无人机装调检修技术与人工智能应用课件：人工智能概念

动脑思考探索新知

人工智能概念动脑思考探索新知8.1人工智能概念

人工智能源于1956年夏季，以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家一起聚会，共同研究和探讨用机器模拟智能问题时，首次在全球提出了“人工智能”的概念。动脑思考探索新知8.1人工智能概念

人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。人工智能是是一门新型交叉型学科，也是计算机科学的一个分支。

以人类智能相似的方式作出反应的智能无人系统，能够指挥、操控机器胜任原来需要普通人类智能才能完成的部分简单或者复杂工作。动脑思考探索新知8.1人工智能概念

人工智能融⼊了各个领域，涉及到了各⾏各业，悄然改变这我们的⽣活⽅式和我们的⽣活习惯：造就了庞大的无人系统应用场景：智能家居、智能导航、无人售票、无人运输、无人安防（指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别）、扫描翻译（机器人的视觉）、语音翻译（机器人听力）、工业机器人、服务机器人、无人工厂（黑灯工厂）、无人枪、无人车、无人机、反制无人机、无人船、无人潜艇、控制平台、星链卫星等等。动脑思考探索新知8.2无人系统人工智能造就了无人系统，这将是改变未来社会生活方式、生产模式乃至战争形势的生力军。（1）无人系统的应用1）随着人工智能技术的发展,以机器人、无人驾驶汽车和无人机为代表无人系统开始代替人类从事各种场景中简单或者复杂的工作。动脑思考探索新知8.2无人系统

①无人售货柜和无人销售机器人。

②无人汽车、人车对话、辅助驾驶、智能座舱。

③无人机测绘、空地协同。

2）机器人代替人类从事部分危险工作：动脑思考探索新知8.2无人系统2）机器人代替人类从事部分危险工作。①当发生水灾、地震、火灾等灾情时，无人机可以前往事故地进行空中侦察。②当发生战争时，无人机、无人战车、无人战船可以代替人去前线作战。动脑思考探索新知8.2无人系统

（2）无人系统既可以是：“控制芯片+任务载荷”等组成的简单系统，也可以是：“平台+任务载荷+指挥控制系统+天+空+地信息网络系统”等组成的复杂系统组成。动脑思考探索新知8.2无人系统1）6G网络将以“地面蜂窝网络+卫星+无人机+空中平台+多种非地面通信”，实现“空+天+地一体化通讯网络无缝覆盖”。动脑思考探索新知8.2无人系统2）遥感+卫星+地面监控+移动监测+在线监测+动态监测+指挥中心，实现环保无鏠监测+治理系统，如图8-1所示。

图8-1智慧环保无人系统动脑思考探索新知8.2无人系统

（3）无人系统技术

就是无人系统方面的人工智能化的技术。无人系统技术的发展，将使未来的战争演变成智能化的战争。

低成本无人机正在改变传统钢铁洪流（坦克+大炮）的作战模式，朝向以“无人机+有人机+无人战车+无人战船”等智能化、立体化为主的未来战争模式发展。动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

无人系统的人工智能化主要研究如何运用

人工的方法和技术，通过各种自动化设备或智

能化机器（计算机）来模仿、延伸和扩展人的

智能，在实际的工作场景中实现部分设备、系

统自动化运行。动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

人的智力——是人认识、理解客观事物，并运用知识、经验等解决问题的能力，包括理解、判断、解决问题，抽象思维，表达意念以及语言和学习的能力。对人工智能来说：其算力就是智力。动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

人工智能的四大要素：大数据、算力、算法、场景。

人工智能中的智能都蕴含在大数据中；算力是为人工智能提供了基本的计算能力；算法是实现人工智能的基本途径；作为输入端的大数据、算力、算法，只有输出到实际的工作场景，才能体现人工智能的实际价值。动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

人工智能在计算机上实现无人化系统时，

有两种不同的编程方式：动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

1）传统的编程技术，要让系统出现智能效果，需要人工详细规定程序的逻辑，如果事件复杂，角色数量和活动空间增加，相应的逻辑会很复杂（呈指数增长），人工编程就很容易出现错误；一旦出错误，就必须重新修改原程序，重新调试。动脑思考探索新知8.3无人系统的人工智能化

2）模拟法，要求实现的方法和人类所用的方法相同或相类似；编程者要为事件的每一个角色设计一个智能系统来进行控制，这个智能系统开始什么也不懂，就像初生婴儿那样懵懂，但它能够进行机器式的学习，渐渐地适应环境，应付各种复杂情况；系统开始时也常会犯错误，但它能吸取教训，下一次运行时就可能改正，至少不会永远错下去，直到完全胜任为止。动脑思考探索新知8.4智能机器人动脑思考探索新知8.4智能机器人

智能机器人可以模仿人的手臂，如机器臂机器人；

可以模仿人的行走，如人型机器人；可以模仿人

类的视觉，如人脸识别技术；可以模仿人的声音：

如语音机器人；可以模仿人类的学习：如AlphaGo(阿尔法狗)等。动脑思考探索新知8.4智能机器人

智能机器人具有五大感知系统：

视觉系统，听觉系统，传感器系统，

本地系统，云端大脑系统。动脑思考探索新知8.5视觉系统动脑思考探索新知8.5.1机器视觉系统1）机器视觉——人工智能的眼睛，使用机器视觉来代替人眼进行识别、检测和判断。动脑思考探索新知8.5.1机器视觉系统2）机器视觉系统由工业相机或摄像机（获取图像）+图像采集卡+计算机（图像处理、分析）组成。动脑思考探索新知8.5.1机器视觉系统3）

机器视觉系统的工作原理：工业相机的感光元器件CCD、CMOS和辅助照明；→获得检测目标→模拟图像信号→图像处理系统（转化为目标的形态信息——像素分布和亮度、颜色等）→转变成数字信号→图像系统对信号进行运算→提取图像特征→图像分割→图像辨识→判别结果，如图8-2所示。动脑思考探索新知8.5.1机器视觉系统

图8-2机器视觉系统动脑思考探索新知8.5.2主要应用（1）识别1）人体。

①人脸识别——机器视觉系统能够直接识别到每个人面部11个以上的特征点或关键点，把识别到的人脸特征点或关键点与人脸库进行比对，确定人的性别、年龄及身份，如图8-3所示；人脸识别在单位考勤、社区出入门禁等应用场景中较为普及。动脑思考探索新知8.5.2主要应用（1）识别

②指纹识别——机器视觉系统能够在读取指纹和比对指纹时，确定的人的身份；指纹识别在指纹锁、单位指纹考勤机等应用场景中较为普及，如图8-4所示。动脑思考探索新知8.5.2主要应用图8-3人脸识别

图8-4指纹识别动脑思考探索新知8.5.2主要应用（1）识别

③虹膜识别——虹膜识别通过对人眼虹膜5个特征点或关键点的识别，与人眼的虹膜库进行比对，确定人的性别、年龄及身份，如图8-5所示；虹膜识别常用于高级安防系统。动脑思考探索新知8.5.2主要应用

2）物体

①物体识别——行驶中的无人车辆装有机器视觉系统，在行驶过程中，机器视觉系统可以自动识别到道路上行人、车辆及交通信号灯颜色，通过图像处理，迅速作出判断和处理，如图8-6所示。动脑思考探索新知8.5.2主要应用图8-5虹膜识别图8-6行驶中的车辆自动识别红绿灯动脑思考探索新知8.5.2主要应用

②二维码（能储存数字、字符、汉字、图像）识别——通过二维码扫描器（如图8-7所示），扫描二维码，能准确、自动识别二维码或条形码内含的二进制数据，可以获取二维码中包含的信息，如图8-8所示。动脑思考探索新知