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「Course:114-2/台藝互動程式」:修訂間差異

出自江振維的課程知識庫
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== 課程概述:技術物件的存在模式 Course Overview ==
== 課程概述:技術物件的存在模式 Course Overview ==
本課程設定於一個假想世界觀想像一個沒有人類、有伺服器運作世界」
本課程立基於一種「後人類世 (Post-Anthropocene)」媒體生態學考察:想像一個人類痕跡消逝有伺服器與電磁訊號廢墟中持續搏動荒野
課程目標為 '''Creating Autonomous Kinetic Art''' (創造自主動態術)
課程核心為 '''Autonomous Kinetic Expression''' (自主動態表現力)。我們不僅是開發硬體,更是進行一場關於「技個體化 (Individuation)創作研究——探索技術物件如何脫離工具性奴役演化出具備自主性格、代謝行為與變形能力的機械物種
學生將經歷從數位意識建構到實體機械轉譯最終創造出具備性格變形能力的機械物種。


== AI 開發環境建構 ==
== AI 開發環境建構 ==
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== 教學目標:技術器官生成研究 Objectives ==
== 教學目標:技術器官生成研究 Objectives ==
#  '''數位意識建構''':學習使用 Python 呼叫 AI 模型 (Local LLM 或 OpenAI API) 與 Prompt Engineering,賦予演算法性格
#  '''演算法萬物有靈論 (Algorithmic Animism)''':透過 Python 與 Prompt Engineering 滲透 AI 潛意識研究如何將非線性的性格與情緒迴路賦予數位意識
#  '''虛擬模擬''':使用 TouchDesigner 或 Processing 進行數值視覺生成式動態設計
#  '''數值運動學模擬''':用 TouchDesigner 或 Processing 模型生成式動態」,將不可見的電子欲望轉譯為可感知的視覺能量流
#  '''實體轉譯''':掌握 Microcontroller (Arduino/Raspberry Pi Pico) 馬達控制,將指令轉化為物理動作
#  '''技術器官進化 (Organogenesis)''':掌握 Microcontroller 與異步動作控制,將數位意識導引至物理軀,實現從行碼 (Behavioral Code) 到物理物質的轉譯
#  '''自主變形機構''':學習連桿、摺紙結構與感測器用,設計能自主形的機械生物
#  '''自主變形本體論''':研究機械連桿、摺紙結構與感知反饋的整合,使機械生物具備因環境刺激而產生自主形體演化 (Morphogenesis) 能力
#  '''生態系展演''':整合軟硬與外觀設計完成沈浸式的人類世動物園」展演
#  '''沈浸式生態系展演''':最終策劃「後自然奇觀 (The Post-Natural Menagerie)」集展演實踐一場關於陌生者 (Strange Strangers)」與人類共存的本體論對話


== 課程教材 Reading List ==
== 課程教材 Reading List ==

於 2026年2月25日 (三) 18:44 的修訂

台藝互動程式設計課 - 114-2

上課時間:週四 09:10 - 12:00

課程概述:技術物件的存在模式 Course Overview

本課程立基於一種「後人類世 (Post-Anthropocene)」的媒體生態學考察:想像一個人類痕跡消逝、唯有伺服器與電磁訊號在廢墟中持續搏動的荒野。 課程核心為 Autonomous Kinetic Expression (自主動態表現力)。我們不僅是開發硬體,更是進行一場關於「技術個體化 (Individuation)」的創作研究——探索技術物件如何脫離工具性的奴役,演化出具備自主性格、代謝行為與變形能力的「機械物種」。

AI 開發環境建構

本課程採用 Antigravity (Google Gemini) 作為 AI 助手。只需完成以下 2 個步驟,其餘全部交給 AI 處理。

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Step 1|安裝 Docker Desktop(唯一需要手動做的事)

前往官網下載並安裝(選擇你的系統):

Machttps://www.docker.com/products/docker-desktop/
Windowshttps://www.docker.com/products/docker-desktop/

安裝後,開啟 Docker Desktop,確認畫面上的鯨魚圖示是綠色的(代表 Docker 正在執行)。

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Step 2|把這段話複製貼給 Antigravity,讓 AI 接手所有設定

我是台藝大互動程式設計課的學生,需要幫助建立開發環境。
請幫我完成以下所有事情:
# 確認 Docker Desktop 是否正在執行
# 安裝 Python 套件管理器 uv
# 建立課程專案資料夾 my-kinetic-art
# 安裝課程需要的套件:Python 3.12、gpiozero、RPi.GPIO、requests、ruff、pytest
# 建立 Dockerfile 和 docker-compose.yml,讓我可以在 Docker 環境中開發
# 用一個 hello world 程式確認環境正常運作

請一步一步帶我完成,遇到問題直接幫我修復。

教學目標:技術器官生成研究 Objectives

  1. 演算法萬物有靈論 (Algorithmic Animism):透過 Python 與 Prompt Engineering 滲透 AI 潛意識,研究如何將非線性的性格與情緒迴路賦予數位意識。
  2. 數值運動學模擬:利用 TouchDesigner 或 Processing 模型化「生成式動態」,將不可見的電子欲望轉譯為可感知的視覺能量流。
  3. 技術器官進化 (Organogenesis):掌握 Microcontroller 與異步動作控制,將數位意識導引至物理軀體,實現從行為碼 (Behavioral Code) 到物理物質的轉譯。
  4. 自主變形本體論:研究機械連桿、摺紙結構與感知反饋的整合,使機械生物具備因應環境刺激而產生自主形體演化 (Morphogenesis) 的能力。
  5. 沈浸式生態系展演:最終策劃「後自然奇觀 (The Post-Natural Menagerie)」集體展演,實踐一場關於「陌生者 (Strange Strangers)」與人類共存的本體論對話。

課程教材 Reading List

📚 書籍 Books

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Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology — Valentino Braitenberg,1984,MIT Press

想像一個只有兩個輪子、兩個感測器的小車。把光感測器和輪子交叉連接,它就會「追光」;直連,它就「逃離光源」。Braitenberg 用 14 種這樣的「Vehicles」,示範了「複雜行為不需要複雜的程式」——感知-行動迴路本身就能製造類似情緒、個性、甚至愛與恐饋的表現。本課程的機械物種設計哲學直接源於此書。

→ 課程重點:讀完第 1–6 章,試著用「Braitenberg Vehicle」的邏輯設計你的物種「性格」。

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On the Mode of Existence of Technical Objects — Gilbert Simondon,1958 / 2017,University of Minnesota Press

Simondon 認為機械不只是工具——它有自己的「個體化過程」(individuation)。一個引擎有它的「共鳴點」和「邊界條件」,就像生命體有自己的生態位。理解機器的「存在方式」,是讓機械作品不止是工具的第一步。本課「機械物種有性格」的設定正是 Simondon 式的思考。

→ 課程重點:第一章「技術物件的誕生」是了解本課世界觀的理論基礎。

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Dark Ecology: For a Logic of Future Coexistence — Timothy Morton,2016,Columbia University Press

Morton 提出「黑暗生態學」——生態不是美好的大自然,而是黏黏的、怪異的、難以脫離的「Mesh(網格)」。他的「陌生者」(Strange Strangers)概念:你無法完全理解的生命體,才是真正的「他者」。期末展「後人類世動物園」的設計概念——讓觀眾感受機械生物的「不完全可滲透性」——來自 Dark Ecology。

→ 課程重點:第 2 章「Strange Strangers」,思考你的機械物種對人類觀眾而言是什麼感受。

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Systems Esthetics — Jack Burnham,1968,Artforum

Burnham 在 1968 年就預言:藝術的未來是「系統」而非「物件」。他說,未來藝術家關心的不是形式美感,而是「過程、資訊流、能量交換」。這篇文章比任何教科書更能說明為什麼本課做的是「系統」而非「雕塑」。

→ 課程重點:全文必讀,第 1 - 3 週完成,做為整個課程的思想框架。

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Programming Interactivity — Joshua Noble,2012,O'Reilly Media

同時整合 Processing(視覺模擬)、Arduino(硬體控制)、openFrameworks(進階互動)的實務教材。每章都有完整範例程式碼。

→ 課程重點:第 6 章(Serial Communication)+ 第 10 章(Motor Control)是最重要的兩章。

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Make: Getting Started with Raspberry Pi — Richardson & Wallace,2021,O'Reilly Media

Raspberry Pi 的入門標準教材。從 GPIO 接腳配置、Python 控制馬達,到網路設定都有。

→ 課程重點:第 4 章(Python on Pi)+ 第 5 章(GPIO Control)。

🎨 ARS Electronica / ISEA 經典作品

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Strandbeest(沙灘獸) — Theo Jansen,1990–現在 | ARS Electronica 2005 特別獎

用 PVC 水管、纜線和寶特瓶製成、完全靠風力行走的巨型機械生物群。Jansen 用「進化演算法」計算出最有效率的連桿比例,讓沙灘獸能在沙灘上獨立移動。

→ 必看影片:YouTube|Strandbeest(沙灘獸)

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The Helpless Robot — Norman T. White,1987–1996 | 

一個固定在地板上、會旋轉的機械裝置。它用合成語音向靠近的人說:「能幫我轉一圈嗎?」。White 設計的不是一個服從人類的機器,而是一個懂得「利用人類」的機器。

→ 必看影片:YouTube|The Helpless Robot

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Can't Help Myself — Sun Yuan & Peng Yu,2016 | 

一隻 KUKA 工業機械臂被關在一個玻璃圍欄裡,不停地掃、掃、掃——但橙紅色液體永遠不受控地蔓延。機械臂的動作越來越快,最後看起來像是在「舞蹈」。

→ 必看影片:YouTube|Can't Help Myself

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La Cour des Miracles — Bill Vorn & Louis-Philippe Demers,1997 | 

15 台小型自走機器人佔據一條走廊。它們有薄薄的金屬肢體,移動方式像受傷的昆蟲。裝置的設計目標是製造「不安(unease)」而非「有趣」。

→ 必看影片:YouTube|La Cour des Miracles

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Anima Machine(Ursula 系列) — Choe U-Ram,2000年代至今 | 

Choe U-Ram 製作精密機械驅動的巨型有機體,每件作品都附有「生物說明書」——學名、棲息地、食性、天敵——以科學語言建構機械生物世界觀。

→ 必看影片:YouTube|Anima Machine(Ursula 系列)

課程進度 Schedule

Phase I: 演算法萬物有靈論 (Algorithmic Animism) - 第 1-4 週

目標:在實體化之前,先於數位維度中建立具備性格深度與非線性邏輯的「演算法幽靈」。

週次 主題 內容
第 1 週 (03-05) 廢墟中的創世紀 (Course Intro & Concept) 台藝大開學週。設定世界觀。介紹課程目標。作業:構思你的物種 (食性、棲息地)。
第 2 週 (03-12) 技術演算法萬物有靈論 (Algorithmic Animism) 透過 Python 與 Prompt Engineering 滲透 AI 潛意識,研究如何將非線性的性格與情緒迴路賦予數位意識。實驗:讓 AI 根據虛擬感測器(光、聲音、震動)的隨機輸入生成具備個體化特徵的反應行為。
第 3 週 (03-19) 動態能量模擬 (Kinetic Simulation) 軟體:TouchDesigner / Processing。實作:將 AI 輸出的情緒數值(0.0-1.0)映射至生成幾何。實驗:改變 Perlin Noise 的振幅與速度來模擬「呼吸」或「痙攣」等動態特徵,研究視覺律動如何影響觀察者對物種性格的判斷。
第 4 週 (03-26) 生成式混沌與秩序 (Glitch & Generative) 導入隨機過程與機率分布(Gaussian/Power-law)。實作:建立「突變機制」——當 AI 情緒數值到達臨界點時產生 Glitch(視覺破碎、色彩反轉),研究系統如何從有序的生命行為跌入混沌的數位故障,並將其視為一種「演化表現」。

Phase II: 技術器官生成 (Technical Organogenesis) - 第 5-8 週

目標:將數位意識轉錄為實體機械。研究多軸動作的協調與「技術個體化」的初步體現。

週次 主題 內容
第 5 週 (04-02) 運動主體性研究 鑽研連桿、凸輪與 Servo 控制。實作:針對物種的「呼吸」、「攻擊」、「逃避」等核心行為編寫特定動作序列。實驗不同步的(Asynchronous)關節協調,利用延遲與物理慣性製造出「非機器人的」有機動質感感。
第 6 週 (04-09) 神經脈衝與控制匯流 硬體:Raspberry Pi / Arduino。實作:建立物種的「中樞神經系統」——將 Python 的 AI 字串解析為低層級的 PWM 輸出。實踐:讓 AI 意識透過 Serial 指令直接接管實體設備,觀察數位幽靈如何首度驅動真實物質運動。
第 7 週 (04-16) 期中發表:「初生」 (The First Breath) I 展示具備核心軀幹的機械原型。重點在於觀察 AI 變數如何影響物理動作的神韻。
第 8 週 (04-23) 台藝期中考週 期中發表:「初生」 (The First Breath) II 完整技術迴路整合展示。

Phase III: 共生感知與變形 (Symbiotic Perception) - 第 9-12 週

目標:發展技術物件與環境的對話機制,實現形體隨意識而演化的「自主變形」。

週次 主題 內容
第 9 週 (04-30) 北商期中考週 技術感知器官 (Synthetic Sensing) 整合環境感測器(光敏、超音波、電容觸摸)。實作:將外部環境刺激格式化為 AI 的輸入上下文。實踐:讓物種對觀眾的靠近、光影變化產生自主的本體論反應,而非簡單的 if-else 邏輯。
第 10 週 (05-07) 自主形體演化 (Morphogenesis) 摺紙結構 (Origami)、伸縮結構與軟性材質實驗。實作:設計一個可變體積的機構。實驗:當 AI 感感受到環境「威脅」或「安全」時,物種如何自主決定其在空間中的擴張或收縮。
第 11 週 (05-14) 錯誤美學與突變演替 接受物理現實中的摩擦與重力限制。實作:記錄機械故障(Jittering/Stalling)。藝術引導:將這些「物理上的不完美」轉寫為物種的「生命印記」或「獨特的基因缺陷」。
第 12 週 (05-21) 獨立創作研究 (Studio Time I) 解決能量供應(鋰電池配置)、結構疲勞測試與異材質結合(如 3D 列印對比天然廢棄物)的耐久性研究。

Phase IV: 後自然奇觀 (The Post-Natural Menagerie) - 第 13-18 週

目標:營造一個異質的非人聚落,實踐沉浸式的本體論對話。

週次 主題 內容
第 13 週 (05-28) 生機壓力測試 (Vitality Test) 模擬物種在自然光影與長時間展演下的「生命力表現」。實踐:進行 3-5 小時連續運作測試,紀錄馬達過熱、通訊延遲對物種行為產生的不可預期變化,將其納入表演文本。
第 14 週 (06-04) 物種皮膚與擬態美學 修飾機械外觀。實作:異材質實驗(生鏽金屬質感、半透明矽膠、廢棄塑膠袋的呼吸感)。建立「後自然美學」:物種應看起來像是在廢墟中自我採集、自我拼湊出來的。
第 15 週 (06-11) 棲地營造 (Habitat Design) 調整展場環境:設置點光源、部署低頻音噪與物種間的無線通訊(多物種協作互動)。實踐:通過物種對環境的局部佔據,建立一套自給自足的「技術聚落」。
第 16 週 (06-18) 期末成果展:「後自然奇觀」 交互演現。觀眾不再是「操作者」,而是棲地的「觀察者」。學生擔任物種引路員,引導觀眾探索這群「陌生他者」的自主存在與生存儀式。
第 17 週 (06-25) 作品精緻化與理論反思 I 整理物種文件、整理程式碼邏輯與最終影像紀錄,撰寫關於「後人類世技術共生」的創作心得報告。
第 18 週 (07-02) 作品精緻化與理論反思 II 整理物種文件與最終報告。

作業規劃 Assignments

週次 作業名稱 類型 截止日
第 7 週 期中發表 I(初生) demo 2026-04-16
第 8 週 期中發表 II(初生最終整合) demo 2026-04-23
第 16 週 期末成果展(後人類世動物園) exhibition 2026-06-18