파이썬과 인공지능 프로젝트 with ASUS Tinker Board

〈파이썬과 인공지능 프로젝트 with ASUS Tinker Board〉 책은 라즈베리파이 사용자도 손쉽게 Tinker Board를 이용하여 제품 개발 실무에서 바로 사용할 수 있습니다.

이 책의 실습을 통해 독자는 먼저 재미를 느낄 수 있으며, 그 재미를 바탕으로 자신도 모르게 프로그래밍 능력을 키워가고, 현실에서 발생하는 여러 가지 문제를 프로그래밍을 통해 해결할 수 있게 됩니다.

이 책의 내용은 다음과 같습니다.
- ASUS 팅커보드의 AIoT(인공지능 사물인터넷) 환경 구축
- 라즈베리파이 사용자도 손쉽게 제품 개발에 바로 사용
- 파이썬 기반 딥러닝 라이브러리 활용 방법
- 다양한 하드웨어 제어하는 방법
- 리눅스 기반의 쓰레드와 메시지큐 활용법 소개
- 외부 디바이스 장착하여 팅커보드 기능 확장 방법
- 텐서플로 / 파이토치 동작원리와 활용법 소개

이 책의 구성은 다음과 같습니다.
Chapter 01 - 팅커 보드 준비하기
Chapter 02 - 팅커 보드 파이썬 패키지 활용하기
Chapter 03 - 외부 디바이스 붙이기
Chapter 04 - Deep Leraning 알고리즘의 이해
APPENDIX 01 - 외부 디바이스 분석과 드라이버 이해
APPENDIX 02 - PyTorch의 이해와 활용

CHAPTER 01 팅커 보드 준비하기
01 팅커 보드란?
01 _ 팅커 보드 개요
02 _ 팅커 보드 2와 라즈베리파이 4B 비교하기
03 _ 팅커 보드 종류 살펴보기

02 팅커 보드로 할 수 있는 일들
01 _ SMART CITIES : 지능형 도시
02 _ TRANSPORT & LOGISTICS : 운송 및 물류
03 _ HEALTHCARE : 보건 의료
04 _ RETAIL : 소매 시장

03 ASUS 팅커 보드 개발 환경 구성하기
01 _ micro SD 카드 준비하기
02 _ 팅커 보드 이미지 설치하기
03 _ 팅커 보드 부팅하기
04 _ 팅커 보드 기본 환경 설정하기
05 _ 파이썬 실습 환경 구성하기
06 _ 팅커 보드 원격 개발 환경 구성하기
07 _ 팅커 보드 핀 맵 살펴보기
08 _ 팅커 보드 A.I.Shield 살펴보기

04 A.I.TinkerBot 조립하기
01 _부품 살펴보기
02 _ 지지대 및 나사 장착도
03 _ A.I.TinkerBot 조립하기

CHAPTER 02 팅커 보드 파이썬 패키지 활용하기
01 print 함수
01 _print
02 _ while
03 _try~except
04 _ time.sleep
05 _ 문자열, 숫자 출력하기
06 _ % 형식 문자열 사용하기
07 _ str.format 함수 사용하기
08 _ f-string 사용하기
09 _정수, 실수 출력하기

02 ASUS.GPIO.output 함수
01 _ 부품 살펴보기
02 _ LED 회로 살펴보기
03 _ LED 켜고 끄기
04 _ LED 점멸 반복하기
05 _ LED 밝기 변경하기
06 _ LED 밝기 조절하기

03 ASUS.GPIO.PWM 모듈
01 _LED 점멸 반복하기
02 _ LED 밝기 변경하기
03 _ LED 밝기 조절하기

04 input 함수
01 _사용자 입력 받기
02 _ 파이썬 프롬프트 흉내내기

05 ASUS.GPIO.input 함수
01 _ 푸시 버튼 살펴보기
02 _ 버튼 회로 살펴보기
03 _ 버튼 값 읽어보기
04 _ 버튼 값에 따라 LED 켜고 끄기
05 _ 버튼 토글하기

06 ASUS.GPIO.add_event_callback 함수
01 _ 외부 인터럽트 살펴보기
02 _ 버튼 인터럽트로 LED 켜기

07 threading.Thread 클래스
01 _ 쓰레드 이해하기
02 _ 쓰레드 생성하기
03 _ 쓰레드로 다중 작업하기
04 _ 쓰레드로 LED 점멸 반복하기
05 _ 쓰레드로 LED 밝기 조절하기

08 메시지 큐 통신
01 _ 주 루틴과 쓰레드 간 메시지 큐 통신하기
02 _ 인터럽트 처리 함수와 쓰레드 간 메시지 큐 통신하기

CHAPTER 03 외부 디바이스 붙이기
01 L9110S 모터 드라이버 제어하기
01 _ L9110S 모터 드라이버 살펴보기
02 _ L9110S 모터 연결 살펴보기
03 _ 모터 회전시켜 보기
04 _ 모터 속도 조절해보기
05 _ RC카 주행 테스트하기
06 _ RC카 수동 조종해 보기

02 Serial에 HM10 블루투스 디바이스 붙이기
01 _ HM10 블루투스 디바이스 소개
02 _ HM10 모듈 연결 살펴보기
03 _ UART 모듈 활성화하기
04 _ 블루투스 통신 테스트하기

03 SPI 버스에 MCP3208 디바이스 붙이기
01 _ MCP3208 ADC 디바이스 소개
02 _ 센서 살펴보기
03 _ MCP3208 디바이스 연결 살펴보기
04 _ SPI 모듈 활성화하기
05 _ ADC 값 읽어보기
06 _ 가변저항 입력에 따라 LED 밝기 조절하기

04 I2C 버스에 PCA9685 디바이스 붙이기
01 _ PCA9685 PWM 디바이스 소개
02 _ PCA9685 디바이스 연결 살펴보기
03 _ I2C 모듈 활성화하기
04 _ LED 점멸 반복해보기
05 _ LED 밝기 4095 단계로 조절해보기
06 _ 부저 소리내보기
07 _ 부저 멜로디 연주하기
08 _ 서보모터 각도 조절해보기

05 I2C 버스에 MPU6050 디바이스 붙이기
01 _ MPU6050 가속도 자이로 센서 소개
02 _ MUP6050 디바이스 연결 살펴보기
03 _ MUP6050 I2C 테스트하기
04 _ 자이로 센서 X축 값 읽어보기

06 이미지로 얼굴 인식하기
01 _ python3-opencv 설치하기
02 _ 이미지 읽고 보여주기
03 _ 흑백 이미지로 바꾸기
04 _ 얼굴 인식하기

07 카메라로 얼굴 인식하기
01 _ Web Streaming 활성화하기
02 _ 카메라 영상 읽고 출력하기
03 _ 카메라 영상 얼굴 인식하기

CHAPTER 04 Deep Learning 알고리즘의 이해
01 딥러닝의 개요
01 _ 인공 신경망이란?
02 _ 인공 신경망의 학습 방법
03 _ 인공 신경 살펴보기

02 딥러닝 7 공식
01 _ 딥러닝 제 1 공식 : 순전파
02 _ 딥러닝 제 2 공식 : 평균 제곱 오차
03 _ 딥러닝 제 3 공식 : 역전파 오차
04 _ 딥러닝 제 4 공식 : 입력 역전파
05 _ 딥러닝 제 5 공식 : 가중치, 편향 순전파
06 _ 딥러닝 제 6 공식 : 가중치, 편향 역전파
07 _ 딥러닝 제 7 공식 : 신경망 학습
08 _ 딥러닝 반복 학습해 보기
09 _ 딥러닝 7 공식 정리하기

03 딥러닝 7 공식 확장하기
01 _ 2입력 1출력 인공 신경
딥러닝 제 1 공식 : 순전파
딥러닝 제 2 공식 : 평균 제곱 오차
딥러닝 제 3 공식 : 역전파 오차
딥러닝 제 4 공식 : 입력 역전파
딥러닝 제 5 공식 : 가중치, 편향 순전파
딥러닝 제 6 공식 : 가중치, 편향 역전파
딥러닝 제 7 공식 : 신경망 학습
딥러닝 반복 학습해 보기
02 _ 2입력 2출력 인공 신경망
딥러닝 제 1 공식 : 순전파
딥러닝 제 2 공식 : 평균 제곱 오차
딥러닝 제 3 공식 : 역전파 오차
딥러닝 제 4 공식 : 입력 역전파
딥러닝 제 5 공식 : 가중치, 편향 순전파
딥러닝 제 6 공식 : 가중치, 편향 역전파
딥러닝 제 7 공식 : 신경망 학습
딥러닝 반복 학습해 보기
03 _ 2입력 2은닉 2출력 인공 신경망
인공 신경망 수식 정리하기
인공 신경망 구현하기

04 텐서플로우로 딥러닝 7 공식 구현하기
01 _ Tensorflow 라이브러리 설치하기
02 _ 1입력 1출력 인공 신경 구현하기
03 _ 2입력 1출력 인공 신경 구현하기
04 _ 2입력 2출력 인공 신경 구현하기
05 _ 2입력 2은닉 2출력 인공 신경망 구현하기

05 활성화 함수 추가하기
01 _ 활성화 함수의 필요성
02 _ 활성화 함수의 순전파와 역전파
03 _ 활성화 함수 적용하기
04 _ 출력층에 linear 함수 적용해 보기
05 _ softmax 활성화 함수/cross entropy 오차 함수 살펴보기
06 _ softmax 활성화 함수/cross entropy 오차 함수 적용하기

06 Tensofrlow 활용하기
01 _ 7세그먼트 인공 신경망
02 _ 은닉층 늘려보기
03 _ 딥러닝 활용 예제 살펴보기

APPENDIX 01 외부 디바이스 분석과 드라이버 이해
01 L9110S 모터 제어 살펴보기
01 _ 전진 후진 속도 기준 통일하기
02 _ 전진 후진 속도 보정하기
03 _ 양쪽 바퀴 전진 후진 코딩하기
04 _ 모터 드라이버 살펴보기

02 MCP3208 디바이스 살펴보기
01 _ SPI 내부 블록도 살펴보기
02 _ MCP3208 통신 프로토콜 살펴보기
03 _ MCP3208 ADC 드라이버 살펴보기

03 PCA9685 디바이스 살펴보기
01 _ PCA9685 블록도 살펴보기
02 _ PCA9685 레지스터 살펴보기
03 _ PCA9685 PWM 제어 살펴보기
04 _ PCA9685 PWM 드라이버 살펴보기

04 MPU6050 디바이스 살펴보기
01 _ MPU6050 드라이버 살펴보기
02 _ 자이로 센서 값 해석하기

05 MAX98357A I2S 디바이스 살펴보기
01 _ MAX98357A I2S 오디오 디바이스 소개
02 _ MAX98357A 모듈 연결 살펴보기
03 _ I2S 모듈 활성화하기
04 _ 오디오 테스트

APPENDIX 02 PyTorch의 이해와 활용
01 딥러닝 7 공식 구현하기 : PyTorch
01 _ 1입력 1출력 인공 신경 구현하기
02 _ 2입력 1출력 인공 신경 구현하기
03 _ 2입력 2출력 인공 신경 구현하기
04 _ 2입력 2은닉 2출력 인공 신경 구현하기

02 활성화 함수 적용하기
01 _ 활성화 함수 적용하기 : ReLU, Sigmoid
02 _ 출력층에 linear 함수 적용해 보기
03 _ softmax 활성화 함수/ cross entropy 오차 함수 적용하기

03 PyTorch 활용하기
01 _ 7 세그먼트 인공 신경망
02 _ 은닉층 늘려보기
03 _ 딥러닝 활용 예제 살펴보기

서민우 현) 코코랩스(http://www.kocolabs.co.kr/) 대표
연세대학교 산업공학전공
충남인력개발원 파이썬, 인공지능, FPGA/HDL 교육
연희직업전문학교 파이썬, 인공지능 교육
한컴 아카데미 Cortex-M4, 드론, 리눅스 교육
서울기술교육센터 아두이노, FPGA 교육
LG 전자 신입사원 C/C++ 교육
SK 하이닉스 RTOS 교육
삼성전자 리눅스 드라이버/RTOS 교육
Xilinx FPGA/HDL 교육
ETRI verilogHDL 교육
고려대 FPGA/HDL 교육
숭실대 아두이노 IoT 교육
전남대, 순천대, 충북대 라즈베리파이 교육

(저서)
파이썬과 인공지능 프로젝트 with ASUS Tinker Board (2023. 03 앤써북)
머신러닝 딥러닝을 이용한 A.I. 자율주행 RC카 프로젝트 with 파이썬+아두이노 (2022. 05 앤써북)
인공지능 자율주행 RC카 체험하고 코딩하기 with 라즈베리파이 (2022. 04 앤써북)
인공지능 딥러닝 직접 코딩하기 with 라즈베리파이 피코 (2021. 11 앤써북)
한 권으로 끝내는 파이썬 아두이노 입문+실전(종합편) (2021. 9 앤써북)
아두이노로 코딩하며 배우는 딥러닝 (2021. 06 앤써북)
ESP32 아두이노 드론 만들고 직접 코딩으로 PID 제어하기 (2021. 02 앤써북)
아두이노 자율주행 RC카 만들고 직접 코딩하기(2020. 12 앤써북)
진짜 코딩하며 배우는 파이썬(2020. 07 앤써북)
아두이노 드론 만들고 날리고 직접 코딩하기(2020. 03 앤써북)
마이크로비트로 배우는 파이썬(2020. 02 앤써북)
아두이노 배우면서 사물 인터넷(IoT) 직접 코딩하기(2019. 07 앤써북)
한 권으로 끝내는 아두이노 입문 + 실전(종합편)(2019. 02 앤써북)
아두이노 사용자를 위한 라즈베리 파이 드론 만들고 직접 코딩하기 (2018. 07 앤써북)
아두이노 드론 만들고 코딩하고 날리기 입문(2017. 03 앤써북) 외 다수