(共21张PPT)
项目 4
数据预测交通拥堵
——物联网中大数据技术应用
第3单元 助力汽车智能驾驶
义务教育《信息科技》八年级下册
项目情境
李明上午10:00要去火车站,他通过软件提前预约出租车,软件很快就安排了合适车辆,同时还给出了路线图。
李明一看,路线图上用红色显示了拥堵路段,用绿色显示了畅通路段,并精准地计算了到达的时间。李明觉得很神奇,软件是如何预测出这些地方将要发生拥堵的呢?
项目4 数据预测交通拥堵
第3单元 助力汽车智能驾驶
学习目标
项目4 数据预测交通拥堵
1.项目目标
通过对历史数据的收集和分析,预测未来交通拥堵状况,了解基于历史数据进行预测的基本过程。
2.素养目标
了解什么是大数据,理解数据在信息社会中的作用,体验物联网、大数据、人工智能的关系。
第3单元 助力汽车智能驾驶
核心问题
第3单元 助力汽车智能驾驶
数据预测交通拥堵 选一选 问题池
1.如何找到预测预测拥堵状况的因素?
2.如何收集数据、整理数据?
3.如何使用大数据进行分析预测?
4.大数据是什么?有什么特征?
5.人类预测和机器预测有何不同?
6.人工智能进行预测的基本过程是什么?
请带着以下问题,进入本课的学习吧!先选出你最感兴趣的3个问题:
项目4 数据预测交通拥堵
01.
项目准备
02.
项目实施
03.
素养提升
04.
拓展评价
寻找影响交通拥堵的因素。
让机器学习大数据,用模型预测拥堵。
大数据及其的特征。
大数据在智能预测中的应用。
目录
项目准备
项目4 数据预测交通拥堵
问题提出
了解预测方法
了解交通堵点,提出预测需求。
基于经验的预测、基于数据的预测。
分析拥堵因素
寻找影响交通拥堵的因素。
情境引入,发现问题
观察:
1.观看导航软件“未来用时”功能;
2.查找学校周边某个时段的“堵点”;
讨论:
拥堵的时段有什么特点?原因有哪些?
导航软件是怎么知道的?
如何进行未来交通用时的预测呢?
了解预测未来两种思路
关于人类思考和机器思考的对比,请找一找他们在思考时参考的因素有哪些?数据从哪里来?
分析影响交通拥堵因素
影响因素 原因 如何量化
时段 上下学、上下班高峰期,车流量大 1-24表示
天气 阴雨天气影响车速、车辆增多、视线不好,更容易拥堵...... 1:正常 2:阴或小雨 3:大雨或大雪
星期 某路口在星期几,车流量也不同 1-7表示周一至周日
人流量 人流量越大,车辆越拥堵 1-10表示车流量小到大
是否有交通事故 交通事故是导致拥堵的重要原因 1:有 2:没有
... ... ...
找一找校园附近的某个路口拥堵的原因......
排除一些偶然性的原因,找出具有可记录、可量化的因素,怎样用数值来表示?
项目实施
项目4 数据预测交通拥堵
让机器学习交通拥堵数据
观看微课视频,了解什么是大数据?大数据有哪些特征?
思考:在预测交通拥堵中,我们可以使用哪些大数据?
了解交通拥堵相关的大数据
大数据的采集和整理,需要用到交管部门、气象部门、导航软件的数据接口,我们很难获得。因此,在项目中,我们将通过观察、调查,以Excel表格的形式记录部分数据,来模拟大数据,感受一下基于大数据预测的过程。
整理交通拥堵大数据
对影响因素和拥堵程度进行量化。
让机器学习交通拥堵数据
Python程序提供了很多第三方库可以用来完成这个机器学习的过程,比如BeseML库,集成了许多机器学习的算法,可以通过简单的代码进行数据训练,生成模型文件。
数据
程序
模型
用模型预测未来拥堵状态
在上面程序后继续添加代码,加载刚才生成的模型,并对指定的数据进行预测,输出结果。
次数 输入 输出 是否准确
1 5,6,1,2 2 准确
2 1,12,1,3 0 准确
3 2,14,1,3 0 准确
测试记录:
加上这句,可以评估模型的效果。
模型
数据
预测
评估
素养提升
项目4 数据预测交通拥堵
大数据及其特征
大数据及其相关概念的关系
1
2
大数据的基本特征
你能想到生活中哪些应用体现了大数据的特征呢?
在小组讨论一下吧...
体量
变化
类型
低
大数据及其相关概念的关系
数据、算法和算力构成了人工智能的三要素。物联网采集了丰富的大数据,存储在云端服务器中,云计算帮助处理这些大数据;以大数据为原材料,依靠云计算提供的强大算力,训练新的模型,人工智能就有了新的能力,从而控制物联网实现新的功能。
采集
学习
控制
拓展评价
项目4 数据预测交通拥堵
01
02
学以致用
自我评价
运用大数据预测解决实际问题
回顾项目学习的过程及学习收获
运用大数据预测解决实际问题
案例 需要什么大数据 可以做出什么预测
地铁客流量预测项目 分时段的地铁进站\出站人数的数据,车箱的拥挤程度数据等 预测未来某时段的客流量,优化地铁班次设置
某中学生的 “数字铁饼” 项目 给铁饼安装轴陀螺仪传感器,记录上万次飞行轨迹、距离信息 构建飞行曲线模拟及距离预测算
... ... ...
查找大数据应用的项目案例,分析其中使用了哪些大数据?做出了怎样的预测?产生了什么样的效果?
自我评价量表
小组内说一说你的收获: 。
过程与思考
收获与反思
项目 4
数据预测交通拥堵
用所学知识
去探索大数据技术吧!
第3单元 助力汽车智能驾驶
义务教育《信息科技》八年级下册
项目1 设计无线遥控翻页笔