AI ar Grove Zero un Codecraft (Scratch 3.0): 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šajā rakstā mēs izveidosim trīs projektus, izmantojot AI funkcijas no Codecraft, grafiskās programmēšanas vides, kuras pamatā ir Scratch 3.0. Codecraft izstrādā un uztur TinkerGen izglītība, un to var izmantot bez maksas.

AI un tā apakškopa, mašīnmācīšanās, pēdējo 10 gadu laikā ir kļuvusi par mūsu dzīves neatņemamu sastāvdaļu. Skolas mācību programmās daudzās valstīs ir iekļautas mākslīgā intelekta un mašīnmācīšanās zināšanas, taču vidusmēra skolotājam var būt grūti izveidot stundu materiālus šīs tēmas pasniegšanai bez pareiziem instrumentiem. Izmantojot mašīnmācīšanās bibliotēkas, pat visdraudzīgākās, piemēram, Keras, lai izveidotu lietojumprogrammu, ar kuru studenti var mijiedarboties, var būt laikietilpīgs un biedējošs uzdevums. Tieši šeit varētu palīdzēt Codecraft - tam ir bagātīgs ar mašīnmācību darbināms lietojums, ko skolotājs var izmantot, lai izskaidrotu un demonstrētu ar mākslīgo intelektu saistītus jēdzienus. Apskatīsim tos!

1. darbība: AI paplašinājumu pārskats

Atveriet Codecraft tiešsaistes redaktoru vietnē

Noklikšķiniet uz Stage mode un pēc tam uz Add Extension Button bloka navigācijas cilnes apakšā.

Jūs redzēsit, ka ir pieejami trīs AI paplašinājumi:

- Kognitīvie pakalpojumi --- mašīnmācīšanās modeļi tiešraides video plūsmas un skaņas apstrādei

- Mācāma mašīna --- var tikt izmantota klasifikācijas modeļa apmācībai ar attēliem, kas uzņemti ar jūsu kameru

- Tulkot --- izmanto tulkošanai mašīnmācīšanos

Šajā rakstā mēs koncentrēsimies uz kognitīvajiem pakalpojumiem un šo funkciju izmantošanu, lai kontrolētu Grove Zero aparatūru. Bezvadu komunikācija starp datoru un Grove Zero joprojām turpinās, un es atjaunināšu rakstu, tiklīdz tas būs pieejams. Pagaidām mēs izmantosim vadu savienojumu, lai nodotu ziņojumus starp Grove Zero moduli un datoru.

2. darbība. Spēlējiet kosmosa iebrucējus ar degunu

Pirmajam uzdevumam mēs izmantosim tikai skatuves režīmu bez aparatūras. Codecraft ir daudz piemēru, lai sāktu programmēšanu - viens no šiem piemēriem ir klasiskās Space Invaders spēles programmēšana Codecraft Stage režīmā. Mēs izvērsīsim šo piemēru un pievienosim iespēju ar degunu vadīt spēles cīnītāju, izmantojot kognitīvos pakalpojumus.

Noklikšķiniet uz pogas Piemēri. Atveriet SpaceInvaders piemēru. Mums tikai jāmaina kustībai atbilstošā daļa. Lai to izdarītu, tiešajā video plūsmā mēs atklāsim deguna stāvokli uz sejas, saglabājot to mainīgajā pozā. Tad, ja pozas vērtība ir lielāka par 50, mēs pārvietojam kosmosa iznīcinātāju pa labi, ja tas ir mazāks par -50, tad pārvietojam cīnītāju pa kreisi. Tas būs īstais. Izmēģini! Ja jums šķiet, ka cīnītāja kustības ātrums ir pārāk ātrs, varat mainīt maiņu x pa… bloku uz mazāku skaitli.

Tālāk mēs paplašināsim šo funkcionalitāti, lai kontrolētu Grove Zero automašīnu un liktu tai virzīties uz priekšu/atpakaļ/pa kreisi/pa labi.

3. darbība: kontrolējiet Grove Zero automašīnu ar Codecraft AI

Sāksim ar koda rakstīšanu posma režīmā - šī ir daļa, kas ir atbildīga par video plūsmas analīzi un komandu izvadīšanu Grove Zero.

1) Mēs izpildām kodu pirmajā ekrānuzņēmumā, līdz tiek nospiesta atstarpes poga. Pēc tam mēs nosūtām stop komandu.

2) Iekšpusē atkārtojiet, līdz tiek bloķēts, mēs pārbaudām atklātās sejas deguna x-pos un y-pos un saglabājam tos atbilstošajiem mainīgajiem.

3) Ja x-pos absolūtā vērtība ir mazāka par 21 (tas nozīmē, ka tā ir no -20 līdz 20, tātad netālu no attēla centra), mēs turpinām pārbaudīt y-pos, lai noteiktu, vai automašīnai jādodas uz priekšu vai atpakaļ

4) Pretējā gadījumā mēs pārbaudām, vai automašīnai jāiet pa kreisi vai pa labi

Tagad pāriesim uz cilni Ierīce un uzrakstīsim Grove Zero automašīnas īso kodu. Mēs izmantosim Kad es saņemu bloku, kas ir atbildīgs par iekšējo apraides komandu saņemšanu. Nedrīkst jaukt ar Kad radio uztver, kas tiek izmantots Bluetooth saziņai. Sīkāku informāciju skatiet ekrānuzņēmumā, kods ir diezgan vienkāršs.

Savienojiet savu samontēto Grove Zero automašīnu ar datoru un nospiediet pogu Connect Connect programmā Codecraft. Pārslēdzieties uz tiešsaistes atkļūdošanas režīmu - tas ļaus Grove Mainboard saņemt apraides komandas, izmantojot vadu. Pēc tam pārejiet uz skatuves režīmu un nospiediet karogu. Automašīnai tagad vajadzētu kustēties, mēģiniet to kontrolēt ar degunu:)

4. solis: rindas sekošana ar balss vadību

Automašīnas komplektā Grove Zero ir karte, kas sākotnēji paredzēta mini spēles Collect the Coins spēlēšanai. Mēs varam to izmantot, lai izmantotu balss atpazīšanu programmā Codecraft, lai dotu automašīnai komandas, pa kuru jāieslēdz krustojums.

Skatuves režīma daļa šeit ir mazāk sarežģīta nekā iepriekšējā piemērā. Mēs darām:

1) Saņemot apraides ziņojumu, izvēlieties_direction, atpazīstiet runas fragmentu un saglabājiet to rezultātu mainīgajā.

2) Turpiniet atpazīt, līdz rezultāts NAV zināms.

3) Salīdziniet rezultātu ar divām virknēm - "pa kreisi" un "pa labi". Pārraidiet atbilstošo ziņojumu automašīnai Grove Zero.

Kods, kas darbojas automašīnā Grove Zero, šoreiz ir nedaudz sarežģītāks, taču būtībā tas atbilst šādai loģikai:

1) Kad sākat, pārraidiet ziņojumu uz priekšu

2) Saņemot ziņojumu uz priekšu, sāciet sekot līnijai. Ja līnija tiek zaudēta, apturiet motorus un pārraidiet

select_direction. Šeit tiek izpildīts kods Stage režīmā.

3) Ja saņemts ziņojums pa kreisi, sāciet griezties pa kreisi un pēc tam pārslēdzieties atpakaļ uz rindas sekošanas režīmu.

Ja ziņojums ir saņemts pa labi, sāciet griezties pa labi un pēc tam pārslēdzieties atpakaļ uz rindas sekošanas režīmu.

5. solis: aiz ainas

Iepriekš minētajā lietojumprogrammā izmantotie neironu tīkla modeļi tiek palaisti lokāli jūsu pārlūkprogrammā, kam ir dažas atšķirīgas priekšrocības salīdzinājumā ar datu nosūtīšanu apstrādei mākonī: mazāks latentums un labāka privātums. Kognitīvajos pakalpojumos tiek izmantoti vairāki neironu tīkli - Skaņas klasifikācija runas komandām (, sejas orientiera noteikšana, sejas izteiksmes atpazīšana un vecuma noteikšana).

Šajā rakstā mēs izpētījām viena no Codecraft AI paplašinājumu - kognitīvo pakalpojumu - pamatfunkcijas. Ir vairāki veidi, kā jūs varat balstīties uz šiem piemēriem, lai padarītu vēl jautrāku un aizraujošāku lietojumprogrammu!

Ja jūs nolemjat to izmēģināt, vai nu ar Grove Zero, vai vienkārši izmantojot Stage režīmu, dalieties komentāros zemāk. Lai iegūtu vairāk informācijas par Grove Zero sērijām, Codecraft un citu aparatūru ražotājiem un STEM pedagogiem, apmeklējiet mūsu vietni

TinkerGen ir izveidojis Kickstarter kampaņu MARK (Make A Robot Kit), robotu komplektu kodēšanas, robotikas, AI mācīšanai!