الذكاء الاصطناعي مع Grove Zero و Codecraft (Scratch 3.0): 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

سنقوم في هذه المقالة ببناء ثلاثة مشاريع باستخدام وظائف الذكاء الاصطناعي في Codecraft ، وهي بيئة برمجة رسومية تعتمد على Scratch 3.0. تم تطوير برنامج Codecraft وصيانته بواسطة تعليم TinkerGen وهو مجاني للاستخدام.

أصبح الذكاء الاصطناعي ومجموعته الفرعية ، التعلم الآلي ، جزءًا لا يتجزأ من حياتنا في السنوات العشر الماضية. تتضمن المناهج الدراسية في العديد من البلدان المعرفة بالذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ، ولكن قد يكون من الصعب على المعلم العادي إنشاء مواد درس لتدريس هذا الموضوع بدون الأدوات المناسبة. يمكن أن يكون استخدام مكتبات التعلم الآلي ، حتى أكثرها سهولة في الاستخدام ، مثل Keras ، لبناء تطبيق يمكن للطلاب التفاعل معه ، مهمة شاقة وتستغرق وقتًا طويلاً. هذا هو المكان الذي قد تساعد فيه Codecraft - فهي تحتوي على مجموعة غنية من التطبيقات المدعومة بالتعلم الآلي التي يمكن للمدرس استخدامها لشرح وإثبات المفاهيم المتعلقة بالذكاء الاصطناعي. دعونا نلقي نظرة عليهم!

الخطوة 1: نظرة عامة على ملحقات AI

افتح محرر Codecraft عبر الإنترنت على

انقر فوق وضع المرحلة ثم إضافة زر ملحق في أسفل علامة تبويب التنقل بين الكتل.

سترى أن هناك ثلاثة ملحقات متاحة للذكاء الاصطناعي:

- الخدمات المعرفية --- نماذج التعلم الآلي لمعالجة تغذية الفيديو المباشر والصوت

- آلة قابلة للتعليم - يمكن استخدامها لتدريب نموذج التصنيف بالصور الملتقطة بالكاميرا

- الترجمة - تستخدم التعلم الآلي للترجمة

سنركز في هذه المقالة على الخدمات المعرفية واستخدام هذه الوظائف للتحكم في أجهزة Grove Zero. لا يزال الاتصال اللاسلكي بين الكمبيوتر و Grove Zero قيد التقدم وسوف أقوم بتحديث المقالة بمجرد توفرها. في الوقت الحالي ، سوف نستخدم الاتصال السلكي لتمرير الرسائل بين وحدة Grove Zero والكمبيوتر.

الخطوة 2: العب لعبة Space Invaders بأنفك

بالنسبة للمهمة الأولى ، سنستخدم وضع المرحلة فقط بدون أي أجهزة. لدى Codecraft الكثير من الأمثلة لبدء البرمجة - أحد هذه الأمثلة هو برمجة لعبة كلاسيكية من Space Invaders في وضع Codecraft Stage. سنقوم بتوسيع هذا المثال وإضافة القدرة على التحكم في المقاتل داخل اللعبة بأنفك باستخدام الخدمات المعرفية.

انقر على زر الأمثلة. افتح مثال SpaceInvaders. نحتاج فقط إلى تغيير الجزء المتعلق بالحركة. من أجل ذلك ، سنحصل على موضع x للأنف على الوجه الذي تم اكتشافه في بث فيديو مباشر ، واحفظه في نقاط البيع المتغيرة. ثم إذا كانت قيمة نقطة البيع أكبر من 50 ، فإننا ننقل مقاتلاتنا الفضائية إلى اليمين ، وإذا كانت أقل من -50 ، فإننا ننقل المقاتل إلى اليسار. هذه هي. حاول! إذا شعرت أن سرعة حركة المقاتل سريعة جدًا ، فيمكنك تغيير x بواسطة… block إلى رقم أصغر.

بعد ذلك سنقوم بتوسيع هذه الوظيفة للتحكم في سيارة Grove Zero وجعلها تتحرك للأمام / للخلف / لليسار / لليمين.

الخطوة 3: التحكم في سيارة Grove Zero باستخدام Codecraft AI

لنبدأ بكتابة الكود في وضع المرحلة - هذا هو الجزء المسؤول عن تحليل تغذية الفيديو وإخراج الأوامر إلى Grove Zero.

1) نقوم بتنفيذ الكود في لقطة الشاشة الأولى حتى يتم الضغط على زر المسافة. بعد ذلك نرسل أمر الإيقاف.

2) كرر من الداخل حتى الكتلة ، نتحقق من x-pos و y-pos لأنف الوجه المكتشف وحفظها في المتغيرات المقابلة.

3) إذا كانت القيمة المطلقة لـ x-pos أقل من 21 (بمعنى أنها بين -20 و 20 ، بالقرب من مركز الصورة) ، فإننا نواصل التحقق من y-pos لتحديد ما إذا كان يجب أن تتحرك السيارة للأمام أو للخلف

4) وإلا فإننا نتحقق مما إذا كانت السيارة يجب أن تتجه يسارًا أم يمينًا

الآن دعنا ننتقل إلى علامة تبويب الجهاز ونكتب رمزًا قصيرًا لسيارة Grove Zero. سنستخدم عندما أتلقى block ، وهو المسؤول عن تلقي أوامر البث الداخلي. يجب عدم الخلط بينه وبين عند استقبال الراديو ، والذي يستخدم لاتصالات Bluetooth. راجع لقطة الشاشة للحصول على التفاصيل ، الرمز بسيط إلى حد ما.

قم بتوصيل سيارتك Grove Zero المجمعة بالكمبيوتر واضغط على زر الاتصال في Codecraft. قم بالتبديل إلى وضع تصحيح الأخطاء عبر الإنترنت - والذي سيسمح لـ Grove Mainboard بتلقي أوامر البث عبر السلك. ثم انتقل إلى وضع المسرح واضغط على العلم. يجب أن تتحرك السيارة الآن ، حاول التحكم بها بأنفك:)

الخطوة 4: الخط التالي مع التحكم الصوتي

توجد خريطة في مجموعة أدوات السيارة Grove Zero ، وهي مخصصة في الأصل للعب لعبة Collect the Coins المصغرة. يمكننا إعادة تعيين الغرض منه لاستخدام التعرف على الصوت في Codecraft لإعطاء أوامر للسيارة بشأن طريقة تشغيل مفترق الطرق.

جزء وضع المرحلة هنا أقل تعقيدًا مما كان عليه في المثال السابق. ما نقوم به هو:

1) عند تلقي رسالة إذاعية ، اختر select_direction ، تعرف على جزء الكلام واحفظه في متغير النتيجة.

2) استمر في التعرف حتى تكون النتيجة غير معروفة.

3) قارن النتيجة بسلسلتين - "يسار" و "يمين". بث الرسالة المقابلة لسيارة Grove Zero.

الكود الذي يتم تشغيله في سيارة Grove Zero أكثر تعقيدًا بعض الشيء هذه المرة ، لكنه يتبع هذا المنطق في الأساس:

1) عند البدء ، بث الرسالة إلى الأمام

2) عند استلام رسالة إعادة توجيه ، ابدأ باتباع السطر. في حالة فقد الخط ، أوقف المحركات والبث

اختر الاتجاه. هنا يتم تنفيذ الكود في وضع المرحلة.

3) إذا تم استلام الرسالة المتبقية ، فابدأ في الانعطاف يسارًا ثم عد إلى وضع السطر التالي.

إذا تم استلام الرسالة بشكل صحيح ، فابدأ في الانعطاف لليمين ثم عد إلى وضع تتبع السطر.

الخطوة الخامسة: ما وراء الكواليس

يتم تشغيل جميع نماذج الشبكة العصبية المستخدمة في التطبيق أعلاه محليًا في متصفحك ، والتي تتمتع ببعض المزايا المميزة مقارنة بإرسال البيانات إلى السحابة للمعالجة: زمن انتقال أصغر وخصوصية أفضل. يتم استخدام عدد من الشبكات العصبية في الخدمات المعرفية - تصنيف الصوت لأوامر الكلام (، اكتشاف معالم الوجه ، التعرف على تعبيرات الوجه وتقدير العمر.

في هذه المقالة اكتشفنا الوظيفة الأساسية لإحدى ملحقات Codecraft AI - الخدمات المعرفية. هناك عدة طرق يمكنك من خلالها البناء على هذه الأمثلة لجعل التطبيقات أكثر متعة وإثارة!

إذا قررت تجربته ، سواء كان ذلك باستخدام Grove Zero أو مجرد استخدام وضع Stage ، فقم بالمشاركة في التعليقات أدناه. لمزيد من المعلومات حول سلسلة Grove Zero و Codecraft والأجهزة الأخرى للصانعين ومعلمي العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ، قم بزيارة موقعنا على الإنترنت ،

أنشأت TinkerGen حملة Kickstarter لـ MARK (Make A Robot Kit) ، وهي مجموعة روبوت لتعليم الترميز ، والروبوتات ، والذكاء الاصطناعي!