CAVEDU 15
各位好友們，今年是否也是豐收精彩的一年？CAVEDU 明年要邁入第十五年了，這個數字已超過我目前人生的1/3，我居然看著腦波弱老闆的大兒子上高中了！當年不是還那麼小跟在我們後面跑嗎？現在都比我高了。本文想和您分享 CAVEDU 在 2023 年的成果、2024 年的展望以及阿吉的一些心底話。
2023成果
總結今年所涉獵的領域，可分成邊緣運算，系統整合與課程活動等主要方面。說明如下。
1 邊緣運算方面：
單板電腦：以NVIDIA Jetson 平台為主，另外也涵蓋了 Raspberry Pi、ASUS Tinker 與 Lattepanda 等。這類單板電腦可執行完整的作業系統，效能也比MCU更好。從Raspberry Pi 3 足以執行簡易的深度學習模型之後，我們就想為教學現場整合出一台合適的純視覺機器人平台，也在2018年與台灣微軟合辦了多次工作坊，使用 Azure 雲服務加速訓練神經網路模型，最後部署在 Raspberry Pi 小機器人上，可以循線並根據所看到的方向路牌來決定左轉右轉。相關成果已寫在 [實戰AI資料導向式學習｜Raspberry Pi x 深度學習 x 視覺辨識] 一書中。
實際執行請參考以下影片：
自從 NVIDIA Jetson Nano 於2019年推出之後，我們發現邊緣運算 (或所謂 Edge AI) 會有全新的風貌，因此將火力集中在 Jetson 全家族，結合了 NVIDIA 深度學習機構所推出的認證課程 [Jetson Nano 上的人工智慧技術入門] 與 [在 Jetson Nano 邊緣端打造影像人工智慧應用程式]
我們可是一咖皮箱(裝著20套Jetson Nano)全台跑透透去上課呢，阿吉也因此連續兩年榮登 NVIDIA Jetson AI 白金級大使 (延伸閱讀)。除此之外，為了方便上課，我們也考量了上課可能的各種情境，包含教室螢幕VGA/HDMI甚至網路狀況，為的就是讓同學們能有最順暢的上課體驗。目前 CAVEDU 針對 Jetson 整合了非常多實用的內容。包含以下：
- RK-JETBOT：避開障礙物與多類別物件辨識、道路跟隨等功能
- RK-AI 自駕競速車自駕車功能分享
- Jetson 裝置執行 YOLO 影像辨識
- Jetson裝置執行 Jetson inference 影像辨識
- NVIDIA Jetson AGX ORIN 執行大型語言模型(LLM) 與 Stable Diffusion
- ZED 景深攝影機
- ROS2 機器人作業系統
CAVEDU 把我們對於 Jetson Nano 的精華寫成本書 [ 初學Jetson Nano不說No-CAVEDU教你一次懂 ]。有點奇怪，正體中文就只有我們寫… 希望 2024 有機會改版囉
MCU開發板與微型機器學習：從Arduino、LinkIt 7697、Wio Terminal 到 Raspberry pi pico，各類 maker / 物聯網開發板，搭配好用的 IDE 以及豐富的周邊讓我們的創作多彩多姿。但我們想要的東西更多，所以運用微型機器學習 (tinyML) 技術來從傳統的感測器資料中獲得更多的資訊。我們已經針對這主題辦理過很多研習與直播，然後也帶入課程當中 (阿吉 2023 年在台科資工的學期課程 [嵌入式系統設計])，專題項目包含以下：電子鼻、電子舌、桌球姿態分析、腳踏車行為分類、震動異常偵測與智慧氣象站等。上課都是實作，連收資料都要自己來 (請參考以下照片)
阿吉也在 2022 年由 tinyML 基金會也曾於 2022 邀請阿吉分享 “Delivering ML concepts into K-12 curriculum“，並翻譯了 [TinyML經典範例集]。
物聯網屋：
這個有趣的小專題經過多年的改版之後，現在可是整合的很不錯，除了支援各式各樣的開發板之外，與雲服務也都整合的很好，包括LINE 、IFTTT、thing speak等等。針對這個主題寫了 [智慧物聯網大冒險 – 4P程式指南] 一書。
2 系統整合方面：
智慧農業：這是AIoT的一個重要應用場域，也是邊緣運算的一個重要的實踐的情境。等於場域中需要多個開發板各自連接不同的感測器，並且需要考慮到裝置執行時間的跨度以及與雲服務的整合程度。希望可以透過雲服務來控制開發板或是來接收並呈現各樣感測器讀數或開發板內部資料。實作資料請參考本文
5G 與 元宇宙 – 我們將 5G 視為基礎建設，只有在各項基礎建設都普及的情況下，將聯網應用帶入課程當中才成為可能。講師群也有執行與錄製相當多的課程。
元宇宙方面，我們以ROS2自駕車模擬、5G基地台訊號強度模擬作為主要硬體結合軟體的評估項目。例如使用合成資料來訓練AI模型，或者是在虛擬平台中模擬機器人的行為等。
從NVIDIA 相關資料中看到，這些應用目前已經有很落地的應用，或是我們可以把範圍聚焦到工業元宇宙結合數位雙生，應該更有感覺。今年也在高雄亞灣科學園區舉辦過兩場相關的研討會與工作坊，以及台中教師增能研習。
3 課程活動方面：
老師與學生對於軟體硬體上的操作說明常有各種理解不同的狀況發生，實作教學在實務上還是有很多需要細細考量的地方，教學場域尤其如此。相關資料請參考 CAVEDU blog 與 CAVEDU gitbook。
- AIGO高中職生扎根計劃：這個活動已經參加第四年了，CAVEDU主要是負責實體課程與應用競賽。前兩年因為疫情的關係，我們與全台灣的學生們一起用線上課程的方式實施，這類課程執行起來有非常多的環節。前期需要預錄大量的課程影片以及各種滾動調整，我們也從中學到很多啊。
- 科普環島列車：這是今年執行一個非常有趣的活動，我們教高中生成為活動的講師，讓他們在火車上帶小學生進行各式各樣的AI科普課程，火車在每一個站點的移動時間變成時作時間！我們完成使用各樣的移動設備、移動電源設計教學場域，啟動移動式實作教室。
- NVIDIA Jetson DLI 課程，道路挑戰賽。從2020年台北教育博覽會開始辦理之後，我們每年都會辦理二到三場，而且是全台走透透去辦。從前期研習課程，到設備提供與諮詢，最後熱熱鬧鬧地辦一場比賽，這裡面真的很多要注意的環節。當然也歡迎與我們洽詢來辦理各種有趣的比賽喔。
https://blog.cavedu.com/2022/01/05/2021-rk-jetbot-competition/
https://blog.cavedu.com/2022/06/21/2022-rk-jetbot-competition/
4 一些有趣的數字
以下是我在整理今年成果的時候，發現了一些有趣的數字：
- > 300 場研習，總時數 > 1200 小時 -> 請掌聲鼓勵
- 1本翻譯書，今年是CAVEDU從2009年以來，首次沒有自行出版書籍的一年。前幾天和出版社的業務聊到，當年出版 CAVEDU 第一本書 (猜猜看是哪一本？) 的時候居然是2012年，那個時候對於書架構的考量還有鋪陳都很初步，真的是要很感謝當時出版社同仁們的包容與鼓勵。講歸講，我還是很喜歡文字工作的，所以翻譯了[凡人也能懂的白話人工智慧演算法(2022)]
- 100場生成式AI研習：從律師事務所、會計師事務所、設計工作室到全台北市的校長資訊組長們，我都有分享過這個主題。大家問的問題五花八門，但都想知道這類 AI 工具如何讓我們的生活更好或是如何把這些帶到教學現場中（教學樣態如何變化？）
- 40 場直播，主題涵蓋了生成式AI、邊緣運算、物聯網智慧農業、機器人。我們維持每個禮拜一到二場的的頻率周期性的分享相關的主題。有新的主題，我們就初步玩玩看，有趣就直播，直播完再測試並整合到我們現有的服務或是產品線。
- 第一名的 NVIDIA Jetson AI 白金大使。今年成績是 440 取得認證 / 694 上課人次，但根據”內參資料”，數量應已超過1000人！) 。這不但讓阿吉成為白金級大使，而且是白金第一名！歡迎加入 Jetson AI Certification Program，您也可以！
- 一次 App Inventor 正體中文翻譯大更新：這真的一年一次就夠惹… 要自誇一下，在完全無償的情況下還能夠多年投入這麼多心力的話，一方面是愛，一方面就真的是覺得 App Inventor 很棒，值得我們用各種方式來支持它（如果真的要拉關係的話，可以說敝團隊從當年樂高 RCX 開始就已經非常感謝MIT了) 。歡迎多多使用 App Inventor 中文學習網喔！
2024展望
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課程活動
莫忘初衷，CAVEDU 會繼續提供優質的課程與諮詢服務，這是我們的強項也會持續推進！
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系統整合：
我們沒有辦法影響商品的售價，但可以想辦法讓你使用得更久也更容易。做法就是豐富使用情境，完善技術文件，讓任何有心想要學習的人看著我們的文件都可以跟著完成。按圖施工，保證成功，一直都是我們的目標！這可不是隨便說說。例如 [RK-NVIDIA® JETSON Nano
2GB 開發套組-配件]，為了配無線網路網卡、記憶卡與電源，我們可是把市面上找得到的規格都測試一遍，也寫了相當完整的技術文件喔。
當然這一類東西變化的是很快的，以往能夠執行的語法或是範例，某一天(可能就是上課當天QQ) 可能沒有辦法執行了，所以我們時不時都要回頭去重新修改一下相關的工具以及教學的內容。多虧了ChatGPT，這件事情以往做起來很痛苦，但是現在就變得輕鬆多了。
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Youtube 頻道
CAVEDU YouTube 頻道以往就是拿來做上課紀錄，但隨著我們對於製作線上課程的影片更加熟悉之後，預計2024年會投注更多心力在這裡，請各位先訂閱起來囉！
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發揮影響力
文字的力量是很大的，傳遞正確的資訊更是有價值的事情。CAVEDU 當年就是從 Yahoo 奇摩部落格開始紀錄對於機器人的點滴成果，慢慢累積就會被看見。你願意的話，今天就可以開始！本團隊除了阿吉以外，還有多位講師都取得了 NVIDIA Jetson AI 專家的資格以及其他平台的專業證照。許多開發者社群或是競賽評審也看得到我們的身影喔！
另一方面，我們也有 LINE 社群與 Facebook 粉絲頁，歡迎加入喔！
一些心底話
一些淺見，大家勿笑。都是一些微不足道的小事情，但今年水到渠成的感覺特別明顯。
- CAVEDU已到非常有默契的水準：都是小事但很順，很感謝我有許多優秀的同事們攜手前進 ，包含資訊流通、活動支援與後勤規劃等等。
- 心境上的轉變
- 本身的感受力、素養(或經歷)：自己唱過一陣子合唱團，明白音樂是否動聽，並不全然在於歌唱者或演出者本身的技巧，反而是觀眾比較容易被演出者的人生歷練或經歷所感動，所以常常聽一些樂團或是媽媽團演出時會非常感動，應該就是這個原因吧。
- 換成最近很熱門的 AI 圖片生成，如果我想要描述天空，但詞彙只有 beautiful sky，那效果會比 magnificant 或 spectacular 遜色不少。這牽涉到自身對周遭世界的觀察與體認。
- 自己如何使用ChatGPT這些工具：自從 ChatGPT 從 2022/11月底發布以來，各類生成式AI的應用已在我們的生活、工作各層面產生了相當大的影響，我們也看到了更多挑戰與機會。生成式AI這類工具的進步一日千里，但我們對於工具的期望也日益增高，你是否也感受到了 ChatGPT 的不足之處？大家必然同意，問對問題，才有機會得到好的答案。那麼 “如何問對問題?”，這個問題早在生成式AI之前就是所有人都要面對的課題了，對吧？
- 維持可管控的進度：做就對了，運用各種方式記錄下來，讓自己維持在一個有進度的情況下。這些東西其實都是老生常談，但是如何做得好、做得穩、做得久才是關鍵。所以我很喜歡用各種方式紀錄自己的進度，例如發文幾篇、翻譯幾頁、上了幾小時的課等等。
- 良好作息：今天做不完？那就去睡覺啊，如果長期處於被進度追著跑，我會和同事們討論是否一開始估計時程或自身產能就不對了？可以熬夜一天，不可能熬夜一週。健康第一！
- 千里之行，始於足下
- GTC21 有一場線上分享
- 以及在 2023 Computex 把我們所寫的 Jetson Nano 書拿給黃仁勳先生簽名。
- 這些都需要累積，就看您什麼時候開始。我們可以，您也沒問題！
2024 = CAVEDU 15
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重要連結
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〈2024 = CAVEDU 15 / 2023年度報告〉這篇文章最早發佈於《CAVEDU教育團隊技術部落格》。