互動微電子創意應用 — 2025(114-1)

文章作者作者: Kenneth Liu
文章發佈日期 2025-09-03

一、課程說明(Course Description)

「互動」是我們生活中的一個重要日常與行為 -人與物件之間的互動、人與環境之間的互動。而微電子元件扮演著人機互動
中的重要媒介。科技的進步讓微電子的功能越來越強大，這些結合感測功能的微電子模組不但可以用來改善生活中的互動行
為與應用，更可運用來做互動文創設計。本門課目的乃培養互動微電子創意應用人才，並為文化創意產業做人才奠基；另外
配合國際永續發展目標，亦會帶領同學參與USR社會服務。

本課程是門實作課程，旨在培養學生理解Arduino與微電子感測器、機電元件的控制原理與操作，讓學生用動手做的方式從
基礎的電子電路搭建起基本的互動控制能力。課程中將介紹各種互動創意設計作品，引導學生進行創意設計。更引領同學從
互動設計中探索互動介面(Interactive Interface)與情境感知 (Context Aware) ，進而探索人與物件的互動關係、人
與環境的互動關連。

Keywords : 互動, 藝術, arduino, 互動設計, 創意, 人文, 資訊應用, 動手做, tangible, 感測器應用

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Arduino 教學

(互動微電子創意應用-114上學期) 材料包2025

***黑色字體必須要有***

***藍色字體可自行視需要做準備***

***粉色字體為選配材料***

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The Infinite Show – Generative Agents Game

文章作者作者: Kenneth Liu
文章發佈日期 2025-03-30

The Infinite Show
https://github.com/kenneth7198/TheInfiniteShow

此專案基於 Generative AgentsCN 並原始的作者為 Generative Agents 與 Wounderland 。我們探討AI與AI之間虛擬數位社群關係變化，試圖透過一個角色進行改良成具有【欺騙、竄改、造謠、鼓舞投資、以及散播數位謠言的AI人工代理角色】，經過這個AI代理人，在虛擬數位社群內模擬此AI角色是否能操弄整個虛擬村莊的AI之間的關係變化，最終期望在這個過程中產生出AI領袖的人格特質出來。

原始的研究論文如下：

Generative Agents: Interactive Simulacra of Human Behavior
https://arxiv.org/abs/2304.03442

原始的github來源：

https://github.com/joonspk-research/generative_agents

https://github.com/x-glacier/GenerativeAgentsCN

https://github.com/Archermmt/wounderland

clone原始碼

git clone https://github.com/kenneth7198/TheInfiniteShow.git
cd TheInfiniteShow

基本安裝環境

安裝Anaconda
建立Anaconda虛擬環境，名為the_infinite_show，並選用python 3.11.11
啟動the_infinite_show的虛擬環境，使用terminal開啟
cd到clone下來的資料夾，在TheInfiniteShow資料夾內，輸入：

pip install -r requirements.txt

下載Ollama的本機運作的AI模型，到官網上下載 https://ollama.com/
安裝後開一個新的命令提示字元視窗，輸入ollama指令看看有沒成功安裝或是否可以呼叫
開啟系統內容的”編輯系統環境變數”，在進階頁籤點選”環境變數”，然後在系統變數中新增以下的變數與值:

OLLAMA_HOST  = 0.0.0.0
OLLAMA_KEEP_ALIVE = 2h
OLLAMA_MODELS = C:\OllamaModels
OLLAMA_ORIGINS  = *

OllamaModels可設置自己PC有空間的磁碟即可

下載&運作LLM 大語言模型，重開機後仍需重新下載

回到命令提示字元視窗中，透過指令方式下載以下的LLM大語言模型，這邊採用的是阿里巴巴的Qwen 2.5(通義千問) : https://github.com/QwenLM/Qwen

ollama pull qwen2.5:7b-instruct-q4_K_M
ollama pull bge-m3:latest

等待下載完畢之後，用以下的指令啟動Ollama大語言模型運作

ollama serve

運作虛擬小鎮

切換到原本的TheInfiniteShow的Anaconda虛擬環境下，切換到generative_agents資料夾，並用以下指令啟動虛擬小鎮的計算

cd generative_agents
python start.py --name infinite-test --start "20241214-08:00" --step 10 --stride 10

參數說明：

name參數後面加的是一個用英文組合數字組成的虛擬小鎮名稱
start參數後面是設置小鎮的起始時間點
step參數是迭代幾次後停止運作，設置10預計要跑1小時多
stride參數是設置每一次時間運作的累計方式，設置10等於9:00 9:10 9:20 …

回放過程

在剛剛的虛擬環境下輸入以下指令，壓縮infinite-test的虛擬小鎮運算過後的數據

python compress.py --name infinite-test

回放infinite-test虛擬小鎮的過程

python replay.py

開啟網頁 http://127.0.0.1:5000/?name=infinite-test 看到虛擬小鎮內各個居民活動過程

AI 人機互動介面 HCI

互動式人工智慧藝術設計

文章作者作者: Kenneth Liu
文章發佈日期 2025-03-29

一、課程說明(Course Description)

本課程是門AI實作課程，旨在培養學生理解AI的原理、工具、技術與藝術創意的設計原理與操作，讓學生用動手做的方式配合眾多AI工具搭建起基本的互動控制能力。課程中將介紹各種互動創意設計作品，引導學生進行創意設計。更引領同學從互動設計中探索AI介面(AI Interactive Interface)與情境感知 (Context Aware) ，進而探索AI與人、AI與介面、AI與環境的互動關係。

Keywords : 互動, AI, 藝術, 互動設計, 創意, 人文, 資訊應用, 動手做, 環境感知

二、課程內容規畫(Course Planning)

本課程為16週，學習目的為提升學習自主性的高密度學習模式，課程內容規劃如下：

三、參考用書(Text Books)
指定用書：

參考書籍：
1.

四、教學方式(Teaching Method)
1、理論講述與課堂實作 (50%) – 8堂課
2、作品賞析(10%) – 1次報告
3、個人作業 (20%) – 2堂課
4、社會服務實踐(20%) – 2次

六、課程進度安排(Syllabus)

上課時間：此為預開線上課程，預計 2025年秋季上線 – Udemy

上課教室：TBD

七、成績考核(Evaluation)

1、平時成績 15% (出席率，上課互動)
2、個人作業 10% (相關作品報告與Survey)
3、指定小作業 15% (小作業一、小作業二)
4、期中成果作品 25%
5、期末成果作品 35%

八、AI 的使用規則

完全開放使用且無須註明，學生必需運用AI進行共創。

教學

Arduino 各版本的詳細比較 – 2025年最新!

文章作者作者: Kenneth Liu
文章發佈日期 2025-03-16

常用Arduino的各位同學應該很頭痛Arduino有這麼多種版本，到底這些版本差異在哪? 以下整理2025年最新市面上有販售的Arduino平台給您參考：

Arduino 各版本詳細比較表

版本	微控制器	時鐘速度	數位 I/O 腳位	類比輸入腳位	PWM 腳位	記憶體	連線方式	尺寸 (mm)	特點與用途
Arduino UNO R3	ATmega328P	16 MHz	14 (6 PWM)	6	6	32 KB Flash, 2 KB SRAM, 1 KB EEPROM	USB-B	68.6 x 53.4	經典入門款，簡單易用，適合初學者與基本項目。支援多數擴展板（Shields）。
Arduino UNO R4 Minima	Renesas RA4M1 (Cortex-M4)	48 MHz	14 (6 PWM)	6 (14-bit ADC)	6	256 KB Flash, 32 KB SRAM, 8 KB EEPROM	USB-C	68.6 x 53.4	32 位升級版，效能更高，支援 DAC 和 RTC，適合進階應用如音訊或精準計時。
Arduino UNO R4 WiFi	Renesas RA4M1 + ESP32-S2	48 MHz	14 (6 PWM)	6 (14-bit ADC)	6	256 KB Flash, 32 KB SRAM, 8 KB EEPROM	USB-C + WiFi/BLE	68.6 x 53.4	內建 WiFi 和藍牙，適合物聯網（IoT）項目，支援矩陣 LED 顯示。
Arduino Nano	ATmega328P	16 MHz	14 (6 PWM)	8	6	32 KB Flash, 2 KB SRAM, 1 KB EEPROM	Mini USB	45 x 18	小巧設計，麵包板友好，適合空間有限的項目，功能與 UNO 相近。
Arduino Nano Every	ATmega4809	20 MHz	14 (5 PWM)	8	5	48 KB Flash, 6 KB SRAM, 256 B EEPROM	Micro USB	45 x 18	Nano 升級版，更多記憶體，性價比高，適合中型項目。
Arduino Nano 33 BLE	nRF52840 (Cortex-M4F)	64 MHz	14 (8 PWM)	8 (14-bit ADC)	8	1 MB Flash, 256 KB RAM	Micro USB	45 x 18	支援藍牙低功耗（BLE）和 9 軸 IMU，適合穿戴式設備與無線通訊。
Arduino Mega 2560	ATmega2560	16 MHz	54 (15 PWM)	16	15	256 KB Flash, 8 KB SRAM, 4 KB EEPROM	USB-B	101.5 x 53.3	高 I/O 數量，適合需要大量感測器或執行器的複雜項目，如機器人。
Arduino Leonardo	ATmega32u4	16 MHz	20 (7 PWM)	12	7	32 KB Flash, 2.5 KB SRAM, 1 KB EEPROM	Micro USB	68.6 x 53.4	內建 USB HID，可模擬鍵盤/滑鼠，適合互動式應用。
Arduino Micro	ATmega32u4	16 MHz	20 (7 PWM)	12	7	32 KB Flash, 2.5 KB SRAM, 1 KB EEPROM	Micro USB	48 x 18	Leonardo 的小型版，麵包板友好，適合空間受限的 HID 項目。
Arduino Due	AT91SAM3X8E (Cortex-M3)	84 MHz	54 (12 PWM)	12 (12-bit ADC)	12	512 KB Flash, 96 KB SRAM	Micro USB	101.5 x 53.3	32 位高效能，支援 DAC，適合高運算需求的項目，但 3.3V 邏輯電平需注意。
Arduino Pro Mini	ATmega328P	16 MHz (5V) / 8 MHz (3.3V)	14 (6 PWM)	6	6	32 KB Flash, 2 KB SRAM, 1 KB EEPROM	外部 FTDI/TTL	33 x 18	超小型，無 USB 介面，適合嵌入式應用，需外部程式燒錄器。

各版本詳細說明與比較

1. Arduino UNO 系列

UNO R3
- 優勢：經典款，擁有廣泛社群支持和豐富的擴展板資源，價格親民。
- 限制：運算能力有限，適合簡單項目如 LED 控制或感測器讀取。
- 用途：初學者學習、原型設計。
UNO R4 Minima
- 優勢：32 位微控制器，運算速度更快，支援更高解析度的 ADC（14 位）和 DAC，適合需要精準類比訊號的應用。
- 限制：相容性與 R3 類似，但價格稍高。
- 用途：進階原型設計、音訊處理。
UNO R4 WiFi
- 優勢：內建 WiFi 和藍牙，還有一個 12×8 LED 矩陣，適合 IoT 和視覺化項目。
- 限制：開發環境需適應 ESP32 模組。
- 用途：智慧家居、遠端監控。

2. Arduino Nano 系列

Nano
- 優勢：小巧且功能與 UNO 相近，直接插在麵包板上使用。
- 限制：無電源插孔，Mini USB 已較少見。
- 用途：空間受限的嵌入式項目。
Nano Every
- 優勢：升級微控制器，記憶體增加，性價比高。
- 限制：PWM 腳位減少至 5 個。
- 用途：中型項目升級替代 Nano。
Nano 33 BLE
- 優勢：強大的 32 位處理器，支援 BLE 和 IMU，適合無線與運動感測應用。
- 限制：價格較高，功耗需注意。
- 用途：穿戴式設備、藍牙通訊。

3. Arduino Mega 2560

優勢：大量 I/O 腳位（54 個數位、16 個類比），記憶體充足，適合複雜項目。
限制：體積較大，功耗高，價格較貴。
用途：多感測器系統、機器人控制。

4. Arduino Leonardo 與 Micro

Leonardo
- 優勢：內建 USB HID，可模擬鍵盤或滑鼠，I/O 腳位較多。
- 限制：與部分 UNO 擴展板相容性稍差。
- 用途：互動裝置、遊戲控制器。
Micro
- 優勢：Leonardo 的小型化版本，適合麵包板使用。
- 限制：無電源插孔，應用場景較窄。
- 用途：小型 HID 項目。

5. Arduino Due

優勢：32 位 ARM 處理器，高效能，支援 DAC 和高時鐘速度。
限制：僅支援 3.3V 邏輯電平，與 5V 配件需轉換。
用途：高運算需求項目，如數位訊號處理。

6. Arduino Pro Mini

優勢：超小型，適合嵌入式應用，有 3.3V 和 5V 版本。
限制：無內建 USB，需外部燒錄器。
用途：永久嵌入式解決方案。

選擇建議

初學者：UNO R3 或 UNO R4 Minima，易用且資源豐富。
物聯網項目：UNO R4 WiFi 或 Nano 33 BLE，支援無線通訊。
空間有限：Nano 系列或 Micro，小巧靈活。
複雜項目：Mega 2560 或 Due，適合大量 I/O 或高效能需求。
嵌入式應用：Pro Mini，輕量化且低成本。

以上紅色字的是個人推薦使用的喔!

Generative Agents: Interactive Simulacra of Human Behavior https://arxiv.org/abs/2304.03442