機器學習進階

第一節

請學生於下課時間到電腦教室準備利用Teachable Machine 拍攝有戴口罩、沒戴口罩、口罩未戴好及沒有人的狀態4種資後,下載每類的照片,將資料交到共用資料夾。另教師於午休時間帶領一個班級,每個人帶著手機,教師分配任務給同學,分別拍攝上述資料,回家後將資料交到共用資料夾。教師將所收集到的4類過濾後進行訓練,將訓練好的資料上傳給到google雲端。

本節以同學學過的scratch為基礎,開始進行AI的運用,首先教師先說明在資料的收集過程,有的人不小心將資料放錯資料夾,老師過濾資料花了很多的時間。在訓練階老師開了200期和2000週期,結果200週期能進行判斷,2000週期不能判斷,最後介紹如何上傳雲端,同學如果有興趣可以回家測試。

此次的scratch 程式只能採目線上的延伸版,所以網路頻寬很重要,雖然有點卡,但大部份的同學都能順利的連接到訓練好的資料。

線上scratch延伸程式說明

連結訓練好的AI分類

寫程式進行判斷

進行scratch程式設訊AI影像擴充程式說明,接著進行訓練類別連接,大部份的學生都能連接成功,只有少部份的需要協助。

連結成功後,再擴充文字轉語音功能,進行簡單的測試,當機器出現文字和聲音時學生都覺得非常有趣。

最後說明這個系統可以放在超商門口,如果有戴口罩才能進入,否則提醒顧客要載口罩,否則不準進入,配合大門的開關,才不會發生店員因為要求顧客戴口罩才能購物,而被殺害的憾事。

再次提醒學生本訓練後的系統,只適用教育範圍,真正能商用的機器放置大賣廠的入口,有空您可以去參觀,商用的系統是經過不斷的訓練與修正,且在強大的硬體與工程師團隊才能研發成功。

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第二節課

進行Teachable Machine 聲音專案功能,教學生如何操作聲音專案的操作方法,需有背景噪音,背景噪音不能太安靜,可以錄制一般有人在講話的情況,講話的內容最好不要有類別的內容。

聲音專案實作

非監式學習解說

非監式學習使用使例說明

學生進行聲音專案實作,本專案有4個聲音標籤前進、後退、往左、向右,將在下1個專案聲控迷宮使苜。教師解䆁為什麼不用右轉及左轉標籤,因為已經先在Teachable Machine平臺使用過,如果用左右轉標籤,機器辨度效果較差。

學生錄好聲音資料後準備開始訓練,本次採用100週期訓練,在訓練的空檔教師講解非監督機器學習,使用演算法流程圖講解,學生對於監督式與非監督式學習已建立初步的概念,再利用影片講解Q- 學習 ,學生較能明瞭把資料輸入機器,為什麼它會向動分類。

聲音專案訓練完畢,學生開始測試聲音辨識效果,教師檢視每位學生成效,發現聲音辨識較差的同學,用此為教學範例,解說那1個標籤效果比較差,可以將此類標籤移除,重新建立資料並訓練。當測試效果比較好,請學生將訓練好的模型進行匯出,存檔做為聲控迷宮使用。

到https://stretch3.github.io/平臺操作,將訓練結果匯入,進行簡單程式設計,測試聲控效。

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聲控角色解說

指導影像和聲音磚塊是不同的磚塊

迷宮角色佈建

開始解說迷宮程式,因為七年級學生對於scratch程式觀念薄弱,所以從背景、角色整個應用程式的操作介面都再複習1次。開始佈置迷宮背景及建立角色,調整角色造型、大小及方向等。

進行存檔解說,請學生一定按步驟執行,並確實存檔成功,才可以關閉網頁平臺,下次上課才能接著操作。

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節課

  1. 進行迷宮程式訊息角色繪製,為了讓大部份的學生能跟上,花了比較久的時間。

  2. 訊息角色程式設計。為了讓訊息閃爍,並讓學生認識幻影功能?教師解釋它就是透明度,操作過程,有些學生未注意,常常選到預設值顏色,請設計好的同學協助排除錯誤。

  3. 再次講解老鼠進來流程,是由遊戲使用者自行決定,要從何處開始。

  4. 此次因為老鼠點進來的方向要由亂數決定,因此講解隨機亂數及陣列觀念,大部份的學生建立這兩個觀念。

  5. 學生製作老鼠由使用者決定迷宮黑色位置,進行等待判斷時常發生如果不是藍才能點,常會寫成藍色才能點,或者把滑鼠且非藍色寫成點滑鼠或非藍色的狀況。

  6. 大部份的學生在這一節課都能完成老鼠由使用者決定要在何處出現。未完成者由完成者學生指導,只剩1~2位無法完成。

檔案下載

陣列清單建立

請同學協助處理錯誤

第五節課