實木板材的缺陷識別與優選排樣虛擬仿真實驗是南京林業大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：實木板材的缺陷識別與優選排樣虛擬仿真實驗
- 建設院校： 南京林業大學
- 課程負責人： 劉英
- 授課教師：倪超、朱銀龍、鄒紅艷、吳斌
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
人工智慧、大數據、區塊鏈等新一-代信息技術的發展將持續推進制造、交通、能源等產業邁向數位化改造升級的步伐,完成"產業數位化”,提升我國在全球競爭中的優勢。自動化專業作為新一代信 息技術的引領專業,承擔著服務國家發展戰略,積極培養相關工程技術人才的重要使命。南京林業大學是國家雙-流"學科建設高校,“林業工程“是國家-流學科,在林業裝備、木槓與人造板裝備、木竹複合材料加工等研究領域全國領先。林業裝備裝備製造、木製品製造的信息化和智慧型化,亟需符合產業需求的自動化關鍵技術及專業人才。
教學目標
本虛擬仿真實驗課程以林業為特色,以學生為中心,通過綜合《人工智慧》、《最優控制》 、《數字圖像處理》 這些自動化的理論課教學,建立從基礎知識與儲備,核心知識學習與實驗驗證,到知識開拓與創新實踐逐層遞進式的實驗教學模式。針對我國木材匱乏的現狀,緊跟當今最新技術,將木材加工與人工智慧技術深度融合,通過去除木材缺陷、短材接長，提搞木材資源的利用率,使學生綜合運用自然科學基礎知識、自動化專業知識與實踐技能解決複雜工程問題,培養學生節約木材、綠色發展的理念,具備終身學習能力和創新意識,將來有能力服務木材加工產業,為企業的智慧型化轉型升級做出貢獻。同時還可為木材行業技術人員提升工程經驗與系統性理論知識學習提供互動驗證平台,推動工程技術人員的創新性研究。
本虛擬仿真實驗課程內容層層遞進,以任務驅動式、激勵探究式激發學生學習興趣,使學生掌握數字圖像處理、人工智慧和最優控制的相關知識,面對實木板材缺陷識別與優選排樣這個複雜工程問題,培養學生綜合分析與設計的能力,具體實現以下教學目標:
(1)掌握圖像預處理的相關知識、方法和流程,通過研究斜率和截距參數的影響規律,能夠找出提高圖像對比度的解決方案,提高其分析實際工程問題的能力。
(2)掌握圖像閾值分割中閾值設 置規律、形態學的腐蝕與膨脹處理技術,能夠去除外界干擾圖像,對缺陷進行準確定位，提高學生面對實際工程難題,綜合套用圖像預處理知識解決實木板材缺陷圖像定位的問題能力。
(3)掌 握神經網路結構的設計方法,通過特徵選擇、網路結構訓練與參數最佳化設計基礎和提升算法,探究人工智慧技術解決實木板材缺陷圖像分類準確率的解決方案,提升學生分析複雜工程問題的能力。
(4)全面理解遺傳算法設計流程。能夠利用控制變數法,探索遺傳算法參數與出材率之間的關係,設計最佳化參數,提高木材使用率,提高學生綜合運用所學專業知識進行綜合設計的能力。
