方法子波、分型等的结合，以更有效地模拟人脑的思维机 PWM三路呼吸灯系统 主要是靠定时器产生最小时间，通过定时中断重装定时值和置位标记位22H。 总原理图 中断按钮可以调节灯一（D3）的呼吸时间 两位数码管显示灯的呼吸时间 复位电路和晶振电路 程序如下： ORG 0000H LJMP S00 ORG 0003H LJMP AN ORG 000BH LJMP DSQ ORG 0030H S00: SETB P2.0 CLR P2.1 CLR P2.2 MOV IE,#83H SETB IT0 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0DCH MOV TH0,#0BH SETB TR0 MOV 30H,#00H //30H保存幅值 MOV 31H,#00H MOV 32H,#00H MOV 33H,#04H CPL P2.4 SETB 20H SETB 21H SETB 22H SETB 23H SS00: MOV C,22H //判断总刷新 JNC S003 CLR 22H SJMP S001 S003: LJMP S030 S001: CLR C //判断31H值，每段的加/减值MOV R2,30H CJNE R2,#00H,SS01 SETB 20H MOV 31H,#5 LJMP S019 SS01: MOV A,30H SUBB A,#50 JNC S010 MOV 31H,#5 S010: CLR C MOV A,30H SUBB A,#130 JNC S012 MOV 31H,#4 SJMP S019 S012: CLR C MOV A,30H SUBB A,#220 JNC S013 MOV 31H,#3 SJMP S019 S013: CLR C MOV A,30H SUBB A,#240 JNC S014 MOV 31H,#2 SJMP S019 S014: CLR C MOV R2,30H CJNE R2,#0FAH,S015 CLR 20H S015: MOV 31H,#1 S019: NOP S020: MOV C,20H //执行加/减JNC S021 CLR C MOV A,30H ADD A,31H MOV 30H,A MOV R2,A CJNE R2,#0FAH,S022 CLR 20H LJMP S029 S022: JNC S004 SJMP S029 S004: LJMP S00 S021: CLR C MOV A,30H SUBB A,31H MOV 30H,A JC S100 51单片机PWM-呼吸灯源程序 /** ************************************************* *************** * @file : main.c * @xu ran * @date : 2014年5月23日20:55:19 - 2014年5月23日22:32:12 * @version : V2.0 * @brief : PWM脉冲宽度调制技术实现呼吸灯 ************************************************* *************** * @attention * 实验平台 : 51hei开发板 * 单片机 : STC89C52RC MCU 晶振 : 11.0592 MHZ ************************************************* *************** */ #include //使用STC89C52库 /* 三八译码器74HC138 */ sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit PWMOUT = P0^0; //LED0 /* PWM占空比 */ unsigned char code pwmTable[] = { 3, 5, 8, 11, 13, 16, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 49, 53, 55, 57, 61, 65, 67, 69, 72, 75, 79, 82, 86, 89, 91, 93, 96, 99 }; // dc% /* PWM的高电平和低电平的定时器的重载值 */ unsigned char Highthr0, Hightlr0; unsigned char Lowthr0, Lowtlr0; /* 定时器T1计数装载值 */ unsigned char thr1, tlr1; /* PWM 频率计数值 */ unsigned long tmp = 0; /******************local function defines**************************/ void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc); void ConfigTimer1(unsigned int xms); /************************************************ 基于FPGA的呼吸灯简单实验程序（Verilog） 2016-07-27雾盈 1.呼吸灯 呼吸灯最早是由苹果公司发明并应用于笔记本睡眠提示上，一经展出，立刻吸引众多科技厂商争相效仿。将其广泛用于各种电子产品中，尤其是智能手机。 呼吸灯其实是微电脑控制下，由暗渐亮，然后再由亮渐暗，模仿人呼吸方式的LED灯 2.呼吸灯原理 LED的亮度与流过的电流成正比。在一定的频率之下，如果占空比是0，则LED不亮；如果占空比是100%，则LED最亮；如果占空比刚好是50%，则LED亮度适中。如果我们让占空比从0~100%变化，再从100%~0不断变化，就可以实现LED一呼一吸的效果。 其波形占空比示意图如下所示： 3.呼吸灯程序设计思路 （1）首先确定PWM的频率为1Khz （2）由频率算出周期T = 1/f = 1ms （3）根据每次呼1s，吸1s，算出计数值1s/1ms=1000 （4）然后将1ms分成1000份，每一份是1us （5）写三个1us、1ms、1s的3个计数器count1、count2、Count3，最后count2和count3进行比较 4.程序框图 5.状态机设计 可以将呼吸灯运行过程归为两个状态：S0:由灭渐亮；S1：由亮渐灭。 这里就会有两个问题需要我们解决， 1．状态的翻转 2．在一个状态里如何使pwm波的占空比实现逐增或逐减。 先说第一个问题，两个状态的翻转 由下面的时序图可以看出来，两个状态的翻转只是由时间决定的，S0状态和S1状态分别持续1s, 可以将它看成周期为2s的时钟信号，每当flag_1s信号到来一次，状态就翻转一次。 中国传媒大学信号与信息处理专业方向 介绍 1．DSP技术与应用方向 当前，数字音频广播（DAB、数字AM）、数字视频广播（DVB）和高清晰度电视（HDTV）技术发展迅速。数字技术在卫星广播、微波通信领域的应用越来越普遍，广播电视多功能信息网已投入商业运营。国际和国内的广播电视覆盖网正在或即将由模拟信号传输过渡为数字信号传输网。DSP技术与应用研究方向着眼于广播电视数字信号传输系统中信源编码、信道编码和数字调制的实现和相关测试信号的产生，着重研究数字信号的实时处理。本研究方向是信号与信息处理学科的重要组成，也是该学科中十分活跃，近年来发展十分迅速的技术。 DSP技术与应用研究方向利用数字信号处理方法和通用DSP芯片，FPGA芯片，依靠软件无线电技术，计算机仿真技术，研究并实现数字信号传输系统中信源编解码、信道编解码、调制解调、多工复用和同频组网。重点跟踪研究数字音频广播、数字视频广播、高清晰度电视和广播电视综合信息网中的关键技术，探索下一代数字广播电视的新技术及新技术标准。本研究方向对我国广播电视单频网覆盖网的数字化进程作出了重要贡献，参加了多项国家重大科技攻关项目，研制调频数字同步广播系统国内占有率第一。 本方向培养的学生应具有扎实的学科基础和专业基础知识，具有软、硬件分析和设计能力，较强的创新与实践能力，能独立分析和解决实际问题，可在广播电视领域、现代通信领域、信息产业以及其他国民经济部门从事各类数字电视广播、数字视频和多媒体系统设计、研究、教学、管理等工作。 2．多媒体技术方向 多媒体的含义是使声音、图片、文字、图像、视频等多种信息成为一个整体，并具有实时的交互性，而这种统一性及交互性是由逻辑连接起来。多媒体技术融合了信息处理、计算机、网络与通信等多种学科，具有表现力丰富、符合人们的思维和认知习惯的特点，成为当今信息技术中的热点，它也是当今数字媒体技术或新媒体技术的本源，强调了媒体信息的多样化、集成化、智能化以及交互性。 多媒体技术近年来在广播影视传媒领域受到了广泛关注：以视/音频非线性编辑为代表的多媒体技术已经成为广播影视编辑、制作、播出技术的主流，而广播电视台全台制播网络一体化、多媒体综合业务网、新媒体技术及应用、虚拟现实技术及应用等则代表了广播电视技术领域未来的发展方向。另外，基于多媒体技术的智能视频监控系统在各行各业也有了广泛且深入的应用：借助数字图像处理（DIP）、智能视频分析（IVA）、计算机视觉（CV）、计算机图形学（CG）以及地理信息系统（GIS）等多媒体技术手段的实用系统已经在广播电视信号监测、广播电视内容监播、广播电视广告监播与监管、安全防范系统工程、智能交通系统、平安城市工程等诸多系统中发挥出越来越重要的作用。 本研究方向的主要研究内容包括： (1)智能视/音频分析与处理（对象提取、目标检测、目标识别与跟踪、广播电视内容监播、广告监播） (2)多媒体先进编辑技术（新型高/标清、多格式混编技术，基于对象的影视编辑技术） (3)多媒体技术与艺术的结合（表情识别、表情移植、变形动画，基于场景视频的三维虚拟重现） 人工智能有能力做三件事：知识存储 解决问题 获取新知识 人工智能的三个关键部分：表示 学习 推理 神经网络至今经历了兴起、萧条和兴盛三个时期。 神经网络动力学过程有 过程--计算过程 和 过程--学习过程 前馈神经网络的发展经历了：兴起 萧条 和 兴盛 三个时期 前馈神经网络模型有：感知器、BP网络、RBF网络 遗传算法的三个算子：选择算子、交叉算子、变异算子 遗传算法主要由三种运算组成：选择运算 交叉变异 变异运算 编码方法可以分为三大类：二进制编码方法、浮点数编码方法、符号编码方法。 Hopfield神经网络模型一般由单层全互连的神经元u i(i=1,…，n)组成。 自组织映射神经网络模型SOM）它是一种无监督学习神经网络 计算智能包括神经网络、模糊信息处理 和 遗传算法 。 计算智能核心内容：神经网络、进化计算和模糊系统 模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学方法. 经典数学是以精确性为特征的. 关系的特性：自反性、对称性和传递性 典型的学习规则：hebbian学习规则和Delta学习规则 遗传算法 主要用于函数最优化计算，它是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程的一种自适应全局寻优的随机搜索算法。 遗传编码: 把问题的可行解从其物理解空间转换到遗传算法所能处理的搜索空间(编码空间)的转换方法称为编码 描述神经网络模型的六个要素：传播规则 活跃规则 输出规则 互连模式 学习规则 环境 神经网络 :是由大量的、同时也是很简单的处理单元（神经元）广泛地互相连接而形成的复杂网络系统。反映了人脑功能的许多特性，是对人脑功能进行某种简化、抽象和模拟。 BP反向传输算法的基本过程：初始化阶段前馈阶段 权值调整阶段 学习精度计算 学习结束判断 智能：智慧和能力。个体有目的的行为、合理的思维以及有效适应环境的能力。 神经计算的特点 大规模并行性、集团运算和容错能力。 信息的分布式表示。学习和自组织能力。多层神经网络系统具有强大的解算能力和处理实际问题的能力。 计算智能：借鉴仿生学思想，基于生物体系的生物进化、神经细胞网络等机制，用数学语言抽象描述的计算方法，用以模仿生物体系和人类的智能机制。 SOM模型计算的基本原理 当某个模式输入时，输出层某一神经元得到最大刺激而竞争获胜（产生最大输出值）。 同时该获胜神经元周围的一些神经元也因侧向相互作用而受到较大刺激，修改这些神经元和输入神经元之间的连接权值。 当输入模式发生变化时，输出层上获胜的输出神经元也发生改变。通过神经网络权值的调整，使得输出层特征分布能反映输入样本的分布情况。 根据SOM模型的输出状态，不但能够判断输入模式所属的类别，并使得输出神经元代表某一模式类别，还能够得到整个数据区域的大体分布情况，即从样本数据中获得数据分布的大体本质特征。 遗传算法的主要过程如下： 1） 初始化。设置进化代数计数器 t =0 ，设置最大进化代数T，随机生成N个个体作为初始群体P(0)。 2） 个体评价。计算群体P(t)的各个个体的适应度。 月日第周星期总第课时 第24课人工智能的应用 【教材分析】 在我们的生活中很多领域已经在使用人工智能产品。本课主要介绍了人工智能在生活中的一些具体的应用，让学生体验人工智能的应用、了解其原理，为后面设计创作简单的人工智能作品打下基础。 【学情分析】 本节课的教学对象是六年级的学生，他们之前已经对什么是人工智能以及人工智能发展史有了初步的了解，对生活中一些人工智能产品也有一些感知。在本课教学中可以发挥学生的主观能动性，让学生通过动手实践，自主探究，感受人工智能对生活带来的便利，为后面学习使用xDing软件编写程序，实现人工智能的应用作好铺垫。 【教学目标与要求】 1.了解人工智能在生活中的具体应用，感受智能识别对生活和学习的作用，产生并保持学习的兴趣。 2.在尝试识别未知音乐和图片中文字的过程中，能够根据需要，主动地运用相应的智能识别软件处理问题，并在小组中进行知识分享与创新创造。 3.通过对智能识别和具体的应用的深入了解，提高探究能力，保持学习兴趣。 【教学重点与难点】 重点：了解人工智能在生活中的一些具体的应用。 难点：学会使用音乐识别软件和OCR文字识别软件，能说出其优点和不足。 【教学方法与手段】 方法：通过视频激发学生的学习兴趣，教学过程中采用任务驱动教学方法，将自主探究和小组合作学习形结合，重点培养学生对人工智能的兴趣和探究热情。 手段：多媒体教学网络、教师演示与学生操作相结合。 【课时安排】 安排1课时。 【教学过程】 一、导入 1. 同学们，你们打电话时，一般如何拨号呢？ 学生回答。 2. 数字拨号看来是最常用的方式，接下来老师用的方法和你们的有点不一样哦。教师使 用手机里的语音识别功能进行拨号并通话。 3. 现在我们的身边有很多与人工智能相关的应用，它们改善了我们的生活质量，今天就让我们一起来了解一下吧！ 板书：人工智能的应用 【设计意图】通过一个简单的实际应用操作，将抽象的语音识别技术变得具体化、生活化，让学生明白人工智能也并非是高不可攀的，它就在我们身边。从而调动学生的积极性，增强学生的参与性。 二、新授 1. 语音识别技术。 （1）刚才我们使用语音来帮助我们拨号，使用的就是人工智能中的语音识别技术。语音识别技术，也被称为自动语音识别（Automatic Speech Recognition，简称ASR），其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。 2. 体验QQ音乐的听歌识曲功能。 （1）播放一段音乐，让学生猜猜叫什么名字？ 学生思考、汇报。 同学们，你们有什么好方法可以快速获知这首歌的名字吗？ 学生简单交流、汇报。 （2）体验QQ音乐的听歌识曲功能。 下载QQ音乐软件，利用其中的语音识别功能快速准确识别未知的音乐，感受其神奇的功能。 L E D呼吸灯C源程序 The latest revision on November 22, 2020 * 【使用说明】： 晶振为 利用定时器控制产生占空比可变的 PWM 波 按K3，PWM值增加，则占空比减小,LED 灯渐亮 按K4，PWM值减小，则占空比增加,LED 灯渐暗 当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警 ************************************************************************ **********/ #include<> #include<> sbit K1 =P3^4 ; //PWM值增加键 sbit K2 =P3^5; //PWM值减少键 sbit BEEP =P0^4; //蜂鸣器 unsigned char PWM=0x7f ; //赋初值 void Beep(); void delayms(unsigned char ms); void delay(unsigned char t); /*********************************************************/ void main() { P1=0xff; TMOD=0x21 ; TH0=0xfc ; //1ms延时常数 TL0=0x66 ; //频率调节 TH1=PWM ; //脉宽调节 TL1=0 ; EA=1; ET0=1; ET1=1; TR0=1 ; while(1) { do{ if(PWM!=0xff) {PWM++ ;delayms(10);} else Beep() ; } while(K1==0); do{ if(PWM!=0x02) {PWM-- ;delayms(10);} else Beep() ; } while(K2==0); } } /*********************************************************/ 人工智能与新一代信息技术发展 ---用药咨询智能系统的思考 考试 参考答案 ：B 一、智能信息处理技术的概述智能信息处理技术的概述处理 这是一个信息时代，现在我们每天和信息打交道，人类社会的进步在一定程度上取决对于信息的了解、处理和利用的水平。当前计算网络与大型数据库的广泛使用,使决策者与经营者面临巨量的数据而无所适从,用智能信息处理方法解决这一问题是当今信息社会的重要手段。智能信息处理的主要目的就是要制造出具有学习、理解和判断能力的人工智能系统。它的本质就是要研究一些算法来提取出信号中的有用信息，从而实现系统的智能控制。归纳起来智能信息处理研究以下重要问题: （1）.人、机器、环境的智能交互与协作,研究文字、语音的自动识别及自然语言理解,研究视觉信息与各种图像的自动处理,其目的是使人与机器、机器与环境的信息交流更为有效。（2.）从大规模数据库中提取关键信息与有用的规律。其主要方向有约简数据，和机器学习,即利用已有知识与模式识别理论对大量数据简化,并变换为决策者可以阅读的形式;对大量数据自动学习,以实现对数据的分类、评价,并预测可能产生的结果。（3.）智能系统的规划、决策、协作与优化。建立计算机辅助规划与决策系统,在某些优化指标下提高全社会的经济与社会效益。研究系统建模,优化,最优化的智能规划与决策以及多智能体系的协作与竞争的理论与方法。 二、智能信息处理技术的发展史智能信息处理技术的发展史处理 智能信息处理最早起源于本世纪30 年代，但是由于智能信息处理系统运作过程需要大量的计算，而当时又没有快速的计算工具，这样就极大的约束了智能信息处理技术在初期的发展。自从40 年代后期计算机问世后，给智能信息处理技术的发展创造了良好的条件。一些具备智能信息处理功能的高科技产品相继被推出，并产生了巨大的社会及经济效益。例如英国科学家A.M.Cormack和C.N.Hounsfield 利用智能信息处理技术的一些结果提出了图由于它可以获得人象的重建算法，并于1972 年设计制造出了医用的CT 机。 体内部的横截面的立体图象，因此在医学诊断中得到了重要应用，成为各大医院的基础设备。另外60 年代初由美国科学家J.W.Cooley等人提出的用于频谱分析的快速Fourier 算法(FFT)，也在科学界引起轰动。该算法用硬件电路实现后，被迅速应用于智能测量仪器等一系列高自动化检测设备中去，获得了极大的成功。 三、智能信息处理技术的应用 智能信息处理的一个非常重要的目标，就是要制造出能看会说、有感情会思维的机器人。这使该领域的研究工作主要集中于语音处理、图象处理、计算机视觉等几个方面。语音处理目的，就是对人们所发出语音的规律及特点进行研究，以便让计算机能够“说话”和听懂人的语言。这也就是我们通常所说的语音信号的合成与识别。语音合成技术发展最快，已基本达到实用化成度。不过利用现有技术合成的语音在自然度方面与人的发音仍有很大差距，这也是语音合成技术今后研究的目标。语音识别技术经过多年的努力，已经提出了一些比较有效的方法。目前对特定人发音的正确识别率可以达到95%以上，但是对非特定人发音的正确识别率还很低。总之，语音识别技术离实用化尚有一段距离。在语音信号的识别技术和方法上，仍需要进行深人的研究。为了适应通信技术的发展，人们还对语音信号的编码方法进行了深人的研究，以便把语音信号压缩在一个更窄的频带内传输。目前利用CE 一LPC 等多种方法，已使语音信号在 4.skb/s 传送速率下， 呼吸灯（简单易懂） 如题呼吸灯就是让LED灯的闪烁像呼吸一样，时呼时吸，时亮时暗，利用LED的余辉和人眼的暂留效应，看上去和人的呼吸一样。二、设计原理：用C语言编程实现 PWM(脉宽调制)输出驱动LED，逐渐增加PWM 的占空比从而实现LED模拟呼吸的过程，即渐亮再渐暗再渐亮再渐暗……如此往复，再利用LED的余辉和人眼的暂留效应，看上去就和人的呼吸一样。三、整体方案设计8个LED按照顺序逐个实现呼吸效果。加以其他闪烁花样增加更炫彩的效果。四、实验元件及器材（1）元件：LED（发光二极管）8个1KΩ电阻8个1nf电容2个晶振 1个 AT89C51芯片1个（2）器件：Atmega128开发板1块计算机1台五、硬件原理（1）主电路:8个LED分别连接AT89C51的P1口，使用共阳方式，并加以1kΩ的电阻接入电源。 #include sbit LED0=P0^0;// 用sbit 关键字定义 LED到P0.0端口，LED是自己任意定义且容易记忆的符号 sbit wei=P1^1; sbit duan=P1^0; sbit lcden=P1^7; sbit dianzhen=P1^3; sbit leden=P1^2; void Delay(unsigned int t); //函数声明 /*------------------------------------------------ 主函数 ------------------------------------------------*/ void main (void) { unsigned int CYCLE=600,PWM_LOW=0;//定义周期并赋值 lcden=0; P0=0x00; dianzhen=0; P0=0xff; wei=0; duan=0; 智能信息处理 一．专业介绍 1．学科简介： 智能信息处理属于自设专业（自设专业是指在教育部专业目录中没有，而学校根据自己的特点和社会发展的需要设立的专业），属于计算机科学与技术一级学科下的二级学科，也有学校归类为信息与通信工程下的二级学科。 智能信息处理是计算机科学中的前沿交叉学科，是应用导向的综合性学科，其目标是处理海量和复杂信息，研究新的、先进的理论和技术。智能信息处理研究涵盖基础研究、应用基础研究、关键技术研究与应用研究等多个层次。它不仅有很高的理论研究价值，而且对于国家信息产业的发展乃至整个社会经济建设、发展都具有极为重要的意义。 2．研究方向： 智能信息处理的研究方向有：01 网络智能信息处理、计算智能与模式识别02 智能信息/图像、目标检测、跟踪与编码03 进化计算04 机器学习与计算智能、医学影像可视化技术05 智能信息处理、多源信息融合。 （注：各大院校的研究方向有所不同，以西安电子科技大学为例）3．考试科目： ①101政治理论 ②201英语 ③301数学（一） ④821信号、电路与系统 （注：各大院校的研究方向有所不同，以西安电子科技大学为例）二．专业培养目标 本专业学位获得者在智能信息处理方面应具有坚实、深厚的理论基础，深入了解国内外智能信息处理方面的新技术和发展动向，系统、熟练地掌握现代信息处理的专业知识，具有创造性地进行理论与新技术的研究能力，具有独立地研究、分析与解决本专业技术问题的能力，并具有一定的组织才能，熟练掌握一门外国语。 三．与此专业相近的自设专业 智能信息系统 四．相同一级学科下的其他专业（二级学科） 计算机科学与技术的二级学科：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术。 信息与通信工程的二级学科：通信与信息系统、信号与信息处理。五．招收此自设专业的院校及开设年份 上海交通大学（2002年）、西安电子科技大学（2003年） 六．就业方向 毕业生可到研究机构、公司、企事业、军队及大专院校从事智能信息处理方面的工作以及研究、教学等工作。 七．就业前景 为了适应信息时代的信息处理要求，当前信息处理技术逐渐向智 现代信息技术与人工智能发展前景——党课讲 稿（15页） 一、人类社会的发展时代从狩猎时代到农耕时代、工业时代，再到信息时代、智能时代，人类社会的发展阶段是以人类获取信息或运用知识的手段的变化来划分的。狩猎时代，结绳计数就是人们获取信息的一种手段。现代欧洲人祖先的近亲尼安德特人（也称尼人）身强体壮，力量很大，脑容量也比智人大，但最后却被走出非洲的智人打败了，究其原因就在于尼人以很小的单元独自生活，而智人过着群居生活，组织非常严密，大家在一起通过交流获取信息。农耕时代，人们通过交流获取信息。例如，驿站快马接力，马载着人，人带着信息，从驿站一级一级地传递。人借助畜力带着信息一起传输。后来出现了电话、电报、电子邮件等现代信息技术，人就不再随着信息一起传输了。工业时代，这是一个伟大时代。工业时代发明了机器，在流水线上，机器代替人来做一些工作，生产力得到极大提高。信息时代，随着计算机的出现和普及，信息对整个社会的影响逐步提高到一种绝对重要的地位。信息量、信息传播的速度、信息处理的速度以及应用信息的程度等都以几何级数的方式增长。信息技术的发展对人们学习知识、掌握知识、运用知识提出了新的挑战。智能时代，物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。智能时代将带 来新一轮科技革命和产业变革，当然，也存在着只有人能做而机器做不了的事情。在人类社会的不同发展时代，人们都需要对信息进行加工、处理和利用。推动人类社会发展的动力是对信息的获取和对知识的需求。 二、人类社会的发展动力 （一）人类视野由小到大古希腊哲学家亚里士多德认为地球是球形的。古希腊学者厄拉多塞内斯第一个测量出地球的半径。厄拉多塞内斯发现，夏至这天，当太阳直射到赛伊城的水井S 时，在亚历山大城的一点A的天顶与太阳的夹角为 7、2°。他认为，由于两地在同一条子午线上，所以两地间的弧所对应的圆心角就是 7、2°（如下图）。又从商队旅行时测得赛伊城的水井S与亚历山大城的一点A之间的距离约为5000古希腊里，按照弧长与圆心角的关系，厄拉多塞内斯计算出地球的半径约为40000古希腊里。一般认为，1古希腊里约为1 58、5米，这样，厄拉多塞内斯测得的地球半径约为6340千米，与如今我们的地球半径常用值极半径（63 56、9088千米）、赤道半径（63 77、830千米）以及平均半径（63 70、856千米）都非常相近。我们再看古希腊人借助日月食现象计算出地月距离。由于已经测量出地球半径，古希腊人以此为基础，进行了一个巧妙的几何计算，得出的地月距离与如今我们2020年上海市高等学校信息技术水平考试试卷四级人工智能语音识别方向模拟卷
智能信息处理
三路PWM呼吸灯程序及原理图
51单片机PWM呼吸灯源程序
001_雾盈FPGA笔记之一呼吸灯简单实验(Verilog)
中国传媒大学信号与信息处理专业方向介绍
智能信息处理技术考试复习重点
六年级信息技术《人工智能的应用》教学设计
LED呼吸灯C源程序
执业药师继续教育《人工智能与新一代信息技术发展》
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单选题（共 10 题，每题 10 分）
1 . 我国把人工智能技术作为占领()高地的一个重要举措。
? ? ? ?
A.未来技术 B.医学技术 C.药学技术 D.专业技术
我的答案： A 参考答案 ：A
答案解析： 暂无 2 . 人工智能会带着（）等等走向各个领域。
? ? ? ?
A.大数据 B.物联网 C.云计算 D.以上都包括
我的答案： D 参考答案 ：D
答案解析： 暂无 3 . 人工智能最关的技术是（）
? ? ? ?
A.未来技术 B.深度学习 C.互联网技术 D.以上都是
我的答案： B 参考答案 ：B
答案解析： 暂无 4 . 人工智能计算器的俗称是
? ? ? ?
A.采矿 B.矿机 C.服务器 D.系统
我的答案： B
答案解析： 暂无 5 . 关于机器学习的正确说法是用机器来（）
? ? ? ?
A.模拟人类的神经元网络 B.模仿的越多功能越强大 C.最大发展是深度学习 D.以上都是
我的答案： D 参考答案 ：D
答案解析： 暂无 6 . 目前深度学习最多可以模拟人类神经元网络带到（）。
? ? ? ?
A.10 多层 B.50 多层 C.100 层 D.300 多层
我的答案： C 参考答案 ：C
答案解析： 暂无 7 . 关于物联网正确的描述是:
? ? ? ?
A.应用 NB-LOT 技术 B.给物体安装智能卡 C.连到互联网上 D.以上都对
我的答案： D 参考答案 ：D
答案解析： 暂无 8 . LOLA 技术就是（）
? ? ? ?
A.局域网技术 B.深度学习技术 C.咨询技术 D.自动化技术
我的答案： A 参考答案 ：A
答案解析： 暂无 9 . 用药智能服务系统基本构架应包括数据库，Web 端，还应包括（）2
?
A.人工处理平台对智能信息处理的认识
呼吸灯程序
专业解析-智能信息处理
现代信息技术与人工智能发展前景——党课讲稿(15页)