Amic que narra contes amb IA

Una manera fantàstica d'utilitzar el que els nens ja saben sobre la narrativa i el desenvolupament del personatge per donar suport a nous aprenentatges sobre la IA.

Pas 1: Entén-ho

Com funciona?

En aquest projecte entrenaràs un model d'aprenentatge automàtic (ML) per reconèixer les diferents maneres en què mous una joguina de peluix amb una micro:bit de la BBC connectada. Triaràs moviments que t'ajudin a explicar una història.

A continuació, combinaràs el model d'aprenentatge automàtic amb un programa Microsoft MakeCode i la micro:bit reproduirà sons o mostrarà imatges quan es detectin aquests moviments.

Què és l'aprenentatge automàtic?

L'aprenentatge automàtic (ML) és una mena d'intel·ligència artificial (IA) on els ordinadors poden aprendre i prendre decisions basades en dades.

Els humans entrenen els models de ML per ajudar-los a prendre aquestes decisions, per exemple, per reconèixer diferents "accions" quan moveu la vostra micro:bit de diferents maneres.

Què hauré de fer?

Els sistemes d'IA necessiten humans per dissenyar-los, construir-los, provar-los i utilitzar-los.

En primer lloc, hauràs de decidir si vols utilitzar els moviments que hem proporcionat o triar diferents moviments que funcionin per a la teva pròpia història. La nostra història tracta d'una ossa anomenada Lucy que vol ser gimnasta, així que hem escollit moviments que s'ajusten a aquest tema: saltar, rodar i dormir.

A continuació, recopilaràs dades per entrenar el model ML, provar-lo, millorar-lo i combinar-lo amb codi informàtic per fer un dispositiu de narració que utilitzi IA, utilitzant una micro:bit i el lloc web micro:bit CreateAI.

També hem inclòs algunes preguntes d'avaluació per comparar aquest projecte d'IA amb un que només utilitza algorismes i codi normals.

Pas 2: Crea-ho

Què necessites

• Un micro:bit V2, cable de dades USB, paquet de bateries amb 2 piles AAA
• Un ordinador (p. ex., ordinador de sobretaula, portàtil o Chromebook) amb accés al lloc web micro:bit CreateAI, mitjançant un navegador web Chrome o Edge
• Si el teu ordinador no té Bluetooth habilitat, necessitaràs una micro:bit V2 addicional
• Una joguina de peluix i una corretja i un suport, o una altra manera de connectar la micro:bit a la teva joguina (p. ex., tiges manuals flexibles o bandes elàstiques)
• També pots trobar els nostres consells d'ensenyament de micro:bit CreateAI útils

Recollir mostres de dades

Quan obris el projecte a micro:bit CreateAI, veuràs que t'hem donat mostres de dades per a alguns moviments suggerits per al teu peluix (saltar, rodar i dormir):

Pots afegir les teves pròpies mostres de moviment de peluix mitjançant el sensor de moviment de la micro:bit, el seu acceleròmetre.

A micro:bit CreateAI, fes clic al botó "Connecta" per connectar la teva recollida de dades micro:bit i segueix les instruccions.

Enganxa la micro:bit de recollida de dades al teu peluix. És important que totes les mostres s'enregistrin amb la mateixa col·locació de la micro:bit al peluix. Si vols utilitzar les mostres ja fetes al projecte, enganxa la micro:bit al coll del peluix mirant cap endavant, tal com es mostra a la imatge següent. Si vols canviar la manera com la joguina porta la micro:bit, substitueix totes les mostres de dades proporcionades per les teves.

Afegeix les teves pròpies mostres de dades de moviment per saltar, rodar i dormir. Fes clic a cada acció al seu torn i, a continuació, fes clic a "enregistrar" per fer-ne una breu mostra.

Si comets un error, pots eliminar les mostres que no vulguis. També pots prémer el botó B de la micro:bit per començar a gravar.

Examina les mostres de dades: totes les mostres "salts" semblen semblants? Totes les mostres "rodant" semblen diferents a "saltar" i "dormir"?

Entrena i prova el model

Fes clic al botó "Entrena model" per entrenar el model i, a continuació, prova'l.

Fes rebotar el teu peluix cap amunt i cap avall per veure si es mostra "saltar" com a acció estimada. Posa el peluix a dormir i comprova si s'estima "dormir". Comprova si es detecta "rodant" quan gires el cap de peluix.

Demana a una altra persona que mogui la joguina i comprova si també li funciona.

Millora el teu model

La majoria dels models es poden millorar amb més dades. Si cal millorar el model per reconèixer les teves accions, fes clic a "← Edita mostres de dades".

Pots netejar el teu conjunt de dades suprimint les mostres que creguis que no encaixen (perquè semblen completament diferents de les altres mostres per a la mateixa acció). També pots millorar el model afegint més mostres de tu mateix i d'altres persones.

Pensa en totes les posicions en què pot "dormir" el teu peluix, notaràs que les línies x, y i z canvien el seu ordre en funció de l'angle de la micro:bit.

Torna a entrenar el model i torna'l a provar.

Posa el model i el programa a la teva micro:bit

A micro:bit CreateAI, fes clic a "Edita a MakeCode" per veure el codi del projecte a l'editor MakeCode.

Pots modificar el codi tal com ho faries en qualsevol projecte de micro:bit MakeCode, o simplement prova'l tal com és.

Connecta una micro:bit mitjançant un cable de dades USB, fes clic al botó "Transfereix" a la pantalla MakeCode i segueix les instruccions per transferir el teu model d'IA i els blocs de codi a una micro:bit.

Desconnecta la micro:bit, connecta una bateria, col·loca-la al teu peluix i prova-ho.

Com funcionen els blocs de codi

Els blocs a l'inici de ML... s'activen quan el model de ML decideix que la teva joguina ha iniciat una de les accions que s'ha entrenat per detectar. Es reprodueixen diferents sons i es mostren diferents icones a la pantalla LED de la micro:bit en funció de l'acció que ha estimat que està fent el teu peluix.

Els blocs "en atura ML... " s'activen quan el model ML decideix que la teva joguina ha acabat una acció. El codi dins de cada bloc esborra la pantalla i atura tots els sons.

Un bloc addicional, "a l'inici desconegut de ML", esborra la pantalla si el model no està segur de quina acció està fent la teva joguina.

Avaluació

Comparaaquest projecte amb el projecte de joguines sensorials que també utilitza el sensor acceleròmetre per reaccionar a diferents moviments, però que no utilitza aprenentatge automàtic ni cap altre tipus d'IA.

• A quins tipus de moviments o accions pot reaccionar el projecte de joguines sensorials?
• Què hi ha de diferent sobre els tipus d'accions a les quals pot reaccionar el projecte d'amic de narració d'històries d'IA? Són més simples o més complexes?
• Quines altres accions podries voler entrenar el model ML per reconèixer?
• Quin projecte és millor per ajudar-te a explicar la teva història?

Pas 3: Estén-lo

• Explora diferents moviments amb el teu amic narrador d'IA i canvia les accions per adaptar-les a una història popular o un conte de fades conegut.
• Utilitza el bloc "Mostra els LED" en lloc del bloc "Mostra les icones" per personalitzar les icones perquè coincideixin amb la teva història. Pots planificar les teves icones personalitzades mitjançant els fulls de planificació LED.
• Si tens una mascota de classe, fes servir CreateAI per entrenar-la perquè respongui als moviments que donen comentaris als estudiants, per exemple donar elogis o premiar punts de classe.