Przełącznik światła AI

Wykonaj przełącznik światła AI za pomocą micro:bit CreateAI, który sprawi, że światło zapali się, gdy klaśniesz, i wyłączy, gdy pomachasz.

Krok 1: Zrozumieć to

Jak to działa?

W tym projekcie wytrenujesz model uczenia maszynowego (ML) rozpoznawać, kiedy klaszczesz i machasz.

Połączysz ten model z programem w MakeCode, który wysyła sygnał radiowy „lightsOn” do innego micro:bita za każdym razem, gdy klaszczesz oraz sygnał radiowy „lightsOff” za każdym razem, gdy machasz.

Kiedy odbiornik micro:bit otrzyma sygnał 'lightsOn’, wszystkie jego diody LED zaświecą się. A kiedy odbierze sygnał 'lightsOff', wyczyści wyświetlacz LED.

Czym jest uczenie maszynowe?

Uczenie maszynowe (ML) jest rodzajem sztucznej inteligencji (AI), w której bazując na danych komputery uczą się i podejmują decyzje.

Modele ML są trenowane przez ludzi, aby pomóc im w podejmowaniu takich decyzji, na przykład, aby rozpoznać różne "akcje", gdy poruszasz swój micro:bit na różne sposoby.

Co będę musiał zrobić?

Systemy AI potrzebują ludzi do projektowania, budowania, testowania i korzystania z nich. Zbierzesz dane, aby wytrenować model ML, przetestować go, ulepszyć i połączyć go z kodem komputerowym, aby stworzyć inteligentne urządzenie, które wykorzystuje AI. W tym celu użyjesz micro:bita i witryny micro:bit CreateAI.

Krok 2: Utwórz

Czego potrzebujesz

• Dwa micro:bity V2, kabel USB, jeden lub dwa zestawy baterii
• Komputer (np. desktop, laptopa lub Chromebook) z dostępem do strony micro:bit CreateAI, za pomocą przeglądarki Chrome lub Edge
• Jeśli twój komputer nie ma włączonego Bluetooth, potrzebujesz dodatkowego micro:bita V2
• Taśma i uchwyt, lub inny sposób na przymocowanie micro:bita do nadgarstka (np. elastyczna taśma)
• Mogą okazać się również użyteczne nasze porady dla nauczania z micro:bit CreateAI

Zbierz próbki danych

Kiedy otworzysz projekt w micro:bit CreateAI, zobaczysz, że daliśmy Ci kilka próbek danych dla akcji „machanie”, „klaskanie” i „pozostawanie w spokoju”:

Możesz dodać własne próbki ruchu za pomocą czujnika ruchu lub akcelerometru micro:bita.

W micro:bit CreateAI, kliknij przycisk 'Połącz', aby połączyć zebrane dane, i postępuj zgodnie z instrukcjami.

Przymocuj micro:bita do nadgarstka. Kliknij pierwszą akcję, "machanie" i kliknij "Nagrywaj". Jeśli popełnisz błąd, możesz usunąć dowolne próbki, których nie chcesz. Możesz również nacisnąć przycisk B na micro:bicie, aby rozpocząć nagrywanie.

Jeśli chcesz nagrywać w sposób ciągły przez 10 sekund, aby otrzymać 10 próbek, kliknij trzy kropki obok przycisku nagrywania i wybierz tę opcję.

Teraz nagraj własne próbki danych dla akcji "klaskanie" i "odpoczynek", upewniając się, że zbierasz próbki w różnych pozycjach, takich jak twarzą do góry i do dołu.

Trenuj i testuj model

Kliknij przycisk „Trenuj model”, aby trenować model. Próbuj klaskać, machać i pozostawać nieruchomo, aby sprawdzić, czy te czynności są rozpoznawane. Daj swojego micro:bita komuś innemu do noszenia (upewnij się, że założy go na ten sam nadgarstek i w tym samym położeniu) i sprawdź, czy u tej osoby działa tak samo dobrze.

Ulepsz swój model

Większość modeli można ulepszyć dzięki większej liczbie danych. Jeśli model wymaga poprawy, kliknij „Edytuj próbki danych”.

Możesz usunąć dowolne próbki danych, które uważasz, że nie pasują lub dodaj więcej próbek.

Ponownie trenuj i testuj model.

Umieść model i kod na swoim micro:bicie

W micro:bit CreateAI kliknij "Edytuj w MakeCode", aby zobaczyć kod projektu w edytorze MakeCode.

Możesz zmodyfikować kod lub wypróbować go taki, jaki jest. Podłącz pierwszy micro:bit za pomocą kabla USB, kliknij przycisk „Pobierz” na ekranie MakeCode i postępuj zgodnie z instrukcjami dotyczącymi przeniesienia do niego modelu AI i bloków kodu. Następnie pobierz na inny micro:bit.

Podłącz pakiet baterii do nadajnika micro:bita. micro:bit jako odbiornik możesz pozostawić podłączony do komputera lub podłączyć go do pakietu baterii. Teraz załóż sobie nadawca micro:bit i przetestuj go.

Jak działają bloki kodu

Po uruchomieniu programu grupa radiowa zostaje ustawiona na 52. Grupy radiowe są jak kanały, więc każdy micro:bit korzystający z tej samej grupy otrzyma wiadomość. Możesz użyć dowolnego numeru grupy od 0 do 255. Jeśli używasz tego projektu w klasie lub klubie kodowania, możesz zachęcić każdą parę lub grupę uczniów do używania innej grupy radiowej niż inne osoby w klasie.

Bloki „gdy ML... zaczyna” są uruchamiane, gdy model ML nadawcy micro:bit wykryje, że zacząłeś machać, klaskać lub pozostajesz w miejscu.

Jeśli klaszczesz, blok „gdy ML klaskanie zaczyna się” powoduje pojawienie się ikony znacznika na wyświetlaczu LED nadajnika micro:bit i wysłanie komunikatu radiowego „lightsOn” do odbiornika micro:bit. Jeśli machasz, blok „gdy ML machanie zaczyna się” powoduje wyświetlenie ikony krzyżyka na wyświetlaczu LED nadajnika micro:bit i wysłanie komunikatu radiowego „lightsOff” do odbiornika micro:bit.

Jeżeli pozostajesz w bezruchu lub nadawca micro:bit nie rozpoznaje Twoich ruchów, wyświetlacz LED gaśnie, i żadna radiowa wiadomość nie zostaje wysłana.

Bloki „gdy otrzymano radio” włączają wszystkie diody LED na odbiorniku micro:bit, jeśli odebrany zostanie komunikat „lightsOn” i czyszczą ekran, jeśli odebrany zostanie komunikat „lightsOff”.

Bloki „gdy otrzymano radio lightsOn/lightsOff” pochodzą z rozszerzenia MakeCode zwanego „Transmisja radiowa (Radio broadcast)”. Jeśli chcesz sam zakodować ten projekt, możesz znaleźć bloki klikając na „Rozszerzenia”, a następnie wybierając „Radio broadcast”.

Ewaluacja

Jak dokładnie przełącznik światła reaguje na Twoje ruchy, włączając i wyłączając światło? Jak mógłbyś to poprawić, w razie potrzeby?

Jak przydatne byłoby to urządzenie w prawdziwym życiu? Jak to wypada w porównaniu ze zwykłym przełącznikiem światła?

Krok 3: Rozszerzenie

• Możesz rozświecić pokój umieszczając ten sam kod na wielu micro:bitach. Trzymaj inne micro:bity w bezruchu, gdy ktoś porusza innym, aby je włączać lub wyłączać.
• Dodaj czwartą czynność, która powoduje, że odbiornik micro:bit wyświetla przyciemnione światła. Użyj bloku "ustaw jasność", znajdującego się w sekcji LED pod "Więcej".