人工智慧系統(Artificial Intelligence System, AI) 2017

修訂日期:108/09/08
班級:數位三甲 學分:3學分
任課教師:吳智鴻 任課科系:數位內容科技學系
TEL:04-22183024
E-mail: chwu@mail.ntcu.edu.tw

 

一、本課程之學習目的與教學目標

本課程為人工智慧領域的入門課程,在本課程著重在使學生瞭解人工智慧的內容、歷史、相關技術,並學會如何使用人工智慧的相關工具。並瞭解什麼是智慧系統辦得到及辦不到的事,實務上可用來解決的問題。本課程特別以實際業界資料集,透過完善的AI工具進行進行分析,使理論能夠與實務結合。上完課程之後,能夠應用在未來的問題中。

 

二、本課程之主要講授重點與範圍:

認識大腦:大腦如何改變
人工智慧的原理
(基因演算法、螞蟻演算法、粒子群演算法、計算智慧演算法)
人工智慧的發展歷史
遊戲人工智慧GAME AI
影像處理之人工智慧應用
LEGO機器人人工智慧
手機上人工智慧應用
人工智慧的商業應用
人工智慧的軟體
人工智慧相關論文討論

 

三、本課程之教學方法:

本課程之教學方法有三大重點:
1. 輔導學生能夠瞭解AI原理、
2. 熟悉現有AI分析工具,
3. 瞭解如何利用AI工具進行分析。

授課方式:
1. AI原理講解: 每週三小時原理解說。
2. AI分析工具: 老師上課講解與介紹AI相關工具
3. AI分析:透過實際業界資料,利用AI分析工具進行操作與分析,並瞭解如何解釋結果。

分組報告:
分組報告:每組同學依照指定議題進行分組報告。
期末報告:期末每組依課堂上介紹之內容與工具,完成一篇可以投稿研討會之文章。

 

四、本課程之評量方式與時間:

平時30%:上台報告
期中報告30%:
期末專案報告40%

平時30%:上台報告
(The presentation includes
1. Theory Introduction,
2. AI tool or software introduction,
3. Papers in this topic
4. Your idea in this approach )

 

五、使用教材或參考書目:

[A] Michael Negnevitsky, Artificial Intelligence: A Guide to Intelligent Systems 2/E, Addison Wesley.
[B] 張裴章、張麗秋、黃浩倫,「類神經網路理論與實務」,東華書局。
[C] 羅華強,「類神經網路-Matlab的應用」,清蔚科技出版。
[D] 高超群(譯): 「人工智慧 - 現代方法(第二版)」, 全華圖書, 2006.
[E] 蘇木春、張孝德,「機器學習:類神經網路、模糊系統以及基因演算法則」, 修訂二版, 全華圖書, 2004.
[F] 張云濤、龔玲,「資料探勘原理與技術」,五南書局。
[G] 翁振益、周瑛琪等合著,「決策分析方法與應用」,華泰文化。
[H] 蒙以正,「Matlab入門與精進」,儒林圖書。

---    其他教材及參考書籍、資料將由教師於課堂上發放或指定。

 

六、有關學習建議事項:

學生需在老師指定之主題下,主動尋找相關資料與軟體,與提出可能應用方向,以及AI相關技術改進之方法。
「遵守智慧財產權觀念」及「不得非法影印」。

 

七、本課程之教學進度:(請詳填於課程進度表)

週次  日期  課程內容 補充內容 Homework

1

09/20

課程介紹

課程介紹PPT

學習單0

20Q人工智慧遊戲

人工智慧介紹

人工智慧介紹

人工智慧是什麼?

人工智慧在數位上的應用

2D轉3D (Photoshop)

Mocha AE (自由追蹤的AE插件)

人工智慧談話器(George)

2 09/27

人工智慧的概念

用JAVA開發APP介紹

 

參考書目:Android App程式設計教本之無痛起步

開發環境PPT

Android 開發環境說明(旗標)

  1. Java JDK (Setup)
  2. Eclipse (Setup)
  3. Android SDK (Setup)
  4. ADT [Setup]

 

Android 程式開發初探_程式開發篇

Android BMI程式

教材

  1. App開發在教學上的困境
  2. Hello World 程式
  3. 按鈕放大文字

BMI程式

 

 

 

範例一:按鈕事件與音效控制

 

寶可夢遊戲設計

 

3 10/04

中秋節放假

App Inventor開發入門

【光碟素材壓縮檔】

[【投影片】

學習單1 】BMI

 

 

 

 

基礎環境

MIT

Taiwan

 

 

 

 

 

 

 

QR CODE專題

(NEW! 可超過160字)

 

 

 

 

範例二: BMI 計算程式

[Ch2 手機BMI程式]

 

 

範例三 網址

範例二 文字訊息

範例三 電話號碼

 

條碼產生器網站

 

Pokemon對戰程式影片

4 10/11

MIT APP Inventor

學習單2 】觸控與音效

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

影像編輯與處理--相片塗鴉牆識

[Ch3 相片塗鴉牆簡易版--布置]
[Ch4 相片塗鴉牆進階版--設計]
[Ch5 相片塗鴉牆進階版--完整版]


 

 

[補充教材]

App Inventor連結至firebase

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

簡易塗鴉牆

進階塗鴉牆

 

範例四: 小鋼琴程式~按鈕版 [APK] 桌布版[APK]

完成板(有歌曲提示&可以提示兩首歌曲)

Finish完成版提示

最終完成版#2 PDF

 

範例五 簡易塗鴉牆

 

5

10/18

MIT APP Inventor

學習單3 】感測器與多螢幕

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

人工智慧應用:文字轉語音

[Ch9 聽英文說英文]

 

手機感測器介紹與APP開發

副程式

體感抽籤 (感測器與亂數、陣列處理)

多螢幕遊戲設計

 

 

 

 

 

 

 

人工智慧應用:文字轉語音

 

 

 

範例六 手機感測器與體感抽籤程式

 

抽籤與體感抽籤程式說明PPT

 

文字轉語音結合QRCODE [程式] [APK]

 

範例完成程式下載連結


文字轉語音範例

影片教學

GOOGLE硬碟共用連結

6 10/25

MIT APP Inventor

人工智慧應用:語音辨識、文字轉語音

[Ch12 聽英文說英文]

人工智慧應用:語音辨識、文字轉語音

 

中文轉語音網站

撥號與簡訊

影片教學

7 11/01

遊戲人工智慧

GAME AI專題

學習單5 】方向感測器、動畫元件

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ch6 點點小精靈

[Ch8 打磚塊遊戲]

人工智慧雲端專題

Ch6 播放雲端音樂、網路地圖

 

水平儀遊戲

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

碰觸遊戲

打磚塊遊戲

打地鼠遊戲

 

 

範例七、水平儀遊戲 [教學PPT]

]

 

點點小精靈

動態影片教學

8 11/08

遊戲人工智慧GAME AI專題

 

--猜數字遊戲
-讓電腦來猜數字

電腦猜數字

電腦猜人

人腦 V.S 電腦 【猜數字】大對決

--AI人工智能遊戲

人工智能遊戲集合

 

【補充教材】

範例八、畫布滑動遊戲

[程式碼PDF] [原始碼AIA]

 

Shiva 3D 下載網址

動態教學網站

Shiav3d 範例

9 11/15 期中考

106 期中作品Google 網路空間

【補充教材】

範例九、Firebase雲端資料庫聊天室

教學PPT 如何連結Firebase 資料庫與簡易聊天室


手機螢幕錄影軟體Du Recorder

期中考程式範例:

鋼琴

10 11/22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

遊戲人工智慧GAME AI專題 [PDF]

路徑搜尋演算法
--A* Algorithm


--Dijkstra's Algorithm

 

 

 

人工智慧應用:語音辨識、文字轉語音

中文轉語音引擎網站

APP Inventor2 支援的語音

 

學習單6_WEB網站擷取與語音翻譯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A* algorithm (Amit's A*Pages)
A*演算法簡介

Wiki
Illustration of Dijkstra algorithm
Visualization of Dijkstra algorithm

Demos:

 Shark Attack

 Ping Pong

 runaway

 maze (建立迷宮)  sourcecode

 PathFind

 PathFind in Java (A*, Dijkstra, Depth First)

 Astar

 Astar Optimize

 

範例8 語音辨識

範例9 翻譯機

PPT教材 (網頁擷取概念介紹)

PPT教材(完整版,有兩個字典,加入Yahoo字典)

完成樣子

[完成APK] [完成AIA]

 

完成樣子 (有兩個字典)

 

 

11 11/29

遊戲人工智慧GAME AI專題

 

UNITY AI專題 - 2D 遊戲

範例10 UNITY 2D 遊戲

執行檔】

影片

Youtube影片
完成project壓縮檔

12 12/06 遊戲人工智慧GAME AI專題

UNITY AI專題 - 3D遊戲 (FPS)

FPS #1

FPS #2 (AI)

 

[UNITY4.0版」

搜尋並攻擊、傳送血量

範例11 UNITY 3D 遊戲

13

12/13

 

認識大腦:大腦如何改變

Jeff Hawkins 專題

傑夫•霍金斯談大腦科學將如何改變電腦

 

 

Wiki


大腦科學如何改變電腦 (TED Speech) (TED Wiki)

(TED Chinese Speech)

Book

第六感驚人的潛力PranavMistry(中文) (Youtube影片)

如何解讀別人的心思

發覺人類視覺的假象Youtube版)

香港科學館3D錯覺

腦內的兩個世界 (Youtube)

臉部辨識

由生物模擬動畫

((Youtube版本)

-IQ過河遊戲

-三個僧侶過河遊戲

PDF

人工智慧大作戰--遊戲世界

人臉辨識網站

14 12/20

OPENDATA與人工智慧

學習單7

新元件 Firebase

空氣污染指標PM2.5 APP實作

井字棋遊戲
井字棋遊戲AI設計
介紹

棋、謎與人工智慧 C
井字棋

井字棋

----------------------------------------

[作業範例]

範例一 簡報
範例二 簡報

範例三 簡報

 

範例10 開放資料

[教學PPT] [APK]

 

範例11 即時空氣品質APP

[教學PPT]

範例12 即時空氣品質進階版APP

[教學2 PPT]

15 12/27

放假

人工智慧的應用
LEGO機器人人工智慧

App Inventor 擴充功能

 

智慧型機器人發展現況與學習應用之展望
樂高機器人教學

樂高機器人程式設計說明1 (Youtube)

樂高機器人程式設計說明2 (Youtube)

形同美女的機器人 (Youtube)

目前最像人的機器人 (Youtube)

面部表情最接近人類的機器人(Youtube)

投籃機器人世界冠軍--吉峰國小(Youtube)

先進機器人2011當家(Youtube)

LEGO Mindstorms NXT: A Brief Introduction & Tutorial Part 1

LEGO Mindstorms NXT: A Brief Introduction & Tutorial Part 2

Expedia 用臉部辨識來選擇你的旅遊
16

01/03

手機上的AI應用

台灣iPhone專屬繁體中文社群網站

iPhone上的1A2B猜數字遊戲
iPhone上的20Q遊戲

iPhone上的井字棋

IPhone Ugly Meter

Google Mobile App

iPhone Google Voice Search

iPhone Google 視覺化搜尋

Google Maps + 3D建築

Android Voice Recognition by Vlingo

Word Lens讓你用攝影機翻譯全世界

Slow Down教你放慢車速聽音樂

想要看你以及未來另一半所生下來的小孩嗎?

Kinect+HMD Virtual Reality 3D虛擬眼鏡組合

鏡頭瞄準就翻譯

Google語音翻譯

Google 翻譯歌

緊急求救app

鍵盤檢驗帕金森症

大陸刷臉支付應用
17 01/10

期末專題製作

 

臉書VR

Bot聊天機器人的應用

安裝anaconda

安裝opencv3 in Anaconda [說明網頁]

  • conda install -c conda-forge opencv=3.2.0
  • conda install -c menpo opencv3=3.2.0
  • 修改路徑
  • casc_path = "C:\\Users\\Apple\\Anaconda3\\pkgs\\opencv-3.2.0-np112py36_204\\Library\\etc\\haarcascades\\haarcascade_frontalface_default.xml"
  • 部屬到網路上

人臉辨識API 網址

人臉辨識介紹

即時影像物件辨識

App Inventor 物品辨識

App Inventor擴充

18 01/17 期末專題展示 期末專題空間

期末報告時程

簡報範例 語言翻譯

    Raspberry Pi

 

開機與安裝 (安裝指令)

Miniconda安裝OpenCV3

安裝miniconda

安裝Cmake

安裝OpenCV3

 

Linux安裝Xwindow

   

Extention

 

 

Thunkable與AI2轉換

Thunkable 入口網站

 

 

開放資料

相關軟體

FileZilla
Winrar 3.7.1 Trial
Android SDK (Setup)
Eclipse (Setup)
Java JDK (Setup)

ADT [Setup]

開發環境PPT

 

教科書

蔡宜坦,【詳盡解說! App Inventor 2 中文版 Android App 範例教本】,旗標出版。F5770

參考書

黃建庭,【你也會寫Android應用程式:App Inventor2專題製作】,松崗出版社。XP15067

 

李春雄,「App Inventor 2 動畫與遊戲程式設計」,五南出版社。

王培坤,「Google App Inventor開發手冊:不會寫程式也能設計你的 APP」,上奇資訊。

Android手機程式超簡單!!App Inventor入門卷

CAVE教育團隊,「Android手機程式超簡單 App Inventor」,馥林文化。

 

Affective Computing

Picard, Rosalind W. Affective Computing, Mit Press, 2000.

 

課外參考書籍

創智慧-理解人腦運作,打造智慧機器 On Intelligence

Jeff Hawkins & Sandra Blakeslee/著 洪蘭/譯

 

改變是大腦的天性-從大腦發揮自癒力的故事中發現神經可塑性
The Brain That Changes Itself

作者:Norman Doidge
譯者:洪蘭


 

大師談遊戲程式設計:核心技術與演算

大師談遊戲程式設計:核心技術與演算法