人工智能綜合實驗室，人工智能專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備
時間：2025-04-06 23:43:04 點擊次數(shù)：
中人教儀廠 1.建造設(shè)計背景
人工智能是引領(lǐng)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù)，它在提升國家競爭力、維護(hù)國家安全、重塑行業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。世界主要發(fā)達(dá)國家全部已將人工智能作為一項重大戰(zhàn)略，2017我國政府作業(yè)報告指出要加快培育壯大含有概括人工智能在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè)，并把人工智能領(lǐng)域建造設(shè)計上升為國家戰(zhàn)略層面。
人工智能的研究范疇含有概括自然語言處置整理、知識表現(xiàn)、智能搜索、推理、規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)掌控把握、知識獲取、結(jié)合調(diào)度問題、感知問題、模式識別、神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)等，實際應(yīng)用領(lǐng)域含有概括機(jī)器視覺、指紋識別、人臉識別、視網(wǎng)膜識別、虹膜識別、掌紋識別、專家系統(tǒng)、自動規(guī)劃、智能搜索、定理證明、博弈、自動程序設(shè)計、智能控制、機(jī)器人學(xué)、圖像和語言理解、遺傳編程等。
人工智能早已遍布于我們的日常生活中，它已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎、社會發(fā)展的加快速度器，人工智能技術(shù)正在滲透并重構(gòu)生產(chǎn)、分配、交換、消費等經(jīng)濟(jì)活動的各個環(huán)節(jié)，形成從宏觀到微觀各領(lǐng)域的智能化新需求、新設(shè)備、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)，改變?nèi)祟惿罘椒ㄉ踔辽鐣?gòu)造，完成社會生產(chǎn)力的整體躍升。推動人工智能人才培養(yǎng)，推動人工智能課程課程理論發(fā)展，推動人工智能行業(yè)滲透逐漸成為現(xiàn)代高等教育在人工智能領(lǐng)域新的使命與任務(wù)。
與其他傳統(tǒng)技術(shù)不一樣，人工智能技術(shù)以市場驅(qū)動技術(shù)革新。2017年，人工智能在全國界限內(nèi)經(jīng)歷了快速成長，從國家頂層規(guī)劃出臺，逐步延伸到各地人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的落地，以智能安防、智能金融、智能醫(yī)療、智能交通為代表的行業(yè)應(yīng)用，已經(jīng)成為熱門的創(chuàng)業(yè)和投資領(lǐng)域。人工智能市場將保持高速增長，BBC預(yù)估2020年全球AI市場規(guī)模約為1190億人民幣。目前，在國外科技巨頭如微軟、谷歌、Facebook 等積極布置人工智能領(lǐng)域的同時，國內(nèi)各路互聯(lián)網(wǎng)資本巨頭如阿里、騰訊、百度、京東等也紛紛爭相切入到人工智能產(chǎn)業(yè)，充分展示了科技領(lǐng)頭羊?qū)τ谖磥硎袌龅拿翡J嗅覺。
近年來我國人工智能產(chǎn)業(yè)步入高速發(fā)展階段，在人工智能芯片、設(shè)備及服務(wù)等關(guān)鍵領(lǐng)域里涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的企業(yè)，其中商湯科技、曠世科技等估值均已超過百億人民幣，成為推動人工智能發(fā)展的重要力量。
但是我國人工智能整體發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家相比仍存在著差距、缺少重大原創(chuàng)成果，在技術(shù)課程課程理論、核心算法以及關(guān)鍵設(shè)備、高端芯片等方面仍有差距，人工智能產(chǎn)業(yè)的競爭，說到底是人才和知識儲備的競爭。只有投入更多的科研人員，不斷加強基礎(chǔ)研究，才會獲取更多的智能技術(shù)。
2.設(shè)計思路
人工智能專業(yè)課程體系主要含有概括學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課程以及前景平臺及應(yīng)用導(dǎo)向課程等，其中學(xué)科基礎(chǔ)課程主要含有概括數(shù)學(xué)類課程、計算機(jī)數(shù)值數(shù)值編程基礎(chǔ)類以及電子電子回路基礎(chǔ)等課程，而專業(yè)基礎(chǔ)課主要含有概括行業(yè)通用類技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)掌控把握、Python語言與程序設(shè)計、人工智能基礎(chǔ)以及數(shù)值挖掘等課程，專業(yè)核心課程主要含有概括數(shù)字圖像處置整理、機(jī)器視覺、模式識別、自然語言處置整理、深度學(xué)習(xí)掌控把握技術(shù)、人工神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、博弈論等課程等，面向行業(yè)應(yīng)用導(dǎo)向的前景平臺課程主要含有概括人工智能前沿技術(shù)、智能機(jī)器人、無人機(jī)等。
實驗室建造設(shè)計以該課程體系為基礎(chǔ)，著眼于學(xué)生基礎(chǔ)編程和算法能力的培養(yǎng)，同時依托外設(shè)模型塊，對人工智能技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用實行呈現(xiàn)，為學(xué)生提供一個集基礎(chǔ)編程、算法解析、應(yīng)用實踐于一體的平臺。
--SD38 AI語音與機(jī)器視覺研發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)平臺
AI語音與機(jī)器視覺研發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)平臺是一款包括AI語音、機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)掌控把握、嵌入式Linux于一體的高端教學(xué)科研實驗平臺。
整個教學(xué)平臺由實驗箱高功能嵌入式主板夠成，高功能嵌入式核心板應(yīng)用高功能64位ARM處置整理器，標(biāo)配4GB DDR3內(nèi)部存儲和16GB閃存，可運行ubuntu、android、linuxqt等多種實操系統(tǒng)，可滿嵌入式linux和AI應(yīng)用研發(fā)。
平臺應(yīng)用多核高功能 AI 處置整理器，預(yù)裝 Ubuntu Linux 實操系統(tǒng)與 OpenCV 計算機(jī)數(shù)值數(shù)值視覺庫，支持 TensorFlow Lite、NCNN、MNN、Paddle-Lite、MACE 等深度學(xué)習(xí)掌控把握端側(cè)推理框體結(jié)構(gòu)。
提供多種應(yīng)用外設(shè)與豐富的機(jī)器視覺、AI語音、深度學(xué)習(xí)掌控把握實戰(zhàn)應(yīng)用案例，如語音前處置整理（聲源定位、語音增強、語音降噪、回聲消除、聲音提取）、語音活體查驗、語音喚醒、語音識別、語音合成、自然語言處置整理、聲紋識別門鎖、語音智能家居、手寫字識別、人臉識別、目標(biāo)檢驗測試、端側(cè)推理框體結(jié)構(gòu)、圖像識別、人體解析 、文字識別、人臉門禁控制、車牌道閘控制、手勢家居控制等，經(jīng)過案例教學(xué)讓學(xué)生掌控把握計算機(jī)數(shù)值數(shù)值視覺與深度學(xué)習(xí)掌控把握的基礎(chǔ)原理和經(jīng)經(jīng)典型應(yīng)用研發(fā)。
2.2.1. 嵌入式網(wǎng)關(guān)核心板
RK3399核心板是一款266-pin金手指形式高功能ARM計算機(jī)數(shù)值數(shù)值模型塊，它應(yīng)用了瑞芯微64位六核（含有雙核Cortex-A72 +四核Cortex-A53）Soc RK3399作為主處置整理器，標(biāo)配4GB DDR3內(nèi)部存儲和16GB閃存，板載2×2 MIMO雙天線Wi Fi模組，尺寸只有69.6×50mm，模型塊上帶有單單獨的Typec供電連接口，以及USB-C顯露連接口。
RK3399計算模型塊設(shè)定有豐富的外設(shè)和拓展連接口，可以拓展使用雙MIPI寬動態(tài)攝像頭，另外它還帶有eDP顯露連接口，MIPI顯露連接口，1路USB3.0,2路USB2.0，以及12C,12S,SPI,PWM,GF10和串行口等各種資源。RK3399可流暢運行Android 8.1,Ubuntu 18.04,Armbian,Buildroot等主流嵌入式實操系統(tǒng)，系統(tǒng)資源和生態(tài)非常豐富，尤其是Android 8.1設(shè)定有NN SDK神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)加快速度系統(tǒng)包，Qt-5.10包括了VPU硬件編解碼，GPU圖形加快速度，可使用QML快速研發(fā)流暢的動態(tài)式界面，因此RK3399核心板非常適合做高端人臉識別，機(jī)器視覺，VR虛擬現(xiàn)實，自動駕駛，深度計算解析等方面的人工智能設(shè)備快速原型及設(shè)備研發(fā)。
硬件功能數(shù)值：
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CPU |
SOC:RK3399
核心:64位雙核Cortex-A72 +四核Cortex-A53
頻率:Cortex-A72 (2.0 ghz), Cortex-A53 (1.5 ghz) |
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GPU |
Mali-T864 GPU,支持OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1、OpenVG1.1 OpenCL, DX11, AFBC |
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VPU |
4K VP9 and 4K 10bits H265/H264 60fps decoding, Dual VOP, etc |
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Memory |
RAM: Dual-Channel 4GB DDR3 |
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Storage |
eMMC: 16GB(regular), 32GB/64GB(optional), eMMC 5.1 |
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Power Management |
RK808-D PMIC,協(xié)作單單獨直線DC/直線DC,啟用dvf solfware省電,RTC喚醒,系統(tǒng)睡眠模式 |
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Connectivity |
以太網(wǎng):本機(jī)千兆以太網(wǎng)
wi - fi: 802.11 a / b / g / n / ac
藍(lán)牙:4.1雙模式
天線:雙天線連接口 |
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Video Input |
1個或兩個4-Lane MIPI-CSI,雙重ISP, 13 mpix / s,同時支持雙相機(jī)數(shù)值的寫入 |
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Video Output |
HDMI: HDMI 2.0a, supports 4K@60Hz，HDCP 1.4/2.2
DP on Type-C: DisplayPort 1.2 Alt Mode on USB Type-C
LCD Interface: one eDP 1.3（4-Lane，10.8Gbps）, one or two 4-Lane MIPI-DSI |
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USB |
USB 2.0: 2單單獨的本地主機(jī)USB 2.0
USB 3.0: 1本地主機(jī)USB 3.0
USB c類型:支持USB3.0 c型和顯露端口1.2 Alt模式USB c型 |
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PCIe |
PCIe x4, compatible with PCIe 2.1, Dual operation mode |
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調(diào)節(jié)測試 |
1 x調(diào)節(jié)測試UART, 3 v級,1500000個基點 |
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LED |
1x Power LED(Red) 1x GPIO LED(Green) |
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Key |
Power Key x1 Reset Key x1 Recovery Key x1 |
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作業(yè)溫度（℃） |
-20℃ to 70℃ |
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電源 |
直線DC12 v / 1(邊緣連接器)或DV 5 v / 2.5 (c型) |
2.2.2. 網(wǎng)關(guān)底層基板其他外設(shè)
l 11.6寸高清觸顯一體屏：板載，eDP連接口,電容式多點觸摸，分辨率1920*1080
l 按鍵：板載重啟、恢復(fù)、電源3個功能按鍵，4個用戶自定義按鍵
l UART：1路RS232，1路RS485
l 以太網(wǎng)：100/1000M
l 音頻：音頻輸出連接口、MIC音頻寫入連接口、板載4歐3W揚聲器
l 無線網(wǎng)：WiFi (2.4G and 5G, 802.11 ac), Bluetooth 4.1
l 4G模組：板載，板載EC20模組
l LoRaWAN網(wǎng)關(guān)模型塊連接口：板載mini-pcie連接口，可接入SX1301八通道并行LoRaWAN網(wǎng)關(guān)模型塊。1個項目須至少配備裝備1個LoRaWAN網(wǎng)關(guān)模型塊，以完成對實驗室全部lora節(jié)點的接入管理。
l Zigbee網(wǎng)關(guān)模型塊：板載，直列雙排20芯插針連接口，非usb連接口。
l BLE網(wǎng)關(guān)模型塊：板載，直列雙排20芯插針連接口，非usb連接口。
l USB 3.0 HOST連接口：板載2個
l Debug連接口：板載1個
l Download連接口：板載1個
l 鍵盤：板載7寸80鍵標(biāo)準(zhǔn)鍵盤
l 高清相機(jī)模組：CMOS傳感器OV13850，MIPI信號輸出，400萬像素，最高支持2688x1520像素。
l 麥克風(fēng)陣列：板載7顆數(shù)字高功能硅麥克風(fēng)。
l 紅外接收：板載紅外接收模型塊1個
l 震動馬達(dá)傳感器：1個
l LED：板載4顆藍(lán)色LED燈珠。
l 天線連接口：板載wifi、BLE、lora、LET 共4個天線連接口。
l 傳感器拓展連接口：板載，與無線傳感器節(jié)點的傳感器模型塊連接口兼容，可完成linux系統(tǒng)下的傳感器驅(qū)動研發(fā)實驗。
l OBD連接口：板載，標(biāo)準(zhǔn)16針OBD-II插頭座，與配套系統(tǒng)集合可完成基于CAN總線通信相關(guān)實驗。
l
電源：DC 9-12V寫入
l 其他連接口：MIPI、GPIO、SPI、I2C、TF Card (sd/mmc 3.0)、SIM卡座、USB 2.0 HOST、USB Type-C (with DP out)、eDP 1.3、HDMI 2.0 for 4K 60Hz
2.3. 外設(shè)模型塊
2.3.1.
4G LTE模型塊l 互聯(lián)網(wǎng)：FDD-LTE/TDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/GSM/EDGE；
l 制式：CMCC/CUCC（B1/B3/B8/B34/B38/B39/B40）；
l 作業(yè)頻帶：HSPA1900/2100，GSM 900/1800；
l 高速USB 2.0連接口、PCI-E連接口；
l 支持短信、數(shù)值、電話本、PCM語音功能；
l 支持IPv4,IPv6協(xié)議；
l 支持LTE多頻；
l 支持最大150M/50Mbps的課程課程理論上下行數(shù)值傳輸速率；
2.3.2. AI麥克風(fēng)陣列
l 7路麥克風(fēng)陣列，提供聲源定位、語音增強、語音降噪、回聲消除、聲音拾取等功能。
l 帶硬件浮點運算的RISC-V 雙核64位處置整理器，主頻最高800MHz。
l 具備機(jī)器聽覺能力和語音識別能力，內(nèi)置語音處置整理單元（APU）。
l 具備卷積人工神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)硬件加快速度器KPU,可高功能實行卷積人工神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)運算。
l 麥克風(fēng)陣列模型塊包括TFT彩屏屏，能夠直觀顯露音頻頻譜圖。
l 內(nèi)置ARM STM32 USB音頻驅(qū)動芯片，提供USB聲卡驅(qū)動，開放源代碼。
l 連接口：雙列直插封裝/USB，需能夠接入到eAIOT平臺使用。
l 支持語音識別、語義理解、語音合成、人機(jī)對話等功能，可與硬件實行語音交互。
l 5米監(jiān)測界限、基于linux系統(tǒng)。
2.3.3. AI攝像頭
l 1/1.8" SONY Exmor CMOS
l 有效像素200萬像素，30幀@1920*1080
l C/CS鏡頭連接口，最低照度0.001 Lux，120dB TWDR
l 支持協(xié)議：PROFILE S，GB/T28181，F(xiàn)TP/RTSP.UPNP等
l 支持雙碼流、手機(jī)監(jiān)控、心跳機(jī)制，具3D降噪、去霧、數(shù)字寬動態(tài)、鏡頭校正、走廊監(jiān)控等智能模式
l 提供基于eAIOT教學(xué)平臺的人臉識別系統(tǒng)案例。
2.4. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)云平臺
1、功能簡介
1）學(xué)生能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)感知層設(shè)備（傳感器、執(zhí)行器等）接入物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺，平臺能夠接收并存儲傳感器和執(zhí)行器的就地實時數(shù)值，模型塊在線狀態(tài)，并就地實時顯露。
2）提供后臺管理系統(tǒng)，能夠設(shè)定賬號類型和使用權(quán)限。支持多用戶管理及權(quán)限控制，分為父用戶和子用戶，父用戶可以創(chuàng)建多個子用戶，并而且可以為每個子用戶分配增、刪、改幾種權(quán)限，子用戶創(chuàng)建的資源相互隔離。
3）提供物聯(lián)網(wǎng)規(guī)則編輯器，無需編寫代碼即可編輯復(fù)雜的自動化控制策略，完成位移互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的自動化控制。
4）提供豐富的可視化控件庫，經(jīng)過拖拽、簡便配備即可完成美觀的UI設(shè)計。支持GIS地圖、彎彎曲線圖、柱狀、餅圖、圖表、按鈕、儀表圖等控件。
5）物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備也能夠向執(zhí)行器發(fā)送控制命令，系統(tǒng)能夠完成模型塊的在線監(jiān)測。
6）云平臺支持物聯(lián)網(wǎng)硬件多協(xié)議接入，經(jīng)過ZigBee/BLE/wifi/lora/NBIOT無線技術(shù)取得傳感器收集的數(shù)值，形成一個完整的無線傳感器互聯(lián)網(wǎng)。
7）數(shù)值經(jīng)過http/MQTT協(xié)議傳輸至物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)云平臺系統(tǒng)，實行數(shù)值圖形化展示。
8）完成基于云平臺的智能家居實驗，并含有配套完整的教學(xué)資源。
9）支持本地化部署和云端部署兩種方法。
10）提供"物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)云平臺"系統(tǒng)著作權(quán)登記證書及系統(tǒng)設(shè)備登記測量試驗報告復(fù)印件并加蓋公章，原件備查。
3. 部分實驗案例
3.1.1. 嵌入式linuxQT綜合實驗
3.1.2. 手寫字識別
學(xué)習(xí)掌控把握設(shè)計一個神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)模型，然后用已經(jīng)標(biāo)注過的MNIST數(shù)值來實訓(xùn)這個模型，然后實行測量試驗檢驗。
圖：手寫字識別案例
3.1.3. 人臉識別
經(jīng)過OpenCV自帶的分類器、OpenCV的深度學(xué)習(xí)掌控把握分類器是基于SSD(Single Shot Detector)框體結(jié)構(gòu)的ResNet互聯(lián)網(wǎng)，完成在圖片、視頻中對人臉的檢驗測試，并用矩形框框出來。
學(xué)校可用來身份識別、課堂/上下班考勤、會議簽到、刷臉支付、門禁通行、安防監(jiān)控相關(guān)場景。
圖： 人臉識別案例
3.1.4. 目標(biāo)檢驗測試
運用深度學(xué)習(xí)掌控把握框體結(jié)構(gòu)caffe，完成對常見物體的檢驗測試。
圖：目標(biāo)檢驗測試案例
3.1.5. 人體姿態(tài)識別
使用邊緣側(cè)推理框體結(jié)構(gòu)Tengine檢驗測試圖像中的全部人體并返回每個人體的矩形框位置，精準(zhǔn)定位 21 個核心關(guān)鍵點，含有五官、四肢、脖頸等部位，更多關(guān)鍵點持續(xù)拓展中；支持多人檢驗測試、人體位置重疊、遮擋、背面、側(cè)面、中低空俯拍、大動作等復(fù)雜場景。
圖：人體姿態(tài)識別案例
3.1.6. 手勢識別
運用深度學(xué)習(xí)掌控把握框體結(jié)構(gòu)caffe，完成對簡便手勢的識別。
圖：手勢檢驗測試和識別系統(tǒng)案例
3.1.7. 車牌識別
使用opencv 的 HAAR Cascade 檢驗測試車牌大致位置，使用卷積神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)回歸車牌左右，然后使用卷積神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)滑動窗切割字符、及識別字符。
圖：交通門禁車牌檢驗測試和識別系統(tǒng)案例
3.1.8. 人臉門禁
應(yīng)用 mtcnn 實行人臉檢驗測試，應(yīng)用MobileFaceNet 實行人臉識別，然后用活體檢驗測試算法實行檢驗測試。
圖：人臉門禁檢驗測試和識別系統(tǒng)案例
3.1.9. 聲紋鎖實驗
經(jīng)過語音增強、語音重量檢驗測試、語音增強、有效語音提取、聲紋特征提取等步驟，完成聲紋注冊及聲紋檢驗。
圖：聲紋電子鎖系統(tǒng)案例
3.1.10. AI語音控制智能家居
本系統(tǒng)完成語音數(shù)值高速傳輸，基于百度語音識別 API 完成語音識別，并用無線方法控制電燈，電風(fēng)扇，以及獲取溫度（℃）和濕度。
圖：語音控制智能家居系統(tǒng)案例
3.1.11. 知識圖譜和聊天機(jī)器人
知識圖譜融合了兩千五百多萬的實體，擁有億級別的實體屬性關(guān)系，機(jī)器人應(yīng)用了基于知識圖譜的語義感知與理解，致力于最強認(rèn)識大腦。自然語言處置整理工量具包的功能有：中文分詞、詞性標(biāo)注、命名實體識別、關(guān)鍵詞提取、文本摘要、新詞發(fā)現(xiàn)、情感解析等。
圖：知識圖譜和文本聊天機(jī)器人系統(tǒng)案例
常見問題：
1、如果我要購買人工智能綜合實驗室，人工智能專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的人工智能綜合實驗室，人工智能專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開人工智能綜合實驗室，人工智能專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的人工智能綜合實驗室，人工智能專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項專利與著作權(quán)。
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