摘要：为满足人机共融环境下机器智能对工具功用性认知的需要,模拟人类自底向上的认知方式,设计了一种基于部件功用性语义组合的聚类方法,来对家庭日常工具进行表示与建模.首先,设计了工具功用性部件边缘表示方法并基于结构随机森林加以建模.然后基于功用性部件组合思想,设计了高层语义空间上联合各部件显著度的工具整体表示方法并采用聚类方式构建工具功用性字典.在线检测阶段,联合测试样本各功用性部件的显著度,利用其与工具功用性字典的距离残差对工具进行分类判别.在实验中,将7种功用性部件组合聚类形成5类工具,当各类工具选取不同核值时,分类精度可达90%以上,即使各类工具的核值固定为3,分类精度也在85%以上.实验结果表明,相较于传统的特征表示方式,功用性语义的加入使机器人深化了对工具功能的认知,基于功用性部件组合的字典表示使得家庭常见工具的分类精度和效率明显提升,且实现了工具间功能相似性测算和最优替代工具查找.

摘要：面向人机共融环境下机器智能对工具认知的需要,为提高家庭服务机器人的工具功能用途认知能力,设计一种基于深度几何特征空间金字塔池化的工具功用性建模与分类方法。离线训练阶段,考虑到各类工具在几何形态上的差异对工具自身更具表征性,首先,在各工具的深度图上提取多类几何特征,并融合形成工具特征图;然后,在工具特征图上提取多尺度特征块,并基于cciPCA的方法建立空间池化金字塔,从而构建最终的工具特征向量;最后,在高层语义空间上,利用SVM分类器训练工具分类识别模型。在线检测阶段,利用离线训练的工具分类模型对空间池化的样本进行分类测试。实验结果表明,所提方法能够实现家庭服务机器人对家庭日常工具的认知及分类识别,部分工具的识别精度可达97%及以上。

摘要：智慧教学工具指智慧教学中使用的智能化或数字化软件工具,是人工智能与教育深度融合的体现。首先,通过对当前智慧教学工具的应用现状进行分析,将现有工具分为教学设计工具、资源处理工具、课堂教学工具、教学管理工具和教学评价工具5类,并根据分类标准对其进一步细化。其次,由于不同阶段的智慧教学工具功能各不相同,对部分智慧教学工具开展了多维比较与深入剖析,结果表明,智慧教学工具在“桥梁”、情境、教具、创新和质量方面提供了重要的教育价值。最后,提出了几点建议:遵循教学原则,构建理论框架;建立专业团队,迭代教学工具;明确评分标准,完善评价体系;综合系统功能、提倡深度融合,期望能为推进教育人工智能时代智慧教学工具的发展作出贡献。