人工智能（AI）不仅仅是大型数据中心里嗡嗡作响的庞大仓库。它也是你桌上那台单板计算机，连接着你的智能家居设备，本地、安全、私密地运行模型。

这就是我们最新图书的理念：AI Projects with Raspberry Pi。这是一本动手指南，带你探索使用树莓派硬件构建真实世界的 AI 应用。这些不是玩具演示，而是你可以构建、运行，并自豪地说“我做到了”的项目。正确编程，你甚至可能得到语音回复。

本书内容

本书涵盖了广泛的 AI 应用，所有应用均运行在树莓派上：

  • 计算机视觉 — 识别并分类摄像头前或文件内的内容。我们涵盖了图像识别和视频识别。
  • Python 与预测建模 — 使用大多数实用数据科学背后的回归式工作马。
  • 语音转文本（及反之） — 将语音转换为文本、从文本生成语音，并使用语音命令控制本地设备。
  • 语言学 — 执行音频转录、语言翻译和处理。
  • 传感器数据 — 在树莓派 Pico 上收集传感器数据。使用 Python 在树莓派上训练机器学习模型，然后将模型部署到树莓派 Pico 上，在那里执行实时推理。
  • 大语言模型 — 在树莓派硬件和 Raspberry Pi AI HAT+ 2 加速器上本地运行真正的 LLM。安全、私密、本地在边缘运行聊天机器人式服务。
  • 图像生成 — 使用 Stable Diffusion 技术在树莓派硬件上生成图像。
  • 模型训练 — 了解如何使用测试和训练数据训练模型。切分和重新训练 MobileNet 以检测手势。

树莓派硬件……加速版

如果你热衷于 AI 和树莓派，这本书就是为你而写。我们充分利用树莓派硬件，包括裸板和配备 AI 专用硬件加速的系统。在这里，你会找到可在各种树莓派设备上运行的项目，包括树莓派 4、5、Zero 2 W 以及树莓派 Pico 微控制器。

正如你所期望的，我们全面、详细地使用了 Raspberry Pi AI Camera、Raspberry Pi AI HAT+ 和 AI HAT+ 2——全部使用标准 Raspberry Pi OS，因此你清楚自己正在处理什么。

LLM 与生成式技术幕后

生成式技术是一个棘手的话题。本书不是来告诉你对错，或坚持让你登上生成式 AI 列车的。它是为了帮助你理解这些技术的部署和真实世界使用。

一旦你超越聊天机器人，你将发现一系列可部署到你计算机的生成式预训练 Transformer 模型。你将理解构成这些模型的训练参数、大小和权重，学习如何在边缘设备上部署轻量级模型以执行推理，并发现 LLM 如何与代码交互。

因为树莓派是一台具有输入/输出的物理计算机，你可以使用 LLM 执行真实世界的任务。

物理计算的优势

在 AI 方面，树莓派不同于笔记本电脑或在线聊天机器人。树莓派是在边缘运行的真实世界设备，这意味着你可以将它连接到物理世界：传感器输入，执行器输出。

以语音识别为例。在消费领域，你对着设备说话，声音被发送到世界另一端的另一台计算机进行分析，然后生成响应并发送回来。对于终端用户来说，这是一个黑箱过程——但在这本书中，你将理解语音转文本和语言学，并学习如何部署分析语音并为你的项目提供语音反馈的模型。当然，因为这是树莓派，你可以用这些知识控制家中、工厂车间或现实世界中任何设备。

构建真实世界项目

将加速度计绑在手上，挥动它，你就生成了一串传感器数据。标记特定手势实际发生的时刻，将读数和标签都输入训练过程，最终得到一个可以实时识别该手势的模型。

在这本书中，你将编写代码来监视手势，一旦触发，就告诉连接的设备执行某些操作。我们通过展示如何制作一根挥动时会闪耀的魔法棒来带你完成这个过程。这是将 AI 从抽象带入你手中可握的项目的几个项目之一。

你的阅读之旅

本书从 AI 和机器学习的基词汇开始，包括张量——几乎所有后续内容背后的基础数据结构。

从那里，它退一步绘制出树莓派 AI 栈的地图，涵盖硬件和软件，然后进入回归模型。

通过从文本提示生成图像的一章，事情变得可视化，随后深入探讨如何在树莓派上直接运行 LLM，使用 CPU 和 AI HAT+ 2 加速器。

接下来是魔法棒章节：训练模型识别手势，并构建一个在提示下闪耀的魔杖。

语音有自己的一整章——转录语音、响应语音命令、从文本生成语音、语言间翻译，甚至构建语音驱动的聊天机器人。

本书随后聚焦于图像识别，教你如何使用 Raspberry Pi AI Camera 或 Raspberry Pi AI HAT+（版本 1 或 2）实时识别和分类物体。

最后，我们看看从模型动物园访问和部署模型。我们拆解 MobileNet 视觉模型，切断末端并在 Python 中重新训练以执行手势识别。

为什么值得你的时间

如果你是那种想理解 AI 而不是仅仅使用它的人，这本书就是为你而写。你将学习模型如何训练、它们能做什么和不能做什么、在哪里真正有用、在哪里被过度炒作。最重要的是，你将通过在你已经熟悉和喜爱的硬件上构建实用项目来发现这一切。

AI Projects with Raspberry Pi 现已从树莓派出版社发售。你可以从我们的商店以仅 £17.99 £8.99（入门价）购买你的副本。它也可在 Amazon 美国 和 英国 等在线零售商以及其他有品味的书商处购买。如果你对电子版感兴趣，我们有几种方式 可以让你获得 PDF 或 ePUB。

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