[转载]Google AIY Vision Kit，成就人工智能Maker（上）
近年就人工智能這個議題，在報章雜誌，或各式各樣的研討會中，也能夠找到與人工智能有關的討論；加上數年全球揭起Maker風，世界各地都大量地使用各種不同的電子開發版例如Micro bit、Arduino或樹莓 派等，製作出多樣化的Maker專案。兩者結合，可考慮用Google AIY Project進行製作，畢竟AIY簡單易用，適合學生以及Maker將人工 智能的技術應用到自己製作的作品。以下是我們學校製作相關設計作品的心得及經歷。
如果曾經嘗試學習人工智能技術，一定會瀏覽過有關Python程式或Tensorflow的資料。從安裝、設定、和寫程式建立人工智能模型等，對一般用家而言，可能會感到困難，尤其是後期設立的TensorFlow Playground，實在不見得容易明白和使用。
TensorFlow Playground
http://playground.tensorflow.org
畢竟人工智能技術是由數學理論課程所延伸，例如高等數學、線性代數、概率與統計學等發展出來。故此要發展學 習人工智能技術，首先要對數學有一定程度的認識，換而言之，對於一些沒有高等數學的人士較難上手。Google AIY Project的理念就是想將這些艱深的部分去除，讓沒有此類學習背景的普羅大眾也可以運用套件製作自己的專案，讓大家以簡易方法體驗人工智能。
自製人類偵察器
我們學校的專案是利用AIY Vision Kit影像套件，製作出「人類偵察器」，情景有點像電影「捉鬼敢死隊」中的幽靈探測器。整個習作是利用AIY Vision Kit裡的鏡頭作為輸入，通過影像辨識在鏡頭中是否有人面的存在，繼而驅動伺服馬達，驅動指針指顯示有沒有人。先為大家介紹套件中的預設程式，試用後，再改良預設程式成為自己的專案。
人類偵察器完成品。
作品運用AIY Vision Kit
在「人類偵察器」中，使用AIY Vision Kit version 1.1，而套件裏已經包含所需的電子零件，包括Raspberry Pi Zero WH、Vision Bonnet和Raspberry Pi Camera v2鏡頭等配件。另外，因應人類偵察器，另行購置一個伺服馬達，以及製作外觀的物料，而我們選擇了木條和木板。
接著是組裝AIY Vision Kit，會組裝的version 1.1套件。至於此方面詳細裝嵌方法和基本設定，大家可以瀏覽AIY官方網站，內有詳盡指引。官方網站指出大概1.5小時可以完成整個裝嵌，非常簡易。套件中，包括一張已經預載AIY系統的Micro SD card，但由推出至今，或許已有更新版本，而網站也有提醒可以到GitHub下載最新的系統映像 ，並燒錄到SD卡中，務求令系統運作時有最佳效果。
AIY官方網站
https://aiyprojects.withgoogle.com
Raspberry Pi Zero WH
Vision Bonnet
Raspberry Pi Camera v2
伺服馬達SG90
裝嵌時的注意事項
因為AIY Vision Kit套件的體積個非常小巧，預設所有零件會藏在盒件裡，故此當中的接駁線需要扭曲，以配合其他零件位置，尤其要注意的是Vision Bonnet、 Raspberry Pi Zero WH 和 Raspberry Pi Camera v2他們之間的接駁線需要多次扭曲。亦因此，他們很容易因扭動的彈性而鬆脫，以致接觸不良，零套件不能運作，筆者就花了很多個小時，才查找此原因。
AIY Vision Kit線材緊密，大家需要特別注意是否會導致鬆脫，而引致接觸不良。
連接AIY方式
當AIY套件已經完成裝嵌，就可以開始在套件上編寫程式。編寫程式有兩種方法，一是使用平板電腦或智能手機到Google Play Store下載及安裝AIY Projects App，然後用App編程，再將程式經Wi-Fi上載至硬件。
方法二是將屏幕、滑鼠和鍵盤連接到AIY套件，就如一般的電腦，直接操控。筆者較為喜歡方法二，因為操控方面比較直接。但如果讀者覺得要將套件連接至屏幕及滑鼠等周邊設備，感到十分不便，可考慮使用一些遠端操作軟件，例如VNC Viewer等，以便在另一部電腦登入並操控AIY套件，全程免插線，省去很多麻煩。
用App也可進行編程。
讓AIY連接屏幕、滑鼠及鍵盤，直接操作。
試玩示範程式
接下來，我們就可以嘗試套件中的預設程式。每次當AIY的系統啟動時，他會自動啟動Joy Detector Demo，只要將鏡頭對向展出笑容的人面，套件上的LED燈就會轉為黃色，非常有趣。此時，你已經在使用人工智能中的機械學習模型，模型會分析影像中的人面是否有笑容，從而再決定下一步的動作。
接著就是學習將程式終止下來，日後才可以運行自己設計的程式。我們需要在Terminal中輸入下列的指令，便能夠將這程式終止下來，下次系統啟動時，就不會自動運行。
指令：sudo systemctl disable joy_detection_demo
學生正進行測試Joy Detector Demo。
初步概念及測試完成，接下來會開始進一步改裝。
作者簡介
明愛胡振中中學
資訊及通訊科技科科主任
莊慶榮
任教ICT 及數學科，於大學修讀工程學科，對科技、數學及電腦學科有濃厚興趣，喜愛思考各種知識的綜合應用，期待為學生帶來學習上的刺激。
Google AIY系列产品香港售卖地址：https://store.gravitylink.com
如果曾經嘗試學習人工智能技術，一定會瀏覽過有關Python程式或Tensorflow的資料。從安裝、設定、和寫程式建立人工智能模型等，對一般用家而言，可能會感到困難，尤其是後期設立的TensorFlow Playground，實在不見得容易明白和使用。
TensorFlow Playground
http://playground.tensorflow.org
畢竟人工智能技術是由數學理論課程所延伸，例如高等數學、線性代數、概率與統計學等發展出來。故此要發展學 習人工智能技術，首先要對數學有一定程度的認識，換而言之，對於一些沒有高等數學的人士較難上手。Google AIY Project的理念就是想將這些艱深的部分去除，讓沒有此類學習背景的普羅大眾也可以運用套件製作自己的專案，讓大家以簡易方法體驗人工智能。
自製人類偵察器
我們學校的專案是利用AIY Vision Kit影像套件，製作出「人類偵察器」，情景有點像電影「捉鬼敢死隊」中的幽靈探測器。整個習作是利用AIY Vision Kit裡的鏡頭作為輸入，通過影像辨識在鏡頭中是否有人面的存在，繼而驅動伺服馬達，驅動指針指顯示有沒有人。先為大家介紹套件中的預設程式，試用後，再改良預設程式成為自己的專案。
人類偵察器完成品。
作品運用AIY Vision Kit
在「人類偵察器」中，使用AIY Vision Kit version 1.1，而套件裏已經包含所需的電子零件，包括Raspberry Pi Zero WH、Vision Bonnet和Raspberry Pi Camera v2鏡頭等配件。另外，因應人類偵察器，另行購置一個伺服馬達，以及製作外觀的物料，而我們選擇了木條和木板。
接著是組裝AIY Vision Kit，會組裝的version 1.1套件。至於此方面詳細裝嵌方法和基本設定，大家可以瀏覽AIY官方網站，內有詳盡指引。官方網站指出大概1.5小時可以完成整個裝嵌，非常簡易。套件中，包括一張已經預載AIY系統的Micro SD card，但由推出至今，或許已有更新版本，而網站也有提醒可以到GitHub下載最新的系統映像 ，並燒錄到SD卡中，務求令系統運作時有最佳效果。
AIY官方網站
https://aiyprojects.withgoogle.com
Raspberry Pi Zero WH
Vision Bonnet
Raspberry Pi Camera v2
伺服馬達SG90
裝嵌時的注意事項
因為AIY Vision Kit套件的體積個非常小巧，預設所有零件會藏在盒件裡，故此當中的接駁線需要扭曲，以配合其他零件位置，尤其要注意的是Vision Bonnet、 Raspberry Pi Zero WH 和 Raspberry Pi Camera v2他們之間的接駁線需要多次扭曲。亦因此，他們很容易因扭動的彈性而鬆脫，以致接觸不良，零套件不能運作，筆者就花了很多個小時，才查找此原因。
AIY Vision Kit線材緊密，大家需要特別注意是否會導致鬆脫，而引致接觸不良。
連接AIY方式
當AIY套件已經完成裝嵌，就可以開始在套件上編寫程式。編寫程式有兩種方法，一是使用平板電腦或智能手機到Google Play Store下載及安裝AIY Projects App，然後用App編程，再將程式經Wi-Fi上載至硬件。
方法二是將屏幕、滑鼠和鍵盤連接到AIY套件，就如一般的電腦，直接操控。筆者較為喜歡方法二，因為操控方面比較直接。但如果讀者覺得要將套件連接至屏幕及滑鼠等周邊設備，感到十分不便，可考慮使用一些遠端操作軟件，例如VNC Viewer等，以便在另一部電腦登入並操控AIY套件，全程免插線，省去很多麻煩。
用App也可進行編程。
讓AIY連接屏幕、滑鼠及鍵盤，直接操作。
試玩示範程式
接下來，我們就可以嘗試套件中的預設程式。每次當AIY的系統啟動時，他會自動啟動Joy Detector Demo，只要將鏡頭對向展出笑容的人面，套件上的LED燈就會轉為黃色，非常有趣。此時，你已經在使用人工智能中的機械學習模型，模型會分析影像中的人面是否有笑容，從而再決定下一步的動作。
接著就是學習將程式終止下來，日後才可以運行自己設計的程式。我們需要在Terminal中輸入下列的指令，便能夠將這程式終止下來，下次系統啟動時，就不會自動運行。
指令：sudo systemctl disable joy_detection_demo
學生正進行測試Joy Detector Demo。
初步概念及測試完成，接下來會開始進一步改裝。
作者簡介
明愛胡振中中學
資訊及通訊科技科科主任
莊慶榮
任教ICT 及數學科，於大學修讀工程學科，對科技、數學及電腦學科有濃厚興趣，喜愛思考各種知識的綜合應用，期待為學生帶來學習上的刺激。
Google AIY系列产品香港售卖地址：https://store.gravitylink.com