Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 AI 影像辨識學機器學習

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施威銘研究室
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具体描述

  不同於常見機器學習皆是由 Python 語言實作, 本書使用 JavaScript 語言於瀏覽器實作機器學習, 搭配著名的 JS 機器學習函式庫 ml5.js 可以更快速且便利地達成 AI 網頁應用, 對於許多熟悉 JS 語言的前端工程師或使用者更為親近, 實驗過程使用 p5.js 程式庫, 讓沒有太多程式設計基礎的使用者也可以更輕鬆將結果視覺化, 再搭配使用 p5.js web editor 線上開發環境, 只需要使用瀏覽器就可以開始輕鬆設計網頁, 不需要在自己的主機建構繁瑣的開發環境, 再搭配 Python 編寫控制板程式, 將應用結合至感測器或實體輸出裝置, 實現更完整的機器學習應用實例。
 
  本書一開始會先介紹機器學習概念與 p5.js web editor 線上開發環境基本操作, 接著直接體驗使用 ml5.js 中的現有模型, 實作可以辨識特定物件的影像分類器。
 
  除了網頁實作神經網路外, 可再串連硬體控制板, 藉由控制板輸出預測結果, 比如使用物件偵測來判斷是否有人出現, 對應的 OLED 顯示器模組就會出現迎賓文字或相關訊息;或是語音辨識讓玩家用語音來控制遊戲, 遊戲結束後會通知控制板啟動振動馬達回饋給玩家。
 
  最後會使用 ml5 程式庫實際訓練自己的神經網路模型, 首先為利用控制板蒐集感測器資料, 再透過神經網路訓練解決迴歸問題, 如藉由溫度感測器的訊號, 找出感測值與實際溫度的關係, 做出自製即時電子溫度計, 再結合可以即時顯示畫面去背效果的 U-Net 模型, 就可以使用環境溫度來改變虛擬背景特效。
 
  接著為解決分類問題的神經網路, 使用現成的 Facemesh 模型找出臉部特徵點, 分別蒐集臉部不同的角度資料進行訓練, 最終得到一個可以辨識是否打瞌睡的模型, 再串接實體蜂鳴器在打瞌睡時, 發出警報聲提醒使用者。
 
  最後訓練的神經網路為卷積神經網路, 透過蒐集配戴口罩與否的不同照片作為訓練資料, 經過卷積神經網路訓練後, 就可以用此模型來判斷畫面中的人是否有正確配戴口罩, 再結合模擬門鎖的伺服馬達, 建構出一套口罩門禁系統的概念。
 
  本產品除實驗手冊外,實驗過程中有任何問題或是建議都可以在 Facebook 粉絲專頁《旗標創客‧自造者工作坊》中留言,即有專人為您服務。
 
  本產品 Windows / Mac 皆適用 
  操作本產品需要視訊鏡頭及麥克風 (筆電內建或 USB 外接 webcam 皆可)
 
本書特色
 
  ● 用 JavaScript 升級網頁添加機器學習能力
  ● 結合硬體展現機器學習成果實作物聯網應用
  ● 從感測器蒐集資料、訓練模型到應用完整學習
好的,下面是根据您的要求撰写的一份图书简介,内容侧重于与您提供的书名《Flag’s 創客‧自造者工作坊 用 AI 影像辨識學機器學習》无关的领域,力求详细且自然流畅,不带有任何AI生成的痕迹。 --- 《深海秘境:失落文明的航海日志与海洋生态学研究》 作者: 艾伦·范德比尔特 (Allan Vanderbilt) 出版社: 蓝鲸文化出版集团 出版日期: 2024年10月 --- 内容简介 《深海秘境:失落文明的航海日志与海洋生态学研究》是一部融合了历史探险、海洋考古、深海生物学以及环境伦理学的跨学科巨著。本书不仅是对未知海域的探索,更是一次对人类文明深层记忆的打捞,以及对地球生命系统复杂性的深刻反思。 本书的核心内容围绕着对“塞壬海沟”——一个位于南太平洋深处,地质活动稳定却从未被现代科技完全绘制的海域——的数次远征展开。作者艾伦·范德比尔特,一位享誉国际的海洋地质学家兼历史学家,带领读者穿越时空,揭示了围绕这片深海区域流传已久的传说与未解之谜。 第一部:航海日志的重构与失落文明的线索 在本书的开篇部分,范德比尔特教授团队通过对一艘十九世纪末期沉没的探险船“奥德赛号”残骸的成功打捞,获得了迄今为止最重要的发现:一套保存异常完好的航海日志和一系列绘制精细的古代星象图。这些文献指向一个惊人的可能性——在冰河时期末期,一个高度发达的、被现代史学界完全忽略的海洋文明可能曾存在于太平洋中部的岛链区域。 范德比尔特教授以严谨的史学考证方法,将日志中模糊的地理描述与现代声纳扫描数据进行交叉比对。他详细阐述了如何解读日志中使用的古老航海术语,如“潮汐之眼”、“月影之径”等,并将其转化为精确的全球定位坐标。特别值得一提的是,书中详尽记录了团队利用深海遥控潜水器(ROV)对特定海域进行的首次视觉勘测,发现了由某种非自然材料构筑的规则性结构,这些结构被初步命名为“构造体A”。 第二部:塞壬海沟的地球物理学解析 在历史线索的指引下,本书深入探讨了塞壬海沟独特的地质构造。范德比尔特教授团队利用先进的地震层析成像技术,揭示了海沟下方深层地幔的异常活动模式。与一般海沟不同,塞壬海沟表现出异常稳定的热液喷口分布和极低的板块俯冲速率,这种地质环境为长期、稳定的生物群落演化提供了理想的“时间胶囊”。 书中包含大量精细的地球物理数据图表,解释了该区域磁场异常的成因,并提出了关于古代文明如何可能利用这些天然地质能量进行建筑和生活的基础性猜想。书中还收录了对“构造体A”进行初步物理成分分析的结果,虽然结果尚未最终确定,但初步分析排除了已知的火山岩和沉积岩结构,指向一种高密度、耐腐蚀的合金的可能性,极大地激发了考古学界的讨论。 第三部:深渊生物群落的惊人发现 本书的亮点之一是关于塞壬海沟生态系统的详尽描述。由于其独特的深水地质环境,该海沟孕育了一个与周边海域完全隔离的、令人瞠目结舌的生物多样性热点。范德比尔特教授团队首次记录并分类了超过一百五十种新的深海物种。 这些物种展现出令人惊叹的适应性进化特征:从能适应极高压力的、具有半透明骨骼的巨型软体动物,到依赖深海化学合成而非光合作用构建食物链的微生物群落。书中以艺术家的细腻笔触和科学家的严谨态度,描绘了“荧光水母森林”和“硅基藻华”等壮观的深海景观。特别关注了生态系统中“共生链”的复杂性,揭示了生命在极端环境下的脆弱与坚韧。 第四部:环境伦理与未来海洋探索的责任 随着对塞壬海沟了解的加深,范德比尔特教授将讨论的焦点转向了人类对深海环境的伦理责任。本书探讨了在发现潜在的考古遗址与保护独特的、未经干扰的生态系统之间如何取得平衡。 作者尖锐地指出,任何形式的深海资源开采或过度考古发掘,都可能对这些历经数百万年形成的脆弱生态造成不可逆的破坏。书中呼吁国际社会建立更严格的深海保护区(Marine Protected Areas, MPAs),并提出了一套基于“最小干预原则”的深海遗产保护框架。这部分内容是对当前全球深海采矿热潮的有力回应,强调了科学探索的边界与对自然的敬畏之心。 --- 本书特色 跨学科整合: 完美融合了海洋地质学、古代史、生物多样性研究和伦理哲学。 第一手资料: 详细披露了“奥德赛号”航海日志的翻译过程和关键发现。 视觉盛宴: 包含数百张高清的深海摄影作品、地质剖面图和生物手绘图谱。 前沿思考: 提出了关于史前海洋文明存在的颠覆性假说,并探讨了人类未来探索深海的道德指南。 《深海秘境》不仅仅是一本科考报告,它是一次关于我们共同星球最深处秘密的史诗般旅程,将引领读者重新审视人类文明的起源和地球生命的极限。 ---

著者信息

图书目录

CH01 機器學習簡介
CH02 建立 JavaScript 開發環境
CH03 認識 ml5.js
LAB01 MobileNet 模型應用 -- 影像分類器
LAB02 手勢小蜜蜂
CH04 控制板與 Python 簡介
LAB03 點亮 / 熄滅 LED
LAB04 閃爍 LED
CH05 物件偵測 -- 博物館管理員
LAB05 讀取按壓開關狀態
LAB06 傳送資訊 ( 控制板到瀏覽器)
LAB07 在 OLED 模組顯示文字
LAB08 物件偵測 -- 博物館導覽面板
CH06 語音辨識 -- Flappy Ball
LAB09 啟動振動馬達
LAB10 語音辨識
LAB11 語音控制遊戲 -- Flappy Ball
CH07 訓練自己的神經網路:迴歸問題 -- 動態背景
LAB12 讀取熱敏電阻分壓值
LAB13 即時溫度計_訓練模型
LAB14 即時溫度計_預測溫度
LAB15 UNET 去背神器
LAB16 溫度變化動態背景
CH08 訓練自己的神經網路:分類問題 -- 打瞌睡警報器
LAB17 FaceMash 3D 臉部採集
LAB18 打瞌睡分類器
LAB19 讓蜂鳴器發出警報
LAB20 打瞌睡警報器
CH09 訓練自己的神經網路:CNN -- 口罩門禁器
LAB21 口罩辨識
LAB22 控制伺服馬達
LAB23 口罩門禁系統
組裝產品料件:
D1 mini 相容板 1 片
OLED 螢幕模組 1 組
振動馬達模組 1 個
NTC 熱敏電阻 1 個
伺服馬達 1 個
無源蜂鳴器 1 個
按壓開關 2 個
麵包板 1 片
排針 1 排
公對公杜邦線 1 排
16K 歐姆電阻 1 個
Micro-USB 傳輸線 1 條

图书序言

  • ISBN:4712946750906
  • 規格:平裝 / 136頁 / 21 x 28.5 x 6.4 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

评分

這本書的書名用了“工作坊”這個詞,讓我聯想到這不是一本純理論的教科書,而更像是一本帶領讀者親自動手的實戰指南。這類型的書籍最怕的就是“紙上談兵”,光講概念不給實例,讀完還是霧裡看花。我希望它在每個章節的結尾,都能有一個可以立即驗證的小專案。而且,既然是針對“自造者”,我個人比較偏好使用開源、容易取得的硬體平台,這樣讀者在跟著做的時候,才不會因為找不到特殊的零組件而卡關。此外,對於初學者來說,環境建置往往是第一道難關,如果作者能提供一套清晰、一氣呵成的環境設定流程,並且預先處理好常見的套件衝突問題,那對讀者的體驗會是巨大的加分。畢竟,當讀者面對一堆編譯錯誤或者依賴性報錯時,很容易就打消繼續學習的念頭了,所以,完善的疑難排解章節,絕對是這種實作書籍的靈魂所在。

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這本書的排版和圖文比例,我覺得是蠻符合現代讀者習慣的。很多技術書都喜歡塞滿密密麻麻的文字,讀起來眼睛會很吃力,但這本似乎在視覺上做了不少考量。我預期裡面應該會用到大量的流程圖和步驟說明,這樣在跟著做專案的時候,就不會迷路。特別是提到“機器學習”這個關鍵詞,我猜測它在資料前處理的部分應該會花不少篇幅,畢竟“Garbage In, Garbage Out”,資料乾淨不乾淨,直接決定了模型的準確度。我很期待看到作者是如何處理真實世界中那些充滿雜訊的影像資料的,畢竟理論上的模型在現實世界中跑起來,總會遇到各種光線、角度不對的問題。如果作者能提供一些除錯(debugging)的實用技巧,那這本書的價值就會大大提升。另外,我個人對後續的部署部分也很有興趣,模型訓練好了之後,要怎麼把它穩定地跑在那些低功耗的裝置上,這中間的優化和取捨,通常是書本比較少著墨的環節,希望這本能補足這塊的缺憾。

评分

這本書的封面設計,嗯,蠻有意思的,用了比較活潑的色彩搭配,那個“創客‧自造者”的標題字體也很有設計感,看得出來作者是想吸引對動手實作有興趣的讀者。光看這個書名,我就能想像裡面肯定會有很多關於物聯網(IoT)啊、感測器啊、然後再結合一些基礎的電子學知識。不過,老實說,我個人比較偏愛那種從頭開始,把理論講得透徹,然後再慢慢帶入實作的書籍。這本看起來比較像是直接切入主題,對於完全沒有接觸過相關領域的新手來說,可能需要一點時間消化。我猜測裡面應該會包含一些開發板的使用教學,像是 Arduino 或者樹莓派之類的,畢竟要玩影像辨識,硬體基礎還是挺重要的。如果它能把那些複雜的演算法用比較生活化的例子來解釋,那就更棒了,畢竟很多技術書籍都會把那些數學公式寫得讓人望之卻步。總之,單從外觀和書名來看,它給我的感覺是偏向實戰型,適合已經有一定基礎,想要把 AI 應用到硬體專案上的朋友。

评分

從一個長期關注科技趨勢的角度來看,這本書的選題相當貼合當下的脈動。現在不管是工廠的自動化檢測,還是智慧家庭的安全監控,影像辨識都是核心技術之一。這本書如果能涵蓋到不同層級的應用場景,那就太好了。比方說,除了基礎的物體分類,如果能觸及到邊緣運算(Edge Computing)的優化策略,那就更具深度了。我猜測在軟體工具鏈的使用上,作者應該會傾向於介紹目前業界比較主流的框架,例如 TensorFlow Lite 或是 PyTorch Mobile,因為這些工具鏈才能真正讓模型在嵌入式系統上有效運作。台灣的硬體製造業基礎很雄厚,如果這本書能提供一些針對特定產業需求的客製化範例,例如瑕疵檢測或者產線上的視覺引導,那對於想轉型升級的工程師來說,簡直是及時雨。當然,軟硬體整合的挑戰永遠是最大的痛點,我希望書中能坦誠地討論在實際整合過程中會遇到的各種軟韌體衝突與效能瓶頸。

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讀完書名,我腦海中浮現出一些對於內容組織結構的猜想。我推測它應該會先從機器學習的基本概念開始,快速帶過,然後重點放在影像資料的預處理和特徵提取上,因為這部分直接影響到後續模型訓練的效率和準確性。再來,可能會深入探討幾種適用於影像辨識的深度學習模型架構,例如 CNN(卷積神經網路)的不同變體。不過,真正讓人好奇的是,它會如何巧妙地將這些 AI 模型嵌入到“創客”的實體專案中去。是透過串列埠(Serial Port)傳輸運算結果,還是直接在硬體上運行輕量級的模型?這個整合的細節,往往決定了一本技術書的實用價值高低。如果能提供不同等級的範例,例如入門級的簡單分類,到進階的即時物件追蹤,讓讀者可以根據自己的能力逐步挑戰,那麼這本書的生命週期和使用價值就會拉長很多,不會只是曇花一現的參考書。

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