6 Projectos incríveis de IA para Raspberry Pi

A inteligência artificial, precisamente a do tipo generativo, registou recentemente um súbito aumento de popularidade à medida que as pessoas exploram as possibilidades de criar conteúdos visuais e textuais com estas ferramentas. Estes modelos de aprendizagem automática são normalmente executados em equipamentos muito dispendiosos, uma vez que exigem muito espaço de armazenamento e recursos informáticos.

Apresentamos o Raspberry Pi 4, uma solução de computação compacta e altamente acessível que é vendida por apenas 35 dólares. Apesar de estar equipado com uma unidade de processamento gráfico (GPU) relativamente fraca, este dispositivo inovador continua a ser adequado para determinadas tarefas de inteligência artificial.

Mycroft/Picroft: Personal AI Voice Assistant

O Mycroft fornece uma solução versátil de código aberto que rivaliza com os assistentes de voz populares, como o Alexa da Amazon, o Google Assistant e o Siri da Apple. Esta tecnologia inovadora permite aos utilizadores interagir com o assistente virtual da sua preferência, mantendo o controlo total sobre os seus dados pessoais. Além disso, o Mycroft é compatível com vários dispositivos, incluindo telemóveis Android, computadores portáteis e até Raspberry Pi, oferecendo uma funcionalidade personalizável para quem procura um meio de comunicação mais discreto e seguro. Como resultado, os indivíduos têm a capacidade de construir o seu próprio altifalante inteligente privado com Raspberry Pi incorporando o Mycroft.

O Picroft é uma aplicação de software de assistente de voz intrincada que foi concebida para funcionar sem problemas na família de dispositivos Raspberry Pi. Aproveita as poderosas capacidades do Raspberry Pi OS Lite como base, e pode ser facilmente instalado gravando-o num cartão microSD compatível. Para utilizar esta solução inovadora, é necessário um cartão microSD fiável com uma capacidade de, pelo menos, 8 gigabytes, para além de um microfone USB de alta qualidade e uma tomada de áudio padrão de 3,5 mm ou um sistema de altifalantes USB adequado.

O processo de instalação apenas do componente de frontend do Mycroft AI num Raspberry Pi necessita de interação com o servidor de backend, que está localizado em home.mycroft.ai, para que a funcionalidade do assistente virtual esteja totalmente operacional. Embora possa ser viável tentar alojar o Mycroft de forma independente, fazê-lo apresenta obstáculos técnicos significativos que exigem conhecimentos e esforços consideráveis para serem ultrapassados.

O Mycroft tem algumas vantagens em relação a outras alternativas em termos de características, apesar de ser um projeto de código aberto. Uma dessas vantagens é a sua capacidade de suportar funcionalidades adicionais através das chamadas “competências”, que são essencialmente aplicações integradas no assistente virtual. As competências predefinidas permitem aos utilizadores executar tarefas como definir alarmes, gravar áudio e controlar a reprodução de música.Além disso, é possível obter mais competências no mercado ou mesmo desenvolver competências personalizadas.

OpenCat: Robô quadrúpede para animais de estimação

Utilizando as capacidades do Raspberry Pi e do Arduino, o OpenCat apresenta uma plataforma de código aberto para a construção de animais de estimação quadrúpedes semelhantes aos desenvolvidos pela Boston Dynamics. Em vez de utilizarem locomoção com rodas, estes robots estão equipados com quatro membros, o que lhes confere uma maior versatilidade na navegação em terrenos irregulares. A adaptabilidade desta estrutura estende-se para além da educação STEM, abrangendo o ensino da robótica, aplicações IoT e investigação robótica.

Este projeto ainda está na sua fase inicial e é sobretudo adequado para criadores avançados com as competências de montagem de hardware e de programação necessárias. É possível comprar um kit pré-montado da Petoi em forma de gato ou de cão (chamado Nybble e Bittle, que custam 284 e 256 dólares, respetivamente), mas alguns criadores utilizaram o software OpenCat em animais-robôs impressos em 3D .

Os robôs OpenCat incorporam um sistema inovador baseado em Arduino conhecido como NyBoard, que desempenha várias funções, tais como fornecer energia aos servomotores, facilitar a comunicação sem fios, manter o equilíbrio, detetar sinais infravermelhos e fornecer uma plataforma para montar um módulo de expansão Raspberry Pi para melhorar as capacidades deste dispositivo robótico quadrúpede avançado.

DeepPiCar: Carro Autónomo

Atualmente, os veículos totalmente autónomos ainda são uma fantasia, mas chegámos ao nível dois dos cinco níveis de condução autónoma. Empresas como a Tesla e a Google estão a trabalhar arduamente para criar o primeiro carro totalmente autónomo, e todas elas utilizam técnicas semelhantes às utilizadas pelo DeepPiCar.

O DeepPiCar é uma iniciativa inovadora de veículos autónomos liderada por David Tian que aproveita as capacidades do Raspberry Pi, do TensorFlow, do kit PiCar V da SunFounder e do coprocessador Edge TPU da Google. Este empreendimento representa um exemplo notável de como os avanços na inteligência artificial podem ser aplicados aos transportes. Com um investimento total em hardware que varia entre cerca de 250 e 300 dólares, o projeto demonstra o potencial para tecnologias automóveis acessíveis mas sofisticadas.

Este carro robótico é capaz de detetar e seguir a faixa de rodagem, detetar sinais de trânsito e lidar com peões. David descreve a configuração do hardware e do software numa série de no Medium . É um projeto exigente, mas oferece uma excelente forma de entrar na aprendizagem profunda e na condução autónoma.

Reconhecimento de objectos e animais com Raspberry Pi e OpenCV

O OpenCV é uma estrutura de software extensa e de código aberto que engloba capacidades de visão computacional e de aprendizagem automática, especificamente desenvolvida para a execução de operações em tempo real em várias plataformas. Este versátil conjunto de ferramentas suporta várias linguagens de programação, tornando-o acessível a programadores de todo o mundo. Com a sua capacidade de processar informação visual instantaneamente, o OpenCV permite ao Raspberry Pi detetar e classificar objectos e seres vivos em tempo real, utilizando o seu módulo de câmara integrado. Para utilizar esta funcionalidade, é necessário instalar primeiro o software necessário no sistema Raspberry Pi e, em seguida, ligar um módulo de câmara compatível para facilitar a aquisição de imagens.

Este recurso educativo fornecido pela Core Electronics aprofunda os meandros da configuração de uma instalação abrangente do OpenCV para identificar animais e objectos inanimados, bem como aperfeiçoar os parâmetros do programa para visar especificamente determinados itens, ignorando os irrelevantes. O guia utiliza a estimada biblioteca de conjuntos de dados COCO, mas, em alternativa, os utilizadores podem utilizar qualquer coleção alternativa de conjuntos de dados pré-existentes que corresponda aos seus requisitos.

Reconhecimento de gestos utilizando Raspberry Pi Pico e Edge Impulse

A utilização do Edge Impulse permite instruir sem esforço um modelo para identificar uma série de gesticulações, incluindo acenar, apontar e aplaudir. Após a fase de formação, esta tecnologia permite comandar vários projectos, como a ativação de uma lâmpada ou a emissão de um efeito sonoro.

O presente projeto de reconhecimento de gestos utiliza o Raspberry Pi Pico e o Edge Impulse, proporcionando um excelente meio de incorporar elementos interactivos em vários empreendimentos. Além disso, o sistema baseia-se no sensor integrado MPU6050, que inclui capacidades de acelerómetro e giroscópio para captar e interpretar os movimentos das mãos. Para obter mais informações sobre a implementação desta tecnologia, consulte o tutorial Hackster fornecido (acessível através da ligação acima mencionada), onde encontrará instruções para treinar um modelo capaz de processar os dados do sensor acima mencionado, bem como informações sobre a implementação do referido modelo na plataforma Raspberry Pi Pico.

VoiceGPT: VoiceGPT: Assistente de Voz \\+ ChatGPT

O presente projeto combina os princípios de um chatbot generativo e de um assistente digital interativo para produzir um utilitário capaz de processar pedidos auditivos e dar respostas coerentes.Estas respostas são sintetizadas pelo ChatGPT e transmitidas através do sistema Text-to-Speech do Google Cloud. Quem não estiver familiarizado com as capacidades formidáveis do ChatGPT pode consultar a gama diversificada de tarefas que pode efetuar para obter mais informações.

A utilização do Raspberry Pi 4 em conjunto com um microfone e um altifalante USB permite o funcionamento perfeito do assistente de voz, tirando o máximo partido das capacidades do ChatGPT. O guião do projeto necessário e o software que o acompanha podem ser obtidos a partir da ligação GitHub fornecida.

Envolva o seu Raspberry Pi na corrida da IA

O Raspberry Pi pode ser considerado pequeno em estatura e possuir capacidades computacionais limitadas; no entanto, continua a ser capaz de atualizar certos conceitos no domínio da inteligência artificial. Os projectos mencionados anteriormente são meras ilustrações da vasta gama de potenciais aplicações. Através do exercício da imaginação e da proficiência em programação, é possível utilizar o Raspberry Pi para desenvolver soluções de IA tangíveis.