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图形化编程之嵌入式机器学习入门 —— 用 Wio Terminal 玩转 TinyML

本课程旨在通过 Wio Terminal 和图形化编程工具 Codecraft 向初学者介绍嵌入式机器学习(TinyML)的基础知识。

Hello World of AI

Hello World of AI

Seeed Studio 于2021年6月发布了一个专题:Hello World of AI,在这个专题上介绍了图形化编程工具 Codecraft 已支持嵌入式机器学习(TinyML),并展示了使用和 Wio Terminal 进行嵌入式机器学习的项目。TinkerGen (在中国称为柴火创客教育)是 Seeed Studio 负责教育产品的团队,我们认为 Codecraft 对 TinyML 的支持有着非常重大的意义,它极大的降低了用户学习和使用 TinyML 技术的门槛。用户不需要面对复杂的编程环境,算法知识,就能通过浏览器和图形化编程,简单快速的开始着手为 TinyML 项目采集数据、训练模型和编程部署。 为此,团队撰写了《图形化编程之嵌入式机器学习入门 —— 用 Wio Terminal 玩转 TinyML》课程,并以 PDF 的方式提供给用户下载。为了能帮助更多的用户和教育机构,使用和推广这一另人激动人心的技术。我们进一步在 GitHub 上开源了整个课程。

课程基本信息

图形化编程之嵌入式机器学习入门

此课程意在让学生了解并使用 Codecraft 的图形编程工具在 Wio Terminal 上编程,进而进行训练和部署深度神经网络模型。它包含七个详细的逐步递进的课程项目,让学生能掌握嵌入式机器学习的基本概念,并且懂得如何将其用于低功耗而尺寸更小的微控制器以创建智能化、相互连接的系统。完成本课程后,学生将能够在以 Cortex-M 为核心的微控制器上设计并实践他们自己的嵌入式机器学习项目,从定义问题到收集数据进而训练神经网络模型,再到最后将其部署到设备上以显示推理结果,或者根据推理数据控制其他硬件设备,这些都可以自己完成。

Codecraft 的使用,使得数据收集、模型训练的流程得到了简化,基本的过程分为以下4个步骤。

第1步:创建模型 第2步:数据采集 Grove - 多通道气体传感器模块 v2 Grove - 热成像相机模块
第1步:创建与选择模型 第2步:数据采集 第3步:训练与部署 第4步:使用智能算法编程

👀️ 本课程并不需要编程或电子相关的知识,它将带您从零开始逐步掌握必要的知识,并在每个项目中快速得到实践。

课程所需资源

  • 硬件需求 :
Wio Terminal Grove 连接线 Grove - 多通道气体传感器模块 v2 Grove - 热成像相机模块
Wio Terminal × 1 Grove 连接线 × 4 Grove - 多通道气体传感器模块 v2 Grove - 热成像相机模块

项目的一般步骤如下

  1. 项目概述:介绍课程中要完成的项目目标及需要得到的结果。
  2. 背景知识:介绍所要用到的新硬件及其相关的知识。
  3. 练习与实践:
    1. 创建与选择模型
    2. 数据采集
    3. 训练与部署
    4. 使用与编程
  4. 项目有关的嵌入式机器学习理论知识

机器学习知识

  1. 了解输入:输入标签、数据集
  2. 了解输出:输出结果、训练表现
  3. 了解不同的模型比例
  4. 了解超参数
  5. 对模型进行评估
  6. 学习提高模型训练效果
  7. 神经网络的进阶知识:层(也叫 layer)及其知识

课程要求

名称 概述 硬件
入门
第1课 使用 Wio Terminal 和 Codecraft 学习 TinyML TinyML 的基础理论知识 / Wio Terminal 和 Grove 的介绍 / 开始使用 Codecraft Wio Terminal
初级项目
第2课 使用内置加速度计进行运动识别 背景知识:加速度计的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(输入标签,数据集) Wio Terminal
第3课 使用内置光线传感器进行手势识别 背景知识:光线传感器的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(输出,训练表现) Wio Terminal
第4课 使用内置麦克风识别唤醒词 背景知识:麦克风的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(不同的模型比例) Wio Terminal
第5课 使用 Grove 多通道气体传感器进行气味识别 背景知识:气体传感器的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(超参数) Wio TerminalGrove - Multichannel Gas Sensor v2
进阶项目 即将推出
第6课 人体动作识别 背景知识:运动识别的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(模型评估) Wio Terminal
第7课 使用内置光线传感器识别条码 背景知识:条码的原理介绍 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(提高模型训练效果) Wio Terminal
第8课 使用热成像传感器进行人脸识别 背景知识:热成像传感器原理介绍及人脸识别 / 练习与实践:创建与选择模型 > 数据采集 > 训练与部署 > 使用与编程 / 机器学习理论(层 - layer) Wio TerminalGrove - Thermal Imaging Camera (MLX90640)
总结 即将推出
第9课 创意项目和总结 机器学习理论知识总结 / 创意项目的例子

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