人工智慧（AI）不只是資料中心裡在龐大倉庫中嗡嗡作響的設備。它也是你桌上那台單板電腦，連接著你的智慧家庭設備，在本地、安全且私密地執行模型。

這正是我們最新書籍背後的精神：AI Projects with Raspberry Pi。這是一本實作指南，帶你探索使用 Raspberry Pi 硬體的真實世界 AI 應用。這些不是玩具式的示範，而是你可以建構、執行，並指著說「這是我做的」的專案。程式撰寫得當，你甚至可能獲得語音回應。

書中內容

本書涵蓋廣泛的 AI 應用程式，所有應用皆在 Raspberry Pi 上執行：

  • 電腦視覺 — 辨識並分類攝影機前方或檔案內的內容。我們涵蓋影像辨識與影片辨識。
  • Python 與預測模型 — 使用大多數實務資料科學背後的迴歸式工具。
  • 語音轉文字 （以及反之） — 將語音轉換為文字、從文字產生語音，並使用語音指令控制本地裝置。
  • 語言學 — 執行音訊轉錄、語言翻譯與處理。
  • 感測器資料 — 在 Raspberry Pi Pico 上收集感測器資料。使用 Python 在你的 Raspberry Pi 上訓練機器學習模型，然後將模型部署到 Raspberry Pi Pico 上，執行即時推論。
  • 大型語言模型 — 在 Raspberry Pi 硬體與 Raspberry Pi AI HAT+ 2 加速器上本地執行真正的 LLM。以安全、私密且本地化的方式在邊緣執行聊天機器人式的服務。
  • 影像生成 — 使用 Stable Diffusion 技術在 Raspberry Pi 硬體上生成影像。
  • 模型訓練 — 了解如何使用測試與訓練資料訓練模型。切分並重新訓練 MobileNet，以偵測手勢。

Raspberry Pi 硬體… 加速版

如果你對 AI 與 Raspberry Pi 感興趣，這本書就是為你而寫。我們充分利用 Raspberry Pi 硬體，包括裸板以及搭載 AI 專用硬體加速的系統。在這裡，你會找到可在各種 Raspberry Pi 裝置上執行的專案，包括 Raspberry Pi 4、5、Zero 2 W，以及 Raspberry Pi Pico 微控制器。

如你所預期，我們會完整且詳細地使用 Raspberry Pi AI Camera、Raspberry Pi AI HAT+ 與 AI HAT+ 2 — 全部使用標準的 Raspberry Pi OS，讓你清楚知道你正在使用什麼。

LLM 與生成式技術的幕後故事

生成式技術是一個棘手的議題。本書不會告訴你對與錯，也不會堅持你搭上生成式 AI 的列車。它旨在幫助你了解這些技術的部署與真實世界應用。

一旦你超越聊天機器人，你會發現各種可以部署到你電腦上的生成式預訓練轉換器模型。你將了解構成這些模型的訓練參數、尺寸與權重，學習如何在邊緣裝置上部署輕量模型以執行推論，並了解 LLM 如何與程式碼互動。

因為 Raspberry Pi 是一台具有輸入/輸出的實體電腦，你可以使用 LLM 執行真實世界的任務。

實體運算的優勢

談到 AI，Raspberry Pi 與筆記型電腦或線上聊天機器人不同。Raspberry Pi 是在邊緣運作的真實世界裝置，這意味著你可以將它連接到實體世界：感測器輸入、致動器輸出。

以語音辨識為例。在消費市場中，你對著裝置說話，聲音會被傳送到世界另一端的另一台電腦進行分析，然後產生回應並傳回給使用者。對終端使用者來說，這是一個黑箱程序 — 但在本書中，你會了解語音轉文字與語言學，並學習如何部署分析語音與提供語音回饋給你的專案的模型。當然，因為這是 Raspberry Pi，你可以使用這些知識來控制家中、工廠地板上，或其他真實世界中的任何裝置。

建構真實世界的專案

將加速度計綁在手上，揮舞它，你就會產生一連串的感測器資料。標記特定手勢實際發生的時刻，將讀數與標籤輸入訓練程序，最後你會得到一個可以在即時中辨識該手勢的模型。

在本書中，你會撰寫程式碼來監控手勢，一旦觸發，就告訴連接的裝置執行某個動作。我們會帶你完成這個過程，展示如何製作一個揮動時會閃爍的魔法棒。這是幾個將 AI 從抽象帶入你可以握在手中的實體專案之一。

你的閱讀之旅

本書從 AI 與機器學習的基本詞彙開始，包括張量，這是後續幾乎所有內容背後的基礎資料結構。

接著，它會回顧 Raspberry Pi AI 堆疊，涵蓋硬體與軟體，然後進入迴歸模型。

接著會進入視覺章節，從文字提示生成影像，之後深入探討如何直接在你的 Raspberry Pi 上執行 LLM，使用 CPU 與 AI HAT+ 2 加速器。

接下來是魔法棒章節：訓練模型辨識手勢，並製作一個在指令下閃爍的魔杖。

語音有自己專屬的詳細章節 — 轉錄語音、回應語音指令、從文字生成語音、語言翻譯，甚至建構語音驅動的聊天機器人。

本書接著聚焦於影像辨識，教你如何使用 Raspberry Pi AI Camera 或 Raspberry Pi AI HAT+（版本 1 或 2）即時辨識與分類物體。

最後，我們會探討從模型動物園存取與部署模型。我們會拆解 MobileNet 視覺模型，切除尾端並在 Python 中重新訓練它以執行手勢辨識。

為什麼值得你的時間

如果你是想了解 AI 而非只是使用它的人，這本書就是為你而寫。你會學習模型如何訓練、它們能做什麼與不能做什麼、它們真正有用的地方，以及它們被過度宣傳的地方。最重要的是，你會透過在你已經熟悉並喜愛的硬體上建構實務專案來發現所有這些內容。

AI Projects with Raspberry Pi 現已從 Raspberry Pi Press 上市。你可以從我們的商店以 優惠價 £8.99（原價 £17.99）購買（限時優惠價）。它也可在 Amazon 美國 與 英國 等線上零售商，以及其他對書籍有獨特品味的書商處購買。如果你對電子版本感興趣，我們提供多種方式讓你取得 PDF 或 ePUB。

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