智能博物项目规则.pdf

智能博物项目任务书 一、项目设置 项目类别：科创实践类——人工智能项目 项目名称：智能博物 项目组别：小学组（四年级及以上）、初中组、高中组（含中职） 参与人数：2 人/团队 指导教师：1 人/团队 二、项目界定 参与者通过中央电化教育馆人工智能课程的学习及深入思考，结合人工智能技术原理， 通过计算机编程和手工搭建，智造机器人进行交流展示。项目旨在学生掌握人工智能基本技 术原理和编程能力的基础上，突出观察生活和创新，激发学生鉴赏力、创造力和应用能力。 鼓励作品突出人工智能属性，如使用图像识别、语音识别、自然语言处理等技术，通过机器 学习、深度学习手段，实现相关智能感知，执行规定任务和实现预设功能。 项目围绕 “AI 机器识别” ，应用人工智能技术模拟多场景的智能识别及文本分类工作， 如物品分类、情绪分类等。学生通过熟练应用智能语音、计算机视觉、自然语言处理等技术， 设计并实现一款具备能听会说、能看会认、能理解会思考的智能系统，创作中强调人工智能 技术应用的合理性、丰富性和创新性。 三、环境说明 1. 编程系统：畅言智 A.I V4.7 及以上。 参赛选手自带编程用的平板或电脑，并保证比赛时电量充足（可自备移动充电设备）。 2. 网络环境：活动现场网络要求与设备数量正相关，至少保障分流至单硬件设备 3M 带宽(即 每台机器人、编程工具至少 3M 带宽)，以保证活动过程中可以正常调用 AI 技能。 3.道具说明 （1）任务卡片，卡片上文字内容于现场“编程调试”环节公布。 我要启动 垃圾分拣工作 我要启动 食品分拣工作 任务卡片示意图 （2）物品模型，为棱长 3cm 的小正方体，物品模型及模型上文字内容于现场“任务挑 战”环节公布。 -1- 物品模型示意图 4.器材说明 （1）每支队伍只能携带并使用一台自行设计、搭建好结构的机器人参加活动。 （2）机器人只能使用 1 块 AI 能力开发板和 1 块驱动板。 （3）机器人在人工智能技术的选择和应用上，至少使用语音合成、文字识别、文本分类模 型相关 AI 技能。 （4）机器人在结构设计上，可发挥想象力和创造力通过手工制作为作品结构增加美观性、 创新性等, 也可以结合 3D 打印、激光切割等技术对作品的结构进行创造。 四、项目任务 （一）任务流程 1.编程调试：在规定时长内，按对应组别完成对应任务的编程与调试，如进行分类模型 训练、编写程序、调试机器人等。 2.任务挑战：在规定任务时长内，机器人完成指定任务。 3.陈述说明：在规定时长内展示一项创意拓展功能(下文中的任务五)，并陈述关于作品 设计与实现方式、人工智技术应用、机器人结构创新创意构思等内容。 组别 编程调试 任务挑战 陈述说明 小学组 30 分钟 90 秒 5 分钟 初中组 30 分钟 120 秒 5 分钟 高中组（含中职） 30 分钟 150 秒 5 分钟 （二）任务内容 不同组别完成不同任务，具体设置如下表所示。 任务 任务一 启动工作 任务二 物品分类 小学组 ● ● 初中组 ● ● 高中组（含中职） ● ● 组别 任务三 物品计数 注：表格中打“●”代表该组别设置对应任务。 -2- 任务四 情绪分类 任务五 创意拓展 ● ● ● ● ● 任务一：启动工作 任务描述：机器人识别任务卡片内容并分别用中英文播报。 卡片上文字内容于现场“编程调试”环节公布。 我要启动 垃圾分拣工作 我要启动 食品分拣工作 任务卡片示意图 任务二：物品分类 任务描述： 学生自行设计并在机器人上搭建出分拣区域、水果区域(或可回收区域)、饮料区域(或 不可回收区域)。 学生将活动现场提供的物品模型放置于分拣区域，然后机器人开始识别模型上的物品信 息，并调用学生自行训练的分类模型判断物品类别，最后语音播报格式为“这是 XXX 属于 XXX,训练信度为 XXX” ，如“这是西瓜属于水果,训练信度为 91.6%”。 随后，机器人要能够自动将物品模型分拣到机器人中的指定区域内(要求在机器人的对 应位置上标记类别，如标记为“水果区域”、“饮料区域”)。当在分拣过程中，某个区域物 品放满后，学生可自行将物品取出。若物品分拣总数达到 6，则语音播报“物品分拣总数已 达到 6”。 区域标记示意图 注意事项： （1）待分类的物品类别有两种，食品 (水果、饮料)、垃圾 (可回收物、不可回收物)。 要求在机器人对应的指定区域位置上标记类别：  若物品为食品，那么标记为：“水果区域”、“饮料区域”  若物品为垃圾，那么标记为：“可回收区域” 、“不可回收区域” （2）在“编程调试”环节，裁判从食品、垃圾物品中选择一种公布。学生根据分类任 务自行丰富训练集数据，完成模型训练。 （3）在“任务挑战”环节，裁判随机公布待分类的物品模型。例如，分拣的物品是食 -3- 品，随机公布的食品模型如下表所示： 类别 食品模型示例 水果 苹果、香蕉、樱桃、葡萄、猕猴桃…… 饮料 果粒橙、牛奶、咖啡、龙井茶、可口可乐、酸奶…… （4）规定时间内正确识别并分类物品的个数越多分数越高。若某个物品类别判断错误， 那么该次语音播报的该物品训练信度不得分。 任务三：物品计数 任务描述：设置触发条件，当“任务挑战”时间到，机器人停止分拣工作(或本轮分拣完 成后不再进行下一轮分拣)时，学生触发该条件控制机器人语音播报类别 a 的数量、类别 b 的数量和物品总数，如播报“水果 6 个，饮料 4 个，总计 10 个”。 注意事项： （1）触发条件于“编程调试”环节开始时公布。 触发条件举例 1：机器人听到“停止分拣”语音指令后，则触发成功。 触发条件举例 2：安装超声波传感器，用手遮挡超声波传感器，则触发成功。 ……等其他触发条件。 （2）初中组的任务挑战 120 秒时间到时，学生挑战任务三，即任务三所用的时间不在 120 秒内。 任务四：情绪分类 任务描述： 高中组（含中职）在规定任务时长范围内自行分配各项任务时间。 学生完成情绪分类模型的训练，然后判断不同语句的情绪类别。要求学生自行朗读现场 随机公布的语句，机器人识别语句并将语句内容、情绪分类结果、训练信度播报出来，播报 格式为“XXX，这是 XXX，训练信度为 XXX” 。 （1）情绪语句由裁判在“任务挑战”环节随机公布，例如，学生拿到的语句是“北京 申奥成功，全国人们一起欢呼”，机器人听到学生朗读的内容后，播报“北京申奥成功，全国 人们一起欢呼，这是高兴，训练信度为 80.3%”。 情绪信息 类别 示例数据 高兴 第 1 句：在游乐园玩的很开心 第 2 句：又吃到美食了 第 3 句：马上要放假啦 …… 难过 第 1 句：心爱的玩具丢了 第 2 句：脚扭伤了 第 3 句：我的宠物受伤了 -4- …… （2）规定时间内正确识别语句的个数越多分数越高。若某条情绪语句的类别判断错误， 那么该次语音播报的训练信度不得分。 任务五：创意拓展 任务描述：自行设计并实现一项创意拓展功能，在陈述说明环节中进行展示。该功能 要求如下： （1）符合“AI 机器识别”主题、贴合自己作品应用领域，有一定实用性、创新性。 （2）不得和任务一、二、三、四重复。 五、运行与结束 1.机器人启动 队伍准备结束后，现场将发出“3、2、1，开始”的倒计时启动口令。听到“开始”命 令时，机器人才能启动。任务启动后，中途计时不停止。 2.机器人运行  任务过程中不得更换机器人，不可以对机器人软硬件进行变更。  某个任务挑战失败时，可继续重新挑战该任务，计时不停止。 3.机器人任务挑战结束  任务挑战时间结束。  任务挑战过程中学生试图对机器人的软硬件进行变更。 六、评分标准 成绩=任务挑战得分×70%+陈述说明得分×30% 指标 任务一 启动工作 任务 挑战 任务二 物品分类 描述 分值 1.中文播报 中文播报任务卡片内容 2分 2.英文播报 英文播报任务卡片内容 2分 1.识别物品标签 正确识别并语音播报物品名称“这是 XXX” 1 分/个 2.判断物品类别 正确判断物品类别并语音播报“属于 XXX” 3 分/个 3.播报训练信度 (若物 品类 别判 断错 误，那么该项不得分) 播报“训练信度为 XXX” ，90%＞训练信度≥80% 1 分/个 播报“训练信度为 XXX” ，训练信度≥90% 2 分/个 4.分拣物品 将物品模型正确分拣到指定区域 (未在机器人指定区域上正确标记物品类别的，该项 得 0 分) 3 分/个 5.语音提示 当物品分拣总数达到 6，正确语音播报“物品分拣 总数已达到 6” 5分 -5- 1.播报 a 类别的数量 正确语音播报 a 类别(如水果)的数量（以机器判断 为准） 3分 2.播报 b 类别的数量 正确语音播报 b 类别(如水果)的数量（以机器判断 为准） 3分 3.总数 正确语音播报物品总数 5分 1.语音识别 成功识别学生朗读的语句并正确播报 2 分/个 2.情绪分类 正确判断情绪语句类别并语音播报“这是 XXX” 5 分/个 播报“训练信度为 XXX” ，80%＞训练信度≥60% 1 分/个 播报“训练信度为 XXX” ，训练信度≥80% 3 分/个 1.功能实用性 功能符合主题、贴合自己作品应用领域，有一定实 际应用价值。 0-5 分 2.功能创新性 功能新颖度高、有独创性。 0-5 分 机器人整体的结构设计 结构稳定符合主题，设计合理； 设计具有美感，并能将美学与实用性相结合； 作品具有一定想象力和个性表现力，能够表达作者 的设计理念。 0-10 分 学生现场表现力 语言表达清晰、逻辑严谨，团队协作良好、交流展 示状态良好。 0-5 分 任务三 物品计数 (仅初中组) 任务四 情绪分类 (仅高中组) 任务五 创意拓展 陈述 说明 3.播报训练信度 七、作品提交 作品资料存入一个文件夹并压缩打包，压缩包用 RAR 格式，扩展名为.rar，文件名为 “智能博物-组别-学校-选手 1 姓名-选手 2 姓名”。 文档类型 文档中的主要内容和要求 文档格式 演示视频 视频需要出现队伍中所有队员，内容应包括但不限于以下 3 个环节： (1) 团队自我介绍，分工说明。 (2) 选手按照组别要求演示任务一、二、三、四 (小学组 90 秒，初中 组 120 秒，高中组 150 秒) 该环节拍摄要求一镜到底，不允许进行任何剪辑及遮挡，面稳定， 声音清晰，真实完整，保证每个任务的得分点拍清晰。 (3) 选手演示任务五创意拓展功能，机器人整体介绍、人工智能技术 理解和应用、结构创意构思等(不超 5 分钟)。 视频命名：省份+学校+组别+智能博物演示视频。 视频整体时长不超过 8 分钟，大小不超过 200MB。 mp4 说明文档 汇报分享演示文稿侧重描述作品设计与技术实现、创新与实用价值等 方面内容，包含但不限于团队分工介绍、作品简介、作品多角度照片 (3-4 张)、团队制作作品的过程照片(2-3 张)、作品实现方法(如 AI 技能 使用方法、所用人工智能技术的简单原理、结构设计与搭建等)，要求 图文并茂，条理清晰。 文档命名：省份+学校+组别+智能博物说明文档 ppt / pptx/ /doc /docx -6-