师:上课!
生:起立!站如松!
生:敬礼!老师您好!
师:同学您好!哎,同学们好,请坐。
生:坐如钟。
师:好,在课堂开始之前呀,老师要给同学们表演一个魔术。哎,每一个魔术呢,都需要一个小助手,有哪个同学愿意当老师的小助手?
生:(举手)好,我来。
师:好,请这位同学帮老师确认一下,你现在看这个袋子是空的,你可以把手伸进去摸一下。哎,手是不是出来了?
生:是空的。
师:好,那现在呢,我们将袋子合上。哦,请帮老师拿好。好,这位同学呢,他表现得非常好,所以老师要奖励他一朵花。那,我看看还有哪些同学坐得比较端正?哎,非常好,那再来一朵花。那个同学也坐得很好,再来一朵花。哎呀,这么多同学都坐得很好呀,可是老师的花不够了,你说这怎么办呀?哎呀,花用完了。那好,既然花用完了,那我们让花升华好不好?来,请你吹一口仙气。
生:(吹仙气)
师:他吹了一口仙气,那我们让他摇一摇,让花飘一会儿。请同学们屏住呼吸,眼睛不要眨。好,来,倒计时三、二、一。哇哦,变出了这么多花!是吗?好,那既然我们说到了花,那就要考考同学们。老师这里呢,拿了一把仿真花,有没有同学认识?这个花叫什么名字?举手回答。
生:(举手)月季和向日葵。
师:好的,哈哈哈,现在说的是月季。哎,有没有其他答案,同学们?月季花还有没有其他想法了?
生:(举手)我觉得应该是白玫瑰和向日葵。
师:好,我把向日葵收起来了。好,就是有人说月季,有人说是白玫瑰。那它到底是什么花呢?来,同学们,在我们生活中,你经常会遇到不认识的花草树木。随着我们人工智能图像识别的发展,我们现在只需要用手机拍一下,哎,就知道它是什么花。那我们看看同学们刚刚回答的对不对。好,下面老师要演示一下我们的拍照识花,请同学们观看屏幕。好,现在老师给同学们投了一个屏,接下来呢,老师要打开一个识花软件,上传老师刚刚拍摄好的照片,让我们来看一下结果,是什么花。
生:山茶,是山茶花!
师:那么刚刚老师所演示的,是山茶花。那么老师刚刚所演示的这个拍照识图,一下就能知道是山茶花。有没有同学知道其中的原理是什么?它是怎么做到的?
生:(举手)就是在这之前,手机上的机器拍了很多花的照片,然后你把这个花拍进去之后,它根据储存的照片对比一下,哪个花最接近,它就……
师:非常好,掌声鼓励。好,那么我们已经有小部分同学知道它的原理了,但是还不够深入。那同学们,想不想深入了解拍照识花的秘密?想不想动手也做一个?
生:想!
师:非常好,那接下来我们就来进入本节课的学习——“识花之语:探索图像识别的秘密”。好的,那么我们想要知道机器是如何识别花的,这看似一个复杂的问题,其实它都有一个简单的起点。来,同学们想一想,我们是如何识别图像的?同样以花举例,当老师把这朵花拿出来的时候,你第一反应在做什么?
生:(举手)在想记忆中有没有看过这种类似的花。
师:哦,你上来就想了。来来来,你来说。
生:我是先观察,然后思考有没有见过这种花,最后再得出结论。
师:哇,非常好,请坐。那也就是说,当老师把花拿出来的时候,同学们先在观察花。观察花的什么呢?
生:(举手)观察花的外貌特征。
师:观察花的外貌特征。在我们观察完外貌特征后呢,我们就会去想,脑海中想什么呀?想我们见没见过这朵花,最后我们就得出,我们有可能见过,有可能没见过,就确认了花的名字,对不对?
生:对。
师:好,那么这样一个过程就是我们人类识别图像的过程。那么接下来,我们把这个过程详细一点来说。按照同学们刚说的第一步,我们在观察图像的特点。那么请同学们帮老师区分一下,左边是我们的山茶花,右边是我们的向日葵,这两朵花有什么区别?
生:(举手)我发现它们的花蕊不一样,花瓣的颜色也不一样。
师:好,请坐。花蕊不一样,花瓣颜色不一样,还有吗?
生:(举手)向日葵的花瓣比较长,山茶花的花瓣比较圆。
师:哦,描述得更详细了,向日葵的花瓣和山茶花不一样。还有没有?
生:(举手)我观察到山茶花的叶子和向日葵花的叶子也不一样。
师:哦,叶子不一样。还有没有啊?哎,同学们,有一个很明显的特点没看到吗?
生:(举手)山茶花的花瓣有很多层,向日葵只有两层。
师:非常好,一个是多层,一个是单层。好,那么同学们刚刚所说的颜色不一样、形状不一样、大小不一样、花瓣纹理等等不一样,这些我们都统称为花的特点。那是不是正是由于特点的不同,才帮助我们更好地区分不一样的花?
生:对。
师:好,非常好。所以我们在第一方面,观察图像的特点,是为了提取花的特征,提取图像特征。那第二步,按照同学们所说的,是回忆相关信息。回忆是不是在回忆我们曾经在哪里见过这朵花?
生:对,是在公园里,还在街道旁,还在上学的路上,曾经见过这朵花。
师:对,我们回忆的时候,就是在搜索我们见过的相关消息。最后自然而然得出了什么结论?
生:得出结论。
师:所以说我们的第三步叫做对比,得到结论。非常好。好,那么刚刚我们已经梳理清楚了我们人类识别图像的过程。接下来我们只需要做一些小小的转换,因为我们的机器是模仿我们人类进行图像识别的。比如说,同学们在观察图像特点的时候是用眼睛,那我们的机器没有眼睛,所以我们可以给它一个什么?
生:摄像头。
师:好,非常好,所以我们可以给它一个摄像头,让机器有摄像头去模拟我们的眼睛,从而获取图像的特征。那么接下来,我们有一个聪明的大脑,可以去储存我们的信息,方便我们回忆对比。那机器没有这样的大脑,所以我们要怎么办?
生:(举手)给它存储到数据里,数据库里。
师:非常好,所以说我们要帮机器建立这样一个“大脑”,我们称之为模型,你也可以称之为模型库。那么我们将模型建立好后,用来模拟我们的大脑,从而它也可以去搜索模型里面的数据信息。那么第三步呢,在它获取完图像特征后,又搜索了已有的数据,它也可以像我们思考得出结果一样,靠根据它的数据进行一个预测,预测完后,它也可以得出最后的结果。那么以上就是我们机器识别图像的过程。听明白的举手。
生:(举手)
师:好,非常好。那么既然同学们已经听明白了,我们要看这个原理和过程,所以我们要做实验,去验证、去应用我们刚刚所学过的原理。老师呢,接下来要做一个让机器认识花的实验。老师呢,先在这里进行一个演示,请同学们注意观察。“工欲善其事,必先利其器”,所以说我们借助一个平台,这个平台呢,可以帮助我们更好地进行学习。那么进入到该平台后,选择左上角的AI训练图像分类。好,进入到这样一个界面,让它的模型加载一会。好,进入。机器所学习的是不是山茶花和向日葵?
