人工智能云平台部署与开发（微课版）-教案全套 易海博 项目1-7 云容器和应用开发入门 -AI云容器的开发

一、课程目标使学生了解云计算的基本概念、服务类型及应用场景。让学生掌握云容器的相关知识，包括虚拟机与云容器的区别、Docker和Kubernetes的基本概念及应用。让学生了解利用云容器开发人工智能应用的优势。二、教学内容第一部分：认识云计算云计算定义通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，由多台服务器组成的系统处理分析这些小程序，得到结果并返回给用户。云计算发展历程及重要性。云计算服务类型基础设施即服务（IaaS）提供计算、存储和网络等资源，客户通过网络租用这些资源。节省客户建设和维护全套基础设施的开支。平台即服务（PaaS）提供开发平台，如Java开发平台。自动完成代码的编译和打包，用户只需调用SDK或API。软件即服务（SaaS）用户直接使用软件，无需了解底层实现。如在线文字编辑器、电子表格编辑器等。云计算应用场景移动支付、手机应用等日常生活中的应用。第二部分：认识云容器虚拟机与云容器的区别虚拟机：仿真器，模拟完整硬件系统功能的计算机系统，配置和性能取决于物理机。云容器：虚拟操作系统，应用可以跨容器运行，便于移植。DockerDocker简介：由PaaS提供商dotCloud开发，用于创建和管理Linux上的容器。Docker引擎：Moby开源项目中的一部分，用于运行和编排容器。Docker引擎支持的平台：桌面类型支持Windows和Mac系统（Mac版支持ARM和Intelx86处理器，Windows版只支持Intelx86处理器）；服务器类型支持Fedora、CentOS、Ubuntu和Debian。KubernetesKubernetes简介：谷歌公司的开源项目，用于管理容器化的工作负载和服务。Kubernetes特点：自主管理容器，持续监控服务，保证服务持续运转。应用部署的发展阶段：传统部署阶段（资源分配问题）、虚拟化部署阶段（提高硬件资源利用率）、容器部署阶段（容器化技术的优势）。第三部分：了解利用云容器开发人工智能应用的优势人工智能概述人工智能的定义及研究方向：机器人、图像识别、语音识别、自然语言处理等。自然语言处理（NLP）和计算机视觉（CV）的基本概念和研究方向。用云容器开发人工智能应用的优势解决应用部署对设备性能的依赖问题。解决应用移植、更新迭代的问题。结合容器的优势与云计算的特点，使应用部署更便捷高效、更具灵活性。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标使学生掌握Ubuntu操作系统的基本概念、特点及其在Linux发行版中的地位。学生能够熟练安装并配置VMwareWorkstation虚拟化软件。学生能够根据需求创建并配置UbuntuLinux虚拟机，包括系统安装和初步设置。二、教学内容第一部分：了解Ubuntu操作系统Linux操作系统概述定义与特点：Linux是一种可免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，基于POSIX标准，支持多用户、多任务、多线程和多CPU。流行Linux发行版介绍：RedHatLinux、CentOS、SUSE、Debian、Ubuntu。Ubuntu操作系统详解Ubuntu项目背景与原则：公开承诺开源软件开发，鼓励使用、研究、改进和分发自由软件。Ubuntu特点与优势：用户友好、易于安装、丰富的软件包资源、活跃的社区支持。Ubuntu的应用场景：桌面系统、服务器、云计算环境。第二部分：安装虚拟化软件VMwareWorkstation介绍产品概述：VMwareWorkstation是VMware公司推出的桌面虚拟化软件，支持运行虚拟机。功能特点：支持多种操作系统、增强型键盘驱动、VMwareWorkstation控制台工具。VMwareWorkstation安装部署下载与安装：从官方网站下载对应版本的软件，按照安装向导进行安装。安装过程中的选项选择：接受许可协议、选择安装位置、是否安装增强型键盘驱动程序、是否将VMwareWorkstation控制台工具添加到系统PATH等。安装完成后的设置：创建桌面和开始菜单的快捷方式，重启计算机以顺利运行软件。第三部分：创建Linux虚拟机前期准备计算机配置要求：确认计算机满足Ubuntu系统的硬件配置要求，如处理器主频、内存、硬盘空间等。下载Ubuntu操作系统：从Ubuntu官网下载所需版本的ISO镜像文件。创建虚拟机打开VMwareWorkstation，选择“创建新的虚拟机”。选择自定义安装模式，以便更自由地配置虚拟机。选择虚拟机硬件兼容性，通常选择默认设置。选择稍后安装操作系统，并指定操作系统的类型和版本（Linux-Ubuntu64位）。为虚拟机命名并选择安装路径，配置处理器和内存大小。选择网络类型（如使用网络地址转换NAT）。选择I/O控制器类型和虚拟磁盘类型（如LSILogic和SCSI）。创建新的虚拟磁盘，并配置磁盘容量和分配方式（如动态分配）。指定虚拟磁盘文件的存储位置，完成虚拟机配置。安装Ubuntu系统编辑虚拟机设置，配置CD/DVD驱动器以使用下载的UbuntuISO镜像文件。开启虚拟机，进入Ubuntu安装界面。按照安装向导的提示，选择安装语言、键盘布局、地理位置等。配置系统用户信息，包括用户名、密码等。等待安装完成，重启虚拟机进入Ubuntu系统。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法、实践操作法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标使学生能够熟练使用Ubuntu操作系统中的基本命令行工具，包括文件管理、用户管理、系统关机等命令。教会学生如何在Ubuntu系统中配置网络接口，以及安装、启用和配置防火墙，以确保系统的网络安全。引导学生学会在Ubuntu系统上搭建FTP服务器，配置用户访问权限，实现文件的安全传输。二、教学内容第一部分：学习Ubuntu基本命令介绍Ubuntu命令行界面的基本概念和操作方法。演示并讲解常用的Ubuntu基本命令，如useradd、adduser、passwd（用于用户管理），ls、cd、pwd、mkdir、rmdir（用于文件管理），shutdown（用于系统关机）等。讲解如何查看命令帮助文档和使用man手册。第二部分：配置网络和防火墙介绍网络配置的基本概念，包括IP地址、子网掩码、网关等。演示如何编辑虚拟机网络编辑器，配置NAT设置和端口转发规则。讲解Ubuntu防火墙（UFW）的安装、启用和配置方法。演示如何检查防火墙状态，以及添加和删除防火墙规则。第三部分：部署文件传输服务介绍FTP服务器的基本概念和工作原理。演示如何在Ubuntu上安装和配置vsftpd（VerySecureFTPDaemon）服务器。讲解如何创建FTP用户，设置用户权限，以及配置FTP服务器的访问控制。演示如何使用FTP客户端连接到服务器，进行文件的上传和下载操作。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法、实践操作法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标学生能够理解云容器的概念、原理及其在现代软件开发和部署中的重要性。学生能够独立完成Ubuntu虚拟机的安装与配置，为云容器的部署做好准备。学生能够熟练地在Ubuntu系统上安装和配置Docker及Kubernetes等云容器服务。学生能够了解Docker镜像仓库的作用，学会在本地部署私有Docker镜像仓库，并进行镜像的上传与下载操作。二、教学内容第一部分：准备云容器环境Ubuntu虚拟机安装：回顾Ubuntu操作系统的安装步骤，重点介绍虚拟机软件VMwareWorkstation的使用，包括虚拟机的创建、配置和启动。网络配置：详细讲解如何设置虚拟网络编辑器、修改虚拟机网络适配器设置以及配置网卡文件，确保虚拟机能够正常访问外部网络。防火墙与SELinux配置：介绍如何清除防火墙规则、配置SELinux以及开启路由转发功能，为云容器的部署提供安全的环境。共享文件夹设置：演示如何在VMwareWorkstation中设置共享文件夹，使虚拟机与物理机之间能够方便地交换文件。第二部分：安装云容器服务Kubernetes安装准备：介绍如何准备Kubernetes安装包，包括将安装包放入共享文件夹、解压以及配置yum源等步骤。Docker安装与配置：详细讲解Docker的安装过程，包括安装docker-ce、启动Docker服务以及查看Docker信息等操作。同时，介绍如何安装其他相关包并重新加载Docker服务。Kubernetes安装：在Docker的基础上，介绍如何安装Kubernetes，包括安装kubeadm、kubelet和kubectl等组件，并验证安装是否成功。第三部分：部署私有仓库镜像文件准备：介绍如何通过共享文件夹将物理机的Docker镜像文件解压到虚拟机中。私有仓库部署：详细讲解如何导入registry镜像、运行registry容器以及配置Dockerdaemon以允许访问私有仓库。镜像管理：演示如何给镜像打标签、上传镜像到私有仓库以及从私有仓库下载镜像等操作。同时，介绍如何删除本地镜像以验证私有仓库的可用性。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法、实践操作法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标学生将全面了解云容器的概念、原理及其在云计算和软件开发领域中的应用，认识到云容器在提高应用部署效率、资源利用率和可移植性方面的优势。学生能够熟练掌握Docker等云容器管理工具的使用，包括镜像的加载、标签的创建、容器的创建与运行、以及容器的删除等基本操作。通过实践操作，学生将掌握在云容器中部署MySQL数据库、Web服务器和云硬盘等应用的方法，并了解如何对容器进行配置和管理。学生能够理解云容器的网络配置原理，学会设置虚拟网络编辑器、修改网络适配器设置以及配置防火墙和SELinux等安全措施。同时，学生还将学会如何在虚拟机与物理机之间共享文件夹，实现文件的便捷传输。二、教学内容第一部分：启动BusyBox云容器BusyBox镜像的加载：教师将演示如何从本地或远程仓库加载BusyBox镜像，并指导学生进行操作。容器的创建与运行：学生将学习如何创建并运行BusyBox容器，以及如何在容器内使用Shell命令。镜像的上传与下载：教师将介绍如何使用Docker的push和pull命令将镜像上传到私有仓库或从私有仓库下载镜像，并引导学生进行实践操作。第二部分：创建MySQL云容器MySQL镜像的加载：学生将独立从DockerHub或其他镜像仓库下载MySQL镜像。容器的配置与运行：教师将演示如何配置MySQL容器的环境变量（如数据库密码），并运行MySQL容器。学生将跟随操作，并学会在容器中创建数据库、数据表和插入数据。数据的查询与管理：学生将学习如何在MySQL容器中执行SQL语句，查询和管理数据。镜像的标记与上传：学生将学会如何给MySQL镜像打标签，并将其上传到私有仓库。第三部分：搭建Web容器HTML文件的准备：教师将指导学生如何准备HTML文件和图片等网页资源，并将其放入共享文件夹中。NGINX容器的部署：学生将学习如何使用Docker导入NGINX容器镜像，并配置和运行NGINX容器，以托管HTML文件和图片。容器的访问与测试：学生将使用浏览器访问部署在NGINX容器中的网页，并验证网页的显示效果。镜像的标记、上传与导出：学生将学会如何给NGINX镜像打标签、上传到私有仓库以及导出为本地文件。第四部分：开发云硬盘容器ownCloud镜像的加载：学生将从DockerHub下载ownCloud镜像，并了解ownCloud作为云硬盘的应用场景。ownCloud容器的配置与运行：教师将演示如何配置ownCloud容器的环境变量和存储路径，并运行ownCloud容器。学生将跟随操作，并学会在ownCloud中注册账户、登录并上传文件。云硬盘的使用与管理：学生将学习如何在ownCloud云硬盘中管理文件，包括上传、下载、删除和共享等操作。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法、实践操作法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标使学生深入了解TensorFlow这一开源机器学习框架的基本原理、架构及其在不同应用场景（如图形分类、音频处理、自然语言处理等）中的优势。让学生学会在支持的系统上安装和配置TensorFlow，并验证其安装是否成功。学生能够理解Docker在AI云容器部署中的关键作用，掌握Docker的安装、配置和基本使用方法。学生掌握如何从DockerHub等仓库下载TensorFlow官方Docker映像，并成功部署TensorFlow云容器。通过“HelloWorld”程序的开发，体验在TensorFlow云容器中进行AI应用开发的流程。利用TensorFlow云容器提供的资源和环境，进行简单的AI模型训练、推理和验证。二、教学内容第一部分：学习TensorFlow人工智能平台TensorFlow简介：介绍TensorFlow的背景、发展历程及其在机器学习领域中的地位。阐述TensorFlow的架构、核心组件及其工作原理。TensorFlow安装与配置：讲解TensorFlow支持的系统版本和硬件要求。演示如何使用pip安装TensorFlow稳定版，并验证安装是否成功。TensorFlow应用场景：展示TensorFlow在图形分类、音频处理、自然语言处理等场景下的应用案例。分析这些案例的技术特点、实现方法和性能表现。第二部分：部署TensorFlow云容器Docker基础：介绍Docker的概念、原理及其在容器化技术中的重要作用。讲解Docker的安装、配置和基本使用方法，包括镜像的拉取、容器的创建和运行等。TensorFlowDocker映像：介绍TensorFlow官方Docker映像的存储位置、版本信息和特点。演示如何从DockerHub等仓库下载TensorFlow官方Docker映像。TensorFlow云容器部署：讲解如何在Ubuntu系统上部署TensorFlow云容器。演示如何启动运行TensorFlow云容器，并验证其安装是否成功。第三部分：使用TensorFlow开发“HelloWorld”程序“HelloWorld”程序开发流程：介绍在TensorFlow云容器中开发AI应用的基本流程，包括环境配置、代码编写、模型训练和推理等。演示如何编写一个简单的“HelloWorld”程序，该程序应能够利用TensorFlow进行基本的张量运算或模型推理。代码实现与调试：引导学生编写“HelloWorld”程序的代码，并提供必要的指导和帮助。讲解代码调试的方法和技巧，帮助学生解决在开发过程中遇到的问题。结果展示与评估：展示学生编写的“HelloWorld”程序的运行结果，并进行评估和总结。分析学生在开发过程中遇到的问题和困难，提出改进意见和建议。三、教学方法讲授法、演示法、讨论法、实践操作法。四、教学步骤导入课程、讲授新知识、演示与练习、讨论与总结。五、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、表现及反应，评价学生的学习态度。作业完成情况：布置与课程内容相关的作业，检查学生的掌握情况。实践技能：通过实际操作考核，评价学生的实践技能水平。六、教学反思在教学过程中，教师应及时关注学生的学习进度和反馈，根据学生的实际情况调整教学方法和进度。同时，教师还应注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。一、课程目标帮助学生全面理解AI云容器的概念，学习如何在云容器中部署和开发AI应用。掌握在AI云容器中利用深度学习框架（如TensorFlow）进行模型训练和推理的方法。通过训练手写数字识别、商品销量预测、人脸识别等模型，学生将学会根据业务需求选择合适的模型和数据集。掌握数据预处理、模型构建、训练、评估和优化等关键环节。借助JupyterNotebook等工具，学生能够自主完成模型训练和可视化工作。培养学生通过实际操作，提高解决问题的能力，并在云容器开发中展现出创新思维。二、教学内容第一部分：训练手写数字识别模型