由于Covid-19的大流行,许多大学课程不得不突然转变以实现远程教学。在嵌入式系统和微控制器上调整课程是非常具有挑战性的,因为与真实硬件的互动是它们不可或缺的一部分。我们首先将我们的经验与教学嵌入式系统的四个基本替代方案进行比较:1)在学校与硬件进行交互,2)远程访问硬件,3)向学生借给学生进行家庭工作和4)虚拟化硬件。之后,我们详细评估了我们从传统的离线户外硬件编程课程到使用实验室中存在的真实硬件的快速过渡的经验。事实证明,这种不寻常的远程硬件访问方法是教授嵌入式系统的完全可行的替代方法,从而实现了相对较低的过渡。我们的设置基于现有的解决方案和稳定的开放技术,而无需使用需要高维护的定制应用程序。我们评估了学生和老师的经验,并评估了未来课程的凝结外卖。特定的环境设置可在线获得,作为他人的灵感。
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尽管机器人学课程在高等教育方面已建立,但这些课程通常专注于理论,有时缺乏对开发,部署和将软件应用于真实硬件的技术的系统覆盖。此外,大多数用于机器人教学的硬件平台是针对中学水平的年轻学生的低级玩具。为了解决这一差距,开发了一个自动驾驶汽车硬件平台,称为第1 f1 f1tth,用于教授自动驾驶系统。本文介绍了以“赛车”和替换考试的竞赛为主题的各种教育水平教学模块和软件堆栈。第1辆车提供了一个模块化硬件平台及其相关软件,用于教授自动驾驶算法的基础知识。从基本的反应方法到高级计划算法,教学模块通过使用第1辆车的自动驾驶来增强学生的计算思维。第1辆汽车填补了研究平台和低端玩具车之间的空白,并提供了学习自主系统中主题的动手经验。多年的四所大学为他们的学期本科和研究生课程采用了教学模块。学生反馈用于分析第1个平台的有效性。超过80%的学生强烈同意,硬件平台和模块大大激发了他们的学习,而超过70%的学生强烈同意,硬件增强了他们对学科的理解。调查结果表明,超过80%的学生强烈同意竞争激励他们参加课程。
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本文探讨了大语言模型的自然语言生成能力,并应用于编程课程中常见的两种学习资源类型。使用OpenAI Codex作为大语言模型,我们创建编程练习(包括示例解决方案和测试用例)和代码说明,从定性和定量上评估这些练习。我们的结果表明,大多数自动生成的内容既新颖又明智,在某些情况下可以按原样使用。在创建练习时,我们发现仅通过提供关键字作为模型输入来影响编程概念和它们所包含的上下文主题非常容易。我们的分析表明,大规模生成机器学习模型是指导者的工具,尽管仍然需要进行一些监督以确保生成的内容的质量在传递给学生之前。我们进一步讨论了OpenAI Codex和类似工具对入门编程教育的含义,并强调了未来的研究流,这些研究流有可能提高教师和学生的教育体验质量。
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This study evaluated the ability of ChatGPT, a recently developed artificial intelligence (AI) agent, to perform high-level cognitive tasks and produce text that is indistinguishable from human-generated text. This capacity raises concerns about the potential use of ChatGPT as a tool for academic misconduct in online exams. The study found that ChatGPT is capable of exhibiting critical thinking skills and generating highly realistic text with minimal input, making it a potential threat to the integrity of online exams, particularly in tertiary education settings where such exams are becoming more prevalent. Returning to invigilated and oral exams could form part of the solution, while using advanced proctoring techniques and AI-text output detectors may be effective in addressing this issue, they are not likely to be foolproof solutions. Further research is needed to fully understand the implications of large language models like ChatGPT and to devise strategies for combating the risk of cheating using these tools. It is crucial for educators and institutions to be aware of the possibility of ChatGPT being used for cheating and to investigate measures to address it in order to maintain the fairness and validity of online exams for all students.
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机器学习传感器代表了嵌入式机器学习应用程序未来的范式转移。当前的嵌入式机器学习(ML)实例化遭受了复杂的整合,缺乏模块化以及数据流动的隐私和安全问题。本文提出了一个以数据为中心的范式,用于将传感器智能嵌入边缘设备上,以应对这些挑战。我们对“传感器2.0”的愿景需要将传感器输入数据和ML处理从硬件级别隔离到更广泛的系统,并提供一个薄的界面,以模拟传统传感器的功能。这种分离导致模块化且易于使用的ML传感器设备。我们讨论了将ML处理构建到嵌入式系统上控制微处理器的软件堆栈中的标准方法所带来的挑战,以及ML传感器的模块化如何减轻这些问题。 ML传感器提高了隐私和准确性,同时使系统构建者更容易将ML集成到其产品中,以简单的组件。我们提供了预期的ML传感器和说明性数据表的例子,以表现出来,并希望这将建立对话使我们朝着传感器2.0迈进。
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在过去五年的工程模块中,在工程模块中试验了依赖基于团队的学习的项目学习的混合教学方法。我们的动机是将学生揭示了现实世界真实的工程问题,并从古典的“银行业务”方法中引导他们,以期通过更深入和更加合作的学习来开发其系统工程技能。我们的第三年模块被称为团队设计和项目技能,并关注320名学生将自己分成队伍,以开发智能电子系统。我们揭示了模块设计细节,并通过在过去五年中分析了学生成绩的教学方法的有效性,以及68名学生完成的调查数据。 64%的受访学生一致认为,该模块有助于扩大电子系统设计的视角。此外,84%认识到该模块在其学位计划中是一个有价值的组成部分。在工程课程中采用这种方法使学生能够将知识集成在包括控制系统,图像处理,嵌入式系统,传感器以及团队工作,决策,故障排除和项目规划的领域。
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The introductory programming sequence has been the focus of much research in computing education. The recent advent of several viable and freely-available AI-driven code generation tools present several immediate opportunities and challenges in this domain. In this position paper we argue that the community needs to act quickly in deciding what possible opportunities can and should be leveraged and how, while also working on how to overcome or otherwise mitigate the possible challenges. Assuming that the effectiveness and proliferation of these tools will continue to progress rapidly, without quick, deliberate, and concerted efforts, educators will lose advantage in helping shape what opportunities come to be, and what challenges will endure. With this paper we aim to seed this discussion within the computing education community.
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通过智能连接设备,技术正在逐步重塑国内环境,提高家庭安全和整体环境质量。然而,人口转移和流行病最近展示导致他们房屋中的老年人隔离,产生了可靠的辅助人物的需求。机器人助理是国内福利创新的新前沿。老年人监测只是一个可能的服务应用之一,智能机器人平台可以处理集体福祉。在本文中,我们展示了一个新的辅助机器人,我们通过模块化的基于层的架构开发,使灵活的机械设计与最先进的人工智能进行了灵活的人工智能,以便感知和声音控制。关于以前的机器人助手的作品,我们提出了一个设置有四个麦粉轮的全向平台,这使得自主导航与杂乱环境中的有效障碍物避免。此外,我们设计可控定位装置,以扩展传感器的视觉范围,并改善对用户界面的访问以进行远程呈现和连接。轻量级深度学习解决方案,用于视觉感知,人员姿势分类和声乐命令完全运行机器人的嵌入式硬件,避免了云服务私有数据收集产生的隐私问题。
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掌舵学习(帮助每个人学习更多)是第一个在线对等学习平台,它允许学生(通常是中高中生)教授课程和学生(通常是基本学的学生),可以向免费上课。这种班级结构方法(对等学习)已被证明可对学习有效,因为它可以促进团队合作和协作,并可以积极学习。 Helm是一个独特的平台,因为它为学生提供了一个简单的过程,可以在结构化的,点对点的环境中创建,教学和学习主题。自2020年4月创建赫尔姆以来,它在世界四大洲的4000多名老师和80名老师中获得了超过4000多名。 Helm从一个简单的网站和Google形式平台发展到与Python,SQL,JavaScript和HTML一起编码的后端系统,该系统托管在AWS服务中。这不仅使学生更容易注册(因为学生的信息保存在SQL数据库中,这意味着他们可以注册课程而无需再次提供信息,并获得有关课程的自动电子邮件) ,但也使教师更容易教书(作为补充过程,例如创建缩放链接,类记录文件夹,向学生发送电子邮件等)。此外,Helm还有一个建议机器学习算法,该算法建议学生根据学生参加的以前的课程而喜欢参加课程和学科。这为学生提供了更轻松的体验,可以注册他们感兴趣的课程。
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COVID-19大流行揭示了数字制造对实现在线学习的重要性,这仍然是机器人课程的挑战。我们介绍了一种教学方法,该方法使学生可以远程参与涉及机器人设计和制造的动手机器人课程。我们的方法采用具有柔性丝的3D打印技术来创新软机器人。机器人是由柔性而不是刚性材料制成的。学生使用CAD软件设计灵活的机器人组件,例如执行器,传感器和控制器,将其设计上传到远程3D打印站,使用网络摄像头监视打印台,然后用实验室工作人员检查组件,然后邮寄用于测试和组装。在课程结束时,学生将通过几种设计进行迭代,并创建流体驱动的软机器人。我们的远程教学方法使教育工作者能够利用3D打印资源来教软机器人技术并培养学生之间的创造力,以设计新颖和创新的机器人。我们的方法学旨在通过从学习环境中昂贵的设备中取消动手学习经验来使机器人技术工程民主化。
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目前,大多数社会机器人通过传感器与周围环境和人类相互作用,这些传感器是机器人的组成部分,这限制了传感器,人机相互作用和互换性的可用性。在许多应用中需要一种适合许多机器人的可穿戴传感器衣服。本文介绍了一个经济实惠的可穿戴传感器背心,以及带有物联网(物联网)的开源软件架构,用于社会人形机器人。背心由触摸,温度,手势,距离,视觉传感器和无线通信模块组成。 IOT功能允许机器人与人类和互联网一起与人类交互。设计的体系结构适用于任何具有通用图形处理单元(GPGPU),I2C / SPI总线,Internet连接和机器人操作系统(ROS)的任何社交机器人。此架构的模块化设计使开发人员能够轻松地添加/删除/更新复杂行为。所提出的软件架构提供IOT技术,GPGPU节点,I2C和SPI总线管理器,视听交互节点(语音到文本,文本到语音和图像理解),以及行为节点和其他节点之间的隔离。所提出的IOT解决方案包括机器人中的相关节点,RESTful Web服务和用户界面。我们使用HTTP协议作为与Internet的社会机器人双向通信的手段。开发人员可以在C,C ++和Python编程语言中轻松编辑或添加节点。我们的架构可用于为社会人形机器人设计更复杂的行为。
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数字化和自动化方面的快速进步导致医疗保健的加速增长,从而产生了新型模型,这些模型正在创造新的渠道,以降低成本。 Metaverse是一项在数字空间中的新兴技术,在医疗保健方面具有巨大的潜力,为患者和医生带来了现实的经验。荟萃分析是多种促成技术的汇合,例如人工智能,虚拟现实,增强现实,医疗设备,机器人技术,量子计算等。通过哪些方向可以探索提供优质医疗保健治疗和服务的新方向。这些技术的合并确保了身临其境,亲密和个性化的患者护理。它还提供自适应智能解决方案,以消除医疗保健提供者和接收器之间的障碍。本文对医疗保健的荟萃分析提供了全面的综述,强调了最新技术的状态,即采用医疗保健元元的能力技术,潜在的应用程序和相关项目。还确定了用于医疗保健应用的元元改编的问题,并强调了合理的解决方案作为未来研究方向的一部分。
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在这项工作中,我们向阿姆斯特丹大学的人工智能(_MACE-AI)的技术,研究生,保密性和透明度的技术,审查,保密性和透明度的设置,它通过再现性的镜头教导了概念。该课程的焦点是基于从顶级AI会议的现有事实-AI算法的基础项目,并撰写关于他们的经历的报告。在课程的第一次迭代中,我们创建了一个具有来自组项目的代码实现的开源存储库。在第二次迭代中,我们鼓励学生将他们的小组项目提交给机器学习再现性挑战,这导致了我们课程所接受的9个报告。我们反映了我们在两个学年课程教学的经验,其中一年恰逢全球大流行,并通过研究生级AI计划的可重复性提出了教学局面的指导。我们希望这可以成为教师在未来在其大学建立类似课程的有用资源。
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MetaVerse,巨大的虚拟物理网络空间,为艺术家带来了前所未有的机会,将我们的身体环境的每个角落与数字创造力混合。本文对计算艺术进行了全面的调查,其中七个关键主题与成权相关,描述了混合虚拟物理现实中的新颖艺术品。主题首先涵盖了MetaVerse的建筑元素,例如虚拟场景和字符,听觉,文本元素。接下来,已经反映了诸如沉浸式艺术,机器人艺术和其他用户以其他用户的方法提供了沉浸式艺术,机器人艺术和其他用户中心的若干非凡类型的新颖创作。最后,我们提出了几项研究议程:民主化的计算艺术,数字隐私和搬迁艺术家的安全性,为数字艺术品,技术挑战等等的所有权认可。该调查还担任艺术家和搬迁技术人员的介绍材料,以开始在超现实主义网络空间领域创造。
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创新是尝试新解决方案的关键组成部分,以使学生有效地学习,并以与自己的经验相对应的方式来学习聊天机器人是这些新解决方案之一。聊天机器人今天面临的主要问题之一是模仿人类的语言,他们试图找到对意见的最佳答案,这不是人类对话通常的运作方式,而是考虑到以前的消息并在其上构建。选择了极端的编程方法来使用Chatterbot,Pyside2,Web刮擦和TampermonKey作为测试用例。机器人发生的问题发生了,该机器人需要进行更多的培训才能完美工作,但是集成和网络刮擦有效,使我们可以与聊天机器人进行交谈。我们展示了将AI机器人集成到教育环境中的合理性。
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鉴于HEP研究的核心,数据科学(DS)和机器学习(ML)在高能量物理学(HEP)中的作用增长良好和相关。此外,利用物理数据固有的对称性激发了物理信息的ML作为计算机科学研究的充满活力的子场。 HEP研究人员从广泛使用的材料中受益匪浅,可用于教育,培训和劳动力开发。他们还为这些材料做出了贡献,并为DS/ML相关的字段提供软件。物理部门越来越多地在DS,ML和物理学的交集上提供课程,通常使用HEP研究人员开发的课程,并涉及HEP中使用的开放软件和数据。在这份白皮书中,我们探讨了HEP研究与DS/ML教育之间的协同作用,讨论了此交叉路口的机会和挑战,并提出了将是互惠互利的社区活动。
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最近十年表明,人们对机器人作为福祉教练的兴趣越来越大。但是,尚未提出针对机器人设计作为促进心理健康的教练的凝聚力和全面的准则。本文详细介绍了基于基于扎根理论方法的定性荟萃分析的设计和道德建议,该方法是通过三项以用户为中心的涉及机器人福祉教练的三个不同的以用户为中心进行的,即:(1)与参与性设计研究一起进行的。 11名参与者由两位潜在用户组成,他们与人类教练一起参加了简短的专注于解决方案的实践研究,以及不同学科的教练,(2)半结构化的个人访谈数据,这些数据来自20名参加积极心理学干预研究的参与者借助机器人福祉教练胡椒,(3)与3名积极心理学研究的参与者以及2名相关的福祉教练进行了一项参与式设计研究。在进行主题分析和定性荟萃分析之后,我们将收集到收敛性和不同主题的数据整理在一起,并从这些结果中提炼了一套设计准则和道德考虑。我们的发现可以在设计机器人心理福祉教练时考虑到关键方面的关键方面。
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Technology has transformed traditional educational systems around the globe; integrating digital learning tools into classrooms offers students better opportunities to learn efficiently and allows the teacher to transfer knowledge more easily. In recent years, there have been many improvements in smart classrooms. For instance, the integration of facial emotion recognition systems (FER) has transformed the classroom into an emotionally aware area using the power of machine intelligence and IoT. This paper provides a consolidated survey of the state-of-the-art in the concept of smart classrooms and presents how the application of FER systems significantly takes this concept to the next level
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在公共危机时期,寻求信息对于人们的自我保健和福祉至关重要。广泛的研究调查了经验理解和技术解决方案,以促进受影响地区的家庭公民寻求信息。但是,建立有限的知识是为了支持需要在其东道国发生危机的国际移民。当前的论文对居住在日本和美国(n = 14)的两名中国移民(n = 14)进行了访谈研究。参与者反思了他们在共同大流行期间寻求经验的信息。反思补充了两周的自我追踪,参与者保持了相关信息寻求实践的记录。我们的数据表明,参与者经常绕开语言绕道,或访问普通话资源以获取有关其东道国疫情爆发的信息。他们还进行了战略性利用普通话信息,以进行选择性阅读,交叉检查以及对日语或英语的共同信息的上下文化解释。尽管这种做法增强了参与者对共同相关信息收集和感官的有效性,但他们有时会通过有时认识的方式使人们处于不利地位。此外,参与者缺乏对审查以移民为导向的信息的认识或偏爱,尽管该信息可用,这些信息是由东道国公共当局发布的。在这些发现的基础上,我们讨论了改善国际移民在非本地语言和文化环境中寻求共同相关信息的解决方案。我们主张包容性危机基础设施,这些基础设施将吸引以当地语言流利程度,信息素养和利用公共服务的经验的不同水平的人们。
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教育技术,以及他们部署的学校教育系统,制定了特定的意识形态,了解有关知识的重要事项以及学习者应该如何学习。作为人工智能技术 - 在教育和超越 - 可能导致边缘社区的不公平结果,已经制定了各种方法来评估和减轻AI的有害影响。然而,我们争辩于本文认为,在AI模型中的性能差异的基础上评估公平的主导范式是面对教育AI系统(RE)生产的系统性不公平。我们在批判理论和黑色女权主义奖学金中汲取了结构性不公正的镜头,以批判性地审查了几个普遍研究的和广泛采用的教育AI类别,并探讨了他们如何融入和重现结构不公正和不公平的历史遗产和不公平的历史遗产。他们模型绩效的奇偶阶段。我们关闭了替代愿景,为教育ai提供更公平的未来。
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