教材使用指南:用18周推进物理AI项目

本书按18周组织,每周4学时。第1—12周由教师带领完成共同项目,第13—18周由学生主导原创项目。章节顺序同时也是项目版本演进顺序,前一章形成的仓库状态是后一章的起点。

18周项目路线

周次 章节主题 主要工程结果
第1周 克隆并运行智能声音识别通知器 固定基线与第一次运行记录
第2周 手工修改、验证和提交 第一次规范Git提交
第3周 VS Code、Cline与校内Qwen AI协同工作台与修改计划
第4周 GitLab协作工作流 议题、分支、合并请求与评审闭环
第5周 需求分析与产品边界 产品需求文档与最小可行产品
第6周 技术方案与工程规格 架构、接口、预算和决策记录
第7周 最小端云垂直闭环 v0.1.0
第8周 传感器数据链路 v0.2.0
第9周 数据集与模型构建物集成 v0.3.0
第10周 端侧推理与事件策略 v0.4.0、v0.5.0
第11周 测试体系与GitLab持续集成 v1.0.0-rc.1
第12周 小规模试用与开源发布 v1.0.0
第13周 学生项目立项 项目章程与最小闭环
第14周 架构、选型和仓库初始化 学生项目工程基线
第15周 打通第一个垂直闭环 学生项目 v0.1.0
第16周 接入数据与模型 学生项目智能版本
第17周 系统测试与迭代 学生项目 v1.0.0-rc.1
第18周 开源发布与工程复盘 学生项目 v1.0.0

章节中的项目版本

阅读一章前,先确认以下信息:

课程仓库地址
当前分支
起始标签或提交号
本章允许修改的文件
本章结束时的验证条件

这些信息共同确定本章的工程边界。若起始提交不同、工作区已有修改或工具链版本不一致,应先恢复课程基线,再开始本章操作。

第1—2章采用人工操作

第1章和第2章不使用AI。学生需要亲自完成下面两条基本链路。

第1章:

取得仓库
→ 确认远程地址和提交号
→ 检查工作区
→ 编译和烧录
→ 输入真实声音
→ 记录运行结果

第2章:

确认基线
→ 手工修改一项事件规则
→ 查看差异
→ 重新编译和验证
→ 暂存并再次检查
→ 完成第一次提交

这两章先建立工程状态、验证证据和Git操作之间的关系。只有学生知道自己在没有AI帮助时怎样判断一次修改是否合格,第3章的AI协同才有可靠基础。

第3章以后采用AI协同

AI协同不是把整个仓库交给工具自动完成。每次任务都要明确四个要素:

要素 需要回答的问题
目标 本次只解决什么问题
范围 AI可以读取和修改哪些文件
约束 哪些接口、参数、依赖和安全边界不能改变
验证 用什么命令、测试或实机现象判断完成

AI生成的内容只有通过Git差异检查和运行验证,才能进入暂存区;只有通过同伴评审和流水线检查,才能进入受保护主分支。

三门课程的接口

本书不替代另外两门课程,而是接收它们形成的工程成果。

工程对象 主要来源课程 本书关注内容
传感器与硬件原型 《感知与异构计算系统原型》 硬件版本、接口说明、物料清单、构建与测试记录
设备驱动与固件 《感知与异构计算系统原型》 仓库组织、分支、提交、接口兼容和发布产物
数据集与训练程序 《人工智能数据科学》 数据版本、许可、清单、可复现入口和变更关系
模型与评价报告 《人工智能数据科学》 模型版本、文件散列值、指标、适用边界和回退
产品需求、集成与发布 《Git工作流与开源工程》 议题、合并请求、测试证据、持续集成、版本和开源治理

正文涉及采样率、模型输入、内存预算或器件接口时,只讲清它们怎样影响工程决策和版本关系。算法推导、训练方法、驱动和硬件细节由对应课程深入。

运行证据怎样记录

一次运行记录至少包含:

截图可以作为辅助材料,但不能代替可复制的命令、日志和文字说明。涉及模型结果时,应区分模型原始输出、产品事件规则和用户最终收到的通知。

数据回放与真实设备

声音项目可以使用麦克风实时输入,也可以使用经过许可的音频样本。样本采用波形音频文件格式(Waveform Audio File Format,WAV)。两种输入应进入同一条处理链路。只有处理条件一致,比较结果才有意义。

进入智能感知终端项目后,可以在设备尚未到位时使用符合接口契约的数据回放验证上层服务。回放结果和实机结果应分别记录;回放通过不能证明硬件采集、功耗或实时性能已经通过。

Git与GitLab怎样逐步进入

Git命令只在当前项目确有需要时进入。附录提供按场景组织的命令速查表。

安全与公开边界

完成一章的标准不是文件数量,而是项目确实向前推进了一步。仓库状态应当清楚,变化范围应当明确,结论应有证据支持。综合实践还应形成新的设计、数据、代码或工程判断,不能停留在复现预设结果。