Temporizador de ejercicios de IA simple

Un gran primer proyecto para construir con micro:bit CreateAI. Crea un temporizador de ejercicio inteligente que pueda decir cuánto tiempo estás activo o inactivo.

Paso 1: entiéndelo

¿Cómo funciona?

En este proyecto entrenarás un modelo de aprendizaje automático (ML) para reconocer cuándo haces ejercicio y cuándo no.

Combinarás ese modelo con un programa MakeCode para hacer un temporizador de ejercicios y pondrás este proyecto en tu BBC micro:bit. Sólo tienes que llevar el micro:bit para cronometrar el tiempo que llevas haciendo ejercicio o sin hacerlo.

Pulsa el botón A para ver cuántos segundos has estado activo, y el B para ver cuánto tiempo has estado inactivo.

¿Qué es el aprendizaje automático?

El aprendizaje automático (AM) es un tipo de inteligencia artificial (IA) en la que los ordenadores pueden aprender de los datos y tomar decisiones basadas en ellos.

Los modelos ML son entrenados por humanos para ayudarles a tomar esas decisiones, por ejemplo, para reconocer diferentes «acciones» cuando mueves tu micro:bit de diferentes maneras.

¿Qué tengo que hacer?

Los sistemas de IA necesitan humanos que los diseñen, construyan, prueben y utilicen. Recogerás datos para entrenar un modelo de ML, probarlo, mejorarlo y combinarlo con código informático para fabricar un dispositivo inteligente que utilice IA. Para ello utilizarás un micro:bit y el sitio web de micro:bit CreateAI.

Paso 2: créalo

Lo que necesitas

• Un micro:bit V2, un cable de datos USB, una batería con 2 pilas AAA
• Un ordenador (por ejemplo, de sobremesa, portátil o Chromebook) con acceso al sitio web de micro:bit CreateAI, utilizando un navegador web Chrome o Edge
• Si tu ordenador no tiene Bluetooth activado, necesitarás un micro:bit V2 adicional
• Una correa y un soporte u otra forma de sujetar el micro:bit a tu muñeca (por ejemplo, varillas de manualidades flexibles o gomas elásticas)
• También te pueden resultar útiles nuestros consejos didácticos para micro:bit CreateAI.

Recoger muestras de datos

Cuando abras el proyecto en micro:bit CreateAI, verás que te hemos dado algunas muestras de datos para las acciones «ejercicio» y «no ejercicio»:

Añadirás tus propias muestras de movimiento utilizando el sensor de movimiento o acelerómetro de micro:bit.

En micro:bit CreateAI, haz clic en el botón «Conectar» para conectar tu micro:bit de recogida de datos y sigue las instrucciones.

Sujeta el micro:bit de recogida de datos a tu muñeca. Decide algunas acciones que suelen formar parte del ejercicio, por ejemplo, correr en el sitio, saltos de estrella o caminar. Haz clic en la primera acción, «Ejercicio», y pulsa «Grabar» para grabar tus propias muestras de datos. Si te equivocas, puedes eliminar las muestras que no quieras. También puedes pulsar el botón B del micro:bit para iniciar la grabación.

Haz lo mismo para la acción «no ejercicio», asegurándote de recoger muestras en distintas orientaciones.

Examina las muestras de datos: ¿parece que todas las muestras de «ejercicio» se están moviendo? ¿Todas las muestras de «no ejercicio» se ven como si estuvieras quieto?

Entrenar y probar el modelo

Pulsa el botón «Entrenar modelo» para entrenar el modelo y, a continuación, pruébalo. Prueba a moverte y comprueba si «ejercicio» aparece como acción estimada. Quédate quieto y comprueba si «sin hacer ejercicio» se estima. Dale tu micro:bit a otra persona para que lo lleve y comprueba si le funciona igual de bien.

Mejorar tu modelo

La mayoría de los modelos pueden mejorarse con más datos. Si el modelo necesita mejoras para reconocer tus acciones, haz clic en '← Editar muestras de datos'.

Puedes eliminar las muestras de datos que creas que no encajan (porque tienen un aspecto completamente distinto al de otras muestras de la misma acción) o añadir más muestras tuyas y de otras personas.

Vuelve a entrenar el modelo y vuelve a probarlo.

Pon el modelo y el código en tu micro:bit

En micro:bit CreateAI, haz clic en «Editar en MakeCode» para ver el código del proyecto en el editor MakeCode.

Puedes modificar el código como lo harías en cualquier proyecto MakeCode de micro:bit, o simplemente probarlo tal cual. Conecta un micro:bit mediante un cable de datos USB, pulsa el botón «Descargar» en la pantalla MakeCode y sigue las instrucciones para transferir tu modelo de IA y los bloques de código a un micro:bit. Desenchufa el micro:bit, ponle una batería, llévalo puesto y pruébalo.

• Pulsa el botón A para ver cuántos segundos llevas de ejercicio.
• Pulsa el botón B para ver cuántos segundos llevas sin hacer ejercicio.
• Reinicia el temporizador pulsando el botón de reinicio de la parte posterior del micro:bit, o desconectando y volviendo a conectar la batería.

Cómo funcionan los bloques de código

El código utiliza dos variables para llevar la cuenta del tiempo que has estado haciendo ejercicio y el que no. Cuando el programa se ejecuta por primera vez, pone a 0 estas variables del temporizador.

Los bloques «en ML... iniciar» se activan cuando el modelo de ML decide que has empezado a hacer ejercicio o no. Muestran distintos iconos en la pantalla LED del micro:bit en función de la acción que haya estimado que estás realizando.

Los bloques «en ML... parar» se activan cuando el modelo de ML decide que has terminado una acción. El código dentro de cada bloque limpia la pantalla y añade la duración de la acción que acaba de finalizar a la variable que almacena el tiempo total de cada acción.

Los bloques «botón encendido... pulsado» contienen código para mostrar las variables que muestran el tiempo total que has estado haciendo ejercicio y sin hacerlo. El temporizador cuenta en milisegundos (milésimas de segundo), por lo que el número mostrado se divide entre 1000 para mostrar la duración total en segundos.

Evaluación

¿Es preciso para medir el tiempo que has estado haciendo ejercicio o descansando? ¿Funciona igual de bien para distintas personas?

Comprueba si el código del temporizador funciona bien con el modelo en tres sencillos pasos:

1. Pulsa el botón de reinicio.
2. Haz ejercicio durante 30 segundos.
3. Pulsa el botón A. Deberías ver un número cercano a 30 desplazarse por tu pantalla.

• Si quieres mejorar el modelo, haz clic en la flecha < de la parte superior izquierda del editor MakeCode para añadir más muestras de datos y volver a entrenar el modelo.

Compara el temporizador de ejercicios de IA simple con el proyecto Contador de pasos que no utiliza ML (aprendizaje automático):

• ¿Cómo crea el uso del ML un proyecto más útil?
• ¿Siempre se necesita IA/ML para hacer proyectos útiles?

Paso 3: extiéndelo

• Explora la posibilidad de añadir bloques de código que muestren un '?' cuando el modelo no pueda identificar tu acción.
• Añade bloques de sonido para dar una respuesta sonora cuando se detecte si se está haciendo ejercicio o no.
• Prueba el proyecto de temporizador de actividades con IA para entrenar a tu micro:bit a detectar y cronometrar ejercicios o actividades específicas.