مقدمة وأهمية المشروع
في عصر تتسارع فيه تطبيقات الذكاء الاصطناعي، أصبح من الممتع والمفيد دمج التعلم الآلي مع التفاعل المباشر مع الإنسان. يهدف مشروع "حجرة – ورقة – مقص الذكي" إلى تقديم تجربة تفاعلية ممتعة، حيث يستطيع الذكاء الاصطناعي قراءة حركات اللاعب باستخدام الكاميرا، واتخاذ القرار الذكي للفوز بالمباراة، مع عرض النتائج بشكل فوري على شاشة الحاسب وشاشة Arduino. يعزز هذا المشروع فهم الطلاب لمبادئ معالجة الصور، تعلم الآلة، والتحكم بالأنظمة الميكاترونية في الوقت الفعلي.
فكرة المشروع
يعتمد المشروع على نظام كاميرا متصل بالحاسب لالتقاط حركة اليد (حجرة، ورقة، أو مقص).
· تُحلل الصورة فورًا باستخدام نموذج ذكاء اصطناعي لتحديد حركة اللاعب.
· يقوم النظام الذكي باختيار الحركة المنافسة بناءً على استراتيجية الفوز.
· تُعرض حركة كل طرف (اللاعب والذكاء الاصطناعي) على شاشة الحاسب، ويُبين الفائز لكل جولة.
· تُرسل النتيجة أيضًا إلى شاشة Arduino لعرضها بشكل متزامن عبر LEDs أو شاشة LCD صغيرة.
· يمكن إضافة مؤثرات صوتية أو ضوئية لزيادة التفاعل مع اللاعب.
مكونات النظام
· كاميرا لالتقاط حركة اليد.
· حاسب لمعالجة الصور وتشغيل نموذج الذكاء الاصطناعي.
· لوحة Arduino Uno أو Nano لعرض النتائج والتفاعل مع المؤثرات.
· شاشة LCD أو LED Matrix لعرض الفائز أو النتائج.
· برامج معالجة الصور ونموذج الذكاء الاصطناعي (Python + OpenCV + TensorFlow/Keras).
مراحل العمل
1. جمع بيانات حركات اليد الثلاث (حجرة، ورقة، مقص) لتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي.
2. تدريب النموذج وتحسين دقته في التعرف على الحركات المختلفة.
3. برمجة الحاسب لمعالجة الصور وإرسال النتائج إلى Arduino.
4. تصميم واجهة عرض النتائج على الحاسب وشاشة Arduino.
5. اختبار النظام مع عدة لاعبين وضبط سرعة الاستجابة ودقة التعرف.
الفائدة والتطبيقات العملية
· تجربة تعليمية ممتعة لفهم الذكاء الاصطناعي ومعالجة الصور.
· تعزيز مهارات البرمجة والتكامل بين الحاسب وArduino.
· إمكانية تطويره للألعاب التعليمية أو التدريب على التفاعل الذكي بين الإنسان والآلة.
التحديات المتوقعة
· ضمان سرعة ودقة التعرف على الحركات تحت إضاءة مختلفة.
· التعامل مع اختلافات اليد وحجمها وشكلها بين اللاعبين.
· مزامنة عرض النتائج بين الحاسب وArduino بشكل سلس وفوري.
خاتمة
يمثل مشروع "حجرة – ورقة – مقص الذكي" نموذجًا عمليًا لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التفاعل مع الإنسان، ويجمع بين التعلم الآلي، معالجة الصور، والتحكم الميكاتروني بشكل ممتع وتفاعلي، مقدمًا تجربة تعليمية وترفيهية متكاملة.