人工智慧系統（Artificial Intelligence System, AI) 2020

修訂日期：109/09/13
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

FB社團 108數位系人工智慧

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，完成一個專題。

四、本課程之評量方式與時間：

平時成績: 30% AI應用報告（個人）/出席/學習單

期中專題: 30% AI專題實作 (分組)

期末專題: 30% AI專題實作 (分組)

E-portfolio 10% 個人

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] 文淵閣工作室，「Python機器學習與深度學習特訓班：看得懂也會做的AI人工智慧實戰」，碁峰出版社。
[B] 文淵閣工作室，「Python初學特訓班」，碁峰出版社。
[C] 高超群(譯): 「人工智慧 - 現代方法（第二版）」, 全華圖書, 2006.

--- 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	09/16	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好奇號降落火星關鍵七分鐘不明物體全景照片 Adobe Photoshop Content-aware tool [素材檔」如何在FB發佈全景照片 LR＋PS製作全景照片 [素材檔] AutoStitch 全景照片拼貼軟體	2D轉3D (Photoshop) Mocha AE (自由追蹤的AE插件）人工智慧談話器（George) 學習單#1 A原理與應用
2	09/23	AI產業應用學習單#1 AI應用	AI & Machine Learning介紹 AI線上實作平台 Google CodingLab	AI applications 臉部辨識 Expedia 用臉部辨識來選擇你的旅遊人臉辨識網站 AI in Humans 由生物模擬動畫 Simulating Huamns (TED) GTA5 Game AI (Unity AI agent) 雞 Unity machine learning with Python (Uacdemy課程) -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
3	09/30	AI基本開發環境介紹學習單#2 Python基礎	Anaconda 安裝anaconda 網站 Spyder Jupyter notebook Jupyter notebook無法啟動的修復網路教材 Python基本語法介紹 Python List與Dict的差別	教學PPT: 開發環境介紹 Python基礎#1 範例程式
4	10/07	Github &遊戲開發專題學習單#3 Ai產業應用與github	教學PPT: Github教學 Github 入口網站 Push Jupyter Github＆Git不同 Git 教學影片	AI與遊戲 in Python Pacman vs. Ghost教學教學PPT Python的繪圖指令原理網站學習單#4 github_Python遊戲演算法 ----------------------------------------------------------------------- # 下載聊天機器人程式碼 git clone https://github.com/maso0310/linebot.git # 設定使用者姓名 git config --global user.name "Chih-Hung Wu" git config --global user.email "chwu@xxx" # 上傳app到heroku heroku git:remot -a 你的APP名稱 git init git add . git commit -am'ok' # 上傳檔案 git push heroku master #設定遠端連線到github git remote add origin https://github.com/xxxxxxx
5	10/14	AI基本開發環境介紹學習單#5 網頁爬蟲	Python爬蟲教學教學PPT: Python網頁爬蟲教學安裝套件指令 pip install requests pip install bs4 BS4指令教學(重要，需參考）爬蟲技巧教學 Python網路爬蟲指令教學	Prg素材 HTML_basic BS4_basic BS4_NTCU BS4_chinatimes Prg: 抓取網頁所有目錄
6	10/21	Python基本學習單#6 網頁爬蟲與開放資料	Python爬蟲教學文字爬蟲運用專題教學PPT 抓取口罩數量教學PPT	實作範例抓 Yahoo首頁頭條新聞程式抓 Google搜尋結果程式顯示台彩網頁威力彩頭獎號碼抓取ptt Movie版title Google進階爬蟲selenium 開放資料抓取PM2.5 ＆寫入（開放資料）抓取即時口罩數量#1 （開放資料）抓取即時口罩數量#2 （開放資料） AI與設計 AI魯班設計 AI魯班設計2 AI人流智慧人流系統
7	10/28	Python進階 NLP自然語言處理#1	文字爬蟲運用專題斷詞自定義詞庫停用詞	斷詞與文字雲教學PPT: Python斷詞與文字雲相關程式 prg txt prg壓縮檔斷詞 Jieba斷詞用法（網路教材）繁體中文詞庫停用詞詞庫(自訂) 停用詞詞庫(完整) Google搜尋結合文字雲程式範例＆素材＆字典（壓縮檔）
8	11/04	Python進階 NLP自然語言處理#2	文字爬蟲運用專題文字雲自動摘要	補充： Google Colab Colab入口用Google Colab做深度學習
9	11/11	期中報告	109期中作品Google網路空間期中企劃書說明(PDF) 期中企劃書說明(PPT)	108 期中作品備份
10	11/18	語音辨識	人工智慧應用：語音辨識、文字轉語音學習單6_WEB網站擷取與語音翻譯	App Inventor2 基本入口網站 AI2 Companion AIstarter下載基本教材PPT （BMI） App Inventor2 與AI結合 PPT教材（語音辨識製作） App Inventor2語音辨識指令 PHP POST App Inventor 2 文字轉語音中文轉語音引擎網站 APP Inventor2 支援的語音 App Inventor2 臉部辨識 App Inventor2 face detection 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	11/25	AI專題實作#1 電腦視覺	OpenCV實作（電腦視覺與人臉識別）教學PPT 照片素材程式prg haarcascade_frontalface_default.xml (github) 人臉辨識原理介紹 (PDF) 基本原理說明(影片) 基本原理概念(影片) Face Recognition+Attendance (影片）產業應用人臉辨識產業應用
12	12/02	多層類神經網路MLP 手寫數字辨識	Mnist_MLP手寫數字辨識教學PPT 原理教學—視覺化教學（影片）程式手寫數字素材完整可訓練模型（prg8) CNN卷積神經網路手寫數字辨識教學影片即時CNN+MINST+OpenCV辨識影片程式碼（高怡宣老師）安裝opencv pip install opencv-python==3.4.9.31 學習單7_深度學習網路_手寫數字辨識
13	12/09	嵌入式系統樹莓派Pi	樹莓派安裝安裝方式教學作業系統下載 Win32DiskManager 教學教學PPT 設定檔 USB-TTL驅動程式下載 config TTL下載 Putty下載 Linux notepadqq sudo add-apt-repository ppa:notepadqq-team/notepadqq 安裝OpenCV conda install –y –c conda-forge opencv
14	12/16	進階AI專題口罩偵測社交距離偵測	COVID-19 face mask detection 口罩辨識實作教學（ppt）程式碼（github) 教學（PrimeSearch) 程式碼 Social distancing detection 教學程式碼
15	12/23	進階AI專題 Speech Recognition 人工智慧的應用 LEGO機器人人工智慧	Google Speech Recognition Google Chrome語音辨識程式碼語音辨識程式碼（html）教材 XAMPP下載 Google語音辨識程式碼(陳鍾誠教授) App Inventor 擴充功能 Cognitive Service臉部辨識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	Micro:bit AI專題剪刀石頭布 STEM CT教學剪刀石頭布遊戲教學完成影片完成影片（含程式操作）程式下載教學(網路）軟體 Kittenblock v1.84 擴展版的介紹與連接方式（網路） Micro:bit修復韌體下載學習單 Microbit+AI
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		Anaconda環境		Win10安裝Tensorflow gpu 2.0 ref 下載Anaconda Python 3.7 [ 一次全裝 ] conda create -n py35 python=3.5 jupyter spyder tensorflow keras pandas sklearn matplotlib imutils #安裝tesnorflow 2.0 & 全裝 conda create -n tf2 python=3.7 jupyter spyder tensorflow keras pandas sklearn matplotlib imutils #test your environment# import tensorflow as tf tf.__version__ ＃安裝Keras pip install keras #test your environment# import keras print (keras.__version__) #安裝OpenCV conda install -c https://conda.anaconda.org/menpo opencv #如果不能裝，則裝新版opencv pip install opencv-python #test your opencv import cv2 cv2.__version__ #創建虛擬環境並安裝tensorflow conda create -n tensorflow python=3.7 jupyter 查看所有python虛擬環境 conda info --env #在Jupyter notebook增加 kernel名稱 pip install ipykernel python -m ipykernel install --name tf2 ----------------------------------------------------------------------------------- [ 安裝Tensorflow GPU 2.0版本 ] conda create --name tensorflow-gpu conda activate tensorflow-gpu conda install tensorflow-gpu=2.0 python=3.7 conda install ipykernel python -m ipykernel install --name gpu2 安裝cuDNN & CUDA conda install cudnn=7.6.0 conda install cudatoolkit=10.0.130 test in Python import tensorflow as tf import keras tf.__version__ tf.test.is_gpu_available() 若出現True表示GPU版本沒有問題
		Unity +AI	ML-Agent	在Unity環境中訓練強化學習AI 強化學習的原理介紹 https://morvanzhou.github.io/tutorials/machine-learning/reinforcement-learning/1-1-A-RL/ ML-Agent (Github) https://github.com/kwea123/ml-agents 在Unity環境中訓練強化學習AI #1：ml-agents的介紹 https://www.youtube.com/watch?v=aOb0GSfA1pw 2：安裝所需軟體、強化學習簡單介紹 https://www.youtube.com/watch?v=61j0q81hoIw #3. 構建Unity環境-1 https://www.youtube.com/watch?v=RjWpb7BazdA #4. 構建Unity環境-2 https://www.youtube.com/watch?v=UIaywmBsCFM #5. 使用python控制unity環境 https://www.youtube.com/watch?v=bsEYAlrD3mA #6. 構建好的unity學習環境的詳細介紹 https://www.youtube.com/watch?v=RbouZ_KgaUc #7. 強化學習的結果，火箭成功降落！ https://www.youtube.com/watch?v=xsvpvHn4WU8 OpenPose + UNITY https://github.com/kwea123/openpose Demo https://github.com/kwea123/openpose/blob/master/doc/media/pose_face_hands.gif
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