هوش مصنوعی با Grove Zero و Codecraft (Scratch 3.0): 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

در این مقاله ما قصد داریم سه پروژه با استفاده از توابع هوش مصنوعی Codecraft ، یک محیط برنامه نویسی گرافیکی بر اساس Scratch 3.0 بسازیم. Codecraft توسط آموزش TinkerGen توسعه یافته و نگهداری می شود و استفاده از آن رایگان است.

هوش مصنوعی و زیرمجموعه آن ، یادگیری ماشین ، در 10 سال گذشته به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما تبدیل شده است. برنامه های درسی مدارس در بسیاری از کشورها شامل دانش هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی است ، اما ایجاد یک معلم معمولی برای آموزش این موضوع بدون ابزارهای مناسب می تواند برای یک معلم معمولی مشکل باشد. استفاده از کتابخانه های یادگیری ماشین ، حتی کاربر پسندترین آنها ، مانند Keras ، برای ایجاد برنامه ای که دانش آموزان می توانند با آن ارتباط برقرار کنند ، می تواند یک کار وقت گیر و دلهره آور باشد. اینجاست که Codecraft می تواند کمک کند - دارای مجموعه ای غنی از برنامه های کاربردی برای یادگیری ماشینی است که معلم می تواند از آنها برای توضیح و نمایش مفاهیم مربوط به هوش مصنوعی استفاده کند. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم!

مرحله 1: مروری بر برنامه های افزودنی AI

ویرایشگر آنلاین Codecraft را در https://ide.tinkergen.com/ باز کنید.

روی Stage mode و سپس برای افزودن دکمه افزودنی در پایین برگه ناوبری بلوک ها کلیک کنید.

خواهید دید که سه افزونه AI در دسترس است:

- خدمات شناختی --- مدلهای یادگیری ماشین برای پردازش ویدئو و صدا زنده

- ماشین قابل آموزش --- می تواند برای آموزش مدل طبقه بندی با تصاویر گرفته شده با دوربین شما استفاده شود

- Translate --- از یادگیری ماشینی برای ترجمه استفاده می کند

در این مقاله ما بر خدمات شناختی و استفاده از این توابع برای کنترل سخت افزار Grove Zero تمرکز می کنیم. ارتباط بی سیم بین رایانه و Grove Zero هنوز در حال انجام است و به محض در دسترس قرار گرفتن مقاله ، آن را به روز می کنم. در حال حاضر ما از اتصال سیمی برای انتقال پیام ها بین ماژول Grove Zero و رایانه استفاده می کنیم.

مرحله 2: با بینی خود بازی مهاجمان فضایی را انجام دهید

برای اولین کار ما فقط از حالت مرحله بدون هیچ سخت افزاری استفاده می کنیم. Codecraft نمونه های زیادی برای شروع برنامه نویسی دارد - یکی از این مثال ها برنامه نویسی بازی کلاسیک Space Invaders در حالت Codecraft Stage است. ما قصد داریم این مثال را گسترش دهیم و توانایی کنترل جنگنده درون بازی با بینی خود را با استفاده از خدمات Cognitive اضافه کنیم.

روی دکمه Examples کلیک کنید. مثال SpaceInvaders را باز کنید. ما فقط باید قسمت مربوط به حرکت را تغییر دهیم. بدین منظور ما x-poz بینی را در صورت تشخیص داده شده در ویدئوی زنده دریافت می کنیم ، آن را در حالت متغیر ذخیره کنید. سپس اگر مقدار pos بزرگتر از 50 باشد ، جنگنده فضایی خود را به راست و اگر کمتر از -50 باشد ، جنگنده را به سمت چپ حرکت می دهیم. این است. آن را امتحان کنید! اگر احساس می کنید سرعت حرکت جنگنده بسیار زیاد است ، می توانید x را با … بلوک به تعداد کوچکتری تغییر دهید.

در ادامه ما این قابلیت را برای کنترل ماشین Grove Zero و حرکت آن به جلو/عقب/چپ/راست گسترش می دهیم.

مرحله 3: Control Grove Zero Car with Codecraft AI

بیایید با نوشتن کد در حالت مرحله شروع کنیم - این قسمتی است که وظیفه تجزیه و تحلیل تغذیه ویدئوها و خروج دستورات به Grove Zero را بر عهده دارد.

1) ما کد را در اولین اسکرین شات اجرا می کنیم تا دکمه فاصله فشار داده شود. پس از آن ما دستور stop را ارسال می کنیم.

2) در داخل تکرار کنید تا بلوک x-pos و y-pos بینی یک صورت شناسایی شده را بررسی کرده و آنها را در متغیرهای مربوطه ذخیره کنیم.

3) اگر مقدار مطلق x-pos کمتر از 21 باشد (یعنی بین -20 تا 20 است ، بنابراین در نزدیکی مرکز تصویر) ، سپس y-pos را بررسی می کنیم تا مشخص شود خودرو باید جلو یا عقب برود

4) در غیر این صورت ما بررسی می کنیم که آیا ماشین باید به چپ یا راست برود

حالا بیایید به برگه Device برویم و کد کوتاه برای ماشین Grove Zero بنویسیم. ما وقتی بلوک دریافت می کنم که مسئول دریافت دستورات پخش داخلی است ، استفاده می کنیم. با دریافت رادیو که برای ارتباط بلوتوث استفاده می شود اشتباه نگیرید. برای جزئیات بیشتر با تصویر صفحه مشورت کنید ، کد نسبتاً ساده است.

ماشین Grove Zero مونتاژ شده خود را به کامپیوتر وصل کرده و دکمه Connect را در Codecraft فشار دهید. به حالت اشکال زدایی آنلاین بروید - این به Grove Mainboard اجازه می دهد دستورات پخش را از طریق سیم دریافت کند. سپس به حالت مرحله بروید و پرچم را فشار دهید. ماشین باید در حال حرکت باشد ، سعی کنید آن را با بینی خود کنترل کنید:)

مرحله 4: خط را با کنترل صدا دنبال کنید

نقشه ای در کیت ماشین Grove Zero وجود دارد که در اصل برای بازی مینی بازی Collect the Coins است. ما می توانیم از آن برای استفاده از تشخیص صدا در Codecraft استفاده کنیم تا فرمان هایی را به خودرو بدهیم که در چه راهی چهارراه را روشن کنیم.

بخش حالت مرحله در اینجا نسبت به مثال قبلی پیچیدگی کمتری دارد. کاری که ما انجام می دهیم این است:

1) پس از دریافت پیام پخش ، انتخاب کنید_ جهت ، قطعه گفتار را تشخیص داده و آن را در متغیر نتیجه ذخیره کنید.

2) تا زمانی که نتیجه ناشناخته نباشد ، به تشخیص خود ادامه دهید.

3) نتیجه را با دو رشته "چپ" و "راست" مقایسه کنید. پیام مربوطه را برای ماشین Grove Zero پخش کنید.

کد اجرا شده در ماشین Grove Zero این بار کمی پیچیده تر است ، اما اساساً از این منطق پیروی می کند:

1) هنگام شروع ، پیام جلو را پخش کنید

2) با دریافت پیام جلو ، خط را دنبال کنید. اگر خط از بین رفت ، موتورها را متوقف کرده و پخش کنید

جهت_انتخاب در اینجا کد در حالت Stage اجرا می شود.

3) در صورت دریافت پیام سمت چپ ، به چپ بپیچید و سپس به حالت زیر برگردید.

اگر پیام به درستی دریافت شد ، به راست بپیچید و سپس به حالت زیر برگردید.

مرحله 5: پشت صحنه

مدلهای شبکه عصبی مورد استفاده در برنامه فوق همه بصورت محلی در مرورگر شما اجرا می شوند که در مقایسه با ارسال داده ها به ابر برای پردازش ، دارای چند مزیت مشخص است: تأخیر کمتر و حفظ حریم خصوصی بهتر. تعدادی از شبکه های عصبی در خدمات شناختی - طبقه بندی صدا برای دستورات گفتاری (، تشخیص نشانه های چهره ، تشخیص بیان چهره و برآورد سن) استفاده می شود.

در این مقاله ما عملکرد اساسی یکی از افزونه های Codecraft AI - خدمات شناختی را بررسی کردیم. روش های متعددی وجود دارد که می توانید بر اساس این مثال ها برنامه های سرگرم کننده و هیجان انگیزتری ایجاد کنید!

اگر تصمیم دارید آن را امتحان کنید ، خواه با Grove Zero یا فقط از حالت Stage استفاده کنید ، در نظرات زیر به اشتراک بگذارید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سری Grove Zero ، Codecraft و سایر سخت افزارها برای سازندگان و مربیان STEM ، به وب سایت ما ، https://tinkergen.com/ مراجعه کنید.

TinkerGen یک کمپین Kickstarter برای MARK (Make A Robot Kit) ایجاد کرده است ، یک کیت روبات برای آموزش برنامه نویسی ، رباتیک ، AI!