正心中學・貓咪盃校隊

第一次用 Scratch AI

這一頁從開機開始教。看完你會:教電腦認四種圖卡、看懂比賽在考什麼、知道每次練習要練什麼。

軟體是什麼

就是 Scratch,多了一個「教電腦認圖」的積木

比賽用的軟體叫 Scratch AI。它跟你用過的 Scratch 一模一樣,只是多了三種 AI 積木。我們現在只用一種:ML2Scratch

ML2Scratch 做的事情一句話:你拍很多張照片、貼上名字牌,之後電腦看到新的畫面,就說「最像哪一個名字牌」。名字牌在軟體裡叫「標籤」,用數字 1、2、3 表示。

電腦不會說「我不知道」,它永遠挑一個最像的。這件事很重要,等一下會再講。

打開軟體長這樣

積木區
拖積木、點積木都在這裡
+ 添加擴展
左下角,加 ML2Scratch 用
程式區
把積木拼在這裡
標籤 3舞台
鏡頭畫面會出現在這裡
打勾的數字也顯示在這裡
角色清單
第一次操作

八步,教電腦認出四種食物圖卡

跟著做一次大約 15 分鐘。需要:一台有鏡頭的電腦、一張 A4 白紙鋪在桌上、四張食物圖卡。

1
打開軟體,然後等。
點兩下 Scratch3-AI 的程式檔。它要把 AI 模型全部載進來,可能要等一分鐘。畫面出現之前不要再點第二次,點兩次會開兩個視窗搶鏡頭。
跳出藍色的「Windows 已保護您的電腦」:點「其他資訊」→「仍要執行」。跳出防火牆問你要不要允許:按「允許」或「取消」都可以,它不會連網路。
2
加入 ML2Scratch 積木。
點畫面左下角的「添加擴展」,在清單裡找到 ML2Scratch 點一下。它會問可不可以用攝影機,選允許。舞台上就會出現鏡頭畫面,積木區左邊多一個 ML2Scratch 分類。
3
讓數字顯示在舞台上。
在 ML2Scratch 分類裡找到「標籤」這顆圓角積木,還有「標籤數量 1」「標籤數量 2」……,把它們左邊的小方框打勾。舞台角落就會出現小小的數字框:「標籤」是電腦現在覺得像哪一號,「標籤數量」是每一號拍了幾張。
4
教第一種:拿白飯卡到鏡頭前,用滑鼠點「學習標籤 1」積木 20 次。
每點一次就拍一張照片存到 1 號。邊點邊移動卡片:近一點、遠一點、往左歪、往右歪。因為比賽時評審會把卡拿遠、拿斜來考你。
第一次點會跳出「初始化中,請稍等」。等它跑完再繼續點,不要狂點。
5
教第二到第四種。
換雞腿卡,點「學習標籤 2」20 次;花椰菜卡點「學習標籤 3」20 次;蘋果卡點「學習標籤 4」20 次。同樣要移動卡片。舞台上的「標籤數量」會一直加。
6
教「什麼都沒有」:卡片拿走、手拿開,對著空白桌面點「學習標籤 5」20 次。
這叫背景類別。沒有它,桌上什麼都沒有的時候,電腦還是會硬挑 1 到 4 其中一個,你的程式就會亂記。有了它,電腦才有「沒東西」這個答案可以選。
7
試試看。
輪流拿四張卡到鏡頭前,看舞台上「標籤」的數字:白飯要是 1、雞腿 2、花椰菜 3、蘋果 4,拿走要是 5。哪一種常錯,就再拿那張卡多點幾次「學習標籤」補拍。
8
存兩個檔。
第一個:點 ML2Scratch 裡的「下載學習資料」積木,會存一個 .json 檔,這是你剛剛教電腦的照片。第二個:「檔案 → 儲存到電腦」存 .sb3,這是你的程式。
程式檔裡沒有你拍的照片。比賽要交兩個檔,少了 .json,評審看不到你的模型,那 30 分就沒了。

下次要繼續用,開啟 .sb3 之後點「上傳學習資料」把 .json 載回來,就不用重拍。

為什麼要穩

電腦永遠會猜,所以要「連續 5 次一樣才算數」

電腦每 0.5 秒報一次「最像幾號」。換卡的那一瞬間、手晃一下,它會閃過錯的數字。程式如果一看到數字就記,就會亂記。按下面的按鈕看看。

(空白桌面)
0
桌上沒東西。電腦說:5(背景)。
放一張圖卡上去試試。
全穀
0
豆魚蛋肉
0
蔬菜
0
水果
0
圈圈是什麼:電腦連續幾次說同一個數字,圈就漲幾格。漲滿 5 格才算「確定」,記一筆。晃一晃的時候數字亂跳,圈一直歸零,所以不會亂記。
為什麼記完一筆就不再記:記完會「上鎖」。同一張卡一直舉著,它只記一次。要等你把卡拿走、電腦看到背景,才「解鎖」,可以記下一張。鑰匙就是背景類別,所以第 6 步不能省。
沒有背景類別會怎樣?按這顆按鈕,桌上明明沒有東西,電腦還是會硬猜一個,然後記一筆錯的。
比賽考什麼

210 分鐘,做一個會認圖卡的小程式

比賽當天兩人一組,題目當場公布。題目會給你一個生活情境,例如「幫同學記錄一餐吃了什麼」,然後要你做四件事:

  1. 認得出:教電腦認幾種圖卡,加一個背景類別,每種至少 20 張。
  2. 記得對:出示一張卡就記一筆,同一張卡只記一次,拿走才能記下一張。
  3. 不亂記:晃動、換卡的時候不會記錯。也要有「記錯了怎麼辦」的按鈕,例如刪掉最後一筆。
  4. 有回饋:按「完成」後告訴使用者結果,不同結果要說不同的話。

分數怎麼算(滿分 100)

不亂記、經得起評審拉遠斜拿快換
30
四件事都做完,而且有自己的想法
40
畫面看得懂現在認到什麼、記了什麼
15
說明文件,加三天後的 3 分鐘口頭報告
15

比賽結束要交三個檔:程式 .sb3、照片 .json、說明文件。三天後每隊上台講 3 分鐘,只能講說明文件上寫的東西。

不能帶任何東西進場,沒有網路,每人一台電腦,兩人共用一隻隨身碟。

說明文件

只有兩格,但要寫對東西

大會給一張表,只有兩格。它占 15 分,而且是口頭報告唯一能講的內容。用下面的方式填,每次練習都寫。

第一格:任務規劃

大會的問題:這個作品要解決什麼生活問題?要做哪些功能?用到哪些重要的變數?
照這三句填:
「我們要解決___的問題。」
「程式有三個功能:訓練(教電腦認卡)、記錄(出卡就記)、分析(按完成後給建議)。」
「重要的變數:連續次數(同一個答案出現幾次)、已記錄(記過就鎖住)、各類份數。」

第二格:AI 應用流程

大會的問題:你教了哪幾類(含背景)?怎麼讓辨識穩定?認錯了程式怎麼處理?畫流程圖。
標籤類別拍幾張
1全穀雜糧(白飯、吐司)30
2豆魚蛋肉(雞腿、魚)30
3蔬菜30
4水果30
5背景(沒有圖卡)30
穩定的做法:「每 0.5 秒認一次,連續 5 次一樣才算確定,大約 2.5 秒。記一筆就上鎖,看到背景才解鎖。」
認錯的處理:「還沒記錄時,晃動被 5 次門檻擋掉;記錄後按刪除最後一筆;桌上沒東西時只解鎖不記錄。」
流程圖用手畫就好:認到 → 連續 5 次?→ 是背景?→ 已上鎖?→ 記一筆 → 按完成 → 分析 → 說結果。

怎麼練

  1. 先寫再做:每次計時練習,前 10 分鐘只准寫第一格的三句話,寫完才能開軟體。
  2. 做完補表:時間到之後再給 15 分鐘,填第二格的表和流程圖。
  3. 老師問三題:表裡有背景嗎?門檻幾次、為什麼?評審給空鏡頭你怎麼辦?三題都在文件上找得到答案才算過。
比賽當天

210 分鐘怎麼分

綠色那一格是「過閘」:核心功能、穩定機制、畫面狀態、文件草稿、存檔和 .json 都好了,才准做加分的創意。紅色那一格之後不准再改程式。

0–15
讀題
兩人一起讀,圈出:要認幾類、怎麼記、怎麼分析、畫面要顯示什麼。第一格三句話先寫。
15–45
教電腦
一個人拿卡拍照,每類 30 張加背景;另一個人先建變數。拍完馬上下載 .json。
45–105
做骨架
程式手做「連續 5 次」和「上鎖解鎖」;另一人做按鈕、狀態文字、進度圈。
105
過閘
能出卡記一筆、拿走再記一筆、有畫面顯示、有存檔和 .json。沒到這裡,不准做創意。
105–150
題目規則
這題獨有的規則、分析、不同結果不同回饋。文件第二格的表開始填。
150–180
自己壓測
拉遠、斜拿、快換、空鏡頭、久舉,五招都過再加一項創意。
180–200
文件與存檔
流程圖、認錯處理寫進文件;照規定命名;再下載一次 .json。
200–210
停手
只做檢核表,不改程式。
練習日程

第幾天練什麼

老師設定日期
選拔日
每週練習日
縣賽報名截止
縣賽現場賽日

設定會寫進網址。把網址複製給學生,大家看到的日期一樣。

檢核

每次練完勾一遍

勾選只存在你這台裝置。比賽當天最後 10 分鐘就是做這兩張表。

交件前七項

壓測五招,自己先做