Teachable Machine

2年前更新 27,972 0 0

Google 所开发的线上机器学习平台,让每个人都可以轻松使用 AI

收录时间:
2024-12-14
Teachable MachineTeachable Machine

Teachable Machine 是一个由Google 所开发的线上机器学习平台,让使用者可以在浏览器中建立自己的机器学习模型,而不需要具备任何机器学习相关的专业知识,并且能让所有人轻松且快速的建立自己的机器学习模型。无论是教育工作者、学生、创作者或是对机器学习有兴趣的初学者,都非常适合使用这项工具。你可以在不必撰写任何程式码的情况下,就能训练电脑来辨识图像、音讯及姿势,这也是目前 Teachable Machine 平台所提供的模型类型。训练完成后,你可以单纯与其互动测试,也可以将模型用于自己的专案、网站、应用程式和其他地方。

本篇文章将藉由『教电脑辨识水果』机器学习活动,对所有初学者完整介绍 Teachable Machine 的基本功能。不仅教大家如何收集及建立资料集,并将自己所训练独一无二的模型汇出使用,并分享所训练的模型作品。未来将会以此为基础教大家做一些有趣的 AI 专案,借此认识 AI 及机器学习。现在就让我们一起来认识无程式码机器学习工具 Teachable Machine 吧!

1. 机器学习

我们将在 Teachable Machine 平台上进行活动,此平台不用注册就能使用机器学习功能。同时我们将根据机器学习基本三大步骤(收集资料→进行训练→预测评估)来进行这个活动,而这三大步骤也将是未来初学者利用 Python 学习机器学习或深度学习时的重要基石。

活动目的:教电脑辨识水果
训练项目:图片辨识
活动平台:Teachabel Machine
使用环境:桌机及浏览器

首先我们会先连到 Teachabel Machine (https://teachablemachine.withgoogle.com/train)。您将会看到如下图画面,该画面包含三种专案类型 – 图片 (Image)、音讯 (Audio)和姿势 (Pose)。

选择图片方案后,您将看到两个选项,标准图像模型 (Standard image model) 和内嵌图像模型 (Embedded image model),此活动将选择标准图像模型。若是想要应用于微控制器 (microcontrollers) 则可以考虑选择后者,整个过程也将会是一样的,只是模型不同而已。

选择图片专案后,您将看到两个选项,标准图像模型(Standard image model)内嵌图像模型(Embedded image model),此活动将选择标准图像模型。若是想要应用于微控制器(microcontrollers) 则可以考虑选择后者,整个过程也将会是一样的,只是模型不同而已。

 

点击标准图像模型后,您将被引导至下图所示的画面,我们将在这里增加想要借助模型进行分类的类别及资料建立。使用者可以有两种资料收集的选择方式– (A)从摄影机镜头捕捉图像资料或是(B)将收集到的资料上传,本次活动将示范(B)上传所收集到的资料集,而读者若有兴趣也可以另外试着用摄影机镜头来收集资料。

Google Teachable Machine
Google Teachable Machine

接下来我们将根据机器学习三大步骤(收集资料→进行训练→预测评估)来进行这个活动。

Step 1:收集资料

我们将建立一个水果分类模型,使其可以辨识苹果、香蕉、橘子三种混合在一起的图片。我们将使用来自Kaggle 的水果影资料集。您可以从https://www.kaggle.com/datasets/mbkinaci/fruit-images-for-object-detection下载此资料集。

 

下载后将其解压缩,你将可以看到这些不一样的水果图片。

建立欲识别图片的类别名称(例如apple、banana、orange、mix),并上传对应的水果图片,让电脑学习将图片特征及类别名称关联起来,其实就是为这些图片进行标注(label),而这也就是所谓的「监督式学习(Supervised Learning)」基本概念。

当将图片资料与对应的类别名称都建立好后,我们就算完成了机器学习的第一个步骤–收集资料

接下来我们就可以准备训练电脑,让它开始学习认识这些图片。

Step 2:进行训练

点击中间「训练模型」按钮来开始进行第二个步骤–进行训练Teachable Machine将会根据背后的学习演算法进行训练,由于Teachable Machine平台着重的是无程式码机器学习,所以对初学者来说可以先暂时忽略背后相关技术,待后续学习时可以再深入了解。

如果读者对机器学习已有了基本认识,或是想要多一点了解,那可以试着点击「训练模型」按钮下方的进阶,你将可以看到中间有一些参数是可以调整,以及从右侧图形中深入了解机器学习过程中,每个训练周期准确率及损失的状况。而这些参数用法及相关细节我们将会在后续文章仔细说明。

Step 3:预测评估

模型训练完后,我们可以进行第三个步骤–预测评估。读者可以在kaggle 所下载的资料集中看到test 资料夹,这些照片都是机器在学习过程中所没有看过的图像,因此可以拿来测试看看效果。

我们试着用一些图片进行测试,可以明显发现效果都还不错(如下图)。如果发现测试效果不好的图像时,可以试着理解看看原因与评估方式,思考看看可以用什么方法解决,例如变更背景/环境等等而这也是下一篇文章中会介绍给大家的内容。

如果训练后的模型觉得还不错想要储存下来以后使用,可以点击下图中的方式,将可下载.tm格式的专案档案,或是将其储存在Google 云端硬碟( .zip格式)。除了存专案档外,您还可以储存各类别的所有样本(典籍类别右上角)或是模型。

到目前为止,我们已经利用Teachable Machine平台,透过机器学习三大步骤(收集资料→进行训练→预测评估),轻松进行了无程式码机器学习专案,同时训练出你第一个模型。下面小节将说明如何将训练好的模型,分别应用在不同装置或环境中进行创作与应用。

2. 汇出模型应用

首先,我们可以点击上图中预览区上方的「汇出模型」,你将会进入到下方画面。当汇出模型后,您可以有几种选择以及程式代码片段,来帮助您将模型与应用程式做整合。 Tensorflow.js 模型适用于每个JavaScript 函式库(library) 或框架(framework),而另外一些框架只支援某些特定模型(例如行动装置),使用前可以先确认。我们点选Tensorflow.js ,然后点击上传模型,系统将会将模型上传到云端并产生一个连结网址,我们再记得点击复制连结

将会进入到熟悉的积木环境(Scratch-based),然后点击下方扩充功能。

进入到扩充功能后,你将会看到此平台提供非常多的AI 扩充功能。我们先点击Teachable Machine – Images扩充功能。

然后将刚刚复制的模型连结,在下图中位置贴上按一下积木,系统将会产生你所训练出的独一无二AI 积木(如下图所示),此时你将可以利用这些积木进行许多创作,尤其是可以让许多有Scratch 基础的学生可以进行AI 创作。

3. 模型分享

你也可以直接将复制的连结分享给朋友(如下图),只要在浏览器贴上网址即可使用所训练的模型,是不是很方便也很有趣呢。

本边文章主要是介绍Teachable Machine无程式码机器学习平台,并完成一个简单的教电脑辨识水果的小专案。过程中利用机器学习三大步骤(收集资料→进行训练→预测评估)来完成自己的模型,并进而输出创作集分享,后续文章会在此基础上,学习更多观念及有趣的专案。

相关导航

没有相关内容!