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:bita 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:bit 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 na 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 nadającego micro:bita. micro:bit jako odbiornik możesz pozostawić podłączony do komputera lub podłączyć go do pakietu baterii. Teraz załóż sobie micro:bit będcy nadawcą 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. If you are using this project in a class or coding club, you might like to encourage each pair or group of students to use a different radio group from others in the class.

The 'on ML... start' blocks are triggered when the sender micro:bit’s ML model decides you have started waving, clapping or being still.

If you are clapping, the ‘on ML clapping start’ block causes a tick icon to appear on the LED display of the sender micro:bit and the radio message ‘lightsOn’ to be sent to the receiver micro:bit. If you are waving, the ‘on ML waving start block’ causes a cross icon to appear on the LED display of the sender micro:bit and the radio message ‘lightsOff’ to be sent to the receiver micro:bit.

If you are still or the sender micro:bit can’t recognise your movements, the LED display is cleared and no radio message is sent.

The ’on radio received’ blocks turn on all the LEDs on the receiver micro:bit if a message is received saying ‘lightsOn’ and clear the screen if a message is received saying ‘lightsOff’.

The ‘on radio received lightsOn / lightsOff’ blocks are from a MakeCode extension called ‘Radio broadcast’. If you want to code this project yourself, you can find the blocks by clicking on ‘Extensions’ then choosing ‘Radio broadcast’.

Ewaluacja

How accurate is the light switch in turning on and off in response to your movements? How could you improve it, if needed?

How useful would this device be in real life? How does it compare to a regular light switch?

Krok 3: Rozszerzenie

• You could light up a room by putting the same code on multiple micro:bits. Keep the other micro:bits still while someone moves another to turn them all on or off.
• Add a fourth action which causes the receiver micro:bit to show dimmed lights. Use the ‘set brightness’ block, found in the LED section under ‘More’.