基于精细化控制的人工智能学习

寒假第一天，广东华侨中学高一创新人才培养班的研学课程火热启动。第一站，同学们前往华南理工大学工程中心学习人工智能，重点参观了时尚先进的数控中心。华南理工大学陈立志等老师为同学们开展了精彩的授课。通过课程学习，同学们对控制论、机械原理、传感器、算法设计和程序设计有了较为系统的认识。

学习从让机器人走出精确的正方形开始。注意，是“精确”走。所以需要运用控制理论的比例控制法让机器人先快后慢，开始高速运行，接近目标时速度不断减慢，最后误差为0时停下来。

如何让机器人循线呢？首先要构建算法模型：根据黑色区和白色区的光强值算出平均值即目标值。机器人循线时，光线传感器不断检测光强值，如果偏离了目标值，就要修正自己的方向啦。

但是同学们很快发现机器人循线时会不断左右摇摆，陈老师指出这是因为机器人无法根据误差值调整转向力。在陈老师的指导下，同学们构建比例控制器算法模型，根据两个轮子的速度差使机器人随误差大小和方向随时调整方向，最终机器人循线平滑很多。

探究项目的提出，促使同学们不断运用已学和未学的数学、物理和编程知识解决问题。瞧，为了使机器人能竖立行走，还需要运用高等数学和控制理论知识设计算法。项目的突破又不断激发同学们继续探究的热情。

第一天的课程学习，同学们不但感受人工智能的魅力，也深深体会到数学和物理学科对将来工科学习的重要性。

图文 | 教研处

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