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第5课机器识人

教案

课时时长：45分钟

课时目标：

能由人识人的方法，迁移到机器识人的方法；

掌握机器识人的每个步骤，并能说出每个步骤的作用；

知识结构预览：

课程步骤

导入

线上老师：上一节课我们探究了人为什么能够慧眼识人，知道人可以通过眼睛获取外界信息，大脑对人的五官进行记忆，当再提起这个人就可以想起他的长相。但这些知识又和机器识人有什么关系呢？带着这个问题，来看第一个视频。

播放视频1：

为了记住一个人的长相，我们的眼睛会仔细观察这个人的五官特征，并把这些信息传达给大脑，聪明的大脑会想尽各种办法将这个人记在脑海中，下次再提起这个人就能想起他的模样。机器想像人一样能够“慧眼识人”，得先好好向人学习，再用相关技术实现此功能。那么问题来了，机器要向人学习什么呢？它又是如何实现识人功能的呢？带着这些问题，一起踏上今天的学习之旅吧！

知识大讲堂1

线下老师：同学们，你觉得机器要向人学习什么呢？（师生互动）同学们真是脑洞大开、奇思妙想。现在请同学上来体验一下人脸识别的机器，其他同学认真看哦。（教师打开mpython调用人脸识别程序，使用掌控板进行人脸识别体验，师生互动）从刚刚的体验当中，你觉得机器识人和人识人有哪些异同之处呢？带着这个问题来看下一个视频。

播放视频2：

思考人识人都用到哪些器官，引发学生思考，引出机器识人所需要的硬件；

分别讲解摄像头、中央处理器、显示屏在识人上的作用；

3、开展活动，让学生分别列出人识人和机器识人所要用到的“器官”和对应的功能。

知识大讲堂2

线下老师：想要让机器像人一样识人，首先就是让它们像人一样具有眼睛、大脑和表达窗口。但光有这些“器官”，机器就懂得怎么认人了吗？（师生讨论）有同学说要给机器编程，有同学说要让机器收集照片，有了“器官”的机器到底怎么认人的呢？带着这个问题我们一起来看下一个视频。

播放视频3：

说明这部分的内容是让机器各个部件共同合作完成识人任务；

介绍摄像头的作用及人脸库的作用；

讲解模型训练是什么，如何进行模型训练；

开展活动，让学生以征程图的形式将机器采集信息、训练模型这个过程中所要完成的工作总结提炼。

线下老师：机器通过训练学习识记了人的长相，会发现机器和人完全不一样哦，它是利用数学算法，不断学习从而训练出记住人脸的模型出来。这样机器就真的能识人了吗？我们来看看有了记忆功能的机器怎么识别出人来。

播放视频4：

讲解机器做预测是通过人脸比对技术识别出一个人；

介绍机器完成识别任务后会将结果显示在显示屏上；

开展活动，让学生查阅相关资料，总结机器判断两个人脸相似度的指标有哪些。

总结

线下老师：想要让机器识人就需要机器身上的每个“器官”完成好自己的任务，如果有一环掉链子了就会影响识人效果，这和我们人做事一样哦，脚踏实地的把每个小任务完成，才能把大事做好。时间也差不多了，现在我们来总结一下这节课我们学了什么。

为了让机器像人一样“慧眼识人”需要让机器先像人一样拥有可以采集人脸的“眼睛”识记人脸的“大脑”和向外界沟通的窗口；

机器识人还需要各个功能“器官”相互配合。机器的眼睛-摄像头采集照片并存放在对应的人脸库中，机器的大脑-中央处理器提取照片的五官特征，并进行学习，训练模型。之后进行测试，通过人脸比对，判断这个人的身份，并将结果显示到显示屏上。

拓展内容

同学们，刚刚视频说机器所认知的世界和我们不一样，请你们回去查阅资料，了解机器能读懂的语言是什么？人类又是怎么和机器沟通的呢？