【學習程式新工具】用MS Copilot 生成 micro:bit 感測器程式碼

Posted By Ted Lee on 10 月 14, 2024 in ChatGPT, Edge AI教學文, python, 教學文, 程式教育 | 3 comments

作者：Ted Lee

筆者初學語法程式設計（例如：Python），必從一字一句慢慢地敲入電腦裡。再經編譯（compile）、除錯（debug）、再編譯、再除錯、……，不斷地反覆修改之後完成一個新版本的軟體。然而，自從 2022 年 10 月 ChatGPT 上線後，輸入文字就幾乎能生成出任何我們能想像到的形式的內容──當然，生成程式碼當然更不是問題！
再進一步思考：如果能把腦袋想的內容描敘給 ChatGPT，然後再由它產生出可以讓電腦處理的控制指令的話，我們是否就不需要再學任何程式語言（programming languages）了呢？

當然，想像總是美好的。AI 電腦程式是否能準確地生出人類腦袋思考的流程呢？如果我們回到真實的人類社會，人際之間靠語言溝通都可能發生誤解，更何況要把複雜的人腦思維用來指揮更簡化的電腦硬體來執行呢？

為了測試 ChatGPT 能否協助我們更有效的學習電腦程式語言，我們選用了 MS Copilot[2] 來生成第二版 micro:bit[3] 板載（on-board）六種感測器（圖 1）中的三種感測器（溫度感測、商標（logo）觸碰感測與磁力感測）的程式碼。然後在 V3 版的小彼特 Python Editor上驗證之。

圖 1：小彼特板載的六種環境感測器

溫度感測

在小彼特主板正面的 5×5 LED 點矩陣（圖 1）兼俱發光、亮度感測、溫度感測和三用。

我們在 Copilot 下達 RTF 咒語（Role-Task-Format prompt）：

你是 micro:bit 高手，產生溫度感測的 micro:bit Python V3 版的範例程式，程式碼要有詳細的註解

圖 2：Copilot 生成溫度感測程式碼

Copilot 生成的程式碼如圖 3 所示。我們發現第 7 行出現了語法錯誤（syntax error）的錯誤訊息。這要怎麼解決呢？

圖 3：在小彼特 Python Editor 上驗證 Copilot 生成的程式碼

我們決定把錯誤丟回給 Copilot 去面對：

temperature = temperature() 出現 Object is not callable

於是，Copilot 修正自己剛剛生成的程式碼錯誤──變數 temperature 和函式 temperature() 同名：

變數名稱，與函數名稱衝突


temp = temperature()

最後，修正完成的程式碼如圖 4 所示。讀者們可以自行將之上傳到 V2 版的小彼特上做實機測試！

圖 4：Copilot 自我修正過後的程式碼

為了更進一步地理解 Copilot 生成的程式碼，我們將圖 4 丟進 Chat Everywhere 來生成對應的流程圖如圖 5 所示。

圖 5：Mermaid 格式的流程圖

註 1：我們在 Copilot 上輸入咒語來生成溫度感測的程式碼，再讓 Copilot 修正這個程式錯誤。在此同時，我們都讓 Copilot 很仔細的地說明每一行的程式指令。有志於學習 micro:bit Python 程式設計的初學者，除了逐字細讀外，亦可利用這段範例程式碼再做變化，例如：當室溫[4] 超過攝氏 30 度時啟動風扇散熱。

註 2：GPTs 內部使用文字接龍（word chain）的技術。所以，問它「符合規範」的問題，它一定會生出答案，而且每次生出的答案常常不會相同。但是，這些答案也時常會有胡說八道的跡象。身為專家的人們，也必需俱有（辨）識（判）讀的能力！

註 3：本文的主軸是以 Copilot 直接生成 micro:bit Python 程式碼。如果讀者們想要玩流程圖生成 micro:bit Python 程式碼，根據我們的測試，先以 Chat Everywhere 生成 Mermaid 格式的流程圖，再將之餵給 Copilot 生成 micro:bit Python 程式碼，或者以拙著《（fChart）流程圖轉（MakeCode）程式》，高中資訊科技學科中心電子報，第 200 期，2022 年 12 月（Blogger），以手動的方式轉換之。