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6 個令人驚嘆的 Raspberry Pi AI 項目

隨著人們探索使用這些工具創建視覺和文本內容的可能性,人工智能,確切地說是生成型人工智能,最近突然流行起來。這種機器學習模型通常在非常昂貴的設備上運行,因為它們需要大量的存儲空間和計算資源。

隆重推出 Raspberry Pi 4,這是一款價格實惠且緊湊的計算解決方案,零售價僅為 35 美元。儘管配備了相對較弱的圖形處理單元(GPU),但這種創新設備仍然適合某些人工智能任務。

Mycroft/Picroft:個人人工智能語音助手

Mycroft 提供了一個多功能的開源解決方案,可以與亞馬遜的 Alexa、谷歌 Assistant 和蘋果的 Siri 等流行的語音助手相媲美。這項創新技術使用戶能夠與他們選擇的虛擬助手進行交互,同時保持對其個人數據的完全控制。此外,Mycroft 與各種設備兼容,包括 Android 手機、筆記本電腦,甚至 Raspberry Pi,為那些尋求更謹慎、更安全的通信方式的用戶提供可定制的功能。因此,個人可以通過整合 Mycroft 來構建自己的私人 Raspberry Pi 供電的智能揚聲器。

Picroft 是一款精心設計的語音助手軟件應用程序,專為在 Raspberry Pi 系列設備上無縫操作而定制。它利用 Raspberry Pi OS Lite 的強大功能作為基礎,並且可以通過將其刻錄到兼容的 microSD 卡上來輕鬆安裝。要利用這一創新解決方案,除了高品質 USB 麥克風和標準 3.5 毫米音頻插孔或合適的 USB 揚聲器系統之外,您還需要一張容量至少為 8 GB 的可靠 microSD 卡。

在 Raspberry Pi 上僅安裝 Mycroft AI 的前端組件的過程需要與位於 home.mycroft.ai 的後端服務器進行交互,以便虛擬助手功能能夠完全運行。雖然嘗試獨立託管 Mycroft 可能是可行的,但這樣做會帶來重大的技術障礙,需要大量的專業知識和努力才能克服。

儘管是一個開源項目,但 Mycroft 在功能方面比其他替代方案具有一定的優勢。其中一個優勢是它能夠通過所謂的“技能”支持附加功能,這些功能本質上是與虛擬助手集成的應用程序。默認技能使用戶能夠執行設置鬧鐘、錄製音頻和控制音樂播放等任務。此外,人們還可以從市場獲得更多技能,甚至開發定制技能。

OpenCat:四足寵物機器人

OpenCat 利用 Raspberry Pi 和 Arduino 的功能,提供了一個開源平台,用於構建類似於 Boston Dynamics 開發的四足寵物。與利用輪式運動相反,這些機器人配備了四個肢體,使它們在穿越不規則地形時具有更強的多功能性。該框架的適應性超出了 STEM 教育範圍,涵蓋了機器人教學、物聯網應用和機器人調查。

該項目仍處於早期階段,主要適合具有所需硬件組裝和編程技能的高級製造商。可以從 Petoi 購買貓或狗形式的預組裝套件(稱為 Nybble 和 Bittle,分別售價 284 美元和 256 美元),但一些製造商已在 [ 3D 打印機器人寵物 ] 上部署了 OpenCat 軟件(https://www.youtube.com/watch?v=AR–uTuegjg) 。

OpenCat 機器人採用了名為 NyBoard 的基於 Arduino 的創新系統,該系統具有多種功能,例如為伺服電機提供能量、促進無線通信、保持平衡、檢測紅外信號以及為安裝 Raspberry Pi 擴展模塊提供平台。增強這種先進的四足機器人設備的能力。

DeepPiCar:自動駕駛汽車

如今,完全自動駕駛汽車仍然是一個幻想,但我們已經達到了自動駕駛五個級別中的第二個級別。特斯拉和谷歌等公司正在努力打造第一輛完全自動駕駛汽車,它們都採用了與 DeepPiCar 類似的技術。

DeepPiCar 是由 David Tian 發起的一項創新自動駕駛汽車計劃,它利用了 Raspberry Pi、TensorFlow、SunFounder 的 PiCar V 套件和 Google 的 Edge TPU 協處理器的功能。該項目是人工智能進步如何應用於交通運輸的一個值得注意的例子。該項目的硬件總投資約為 250 至 300 美元,展示了經濟實惠且先進的汽車技術的潛力。

該機器人汽車能夠進行車道檢測和跟踪、交通標誌檢測以及行人處理。 David 在 Medium 上的系列 中描述了硬件和軟件設置。這是一個具有挑戰性的項目,但它提供了進入深度學習和自動駕駛的好方法。

OpenCV 是一個廣泛的開源軟件框架,涵蓋計算機視覺和機器學習功能,專門為跨各種平台執行實時操作而開發。這個多功能工具包支持多種編程語言,可供世界各地的開發人員使用。憑藉其即時處理視覺信息的能力,OpenCV 使 Raspberry Pi 能夠使用其集成攝像頭模塊實時檢測和分類物體和生物。要利用此功能,必須首先在 Raspberry Pi 系統上安裝必要的軟件,然後連接兼容的相機模塊以方便圖像採集。

Core Electronics 提供的這一教育資源深入探討了配置全面的 OpenCV 設置以識別動物和無生命物體的複雜性,以及完善程序參數以專門針對某些項目而忽略不相關的項目。該指南使用了備受推崇的 COCO 數據集庫,但用戶也可以使用符合其要求的任何替代的現有數據集集合。

使用 Raspberry Pi Pico 和 Edge Impulse 進行手勢識別

利用 Edge Impulse,人們可以毫不費力地指示模型識別一系列手勢,包括揮手、指指點點和鼓掌。在訓練階段之後,該技術允許指揮各種項目,例如激活燈或發出聲音效果。

目前的手勢識別項目同時利用了 Raspberry Pi Pico 和 Edge Impulse,提供了一種將交互元素融入各種工作的絕佳方法。此外,該系統依賴於集成的 MPU6050 傳感器,該傳感器包含用於捕獲和解釋手部運動的加速計和陀螺儀功能。要進一步了解該技術的實現,請參閱提供的 Hackster 教程(可通過上述鏈接訪問),其中您將找到訓練能夠處理上述傳感器數據的模型的說明,以及有關部署所述傳感器的信息模型到Raspberry Pi Pico平台上。

VoiceGPT:語音助手 \+ ChatGPT

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本項目融合了生成聊天機器人和交互式數字助理的原理,以產生能夠處理聽覺查詢並提供連貫響應的實用程序。這些響應由 ChatGPT 合成,並通過 Google Cloud 的文本轉語音系統傳輸。那些不熟悉 ChatGPT 強大功能的人可以仔細研究它可以執行的各種任務,以獲得進一步的了解。

將 Raspberry Pi 4 與 USB 麥克風和揚聲器結合使用,可以實現語音助手的無縫操作,充分利用 ChatGPT 的功能。必要的項目腳本和隨附的軟件可以從提供的 GitHub 鏈接獲取。

讓您的 Raspberry Pi 參與人工智能競賽

Raspberry Pi 可能被認為體積較小且計算能力有限;然而,它仍然能夠實現人工智能領域的某些概念。前面提到的努力僅僅是廣泛的潛在應用的例證。通過發揮想像力和編碼能力,可以利用 Raspberry Pi 開發切實可行的 AI 解決方案。