AI עם Grove Zero ו- Codecraft (Scratch 3.0): 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

במאמר זה אנו הולכים לבנות שלושה פרויקטים תוך שימוש בפונקציות AI של Codecraft, סביבת תכנות גרפית המבוססת על Scratch 3.0. Codecraft מפותח ומתוחזק על ידי חינוך TinkerGen והוא חופשי לשימוש.

קבוצת הבינה המלאכותית שלה, למידת מכונה, הפכה לחלק בלתי נפרד מחיינו בעשר השנים האחרונות. תוכניות הלימוד בבתי ספר במדינות רבות כוללות ידע ב- AI ולמידת מכונות, אך יכול להיות שקשה למורה ממוצע ליצור חומרי שיעור להוראת נושא זה ללא כלים מתאימים. שימוש בספריות למידת מכונה, אפילו הספריות הידידותיות ביותר למשתמש, כגון Keras, לבניית יישום שהסטודנטים יכולים לקיים איתו אינטראקציה, יכולה להיות משימה גוזלת זמן ומרתיעה. כאן Codecraft עשויה לעזור - יש לה מערכת עשירה של יישומים המופעלים על ידי למידת מכונה שהמורה יכול להשתמש בה כדי להסביר ולהדגים מושגים הקשורים לבינה מלאכותית. בואו נסתכל עליהם!

שלב 1: סקירה כללית של הרחבות AI

פתח את העורך המקוון של Codecraft בכתובת

לחץ על מצב שלב ולאחר מכן על הוסף לחצן הרחבה בתחתית כרטיסיית הניווט של חסימות.

תראה שיש שלוש תוספות AI זמינות:

- שירותים קוגניטיביים --- מודלים של למידת מכונה לעיבוד הזנת וידאו וצליל חיים

- מכונה ניתנת ללמידה --- יכולה לשמש להכשרת מודל סיווג עם תמונות שצולמו עם המצלמה שלך

- תרגום --- מנצל למידת מכונה לתרגום

במאמר זה נתמקד בשירותים קוגניטיביים ובשימוש בפונקציות אלה לשליטה בחומרת Grove Zero. תקשורת אלחוטית בין המחשב ל- Grove Zero עדיין בעיצומה ואעדכן את המאמר ברגע שהוא יהיה זמין. לעת עתה נשתמש בחיבור קווי כדי להעביר את ההודעות בין מודול Grove Zero למחשב.

שלב 2: שחקו פולשי שטח עם האף

למשימה הראשונה נשתמש במצב בימאי בלבד ללא חומרה. ל- Codecraft שפע של דוגמאות להתחלת התכנות - אחת הדוגמאות הללו היא תכנות משחק קלאסי של פולשי החלל במצב Codecraft Stage. אנו הולכים להרחיב את הדוגמה הזו ולהוסיף את היכולת לשלוט בלוחם במשחק עם האף שלך באמצעות שירותים קוגניטיביים.

לחץ על כפתור דוגמאות. דוגמה פתוחה של SpaceInvaders. עלינו רק לשנות את החלק הרלוונטי לתנועה. לשם כך נקבל מיקום x של האף על הפנים המזוהה בהזנת וידאו בשידור חי, שמור אותו במצב משתנה. ואז אם ערך הפוס גדול מ -50, אנו מזיזים את לוחם החלל שלנו ימינה, אם הוא נמוך מ -50, אז נעביר את הלוחם שמאלה. זהו זה. נסה את זה! אם אתה מרגיש שמהירות תנועת הלוחם מהירה מדי, תוכל לשנות את שינוי x על ידי … חסימה למספר קטן יותר.

בשלב הבא נרחיב את הפונקציונליות הזו כדי לשלוט במכונית Grove Zero ולגרום לה לנוע קדימה/אחורה/שמאלה/ימינה.

שלב 3: שליטה במכונית Grove Zero עם AI Codecraft

נתחיל בכתיבת קוד במצב שלב - זהו החלק שאחראי על ניתוח הזנת הווידאו והוצאת פקודות ל- Grove Zero.

1) אנו מבצעים את הקוד בצילום המסך הראשון עד לחיצה על לחצן הרווח. לאחר מכן אנו שולחים פקודת עצירה.

2) חוזרים בפנים עד לחסימה אנו בודקים את ה- x-pos ו- y-pos של האף של פנים מזוהות ושומרים אותם למשתנים המתאימים.

3) אם הערך המוחלט של x-pos הוא פחות מ -21 (כלומר הוא בין -20 ל -20, כך קרוב למרכז התמונה), אנו ממשיכים לבדוק את y-pos כדי לקבוע אם המכונית צריכה ללכת קדימה או אחורה

4) אחרת אנו בודקים אם המכונית צריכה ללכת שמאלה או ימינה

עכשיו נעבור ללשונית Device ונכתוב קוד קצר למכונית Grove Zero. נשתמש כאשר אקבל בלוק, האחראי על קבלת פקודות שידור פנימיות. אין להתבלבל עם כאשר רדיו מקבל, המשמש לתקשורת Bluetooth. עיין בצילום המסך לפרטים, הקוד פשוט למדי.

חבר את מכונית Grove Zero המורכבת שלך למחשב ולחץ על כפתור התחבר ב- Codecraft. עבור למצב באגים מקוון - שיאפשר ל- Grove Mainboard לקבל פקודות שידור דרך החוט. לאחר מכן עבור למצב הבמה ולחץ על הדגל. המכונית אמורה לנוע עכשיו, נסה לשלוט בה באף:)

שלב 4: קו עוקב עם שליטה קולית

יש מפה בערכת הרכב של Grove Zero, שמיועדת במקור למשחק המיני-משחק אסוף המטבעות. אנו יכולים להשתמש בו מחדש לצורך שימוש בזיהוי קולי ב- Codecraft כדי לתת פקודות למכונית באיזו דרך להפעיל את צומת הדרכים.

החלק של מצב הבמה כאן פחות מסובך מאשר בדוגמה הקודמת. מה שאנחנו עושים הוא:

1) עם קבלת הודעת השידור, בחר_תפנית, זיהוי שבר דיבור ושמור אותו במשתנה התוצאה.

2) המשך לזהות עד שהתוצאה אינה ידועה.

3) השווה את התוצאה עם שתי מחרוזות - "שמאל" ו"ימין ". שידור ההודעה המתאימה למכונית גרוב אפס.

הקוד שפועל במכונית Grove Zero הפעם קצת יותר מסובך, אבל בעצם הוא עוקב אחר ההיגיון הזה:

1) בעת ההתחלה, שידר הודעה קדימה

2) עם קבלת הודעה קדימה, התחל לעקוב אחר השורה. אם קו אבד, עצור את המנועים ושדר

בחר_כיוון. כאן הקוד במצב Stage מתחיל מבוצע.

3) אם ההודעה שמאלה התקבלה התחל לפנות שמאלה ולאחר מכן חזור למצב קו הבא.

אם ההודעה התקבלה ימינה התחל לפנות ימינה ולאחר מכן חזור למצב קו הבא.

שלב 5: מאחורי הקלעים

דגמי הרשת העצבית המשמשים ביישום לעיל כולם פועלים באופן מקומי בדפדפן שלך, שיש לו כמה יתרונות מובהקים בהשוואה לשליחת הנתונים לענן לעיבוד: חביון קטן יותר ופרטיות טובה יותר. מספר רשתות עצביות משמשות בשירותים קוגניטיביים - סיווג קול לפקודות דיבור (, זיהוי ציון דרך פנים, זיהוי ביטוי פנים והערכת גיל.

במאמר זה חקרנו את הפונקציונליות הבסיסית של אחת מתוספות AI של Codecraft - שירותים קוגניטיביים. ישנן דרכים רבות שבהן תוכל לבנות על דוגמאות אלה כדי ליצור יישומים מהנים ומרגשים עוד יותר!

אם תחליט לנסות, בין אם זה עם Grove Zero או פשוט באמצעות מצב הבמה, שתף את ההערות שלהלן. למידע נוסף על סדרות Grove Zero, Codecraft וחומרה אחרת ליצרנים ולמחנכי STEM, בקר באתר האינטרנט שלנו, TinkerGen יצרה קמפיין Kickstarter עבור MARK (Make A Robot Kit), ערכת רובוט ללימוד קידוד, רובוטיקה, AI!