Science. Not Fiction
UBTECH ALPHA MINI
Humanoid robot robotika, programozás és a mesterséges intelligencia (M.I.) oktatására
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
HÁTTÉR
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
IPAR 4.0 Kihívások az oktatásban és szakképzésben – Az Ipar 4.0, az újraiparosítás programja magasan képzett szakembereket igényel az iparban egészen a posztgraduális szintű kutatói tudásig („Ipari Lendület Program”) – A felsőoktatásban gyakorlati, a legújabb technológiákhoz kapcsolódó ismeretek oktatása: az iparból bevont tanárokkal („ipari professzorok”)
Válaszok: – Az Irinyi Terv: ipar-centrikus, de – éppen ezért is az oktatás színvonalának emelését és annak iparral együtt haladó versenyfutását támogatja, ugyanakkor ki is követeli – Közelíteni, ötvözni kell az MTMI (STEM) oktatást és az ipart – Magas színvonalú szakmai ismeretekre csak modern laboratóriumokban, a legkorszerűbb eszközökkel felszerelt műhelyekben lehet megtanítani a fiatalokat. A szakmai képzés iskoláinak olyan minőségűnek kell lennie, hogy valós alternatívát jelentsenek a pályaválasztó diákok számára. ( dr.Palkovics László)
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
NEMZETKÖZI STRATÉGIA: M.I FEJLESZTÉSE Kína, Korea és Japán
Amerika és Kanada: •
A 2013-as pü.-i évben, Az Amerikai Egyesült Államok kormánya 2,2 milliárd dollárt fektetett be az állami költségvetésből a fejlett gyártásba, és a National Robotics Program az egyik legfontosabb projekt.
•
2015-ben，Az Egyesült Államok kormányának nem minősített
•
2016-ban Dél-Korea beépíti a programozást a tantervébe, és kiterjeszti a MI oktatást az 1-9. osztályokra.
•
2017-ben született a javaslat, hogy 2020-ig az általános iskoláknak biztosítaniuk kell a diákok számítógépes programozási tanulási lehetőségét, és 2021 elejéig számítógépes programozási tanfolyamokat kell nekik biztosítani.
•
2018-ban Az oktatási minisztérium által a főiskolákon és egyetemeken a mesterséges intelligencia innovációjára és fejlesztésére vonatkozó cselekvési terv „tehetség támogatást” biztosít az ipari fejlődéshez*
Egyesült Királyság és Európai Unió • 2016 November, a brit kormány kiadott egy mesterséges intelligencia jelentést,
remélve, hogy fokozza nemzeti erejét a mesterséges intelligencia innovatív előnyeivel.
• 2017 Október 15, a brit kormány kiadott egy jelentést „A mesterséges intelligencia fejlesztése az Egyesült Királyságban„ címen, hogy elemezze a mesterséges intelligencia jelenlegi kutatási, piaci helyzetét és politikai támogatását.*
K+F befektetése a mesterséges intelligenciával kapcsolatos technológiákba körülbelül 1,1 milliárd dollár.
•
•
májusában a Fehér Ház létrehozta a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás bizottságát, hogy koordinálja az Egyesült Államokban a MI területén tett intézkedéseket, és feltárja a MI-val kapcsolatos politikák és törvények kidolgozását.
Ausztrália és Szingapúr
2019 februárjában a Fehér Ház kiadta az Amerikai MI
• 2017-ben, Szingapúr hozzáadta a programozási vizsgát az általános és
2016
Kezdeményezést.
• 2016-ban Ausztrália hivatalosan is bevezette a programozási oktatást a nemzeti kötelező tanmenetekbe.
középiskolai vizsgákhoz.
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
A JELENLEGI M.I. OKTATÁS HIÁNYOSSÁGAI TANTERVI RENDSZER HIÁNYA •
Egy tanéves és egy féléves tantervek hiánya
•
Egy eszközű és egy technológiás tanfolyamok nem rendelkeznek szisztematikus, átfogó képzési rendszerrel
OKTATÓK HIÁNYA •
Nincs kialakult oktatásban
•
A megfelelő tapasztalatú oktatók hiánya
•
A M.I. tanítási gyakorlatának helyszíne
•
Az oktatók MiI. útvonalának hiánya
OKTATÁSI KÖRNYEZET HIÁNYA •
Több a számítógépes programozási tanfolyam, de még hiányzik az M.I. valós és intuitív alkalmazása
•
Nehéz és körülményes a diákok számára megtapasztalni a M.I. alkalmazási területeit
képzési
rendszer
az
karrierfejlesztési
AI ÖKOSZISZTÉMA HIÁNYA •
Az iskolák és vállalkozások közötti együttműködés hiánya miatt a diákok nem találkoznak a legújabb technológiai fejlesztésekkel. (A hazai duális képzés ezt célozza)
•
A specifikus erőforrások hiánya megnehezíti az iskolák számára, hogy gyakorlati környezetet biztosítsanak
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
EGY HUMANOID ROBOT TÖKÉLETES A M.I. OKTATÁSHOZ
ÉSZLELÉS
MOZGÁS
FELFOGÁS
Nyelv értelmezése Tárgyak felismerése Viselkedés felismerése
Beszéd felismerése Emberi test észlelése Helyszín elemzés Tárgy észlelés
Robotikai szervó motorok Robot test Operációs rendszer Robot ökoszféra
Útvonaltervezés Cselekedet tervezés Ember-robot interakciók
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
UBTECH AZ OKTATÁSBAN
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
851 Együttműködő fővárosi iskola
SIKERES PÉLDA: KÍNA
Peking Xi’an Chengdu
Nanjing
Chongqing
Kunming
Shanghai
Fuzhou Zhuhai
1343 Együttműködő nagyvárosi iskola
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
SIKERES PÉLDÁK: VILÁGSZERTE
Magyarország
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
BEMUTATKOZIK: ALPHA MINI
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
Hardver specifikációk Érintés érzékelő Érintéses vezérlés a fej tetején
4 mikrofon 3-5m-es hatótáv, 360ﾟ akusztikus tájolás
HD kamera 13 millió pixel, automatikus élességállítás
Távolság érzékelő A távolság és az akadályok érzékelésére
Dual IPS LCD kijelző Csatlakoztathatóság
Színes, széles látószögű LCD
Támogatott: 2G/3G/4G, WiFi és Bluetooth
Helyzet érzékelő Giroszkóp, gyorsulásmérő és GPS
Precíz szervók 14 Mikro szervó biztosítja a mobilitást
Sztereó hangszórók Kettős sáv, kiváló minőségű sztereó hangzás
Strapabíró szerkezet Kiváló minőségű ABS anyag
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
Hardver specifikációk Érintés érzékelő Érintéses vezérlés a fej tetején
4 mikrofon 3-5m-es hatótáv, 360ﾟ akusztikus tájolás
HD kamera 13 millió pixel, automatikus élességállítás
Távolság érzékelő A távolság és az akadályok érzékelésére
Dual IPS LCD kijelző Csatlakoztathatóság
Színes, széles látószögű LCD
Támogatott: 2G/3G/4G, WiFi és Bluetooth
Helyzet érzékelő Giroszkóp, gyorsulásmérő és GPS
Precíz szervók 14 Mikro szervó biztosítja a mobilitást
Sztereó hangszórók Kettős sáv, kiváló minőségű sztereó hangzás
Strapabíró szerkezet Kiváló minőségű ABS anyag
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
MI oktatási megoldás Általános iskola
Oktatási megoldások
Mesterséges intelligencia képesség
Belépő szintű robotikai tudás
Blockly Programozás
AI Tanterv
Középiskola Esettanulmány
Nyílt SDK*
Professzionális MI oktatás
Kutatás & Felfedezés
Modellezés, számítástechnika, felhő*
Esettanulmány
AI Képzési platform
Útmutató Dokumentum
Alapvető esszenciák* Hallás
Megértés
Látás
Felismerés
Mozgás
Érzékelés
Kifejezés
Tanulás
Mikrofon
Kamera
Érintésérzékelő
IMU
Beszéd intelligencia
Látás intelligencia
Mozgás intelligencia
IR Szenzor
Szervó motor
LCD Kijelző
Hangszóró
Nyelv intelligencia
Tudásfeltérképezés
Gépi tanulás
Hardver Platform
AI Technológia
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
BESZÉDINTELLIGENCIA
Az Alpha MINI képes beszéd felismerésére és annak megfelelően válaszok adására. Ehhez az automatikus beszéd felismerés (ASR), természetes nyelvi feldolgozás (NLP) és szöveg beszéddé alakításának (TTS) technológiáit használja.
Beszéd
Szöveg
Szándék Természetes Nyelvi feldolgozás
Automatikus beszéd felismerés
Adatbázis Beszéd
Reagálás Szöveg-Hang átalakítás
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
BESZÉDINTELLIGENCIA
Auto Speech Recognition (ASR) (automatikus beszéd felismerés)
Definíció：az emberi fülhöz hasonlóan, az AI a beszédet szövegként értelmezi Folyamat：Bemenet – Kódolás – Dekódolás – Kimenet
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
BESZÉDINTELLIGENCIA
Text-to-Speech (TTS) (szöveg beszéddé alakítása)
Definíció: az emberi szájhoz hasonlóan az AI technológia a szöveget beszéddé alakítja Folyamat：szöveg elemzés – akusztikai elemzés – beszéd szintetizálás
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
BESZÉDINTELLIGENCIA
Natural Language Processing (NLP) (természetes nyelvi feldolgozás)
Definíció ：az emberi agyhoz hasonlóan az AI elemzi a nyelvet Folyamat：Az alább illusztrált struktúra alapján
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
MOZGÁS INTELLIGENCIA
Az Alpha MINI mozgásának irányítása olyan mesterséges intelligenciákra támaszkodik, mint például a járás algoritmusa, állapot felismerés és annak korrigálása. Folyamat：Modellezés – Konvertálás – Tervezés – Kimenet
Robot inga modelljének a megtervezése
Sebesség és irány változókká konvertálása
Mozdulatok megtervezése és optimalizálása
Láb lengés pályájának a megtervezése
A szervó motor pozíciójának származtatása
Robot mozgásának a befejezése
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
ALPHA MINI M.I. OKTATÁSI MEGOLDÁS
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
M.I. OKTATÁS KONCEPCIÓ ALPHA MINIVEL
Ötletek és képességek ápolása
Készségek és tudás összegyűjtése
Programozási gondolkodás Szenzor tudás Témák közötti tudás Eszközalkalmazási készségek Programozási készségek Adatfeldolgozási készségek Animációs tervezési készségek
Matematikai gondolkodás
Alpha Mini MI Oktatás
Logikus gondolkodás Innovatív gondolkodás
Mérnöki képesség Kommunikációs és együttműködési képesség Gyakorlati képesség Problémamegoldó képesség
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
ALPHA MINI FELHASZNÁLÁSI TERÜLETEI
Tanító segéd: Tudás magyarázata, esetbemutató, teljesítmény, kapcsolat
M.I. oktatás: Az M.I. tanterv hordozója
Kutatás, fejlesztés: Egy nyílt platform testre szabott alkalmazáshoz
• Az Alpha MINI maga a tanító, csak kicsiben. Hiszen úgy tud beszélni és viselkedni, mint egy ember • A diákok többféleképpen is tudnak az Alpha MINI-vel kommunikálni • Az Alpha MINI segíthet tanároknak bemutatni, elmagyarázni, vagy előadni tananyagot, így garantáltan mindenki figyelni fog a tanteremben
• Az Alpha MINI több rétegű M.I. technológiát támogat, melyek M.I. alapú tantervek alapján alakultak ki. Ezáltal a diákok a mesterséges intelligencia tanulmányozása mellett egyéb képességeik is fejleszteni tudják
• Az Alpha MINI egy nyílt felületet nyújt másodlagos források számára • Az oktatók az Alpha MINI cselekményeit / hangját / tartalmát hozzá tudják rendelni különböző témákhoz • Az oktatási intézmények személyre tudják szabni a funkciókat az adott tantervhez megfelelően
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
AI OKTATÁS BEVEZETÉSE Az AlphaMini támogatja az erőforrás- és tartalombővítményt, a többnyelvű bővítést, és testre szabható, hogy megfeleljen a különböző oktatási szabványkövetelményeknek.
UBTECH Globális csomag
Ügyfél számára lokalizált telepítés
Alpha Mini Robot (Angol nyelvű változat)
AlphaMini Robot （Lokalizált változat）
Lokális szabványnak megfelelő Lokális M.I. tanterv Lokális programozási szoftver Lokális fejlesztésű Alpha Mini
UBTECH AI Tanterv (Lokalizált változat)
Ucode Szoftver (Lokalizált változat)
UBTECH AI Tanterv (Angol nyelvű változat)
Ucode Szoftver (Angol nyelvű változat)
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
M.I. OKTATÁS JELLEMZŐI Több képesség：Kombináljuk a Blockly, Scratch, Python és JavaScript programozási nyelveket a tantervekkel, hogy megerősíthessük a diákok technikai tudását. Több dimenzió：Beszéd, számítógépes látás, robotikai mozgás és más M.I.-hoz köthető perspektívákat is lefed, így a diákok több szemszögből is megérthetik a M.I. technológiát Több réteg：A modellezéstől és az idegrendszeri rétegtől az M.I. által felerősített rétegen át egy sajátos tanterv alkotható meg különböző akadémiai háttérrel rendelkező diákok számára Több megközelítés: A ”tanulás + megépítés” oktatási megközelítés hagyja a diákokat, hogy tanuljanak, gyakorolják a M.I. technológiát és fejlesszék innovációs képességeiket
d
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
TANTERVI PÉLDÁK 4~6 ÉVES KORHOZ (1/2)
Sz.
Téma
Leírás
1
AlphaMini Jön
AlphaMini születésének megismeréséhez előbb ismernünk kell a kínai tündérmeséket. A „Nyugati utazás” mitológiai regényen keresztül tanulhatunk bátorságról, igazságról és kalandról is.
2
AlphaMini Egy Robot
A robot és humanoid robot definíciójának megértése, a humanoid robotokon keresztül a bionikus jelenség megértése, gyermekek megfigyelő készségének fejlesztése.
3
AlphaMini Táncol
4
AlphaMini Energikus
5
AlphaMini Beszél
6
AlphaMini Fülel
AlphaMini-vel való kommunikáció, hang alapú kommunikáció megértése.
7
AlphaMini Érez
AlphaMini érintés és infravörös szenzorjainak megismerése, a szenzorok koncepciójának megértése.
8
AlphaMini Elesett
AlphaMini rugalmas mozgásának megismerése által megtanulják az emberi ízületek működését is. AlphaMini életforrásának megértése: villamos energia; A kapcsolódó tudás megszerzése a ”léggömbös" kísérlet alapján. * AlphaMini hangjának, a hangszórónak a megértése a „léggömb kürt" kísérleten keresztül.
AlphaMini giroszkópjának megértése a "papír giroszkóp" kísérleten keresztül, a giroszkóp szerepének megértése.
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
TANTERVI PÉLDÁK 4~6 ÉVES KORHOZ (2/2)
Sz.
Téma
Leírás
9
AlphaMini Hív
10
AlphaMini Fotózik
11
AlphaMini Megfigyel
12
AlphaMini Ismer
13
AlphaMini Tud Dolgokat
14
AlphaMini Ismeri a Növényeket
AlphaMini tárgyfelismerésének használata növényekkel, a tárgyfelismerés által alap és egyéb botanikai ismeretek megkülönböztetése.
15
AlphaMini Ismeri Történeteket
AlphaMini használata történetek el meséléséhez, szimulációs gyakorlatok által a gyermekek kifejező készségének fejlesztése.
16
”Játék” AlphaMini-vel
AlphaMini használata telefonnal, a telefonon keresztüli jeltovábbítás megtanulása a „mikrofon” kísérleten keresztül. AlphaMini képek készítésére való használata, a fotózás alap tudásának megszerzése a „lyukkamera” kísérleten keresztül. AlphaMini videós felügyeletre való használata, videós megfigyelés megértése. AlphaMini arcfelismerő funkciójának megismerése, maga az arcfelismerés működésének megértése. AlphaMini tárgyakat felismerő funkciójának megismerése, a tárgy felismerés technológiájának megértése.
Egy előadás végig vezetése, amely összefoglalja az eddig szerzett tudást és hangsúlyt ad a gyermekek önbizalmának és együttműködési, csapatban dolgozási készségüknek.
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
Sz.
TANTERVI PÉLDÁK 11~13 ÉVES KORHOZ (1/2) Téma
Leírás Videók megtekintésének és tanteremi megbeszéléseknek köszönhetően a diákok megérthetik a mesterséges intelligencia
1
AlphaMini Vagyok
kialakulását és koncepcióját, felismerik az emberi robotokat, érzik az AI vonz erejét. Megtanulják a grafikai programozás egyszerű eszközeinek kezelését, a robot mozgását, megjelenését, hangját és kedvet kapnak a mesterséges intelligencia tanulásához. Az új barát, ”Liongineer” (Lion + Engineer (Oroszlán + Mérnök)) első találkozásának jelenetében dizájnján és animációján
2
Hello, Liongineer
keresztül megismerhetjük AlphaMini hang alapú hívását és fordítási modulját, így megtanulható a uCode kérdezési és válaszolási modul. Az AI arcfelismerő technológia kombinálásával egy modern okostelefon animációs modellt terveztek, a humanoid robot
3
Okostelefon
funkciói a mobiltelefon virtuális gombjaival vezérelhetők. Ez hozzájárul a logikus gondolkodás fejlesztéséhez, valamint a digitális tanulás és az innovációs készség javításához.
4
Jó “Pajti“
5
Boldog Születésnapot!
A diákok örömüket lelhetik abban, hogy egy ”háziállatot” tervezhetnek meg, amely hangvezérléssel irányítható és animációkkal ruházható fel. (mint pl. kicsinyítés, nagyítás, klónozás, mozdítás, stb.) Egy visszaszámláló animációs jelenetet tervezhetnek meg egy barát számára, a robot másodperceket szinkronizáltan fog visszaszámolni az animáció szerint, ezáltal fejlesztve az algoritmikus és logikus gondolkodást.
Különböző hulladéktípusokról gyűjtött adatok szerint készül egy dizájn és animáció hulladék szelektálásról. Az emberszabású
6
Hulladék Osztályozás
robot tájékoztató szerepet tölt be a szelektálás hatásáról és az emberek napi életében való fontos szerepéről. Ezáltal bíztatva a diákokat környezetvédelmi szokásokra.
7
Egy Kis Játék
Csoportos együttműködéssel egy ”Újév üdvözlő” dizájn fesztiválra készülhetnek megvitatással és közös tervekkel.
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
Sz.
TANTERVI PÉLDÁK 11~13 ÉVES KORHOZ (2/2) Téma
Leírás A hangvezérlési kapcsoló intelligens jelenetének megtervezésével tovább mélyíthetjük a hangfelismerő technológia
8
“Lőn Világosság“
megértését és fokozhatjuk az AI tanulás iránti érdeklődést. Megtapasztalhatjuk a nyílt forráskódú hardver és az AI közti interakció ”varázsát”.
9
Az Arc, Mint Kulcs
Egy arcfelismerő funkcióval rendelkező intelligens otthon megtervezésével elmélyíthetjük az arcfelismerés megértését, felkelthetjük az érdeklődést a tudományos kutatásokra. Az arcfelismerő technológia segítségével kell kinyitni az ajtót úgy, hogy ezek után a fények bent automatikusan
10
Okos Otthon
felkapcsolódjanak. Az élet gyakori problémáinak megoldásához jobban megismerhetjük az AI technológiát és a különböző intelligens eszköz kapcsolatát. Csoportos együttműködés formájában kombináljuk a mesterséges intelligenciát, a nyílt forráskódú hardvereket és az
11
A Jövő Otthona
építőelemeket, létre hozva az "intelligens otthon" automatizált jelenetet. A diákok digitális tanulás által megtapasztalhatják az innovációs tevékenységeket.*
12
Zajos Vezérlés
13
Okos Forgalom
14
Okos Rendőrség
A körülöttünk lévő zaj feltárása a zajszennyezés érzékelővel. A soros kommunikáció használatának elsajátításával megtapasztalhatjuk az AI és a nyílt forráskódú hardverek közötti interakciót. Az "intelligens" közlekedési lámpa modell megtervezése, a világítás megváltoztatása, az animáció és a valódi modell közötti szinkronizált interakció megismerése, valamint a diákok jó szokásainak ápolása közlekedési szabályok ismertetésével.
A "civilizálatlan" viselkedés és a piros lámpán keresztül haladás megvitatása, megoldáson való gondolkodás. A piros lámpák automatikus észlelése és megsértése, valós idejű hang emlékeztetők kidolgozása, biztonságos szokások ápolása. A diákok csoportos együttműködés formájában megvitatják a közös kis és nagy életproblémákra való megoldási lehetőségeket,
15
Fiatal Feltaláló
a meglévő tudást arra használják, hogy megoldásokat alakítsanak ki, virtuális és valódi interaktív animációkat osszanak meg
egymás közt és a többiek előtt. *
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
TANÍTÁS AZ ALPHA MINI-VEL
Tevékenységi példa: “Kő, papír, olló”a robottal
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
ÓVODAI/ÁLTALÁNOS ISKOLAI MEGOLDÁS
Blockly Programozás Általános iskolai AI oktatás és grafikán alapuló logikai képzés gyermekek számára a kódolás tudása nélkül
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
KÖZÉPISKOLAI MEGOLDÁS Fejlesztés nyílt SDK-ból Felsőbb szintű M.I. oktatás és szoftverfejlesztési képzés a kódolási képességgel rendelkező tizenévesek számára
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
EGYETEMI / AI-INTÉZMÉNYES MEGOLDÁS M.I. képzési platform M.I. szakmai képzési platform és nyílt tudáskönyvtár az alapkutatáshoz és az elméleti vizsgálatokhoz
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
KUTATÓINTÉZET/AI INTÉZMÉNY MEGOLDÁS Algoritmus és modell képzési platform M.I. neurális hálózathoz hasonló képzési modell a fejlett AI oktatás és tudományos kutatás területére
UBTECH ALPHA MINI Edukációs bemutató
TANÍTÁS AZ ALPHA MINI-VEL
Egyéb példák：
Pozíció észlelése
Proaktív interakció
Hangforrás helymeghatározásával emberi pozíció észlelése, speciális csoportok napi állapotának felügyelete és egészségügyi szervezetek figyelmezetése veszély esetén.
Az arckövetés, az arcfelismerés, az érzelem felismerés, a hangmintafelismerési technológia használata a felhasználó azonosítására, az érzelmi mozgások észlelésére és az interakció proaktív elindítására.
Science. NOT Fiction Kapcsolat:
Orbán Szabolcs Ügyvezető
orban.szabolcs@mzxrobotics.com www.mzxrobotics.com Muzix Group Kft. / MZX Robotics – 20202021. Minden jog fenntartva. A bemutató képes és írásos anyagainak utánközlése, másolása engedélyhez kötött.