AI AI AIAIAI AIAI AIAI AI AI AI AI AI AIAIAI AIAI AI AI AI AI AI AI AI AI AI AI AI AI AIAI AI AI AI AI AI AI AI AI AI AIAIAI AI AI AI 第3单元 人工智能典型应用 人工智能无处不在，经过之前的积累，相信 同学们已经对人工智能及其编程基础有了一定的 了解。在本单元里，我们将设计两款厨房计时器和 一个智能栏杆，让人工智能成为我们生活中的好 帮手。 Gwezw.indd 31 2024/7/11 16:28:43 AI跟我学人工智能编程二级 32 3.1 厨房计时器 学习目标 .了解计时器的工作方式，能够创作出具体的应用案例，并对其中的 原理进行说明。 我今天早上没来得及吃早饭，妈妈给我带了面包和牛 奶，让我课间吃。 为什么不吃早餐呀，是因为你今天起晚了吗？ 不是的，今天早上和平时起得一样早，可是妈妈忙着 洗衣服、收拾我的东西，忘记锅里煮的饭了，去看的时候， 饭已经糊了。妈妈太辛苦了，早上要做那么多事。 原来是这样啊。妈妈们都很伟大，我们要听妈妈的 话哦。小智，我们可以一起用人工智能制作一个便捷的厨 房计时器送给妈妈呀，这样妈妈再做饭就可以让厨房计时 器提醒她了，既方便又安全。 哇！太好啦！学习人工智能太有趣了，我一定要努力 把这个厨房计时器做出来，送给妈妈。具体要怎么做呢， 老师？ 大家来思考一下，我们需要给厨房计时器设计什么 功能呢？ Gwezw.indd 32 2024/7/11 16:28:45 第3单元 人工智能典型应用 33 厨房计时器也是计时器的一种，因此肯定需要设计倒 计时的功能。 可以加上时间显示功能，这样就可以随时查看还剩 多少时间，以便于安排工作。 我们还可以添加智能语音识别功能，这样直接用语音 就可以唤醒计时器。 最后，我们也需要添加声音提醒功能，用声音来告 诉使用者时间到了。 既然知道这款厨房计时器都需要什么功能了，那我们 一起来编程实现这些功能吧！ 编程流程 要制作厨房计时器，我们要完成以下任务： （1）新建作品。 （2）设置倒计时的时间和待机图案。 （3）编写使用旋钮控制数值和声音的程序。 （4）编写按钮按下后自动开始倒计时的程序。 （5）设置闹钟播放和停止。 编一编 首先我们需要在平台上选择“小栗方”仿真平台，如图3-1 所示，命名为 “厨房计时器”，单击确认。 设置初始计时值，如图3-2 所示。首先，我们需要设置一个默认倒计时的 数值“10”，这样程序启动后“倒计时数值”就是10 了。 Gwezw.indd 33 2024/7/11 16:28:50 AI跟我学人工智能编程二级 34 图 3-1 图 3-2 设置待机图案，如图3-3 所示, 在“LED 类积木块”中找到“选择图标”， 让点阵屏显示待机图案。 图 3-3 Gwezw.indd 34 2024/7/11 16:28:51 第3单元 人工智能典型应用 35 编写旋钮控制数值的程序，在“输入类积木块”中找到“当旋钮逆时针旋 转时”。添加旋转时的声音效果，如图3-4 所示。 旋转时会持续触发播放声音，我们添加停止所有声音的指令，让声音更清 晰，如图3-5 所示。 当旋钮旋转数值就增加，编写指令控制变量增加，如图3-6 所示。 图 3-4 图 3-5 图 3-6 因为要将增加后的数值显示出来，所以要加入显示数字的指令，如图3-7 所示。 同理，编写出“顺时针转-5”的控制程序，如图3-8 所示。 图 3-7 图 3-8 编写按钮按下后自动开始倒计时的程序，如图3-9 所示。首先按钮按下后 要停止所有声音播放，然后显示倒计时数字。重复执行，每过一秒倒计时的数 值减1，同时播放声音直到倒计时为0。 设置闹钟播放和停止，如图3-10 所示，运行完成后会播放闹钟的声音， 完成“持续播放铃声，直到晃动小栗方（加速度值变化）”才停止。 声音播放完成后，恢复“默认10 秒”计时，如图3-11 所示。 程序全览如图3-12 所示。 Gwezw.indd 35 2024/7/11 16:28:52 AI跟我学人工智能编程二级 36 图 3-9 图 3-10 图 3-11 Gwezw.indd 36 2024/7/11 16:28:53 第3单元 人工智能典型应用 37 图 3-12 设置语音识别功能，为厨房计时器增加语音功能，程序运行后开始语音识 别，当识别到“倒计时开始”后开始倒计时程序。语音识别指令库，如图3-13 所示。 图 3-13 Gwezw.indd 37 2024/7/11 16:28:54 AI跟我学人工智能编程二级 38 设置语音识别指令，并加入识别结果判断指令，如图3-14 所示。 图 3-14 复制“倒计时”的程序段，放进识别结果判断中，如图3-15 所示。 图 3-15 Gwezw.indd 38 2024/7/11 16:28:55 第3单元 人工智能典型应用 39 程序全览，如图3-16 所示。 图 3-16 练一练 1. 当我们希望通过旋钮触发程序时，应该在（ ）中找到旋钮相关指令。 A. 输入B. 引脚 C. 运算D. 变量 2. 在小栗方仿真模式中，控制点阵屏显示，需要在（ ）中选择指令。 A. B. C. D. 【参考答案】 1. A 2. B Gwezw.indd 39 2024/7/11 16:28:56 AI跟我学人工智能编程二级 40 3.2 烹饪好帮手 学习目标 .能够基于人工智能编程平台以及人工智能硬件，独立编写具有一定 实用性的简单人工智能应用程序。 我们之前设计了一款“厨房计时器”来帮助我们计时， 提醒食物烧焦或食物过熟的问题，一起来回忆下关键的内 容吧。 点阵屏显示如图3-17 所示。 图 3-17 旋钮控制数值如图3-18 所示。 倒计时程序如图3-19 所示。 Gwezw.indd 40 2024/7/11 16:28:57 第3单元 人工智能典型应用 41 图 3-18 图 3-19 “厨房计时器”被推广开了，有的用户主动联系我们， 表示很喜欢它。 太好了！ 但他们也提出了新的需求： （1）现在的“厨房计时器”每次只能进行一个计时， 希望我们能够让它一次进行多个计时。 （2）希望能预设时间。 （3）可以多几个预设语音，选择后直接开始倒计时。 （4）最好还要能够看到倒计时的时间。 这些需求好多啊，看来我们的作品还有很大的进步 空间。 是的，大家一起来思考一下如何实现这些功能，让我 们一起为这个厨房设计更加便捷的厨房好帮手。 Gwezw.indd 41 2024/7/11 16:28:59 AI跟我学人工智能编程二级 42 编程流程 要设计更智能的厨房计时器，我们要完成以下任务： （1）新建作品。 （2）选择、设计合适的角色和舞台背景。 （3）编写点阵屏动画的程序。 （4）设置倒计时的变量。 （5）编写启动和执行语音识别功能的程序。 （6）根据语音识别结果执行倒计时。 编一编 （1）我们需要在平台上选择“舞台编程”，如图3-20 所示，命名为烹饪好 帮手。 图 3-20 （2）我们先为舞台添加厨房的背景，如图3-21 所示，上传合适的背景。 如果上传的图片小于舞台，则将厨房背景转换为“矢量图”，如图3-22 所示。 （3）拖曳背景图片上的点控制图片大小，如图3-23 所示铺满整个页面。 Gwezw.indd 42 2024/7/11 16:29:00 第3单元 人工智能典型应用 43 图 3-21 图 3-22 图 3-23 （4）调整角色大小，然后挪到一个合适的位置，如图3-24 所示。 （5）编写点阵屏动画的程序，在“事件类”中选择“当被点击”和广播消 息，如图3-25 所示。 Gwezw.indd 43 2024/7/11 16:29:01 AI跟我学人工智能编程二级 44 图 3-24 图 3-25 （6）当收到“屏幕动画”的消息后，每隔一秒电子表变化一个图形，如 图3-26 所示。 图 3-26 （7）设置倒计时的变量，如图3-27 所示，在“变量”中选择“建立一个 变量”，然后勾选变量（显示在舞台），新建“蛋花汤倒计时”“味增汤倒计时”“自 定义倒计时”“语音识别结果”。 程序全览，如图3-28 所示。 Gwezw.indd 44 2024/7/11 16:29:03 第3单元 人工智能典型应用 45 图 3-27 （8）编写语音识别功能的程序，如图3-29 所示, 在“扩展”中选择“创造 栗—语音识别，需要识别的语音有“蛋花汤计时开始”“味增汤计时开始”“自 定义计时开始”，设置“训练模型”。 图 3-28 图 3-29 （9）编写按键按下后开始语音识别的程序，如图3-30 所示，首先我们 需要随时能够“按下按钮”，如果按键按下，播放一个提示音，然后开始语音 识别。 Gwezw.indd 45 2024/7/11 16:29:04 AI跟我学人工智能编程二级 46 程序总览，如图3-31 所示。 图 3-30 图 3-31 编写根据语音识别结果进行判断控制的程序，如图3-32 所示，添加判断 指令，条件为语音识别结果（变量）等于“蛋花汤计时开始”。指令发出后， 将变量语音识别结果设置为0 或空。 （10）编写识别到不同结果后的三个程序，如图3-33 所示。下面以“蛋花 汤”举例，当接收到消息后将三个倒计时的数值设置为15，这里设置的数值， 在后面会每过一秒减一，也就实现了倒计时。 （11）编写“蛋花汤”的倒计时程序，添加语音朗读指令，说“蛋花汤计 时开始”，如图3-34 所示。 （12）编写“每1 秒倒计时减1”的程序段，如图3-35 所示。 （13）编写结束闹钟响动的程序，如图3-36 所示，重复执行播放铃声，结 束执行的条件为向任意角度倾斜（晃动小栗方），整体程序如3-37 所示。 （14）按照以上编程方法，继续将“味增汤”“自定义”的倒计时程序段编 写完成，如图3-38 所示。 Gwezw.indd 46 2024/7/11 16:29:04 第3单元 人工智能典型应用 47 图 3-33 图 3-32 图 3-34 图 3-35 图 3-36 图 3-37 总程序如图3-39 所示。 Gwezw.indd 47 2024/7/11 16:29:06 AI跟我学人工智能编程二级 48 图 3-38 图 3-39 Gwezw.indd 48 2024/7/11 16:29:07 第3单元 人工智能典型应用 49 3.3 智能栏杆 学习目标 .能够基于人工智能编程平台以及人工智能硬件，独立编写具有一定 实用性的简单人工智能应用程序。 同学们，你们知道什么是传感器么？ 老师，请您讲一讲吧。 传感器，是能感受到许多种信息的检测装置，传感器 可以将这些信息转换为电信号等信息输出。机器有了传感 器，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让它“活了” 起来。 老师，我知道了。传感器就像机器的眼睛、耳朵、鼻子、 舌头和皮肤等，是帮助机器获得外界信息的“机器器官”。 你说得太好了！制作和使用传感器，获取准确可靠的 信息，正是传感器的重要作用之一。可以说，没有众多的 优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 我们的生活中也有传感器么？ Gwezw.indd 49 2024/7/11 16:29:08 AI跟我学人工智能编程二级 50 是的，楼道灯有感受光和声音的传感器、家用电器有 感受温度的传感器、停车场常见的智能栏杆有超声波传感 器。今天我们就来制作一个智能栏杆，一起感受下传感器 的魅力吧。 编程流程 要制作智能栏杆，我们要完成以下任务： （1）新建作品。 （2）添加新的积木块指令。 （3）选择、设计合适的角色和舞台背景。 （4）安装一个智能栏杆。 （5）编写识别车牌并启动栏杆的程序。 （6）编写舞台上的栏杆的同步程序。 编一编 （1）添加新的积木块，选择“AI+”，选择“创造栗-小栗方扩展板”，如 图3-40 所示。 图 3-40 （2）添加舞台背景，我们选择学校背景，并让角色站在舞台中央，如 图3-41 所示。 Gwezw.indd 50 2024/7/11 16:29:09