[教育時光機 EP9] AI科技的時代！ Webduino x 語音辨識自拍神器

在1997 年深藍電腦打敗世界棋王，引領世界思考AI 未來發展方向。如今AI 人工智慧的新世代來臨，技術發展已經趨近成熟，例如智能家具、智慧駕駛、人臉辨識，已普遍應用於生活中，更有如Chat GPT的聊天機器人，每當使用者詢問問題時，AI會對輸入的內容進行理解並產生回覆。

如何妥善運用AI人工智慧這個「工具」使生活更便利，帶來正面貢獻，是當今人們的必修課程。‌‌今天就讓我們使用智高「#1206 AI人工智慧積木組」，一起透過AI主控盒創作屬於的自拍神器！

◆課前準備（15分鐘）

1. 教師可向學習者介紹#1206 AI智慧積木組的特色。

#1206 AI智慧積木組以智高AI 主控盒為核心，你可以使用其攝影鏡頭拍攝生活周遭的物品，並將照片上傳至Web:AI 線上平台，訓練智高AI 主控盒實現影像辨識、影像分類與物件等功能。隨著上傳的照片與訓練的次數越多，智高AI 主控盒將有更精準的辨識能力，親自實踐機器學習的AI技術。

2. 教師可向學習者介紹智高AI主控盒與18650鋰電池座使用方式

3. 準備模型所需零件

注意需自備18650 鋰電池！

◆示範模型製作（40分鐘）

可參考以下組裝步驟將模型一步步組裝。

步驟1：將兩個5x10孔長方框連接為一組，一共需要兩組，如圖所示。

步驟2：使用7孔圓角長條將兩個框架連接，連接的孔洞位置可依桌子大小作調整，如圖所示。

步驟3：將兩個5孔超長條放置於兩側框架底下，如圖所示。

步驟4：於智高AI主控盒背面加入兩個關節鍵，並放置於框架頂部，如圖所示。

步驟5：於7孔圓角長條後端加入5孔超長條，並放置紅綠燈泡。

步驟6：於後方框架放置18650電池座，並將燈泡、電池座與智高AI主控盒連接。

◆程式撰寫

步驟7：進入程式設計網頁，優先擴充智高功能積木、連結Wi-Fi與更新主控盒韌體。

程式設計網頁連結：https://webai.webduino.io/#/

主控盒韌體更新教學影片：https://youtu.be/jg0YLk8R4uY

Wi-Fi連線教學影片：https://youtu.be/32Z_JbBpHxo

◆程式邏輯

1. 開始執行程式時，啟動錄音函式，畫面會顯示請說拍照，對著主控盒喊拍照直到顯示錄音成功。

2. 當錄音完成後，將LCD畫面切換為拍照模式。

3. 當主控盒聽到「拍照」，即會拍攝照片並上傳，網頁互動區的小怪獸會呈現圖片的網址。

圖片中以6dc115為例，請輸入自己主控盒的Device ID。

4. 完整程式圖如下：

◆玩法

1. 開機後對著主控盒喊「拍照」，直到螢幕出現「錄音成功」。

2. 待鏡頭出現後對著主控盒喊「拍照」，網頁上的小怪獸會呈現照片網址。

3. 複製網址於瀏覽器中，即可下載照片。

4. 可懸掛於桌邊，垂直或水平皆可。

◆學生製作模型與遊玩（30分鐘）

1、 協助學生完成模型與程式編寫，教師適時提供協助即可。

2、 完成的學生可開始改造程式以增加變化性，例如：拍照時發出聲音，或是增加倒數功能。

◆總結與收拾（10分鐘）

1、 教師可於課程最後進行總結，介紹AI科技「機器學習」與「深度學習」的技術應用。

機器學習(machine learning) 基本定義是「不需要經過程式導引下，機器就具‌‌備學習能力」；因此必須不斷地將大量的資料輸入電腦，讓電腦產出分析或執‌‌行的結果。然而在物件辨識或行為的決策時，仍是需要由程式設計師事先告訴電腦「特徵值」與「最佳決策」的資訊。‌‌為了減少人為錯誤因素並達到真正的AI 技術，「深度學習」(deep learning)‌‌就此誕生，深度學習是讓電腦可以透過演算法自行分析資料找出「特徵值」，‌‌而不是由人類來決定特徵值。

2、 請學生拆解模型、分類並正確歸位，須提醒學生使用扳手拆除零件而非硬拆。

◆科學原理

此模型使用的程式指令為「語音辨識」。

語音辨識是指利用人工智能技術來識別和理解人類語音的能力。它基於深度學習和自然語言處理等先進技術，通過分析語音信號的頻率、音調、語速等特徵，將其轉化為可識別和理解的文本信息。
AI語音辨識的應用領域非常廣泛。在智能助手方面，像蘋果的Siri、亞馬遜的Alexa和谷歌的Google助手等已經成為了人們生活中的得力助手。

本模型透過語音辨識功能訓練AI主控盒辨識「拍照」的音波。當再次聽到拍照時，主控盒便會拍攝照片，並透過Wi-Fi上傳至網頁中。

◆後記

Chat GPT無疑是2022年最驚豔世人的AI科技，其強大的運算與成長能力讓人們見識AI科技的無限可能，也有越來越多產業使用AI科技協助繪圖、編寫程式、設計軟體等，AI的未來應用相當另人期待！

教育時光機已進入到現代AI世代，讓我們一起期待接下來的冒險吧！

關鍵字參考：

程式教育、AI、人工智慧、Chat GPT、機械學習、深度學習、語音辨識、自拍神器

課綱參考：

科-J-A3 利用科技資源，擬定與執行科技專題活動。

運 t-IV-1 能了解資訊系統的基本組成架構與運算原理。

運 r-V-3 能利用程式語言表達運算程序。

資 P-IV-1 程式語言基本概念、功能及應用。

設 k-IV-1 能了解日常科技的意涵與設計製作的基本概念。

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