Bây giờ bạn đã xem video và đồng sáng tạo các mục tiêu học tập, bạn đã sẵn sàng bắt đầu khám phá AI Vision với Robot lập trình VEX AIM!
Bạn sẽ hoàn thành bốn cuộc khám phá để nâng cao hiểu biết của mình về cách sử dụng cảm biến AI Vision hiệu quả hơn. Thông qua những khám phá này, bạn sẽ bắt đầu trả lời những câu hỏi sau:
- Cảm biến AI Vision của robot có thể nhìn xa và rộng đến mức nào?
- Ánh sáng ảnh hưởng đến tầm nhìn AI của robot như thế nào?
- Tầm nhìn AI của robot phát hiện ra điều gì?
- Bề mặt mà robot đang hoạt động có ảnh hưởng đến AI Vision không?
Trong mỗi cuộc khám phá này, bạn sẽ bắt đầu bằng cách hình thành giả thuyết về AI Vision. Sau đó, bạn sẽ trải qua quá trình kiểm tra khả năng và hạn chế của nó. Bạn sẽ suy ngẫm về giả thuyết của mình sau khi thu thập được dữ liệu.
Bây giờ bạn đã xem video và đồng sáng tạo các mục tiêu học tập, bạn đã sẵn sàng bắt đầu khám phá AI Vision với Robot lập trình VEX AIM!
Bạn sẽ hoàn thành bốn cuộc khám phá để nâng cao hiểu biết của mình về cách sử dụng cảm biến AI Vision hiệu quả hơn. Thông qua những khám phá này, bạn sẽ bắt đầu trả lời những câu hỏi sau:
- Cảm biến AI Vision của robot có thể nhìn xa và rộng đến mức nào?
- Ánh sáng ảnh hưởng đến tầm nhìn AI của robot như thế nào?
- Tầm nhìn AI của robot phát hiện ra điều gì?
- Bề mặt mà robot đang hoạt động có ảnh hưởng đến AI Vision không?
Trong mỗi cuộc khám phá này, bạn sẽ bắt đầu bằng cách hình thành giả thuyết về AI Vision. Sau đó, bạn sẽ trải qua quá trình kiểm tra khả năng và hạn chế của nó. Bạn sẽ suy ngẫm về giả thuyết của mình sau khi thu thập được dữ liệu.
Trong bài học này, học sinh sẽ hoàn thành bốn bài khám phá ngắn được thiết kế để giúp các em phát triển hiểu biết cơ bản về cách thức hoạt động của AI Vision. Mỗi cuộc điều tra sẽ mất khoảng 15 phút và có thể được hoàn thành theo bất kỳ thứ tự nào.
Giới thiệu cho học sinh về định dạng của bài học này.
- Giải thích rằng các nhóm sẽ hoàn thành bốn cuộc khám phá về AI Vision bằng phương pháp khoa học. Mỗi lần khám phá, học sinh sẽ xem một video, đưa ra giả thuyết, hoàn thành một hoạt động và suy ngẫm về dữ liệu đã thu thập được. Thẻ nhiệm vụ sẽ hướng dẫn từng phần của quá trình khám phá.
- Sau khi đưa ra giả thuyết, các nhóm sẽ thiết kế và chạy thử nghiệm. Các biến hoặc yếu tố ví dụ có sẵn trong video hoặc trên thẻ nhiệm vụ nếu học sinh cần trợ giúp.
- Sau khi tất cả các nhóm hoàn thành bốn cuộc khám phá, họ sẽ cùng nhau hội tụ suy nghĩ về Tầm nhìn AI và ghi lại những hiểu biết chung của họ. Họ nên giữ lại thẻ nhiệm vụ và ghi chú nhật ký cho cuộc thảo luận này.
Trước khi bắt đầu, hãy đảm bảo học sinh hiểu rõ những kỳ vọng khi hoàn thành hoạt động khám phá. Chúng có thể được thực hiện đồng thời, như các trạm để học sinh luân phiên nhau thực hiện, hoặc bạn có thể để toàn bộ lớp cùng thực hiện một cuộc khám phá tại một thời điểm. Những kỳ vọng bạn có thể muốn đặt ra bao gồm:
- Vai trò của sinh viên trong việc tham gia và hợp tác.
- Cách dọn dẹp hoặc thiết lập lại các cuộc khám phá.
- Nếu bạn đang triển khai các cuộc khám phá dưới dạng các trạm luân phiên, hãy đảm bảo rằng học sinh hiểu:
- Làm sao họ biết được đã đến lúc phải chuyển sang trạm tiếp theo.
- Họ nên hoàn thành các cuộc khám phá theo thứ tự nào?
Cảm biến AI Vision của robot có thể nhìn xa và rộng đến mức nào?
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ xác định trường nhìn của cảm biến—đầu tiên là đối với thùng, sau đó là đối với AprilTags. Trường nhìn (FOV) hoặc góc nhìn, đề cập đến phạm vi môi trường mà cảm biến AI Vision có thể phát hiện tại một thời điểm nhất định. Nó được đo bằng góc tính bằng độ. Góc này được đo bằng độ.
Xem video bên dưới để tìm hiểu cách hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng các thẻ nhiệm vụ này để ghi lại dự đoán của bạn, hoàn thành hoạt động, thảo luận và suy ngẫm.
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ xác định trường nhìn của cảm biến—đầu tiên là đối với thùng, sau đó là đối với AprilTags. Trường nhìn (FOV) hoặc góc nhìn, đề cập đến phạm vi môi trường mà cảm biến AI Vision có thể phát hiện tại một thời điểm nhất định. Nó được đo bằng góc tính bằng độ. Góc này được đo bằng độ.
Xem video bên dưới để tìm hiểu cách hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng các thẻ nhiệm vụ này để ghi lại dự đoán của bạn, hoàn thành hoạt động, thảo luận và suy ngẫm.
Trong quá trình khám phá này, học sinh sẽ xác định trường nhìn của Cảm biến thị giác AI bằng cách kiểm tra xem AI Vision có thể phát hiện thùng và AprilTags ở khoảng cách và độ rộng bao nhiêu.
Đảm bảo học sinh có đủ vật liệu cần thiết để đánh dấu trường nhìn. Phân phối thẻ nhiệm vụ Trường nhìn – Thùng (Google / .docx / .pdf) trước. Bạn có thể sử dụng giấy và bút, một sân chơi và băng dính hoặc bút lông xóa ướt, giấy biểu đồ và bút lông như trong video, hoặc bất kỳ sự kết hợp nào phù hợp nhất với bạn và học sinh của bạn. Khi hoàn thành chuyến khám phá này, các em sẽ cần đo góc nhìn của mình và cần một chiếc thước đo góc.
Khi học sinh chia sẻ số đo góc của mình, hãy mong đợi các con số ở góc 73° với phạm vi 2 độ theo cả hai hướng. Giá trị này được ghi lại trong môi trường được kiểm soát với bề mặt màu trắng và ánh sáng mạnh—lớp học của bạn có thể tạo ra kết quả hơi khác một chút. Nếu các nhóm nằm ngoài phạm vi mong đợi, hãy khuyến khích họ xem lại quy trình thử nghiệm để đảm bảo họ đang thực hiện đúng quy trình.
Sau khi học sinh hoàn thành trường nhìn của mình bằng thùng, hãy phát thẻ nhiệm vụ Trường nhìn – AprilTags (Google / .docx / .pdf). Các nhóm phải phân biệt rõ ràng giữa hai trường nhìn. Để biết thêm ý tưởng về cách thực hiện hoạt động này với các tài liệu có sẵn, hãy liên hệ với Cộng đồng PD+.
Di chuyển quanh phòng trong khi học sinh đang hoàn thành hoạt động này. Hỏi học sinh những câu hỏi như sau:
- Bạn nhận thấy gì về khả năng phát hiện vật thể khi bạn di chuyển nó ra xa khỏi robot?
- Dữ liệu của bạn có phù hợp với giả thuyết của bạn không? Bạn đang khám phá điều gì về trường nhìn của AI Vision?
- Có sự khác biệt nào giữa trường nhìn khi phát hiện nòng súng so với AprilTag không? Bạn nghĩ tại sao lại như vậy?
Ánh sáng ảnh hưởng đến tầm nhìn AI của robot như thế nào?
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ xác định cách các điều kiện ánh sáng khác nhau ảnh hưởng đến AI Vision.
Xem video bên dưới để tìm hiểu cách hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ xác định cách các điều kiện ánh sáng khác nhau ảnh hưởng đến AI Vision.
Xem video bên dưới để tìm hiểu cách hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, học sinh sẽ xác định cách các điều kiện ánh sáng khác nhau ảnh hưởng đến AI Vision.
Đảm bảo học sinh có đủ vật liệu cần thiết để thay đổi ánh sáng xung quanh rô-bốt. Đầu tiên, hãy phân phát thẻ nhiệm vụ (Google / .docx / .pdf). Có thể điều chỉnh ánh sáng bằng cách thay đổi nguồn sáng (đèn lớp học, cửa sổ, đèn pin), màu sắc của ánh sáng (ấm, sáng, nhiều màu), độ sáng (che phủ robot để làm cho nó tối hơn, thêm nhiều ánh sáng hơn) hoặc các ý tưởng khác. Nếu học sinh cần trợ giúp để xác định những yếu tố nào cần kiểm tra, hãy cung cấp cho các em danh sách ngắn hơn về các yếu tố tiềm năng.
Khi học sinh kiểm tra từng biến, họ phải ghi lại: hệ số ánh sáng thay đổi, vị trí của nòng súng, liệu nó có được phát hiện hay không và liệu AI Vision có xác định đúng màu của nó hay không.
Đi vòng quanh phòng trong khi học sinh đang hoàn thành hoạt động khám phá này. Hỏi học sinh những câu hỏi như:
- Ánh sáng ảnh hưởng như thế nào đến khả năng phát hiện nòng súng khi nòng súng ở gần robot? Khi nào thì nó ở xa hơn?
- Biến đổi ánh sáng nào tác động nhiều nhất đến quá trình phát hiện? Tại sao bạn nghĩ nó có tác động lớn như vậy?
- Ánh sáng ảnh hưởng đến thị lực như thế nào? Các yếu tố tác động đến Tầm nhìn AI có giống hay khác với tầm nhìn của con người?
AI Vision của robot phát hiện được những gì?
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ tìm hiểu những vật thể thường ngày nào được cảm biến AI Vision phát hiện là vật thể được phân loại như thùng và bóng thể thao.
Hãy xem video bên dưới để tìm hiểu thêm về cách bạn sẽ hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ tìm hiểu những vật thể thường ngày nào được cảm biến AI Vision phát hiện là vật thể được phân loại như thùng và bóng thể thao.
Hãy xem video bên dưới để tìm hiểu thêm về cách bạn sẽ hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, học sinh sẽ tìm hiểu cách sử dụng các vật thể khác nhau để đánh lừa cảm biến AI Vision. Họ sẽ đưa ra giả thuyết về những gì AI Vision sẽ báo cáo là hàng hóa, AprilTags hoặc một robot khác, sau đó kiểm tra các giả thuyết đó và ghi lại dữ liệu của họ.
Đảm bảo học sinh có đủ tài liệu cần thiết để đánh lừa AI Vision. Đầu tiên, hãy phân phát thẻ nhiệm vụ (Google / .docx / .pdf). Hoạt động khám phá này có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau như Bộ điều khiển một cần, mô hình đồ vật bằng giấy thủ công, bản in các thành phần như thùng hoặc các đồ vật khác trong lớp học. Khuyến khích học sinh thử tìm những đồ vật xung quanh lớp học có khả năng được phát hiện cao nhất trước khi tạo ra những đồ vật hoàn toàn mới.
Khuyến khích học sinh sử dụng Tiện ích AI Vision cho hoạt động khám phá này. Khi học sinh làm bài kiểm tra, các em sẽ có thể nhìn thấy vật thể lạ đồng thời cũng thấy được những gì được Cảm biến thị giác AI báo cáo.
Đi vòng quanh phòng trong khi học sinh đang hoàn thành hoạt động khám phá này. Hỏi học sinh những câu hỏi như sau:
- Bạn thấy những mẫu nào về các vật thể được phát hiện là bóng thể thao và thùng? Bạn nghĩ tại sao lại như vậy?
- Có một đối tượng nào được phát hiện thường xuyên hơn những đối tượng khác không? (tức là bóng thể thao, thùng màu cam, thùng màu xanh)
- Có sự khác biệt nào trong dữ liệu của bạn giữa các vật thể lừa khi chúng ở gần hoặc xa robot không? Bạn nghĩ tại sao lại như vậy?
Bề mặt mà robot đang hoạt động có ảnh hưởng đến AI Vision không?
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ kiểm tra xem bề mặt mà robot đang ở có ảnh hưởng đến AI Vision hay không. Hãy xem video bên dưới để tìm hiểu thêm về cách bạn sẽ hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, bạn sẽ kiểm tra xem bề mặt mà robot đang ở có ảnh hưởng đến AI Vision hay không. Hãy xem video bên dưới để tìm hiểu thêm về cách bạn sẽ hoàn thành chuyến khám phá này.
Sử dụng thẻ nhiệm vụ này (Google / .docx / .pdf) để hướng dẫn bạn trong quá trình khám phá bao gồm các bước giả thuyết, thu thập dữ liệu, thảo luận và phản ánh.
Trong quá trình khám phá này, học sinh sẽ tìm hiểu xem bề mặt mà robot hoạt động ảnh hưởng như thế nào đến dữ liệu từ AI Vision. Họ sẽ hình thành giả thuyết về tác động (hoặc không tác động) của bề mặt đối với việc phát hiện vật thể, sau đó kiểm tra ý tưởng của mình và ghi lại kết quả.
Đảm bảo học sinh có đủ vật liệu cần thiết để thử nghiệm các bề mặt khác nhau. Đầu tiên, hãy phân phát thẻ nhiệm vụ (Google / .docx / .pdf). Cuộc khám phá này có thể sử dụng nhiều lựa chọn khác nhau bao gồm: thảm (nhiều màu sắc và độ dày khác nhau), gạch linoleum, sàn đá, sàn gỗ, mặt bàn, gương, v.v. Đảm bảo học sinh biết mình có thể đến đâu trong lớp để tìm và thử nghiệm những bề mặt đó.
Khuyến khích học sinh sử dụng Tiện ích AI Vision trong quá trình khám phá này. Khi học sinh kiểm tra, các em sẽ có thể nhìn thấy những bề mặt khác nhau đồng thời cũng thấy được những gì được báo cáo bởi AI Vision của rô-bốt.
Đi vòng quanh phòng trong khi học sinh đang hoàn thành hoạt động khám phá này. Hỏi học sinh những câu hỏi như sau:
- Các bề mặt bạn đang thử nghiệm khác nhau như thế nào? (màu sắc, kích thước, độ phản xạ, v.v.).
- Bạn thấy những mẫu nào trong dữ liệu của mình khi thử nghiệm các bề mặt khác nhau? Bạn nghĩ tại sao lại như vậy?
Tóm tắt
Bây giờ bạn đã hoàn thành bốn cuộc khám phá, đã đến lúc cả lớp cùng rút ra kết luận!
Trước khi bắt đầu cuộc thảo luận toàn lớp, hãy đảm bảo rằng bạn có thể nêu rõ kết luận của nhóm mình cho mỗi câu hỏi trong bốn câu hỏi nêu trên trong quá trình khám phá.
Cảm thấy bế tắc? Viết kết luận của bạn vào nhật ký bằng cách sử dụng câu gốc sau: ______________________ gây ra ______________________ vì ______________________.
Thảo luận về kết luận của nhóm để có thể đi đến sự đồng thuận chung của cả lớp.
Bây giờ bạn đã hoàn thành bốn cuộc khám phá, đã đến lúc cả lớp cùng rút ra kết luận!
Trước khi bắt đầu cuộc thảo luận toàn lớp, hãy đảm bảo rằng bạn có thể nêu rõ kết luận của nhóm mình cho mỗi câu hỏi trong bốn câu hỏi nêu trên trong quá trình khám phá.
Cảm thấy bế tắc? Viết kết luận của bạn vào nhật ký bằng cách sử dụng câu gốc sau: ______________________ gây ra ______________________ vì ______________________.
Thảo luận về kết luận của nhóm để có thể đi đến sự đồng thuận chung của cả lớp.
Hướng dẫn học sinh chia sẻ những khám phá của mình trong buổi thảo luận toàn lớp. Học sinh nên sử dụng nhật ký và thẻ nhiệm vụ làm tài liệu tham khảo. Mục tiêu của cuộc thảo luận là phát triển sự hiểu biết chung về các yếu tố ảnh hưởng đến Tầm nhìn AI của robot, dựa trên kết luận của nhóm từ các cuộc khám phá. Sử dụng những hiểu biết đó để tạo ra một sản phẩm chung mà học sinh có thể tham khảo khi lập trình bằng dữ liệu AI Vision trong các bài học sau. Các hiện vật có thể có bao gồm:
- Biểu đồ mỏ neo
- Một bảng thông báo
- Bản đồ khái niệm
- Một tài liệu được chia sẻ mà sinh viên có thể truy cập dưới dạng kỹ thuật số hoặc thêm vào nhật ký của họ
Khi thực hiện từng cuộc khám phá, hãy khuyến khích các nhóm chia sẻ kết luận và hỗ trợ khẳng định của mình bằng bằng chứng từ các cuộc khám phá. Sau đó, hãy đặt những câu hỏi tiếp theo để giúp thống nhất sự hiểu biết của học sinh. Những điều này có thể bao gồm những thứ như:
- Nhóm của bạn đã thu thập dữ liệu nào để hỗ trợ kết luận đó?
- Kết luận đó so sánh với giả thuyết của bạn như thế nào?
Đối với những nhóm gặp khó khăn trong việc diễn đạt kết luận, hãy yêu cầu họ sử dụng câu gốc được cung cấp để trình bày luận điểm của mình.
Chọn Tiếp theo > để chuyển đến hoạt động cuối cùng trong đơn vị này.