2024年12月4日 星期三

[樹藝:micro:bit] 時尚兔玩AI

 

主要材料：樹藝、micro:bit、Smart AI Lens

MakeCode程式碼：


Python程式：

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def on_button_pressed_a():
    global ID
    ID = (ID + 1) % 6
    basic.show_string("" + str((ID)))
    if ID == 0:
        PlanetX_AILens.switchfunc(PlanetX_AILens.FuncList.CARD)
    else:
        PlanetX_AILens.switchfunc(PlanetX_AILens.FuncList.THINGS)
    basic.pause(3000)
input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

def doLight():
    if RUN == 0 or (RUN == 5 or RUN == 11):
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 1)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
    elif RUN == 1 or (RUN == 6 or RUN == 12):
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 1)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
    elif RUN == 2 or (RUN == 7 or RUN == 13):
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 1)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
    elif RUN == 3 or (RUN == 8 or RUN == 14):
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 1)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
    elif RUN == 4 or (RUN == 9 or RUN == 15):
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
        pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 1)
def checkCard():
    global RUN
    if PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.ZERO) and RUN != 0:
        RUN = 0
        radio.send_number(10)
        basic.show_number(0)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.ONE) and RUN != 1:
        RUN = 1
        radio.send_number(1)
        basic.show_number(1)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.TWO) and RUN != 2:
        RUN = 2
        radio.send_number(2)
        basic.show_number(2)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.THREE) and RUN != 3:
        RUN = 3
        radio.send_number(3)
        basic.show_number(3)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.FOUR) and RUN != 4:
        RUN = 4
        radio.send_number(9)
        basic.show_number(4)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.FIVE) and RUN != 5:
        RUN = 5
        radio.send_number(5)
        basic.show_number(5)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.SIX) and RUN != 6:
        RUN = 6
        radio.send_number(4)
        basic.show_number(6)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.SEVEN) and RUN != 7:
        RUN = 7
        radio.send_number(8)
        basic.show_number(7)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.EIGHT) and RUN != 8:
        RUN = 8
        radio.send_number(7)
        basic.show_number(8)
    elif PlanetX_AILens.number_card(PlanetX_AILens.numberCards.NINE) and RUN != 9:
        RUN = 9
        radio.send_number(6)
        basic.show_number(9)

def on_button_pressed_b():
    if ID == 1:
        PlanetX_AILens.learn_object(PlanetX_AILens.learnID.ID1)
    elif ID == 2:
        PlanetX_AILens.learn_object(PlanetX_AILens.learnID.ID2)
    elif ID == 3:
        PlanetX_AILens.learn_object(PlanetX_AILens.learnID.ID3)
    elif ID == 4:
        PlanetX_AILens.learn_object(PlanetX_AILens.learnID.ID4)
    elif ID == 5:
        PlanetX_AILens.learn_object(PlanetX_AILens.learnID.ID4)
    basic.pause(6000)
input.on_button_pressed(Button.B, on_button_pressed_b)

def checkLOGO():
    global RUN
    if PlanetX_AILens.object_check(PlanetX_AILens.learnID.ID1) and RUN != 11:
        RUN = 11
        basic.show_string("A")
        radio.send_number(16)
    elif PlanetX_AILens.object_check(PlanetX_AILens.learnID.ID2) and RUN != 12:
        RUN = 12
        basic.show_string("B")
        radio.send_number(17)
    elif PlanetX_AILens.object_check(PlanetX_AILens.learnID.ID3) and RUN != 13:
        RUN = 13
        basic.show_string("C")
        radio.send_number(18)
    elif PlanetX_AILens.object_check(PlanetX_AILens.learnID.ID4) and RUN != 14:
        RUN = 14
        basic.show_string("D")
        radio.send_number(19)
    elif PlanetX_AILens.object_check(PlanetX_AILens.learnID.ID5) and RUN != 15:
        RUN = 15
        basic.show_string("E")
        radio.send_number(20)
RUN = 0
ID = 0
basic.show_icon(IconNames.HEART)
PlanetX_AILens.init_module()
PlanetX_AILens.switchfunc(PlanetX_AILens.FuncList.CARD)
ID = 0
basic.show_leds("""
    . # . . #
    # . # . #
    # # # . #
    # . # . #
    # . # . #
    """)
RUN = 0
radio.set_group(49)
pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
Old_Run = 0
count = 12
LED_status = 0

def on_every_interval():
    global LED_status, count, Old_Run
    if Old_Run == RUN:
        if count > 10:
            if LED_status == 0:
                LED_status = 1
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 1)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 1)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 1)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 1)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 1)
            else:
                LED_status = 0
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P1, 0)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P2, 0)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P13, 0)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P14, 0)
                pins.digital_write_pin(DigitalPin.P15, 0)
        else:
            count = count + 1
    else:
        Old_Run = RUN
        count = 0
loops.every_interval(500, on_every_interval)

def on_forever():
    PlanetX_AILens.camera_image()
    if ID == 0:
        checkCard()
    else:
        checkLOGO()
    if count < 10:
        doLight()
    basic.pause(200)
    basic.show_leds("""
        . # . . #
        # . # . #
        # # # . #
        # . # . #
        # . # . #
        """)
basic.forever(on_forever)
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[樹藝micro:bit]歡樂蛙聽語音

 

主要材料：樹藝、micro:bit、語音辨識IC
MakeCode程式碼：


Python程式碼：
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def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_7():
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(16)
    basic.show_string("Craft")
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_7,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_7)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_6():
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(17)
    basic.show_string("NFU")
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_6,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_6)

def on_button_pressed_a():
    asr.set_asr_learn()
    basic.show_leds("""
        # . . . .
        # . . . .
        # . . . .
        # . . . .
        # # # # .
        """)
input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_8():
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(19)
    basic.show_string("Smart")
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_8,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_8)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_10():
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(20)
    basic.show_string("Tree Art")
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_10,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_10)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_4():
    basic.show_leds("""
        # # . # #
        # # . # #
        # . # . #
        # . . . #
        . # # # .
        """)
    strip.show_color(neopixel.colors(NeoPixelColors.PURPLE))
    strip.show()
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_4,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_4)

def on_button_pressed_b():
    asr.del_asr_learn()
    basic.show_leds("""
        . # # # .
        # . . . .
        # . . . .
        # . . . .
        . # # # .
        """)
input.on_button_pressed(Button.B, on_button_pressed_b)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_5():
    basic.show_leds("""
        # . . . #
        # . # . #
        # . # . #
        # . . . #
        . # # # .
        """)
    strip.show_color(neopixel.colors(NeoPixelColors.GREEN))
    strip.show()
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_5,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_5)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_9():
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(18)
    basic.show_string("STEAM")
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_9,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_9)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_2():
    basic.show_leds("""
        . # # # .
        # . . . #
        # . . . #
        # . . . #
        . # # # .
        """)
    strip.show_color(neopixel.colors(NeoPixelColors.BLACK))
    strip.show()
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_2,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_2)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_3():
    basic.show_leds("""
        . # # # .
        # # # # #
        # # # # #
        # # # # #
        . # # # .
        """)
    strip.show_color(neopixel.colors(NeoPixelColors.RED))
    strip.show()
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_3,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_3)

def on_asr_vocabulary_list_hi_shaun():
    basic.show_icon(IconNames.HEART)
    radio.send_number(0)
asr.on_asr(asr.vocabularyList.HI_SHAUN, on_asr_vocabulary_list_hi_shaun)

def on_asr_vocabulary_list_learning_entry_1():
    basic.show_leds("""
        . # . # .
        # . # . #
        . # . # .
        # . # . #
        . # . # .
        """)
    strip.show_rainbow(1, 360)
    radio.send_number(1)
asr.on_asr(asr.vocabularyList.LEARNING_ENTRY_1,
    on_asr_vocabulary_list_learning_entry_1)

strip: neopixel.Strip = None
basic.show_icon(IconNames.HAPPY)
strip = neopixel.create(DigitalPin.P0, 32, NeoPixelMode.RGB)
strip.show_rainbow(1, 360)
radio.set_group(49)

def on_forever():
    strip.rotate(1)
    strip.show()
    basic.pause(sonar.ping(DigitalPin.P1, DigitalPin.P2, PingUnit.CENTIMETERS) * 10)
basic.forever(on_forever)
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[樹藝micro:bit] 唱唱鼠說故事

 

主要零件：樹藝材料、micro:bit、MP3播放器

MakeCode程式碼：


Python程式碼：

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def sayStory():
    basic.show_number(count)
    basic.pause(1000)
    mp3Player.set_tracking(count + 1, mp3Player.repeatList.NO)
    mp3Player.set_volume(volumn)
    mp3Player.execute(mp3Player.playType.PLAY)

def on_received_number(receivedNumber):
    global count
    if receivedNumber == 10:
        count = 0
        sayStory()
    elif receivedNumber == 6:
        count = 9
        sayStory()
    elif receivedNumber == 7:
        count = 8
        sayStory()
    elif receivedNumber == 8:
        count = 7
        sayStory()
    elif receivedNumber == 9:
        count = 4
        sayStory()
    elif receivedNumber >= 16 and receivedNumber <= 20:
        count = receivedNumber - 1
        sayStory()
    elif receivedNumber == 1:
        count = 1
        sayStory()
    elif receivedNumber == 2:
        count = 2
        sayStory()
    elif receivedNumber == 3:
        count = 3
        sayStory()
    elif receivedNumber == 4:
        count = 6
        sayStory()
    elif receivedNumber == 5:
        count = 5
        sayStory()
radio.on_received_number(on_received_number)

# 0.歡樂蛙
# 1.歡樂猪
# 2.智齡鳥
# 3.酷烗猪
# 4.行動牛
# 5.亮亮鼠
# 6.彩虹鳥
# 7.蓪草燈
# 8.先知鳥
# 9.時尚兔

def on_button_pressed_a():
    global count
    mp3Player.execute(mp3Player.playType.STOP)
    count = (count + 1) % 20
    sayStory()
input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

def on_button_pressed_b():
    global volumn
    volumn = (volumn + 1) % 30
    basic.show_number(volumn)
    mp3Player.set_volume(volumn)
input.on_button_pressed(Button.B, on_button_pressed_b)

def on_pin_pressed_p1():
    global count
    mp3Player.execute(mp3Player.playType.STOP)
    count = (count + 1) % 20
    sayStory()
input.on_pin_pressed(TouchPin.P1, on_pin_pressed_p1)

volumn = 0
count = 0
basic.show_icon(IconNames.HEART)
count = 0
volumn = 15
mp3Player.mp3_set_serial(SerialPin.P2)
mp3Player.execute(mp3Player.playType.STOP)
loud_sound = 1
radio.set_group(49)
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2024年11月25日 星期一

淺談MapReduce，用ChatGPT來產生中英文字詞統計程式

以下的文章和程式都是用ChatGPT產生，本篇文章主要是探討字詞統計程式。

本篇程式是統計單字出現次數，並且可以處理多次輸入，具有廣泛的應用場景。以下是幾個常見的應用領域：

文字分析與自然語言處理 (NLP)

  • 詞頻分析 (Word Frequency Analysis)： 用於分析文本中單字的出現次數，挖掘出重要的關鍵字或熱門話題。
  • 情感分析 (Sentiment Analysis)： 藉由詞頻統計，了解使用者的情緒傾向，例如正面或負面的用詞。
  • 生成詞雲 (Word Cloud)： 統計詞頻後用來生成詞雲，作為可視化展示工具。

2. 學術與教育

  • 閱讀理解測驗： 統計學生在文章中使用或理解的單字，幫助教師評估學生的詞彙能力。
  • 語言學研究： 用於語料庫中詞頻的分析，協助研究某一語言的使用特性。
  • 作文輔助： 幫助學生或作家了解某篇文章中重複使用的詞，改善文字表達。

3. 企業與市場研究

  • 客戶回饋分析： 分析客戶評論中的詞頻，快速找出客戶最常提到的關鍵點（如問題或優點）。
  • 社群媒體監控： 統計用戶在社群媒體上提到某品牌或主題的頻率，追蹤流行趨勢。
  • SEO 優化： 統計網站文章中的關鍵字，優化搜尋引擎排名。

4. 數據處理與監控

  • 日誌分析 (Log Analysis)： 分析伺服器或應用程式日誌中的關鍵字，排查錯誤或監控異常活動。
  • 大數據預處理： 將海量文本資料切割、分類，統計詞頻，作為機器學習的特徵輸入。

5. 遊戲與娛樂

  • 文字遊戲： 用於開發文字相關的遊戲，例如文字拼圖或詞頻挑戰遊戲。
  • 劇本分析： 統計劇本中角色的對話詞頻，分析角色的重要性或語言風格。

6. 法律與媒體

  • 法律文件分析： 統計法律文本中關鍵術語的頻率，用於案件的準備或合同分析。
  • 新聞文章分析： 分析新聞文本中的詞頻，判斷媒體報導的重點和角度。

總結：

這樣的程式對任何涉及文字數據處理或分析的場合都非常實用，尤其適合需要快速統計並提取信息的場景。

範例一、一個簡單的 Python 程式，可以從終端機讀取使用者輸入的字串並將其顯示

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# 從終端機讀取字串並輸出
def main():
    # 提示使用者輸入
    user_input = input("請輸入一段文字：")
    
    # 輸出使用者輸入的文字
    print(f"您輸入的文字是：{user_input}")

if __name__ == "__main__":
    main()

執行結果：
請輸入一段文字：今天天氣很好
您輸入的文字是：今天天氣很好

範例二、從終端機讀取一段文字，將其切割成單字，並輸出結果

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# 從終端機讀取字串並切割成單字
def main():
    # 提示使用者輸入
    user_input = input("請輸入一段文字：")
    
    # 切割文字為單字（以空白為分隔符）
    words = user_input.split()
    
    # 輸出切割結果
    print("切割後的單字為：")
    for word in words:
        print(word)

if __name__ == "__main__":
    main()

ChatGPT給出的測試句字和執行結果：

執行結果：
請輸入一段文字：今天天氣很好，我想去散步。
切割後的單字為：
今天天氣很好，我想去散步。

改輸入英文，執行結果：
請輸入一段文字：The weather is nice today and I want to go for a walk.
切割後的單字為：
The
weather
is
nice
today
and
I
want
to
go
for
a
walk.

範例三、讀取一段文字，切割成單字，並使用映射將每個單字及其出現次數存入字典

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# 從終端機讀取字串，切割成單字，並計算每個單字的出現次數
def main():
    # 提示使用者輸入
    user_input = input("請輸入一段文字：")
    
    # 切割文字為單字（以空白為分隔符）
    words = user_input.split()
    
    # 使用字典計算單字出現次數
    word_count = {}
    for word in words:
        word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1  # 如果單字不存在，預設為 0
    
    # 輸出結果
    print("單字出現次數：")
    for word, count in word_count.items():
        print(f"{word}: {count}")

if __name__ == "__main__":
    main()

執行結果：
請輸入一段文字：The weather is very good today. I went for a walk today. I had a great time walking.
單字出現次數：
The: 1
weather: 1
is: 1
very: 1
good: 1
today.: 2
I: 2
went: 1
for: 1
a: 2
walk: 1
had: 1
great: 1
time: 1
walking.: 1

歸約（Reduce）可以將資料進一步簡化或統合，例如計算單字總數。以下是整合 Map 和 Reduce 的程式範例，使用 Python 的 functools.reduce 進行歸約。

範例四、計算所有單字的總出現次數

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from functools import reduce

# 從終端機讀取字串，切割成單字，計算單字出現次數並進行歸約
def main():
    # 提示使用者輸入
    user_input = input("請輸入一段文字：")
    
    # 切割文字為單字（以空白為分隔符）
    words = user_input.split()
    
    # 使用字典計算單字出現次數
    word_count = {}
    for word in words:
        word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1  # 如果單字不存在，預設為 0
    
    # 使用 Reduce 計算單字的總出現次數
    total_count = reduce(lambda acc, count: acc + count, word_count.values(), 0)
    
    # 輸出結果
    print("單字出現次數：")
    for word, count in word_count.items():
        print(f"{word}: {count}")
    
    print(f"單字總出現次數：{total_count}")

if __name__ == "__main__":
    main()

執行結果：
請輸入一段文字：The weather is very good today. I went for a walk today. I had a great time walking.
單字出現次數：
The: 1
weather: 1
is: 1
very: 1
good: 1
today.: 2
I: 2
went: 1
for: 1
a: 2
walk: 1
had: 1
great: 1
time: 1
walking.: 1
單字總出現次數：18

以下是一個完整的程式，允許使用者重複輸入文字，直到輸入空字串為止。程式會將輸入的文字切割成單字，計算每個單字的出現次數，並在結束時輸出結果：

範例五、完整的程式

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from functools import reduce

def main():
    print("請開始輸入文字（輸入空字串以結束）：")
    
    # 用來存儲所有輸入的文字
    all_words = []
    
    while True:
        user_input = input("> ")
        if user_input.strip() == "":  # 空字串結束條件
            break
        # 切割並加入總單字列表
        words = user_input.split()
        all_words.extend(words)
    
    # 使用字典計算單字出現次數
    word_count = {}
    for word in all_words:
        word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1  # 累加單字次數
    
    # 使用 Reduce 計算單字的總出現次數
    total_count = reduce(lambda acc, count: acc + count, word_count.values(), 0)
    
    # 輸出結果
    print("\n單字出現次數統計：")
    for word, count in word_count.items():
        print(f"{word}: {count}")
    
    print(f"\n單字總出現次數：{total_count}")

if __name__ == "__main__":
    main()

執行結果：
請開始輸入文字（輸入空字串以結束）：
> The weather is very good today.
> I went for a walk today.
> I had a great time walking.
> 

單字出現次數統計：
The: 1
weather: 1
is: 1
very: 1
good: 1
today.: 2
I: 2
went: 1
for: 1
a: 2
walk: 1
had: 1
great: 1
time: 1
walking.: 1

單字總出現次數：18

上述程式使用的是基於空白分隔的 split() 方法來分割文字，這在處理英文或其他以空白分隔單詞的語言時非常有效。然而，中文並沒有空白來分隔單詞，因此需要使用專門的中文斷詞工具。

改進方法：使用中文斷詞工具

在 Python 中，jieba 是一個強大的中文斷詞庫，可以有效地將中文句子分割成單詞（或詞語）。

以下是針對中文的改良版程式：

範例六、中文字詞統計

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import jieba
from functools import reduce

def main():
    print("請開始輸入文字（輸入空字串以結束）：")
    
    # 用來存儲所有輸入的詞語
    all_words = []
    
    while True:
        user_input = input("> ")
        if user_input.strip() == "":  # 空字串結束條件
            break
        # 使用 jieba 將輸入的中文文字斷詞
        words = jieba.lcut(user_input)  # lcut 返回列表
        all_words.extend(words)
    
    # 使用字典計算單詞出現次數
    word_count = {}
    for word in all_words:
        word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1  # 累加單詞次數
    
    # 使用 Reduce 計算單詞的總出現次數
    total_count = reduce(lambda acc, count: acc + count, word_count.values(), 0)
    
    # 輸出結果
    print("\n單字或詞語出現次數統計：")
    for word, count in word_count.items():
        print(f"{word}: {count}")
    
    print(f"\n總詞語數量：{total_count}")

if __name__ == "__main__":
    main()

執行結果：
請開始輸入文字（輸入空字串以結束）：
> 今天天氣很好
Building prefix dict from the default dictionary ...
Dumping model to file cache C:\Users\CHENG-~1\AppData\Local\Temp\jieba.cache
Loading model cost 0.526 seconds.
Prefix dict has been built successfully.
> 今天去散步
> 散步讓人開心
> 

單字或詞語出現次數統計：
今天: 2
天氣: 1
很: 1
好: 1
去: 1
散步: 2
讓: 1
人: 1
開心: 1

總詞語數量：11
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2024年11月18日 星期一

利用ChatGPT產生訂閱MQTT主題的Python程式

 

訂閱程式碼：


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import paho.mqtt.client as mqtt
import json

# MQTT broker 設定
BROKER = "broker.mqttgo.io"
PORT = 1883
TOPIC = "sensor/light"
CLIENT_ID = "LightSensorSubscriber"

# 當接收到消息時的回調函數
def on_message(client, userdata, msg):
    try:
        # 解碼消息並解析光線亮度
        payload = json.loads(msg.payload.decode())
        light_intensity = payload.get("light_intensity", 0)
        print(f"Received light intensity: {light_intensity}")

        # 判斷亮度是否低於 256
        if light_intensity < 256:
            print("點亮電燈")
    except Exception as e:
        print(f"Error processing message: {e}")

# 建立 MQTT 客戶端
client = mqtt.Client(CLIENT_ID)

# 設置回調函數
client.on_message = on_message

def subscribe_to_light_data():
    try:
        client.connect(BROKER, PORT, 60)
        print(f"Connected to MQTT broker: {BROKER}")

        # 訂閱主題
        client.subscribe(TOPIC)
        print(f"Subscribed to topic: {TOPIC}")

        # 進入阻塞循環等待消息
        client.loop_forever()
    except KeyboardInterrupt:
        print("\nDisconnected from broker.")
        client.disconnect()

if __name__ == "__main__":
    subscribe_to_light_data()

說明

  1. on_message 回調函數
    當收到主題上的消息時，會解析 light_intensity 數值。如果亮度低於 256，輸出「點亮電燈」。

  2. JSON 格式處理
    確保發佈的訊息格式正確（如 {"light_intensity": <value>}）。訂閱程式使用 json.loads 解析訊息。

  3. 執行訂閱程式
    啟動程式後，它會持續監聽 sensor/light 主題上的數據。

  4. 測試
    啟動發佈程式和訂閱程式後，當亮度低於 256 時，應該在訂閱程式中看到「點亮電燈」的輸出。

如果有其他需求或問題，隨時告訴我！

執行結果：


再問ChatGPT：


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import paho.mqtt.client as mqtt
import random
import time
import json  # 用於 JSON 格式化

# MQTT broker 設定
BROKER = "broker.mqttgo.io"
PORT = 1883
TOPIC = "sensor/light"
CLIENT_ID = "LightSensorPublisher"

# 建立 MQTT 客戶端
client = mqtt.Client(CLIENT_ID)

def publish_light_data():
    try:
        client.connect(BROKER, PORT, 60)
        print(f"Connected to MQTT broker: {BROKER}")

        while True:
            # 模擬光線亮度數據 (0 到 1000 lux)
            light_intensity = random.randint(0, 1000)
            payload = {"light_intensity": light_intensity}
            
            # 將數據轉換為 JSON 字串
            client.publish(TOPIC, json.dumps(payload))
            print(f"Published: {payload} to topic {TOPIC}")

            time.sleep(5)  # 每 5 秒發佈一次
    except KeyboardInterrupt:
        print("\nDisconnected from broker.")
        client.disconnect()

if __name__ == "__main__":
    publish_light_data()

訂閱程式（保持不變）
訂閱程式的解析邏輯已經正確，無需修改。

發佈端執行結果：

接收端執行結果：


MQTTGO的畫面：



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利用ChatGPT產生發布MQTT主題的Python程式


 本文利用ChatGPT來產生物聯網MQTT之Python程式，其提示語和所產生的程式如下：


程式碼：


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import paho.mqtt.client as mqtt
import random
import time

# MQTT broker 設定
BROKER = "broker.mqttgo.io"
PORT = 1883
TOPIC = "sensor/light"
CLIENT_ID = "LightSensorPublisher"

# 建立 MQTT 客戶端
client = mqtt.Client(CLIENT_ID)

def publish_light_data():
    try:
        client.connect(BROKER, PORT, 60)
        print(f"Connected to MQTT broker: {BROKER}")

        while True:
            # 模擬光線亮度數據 (0 到 1000 lux)
            light_intensity = random.randint(0, 1000)
            payload = {"light_intensity": light_intensity}
            client.publish(TOPIC, str(payload))
            print(f"Published: {payload} to topic {TOPIC}")

            time.sleep(5)  # 每 5 秒發佈一次
    except KeyboardInterrupt:
        print("\nDisconnected from broker.")
        client.disconnect()

if __name__ == "__main__":
    publish_light_data()


把上述程式利用Python IDLE來執行，發生下列錯誤的問題。

把上述問題，詢問ChatGPT，其回答如下：
更新程式碼如下：

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import paho.mqtt.client as mqtt
import random
import time

# MQTT broker 設定
BROKER = "broker.mqttgo.io"
PORT = 1883
TOPIC = "sensor/light"
CLIENT_ID = "LightSensorPublisher"

# 建立 MQTT 客戶端
client = mqtt.Client(client_id=CLIENT_ID, protocol=mqtt.MQTTv311, callback_api_version=5)

def publish_light_data():
    try:
        client.connect(BROKER, PORT, 60)
        print(f"Connected to MQTT broker: {BROKER}")

        while True:
            # 模擬光線亮度數據 (0 到 1000 lux)
            light_intensity = random.randint(0, 1000)
            payload = {"light_intensity": light_intensity}
            client.publish(TOPIC, str(payload))
            print(f"Published: {payload} to topic {TOPIC}")

            time.sleep(5)  # 每 5 秒發佈一次
    except KeyboardInterrupt:
        print("\nDisconnected from broker.")
        client.disconnect()

if __name__ == "__main__":
    publish_light_data()



經測試方法1，發生下列問題。


採用方法2，重新安裝paho-mqtt套件。

執行結果：


MQTTGO broker的畫面如本文最上圖，記得要按下連線鈕，並訂閱sensor/light主題。
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2024年11月11日 星期一

wokwi模擬工具：MicroPython MQTT Weather Logger (ESP32)

wokwi這套模擬工具值得推薦，不但可以模擬ESP32，也能模擬Pico、SIM32和Arduno。
網址：https://wokwi.com/
以下是用它來模擬MQTT。


參考網址：https://wokwi.com/projects/322577683855704658

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