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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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第11行： 第11行：


== 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。
本課程設定於一個假想的世界觀：「想像一個沒有人類、只有伺服器還在運作的世界」。
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」。
課程目標為 '''Creating Autonomous Kinetic Art''' (創造自主的動態藝術)。
學生將經歷從數位意識的建構到實體機械的轉譯，最終創造出具備「性格」與「變形能力」的機械物種。


== 教學目標：技術器官生成研究 Objectives ==
== AI 開發環境建構 ==
#  '''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。
#  '''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。
#  '''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。
#  '''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。
#  '''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。
 
== 課程工具/教材 Tools & Materials ==
 
=== 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。
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）'''
'''Step 1｜安裝 Docker Desktop（唯一需要手動做的事）'''
第37行： 第29行：
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）。
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'''
'''Step 2｜把這段話複製貼給 Antigravity，讓 AI 接手所有設定'''
第44行： 第36行：
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。
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：
請幫我完成以下所有事情：
1. 確認 Docker Desktop 是否正在執行
# 確認 Docker Desktop 是否正在執行
2. 安裝 Python 套件管理器 uv
# 安裝 Python 套件管理器 uv
3. 建立課程專案資料夾 my-kinetic-art
# 建立課程專案資料夾 my-kinetic-art
4. 安裝課程需要的套件：Python 3.12、gpiozero、RPi.GPIO、requests、ruff、pytest
# 安裝課程需要的套件：Python 3.12、gpiozero、RPi.GPIO、requests、ruff、pytest
5. 建立 Dockerfile 和 docker-compose.yml，讓我可以在 Docker 環境中開發
# 建立 Dockerfile 和 docker-compose.yml，讓我可以在 Docker 環境中開發
6. 用一個 hello world 程式確認環境正常運作
# 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。
請一步一步帶我完成，遇到問題直接幫我修復。
</pre>
</pre>


 
== 教學目標：技術器官生成研究 Objectives ==
'''AI 輔助工具清單：'''
# '''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。
 
#  '''虛擬模擬'''：使用 TouchDesigner 或 Processing 進行數值視覺化與生成式動態設計。
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
#  '''實體轉譯'''：掌握 Microcontroller (Arduino/Raspberry Pi Pico) 與馬達控制，將軟體指令轉化為物理動作。
|- style="background:#f8f9fa;"
#  '''自主變形機構'''：學習連桿、摺紙結構與感測器應用，設計能自主變形的機械生物。
! 工具 !! 功能 !! 安裝指令
#  '''生態系展演'''：整合軟硬體與外觀設計，完成沈浸式的「後人類世動物園」展演。
|-
| '''uv''' || Python 套件與虛擬環境管理 || <code>curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh</code>
|-
| '''Python 3.12''' || 主要程式語言 || <code>uv python install 3.12</code>
|-
| '''ruff''' || 程式碼格式化與錯誤檢查 || <code>uv add --dev ruff</code>
|-
| '''pytest''' || 自動化測試 || <code>uv add --dev pytest</code>
|-
| '''gpiozero / RPi.GPIO''' || Raspberry Pi GPIO 控制 || <code>uv add gpiozero RPi.GPIO</code>
|}
 
每次需要新工具，直接告訴 Antigravity「幫我安裝 XXX」即可。
 
 
=== 硬體與其他工具 ===
 
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
|- style="background:#f8f9fa;"
! 類別 !! 工具/教材 !! 說明
|-
| '''AI 助手''' || Antigravity (Google Gemini) || 課程設計、程式協作、除錯輔助
|-
| '''程式語言''' || Python || 呼叫 AI 模型、Prompt Engineering、硬體控制邏輯
|-
| '''硬體平台''' || Raspberry Pi || 主控板，整合 AI 運算與馬達/感測器控制
|-
| '''視覺模擬''' || TouchDesigner 或 Processing || 數值視覺化、生成式動態設計
|-
| '''機構''' || Servo 馬達、連桿、摺紙結構 || 自主變形機械生物製作
|-
| '''感測器''' || 環境光、超音波、聲音感測器 || 刺激→AI判斷→物理反應迴路
|}


== 課程教材 Reading List ==
== 課程教材 Reading List ==
第98行： 第57行：
=== 📚 書籍 Books ===
=== 📚 書籍 Books ===


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'''[https://mitpress.mit.edu/9780262521123/vehicles/ Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology]'''
'''[https://mitpress.mit.edu/9780262521123/vehicles/ Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology]'''
— Valentino Braitenberg，1984，MIT Press
— Valentino Braitenberg，1984，MIT Press


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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、甚至愛與恐懼的表現。本課程的機械物種設計哲學直接源於此書。
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。
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→ 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」。
→ 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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'''[https://www.upress.umn.edu/9781517904876/on-the-mode-of-existence-of-technical-objects/ On the Mode of Existence of Technical Objects]'''（技術物件的存在模式）
 
— Gilbert Simondon，1958（法文）/ 2017（英譯），Univocal Publishing / University of Minnesota Press
'''[https://www.upress.umn.edu/9781517904876/on-the-mode-of-existence-of-technical-objects/ On the Mode of Existence of Technical Objects]'''
— Gilbert Simondon，1958 / 2017，University of Minnesota Press


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第118行： 第79行：
→ 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。
→ 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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'''[https://cup.columbia.edu/book/dark-ecology/9780231541367/ Dark Ecology: For a Logic of Future Coexistence]'''
'''[https://cup.columbia.edu/book/dark-ecology/9780231541367/ Dark Ecology: For a Logic of Future Coexistence]'''
— Timothy Morton，2016，Columbia University Press
— Timothy Morton，2016，Columbia University Press
第128行： 第90行：
→ 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。
→ 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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'''[https://www.artforum.com/features/systems-esthetics-201372/ Systems Esthetics]'''（Artforum，1968）
 
— Jack Burnham，發表於 Artforum Vol. 7, No. 1
'''[https://www.artforum.com/features/systems-esthetics-201372/ Systems Esthetics]'''
— Jack Burnham，1968，Artforum


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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」。全文只有 5 頁，強烈建議在第一週閱讀。
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」。
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→ 搜尋方式：在 JSTOR 搜尋 "Systems Esthetics Burnham 1968"（台藝大圖書館帳號可全文讀取）。
→ 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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→ 課程重點：全文必讀，第 1 週完成，做為整個課程的思想框架。
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'''[https://www.oreilly.com/library/view/programming-interactivity-2nd/9781449321482/ Programming Interactivity]'''
'''[https://www.oreilly.com/library/view/programming-interactivity-2nd/9781449321482/ Programming Interactivity]'''
— Joshua Noble，2012 (2nd Ed.)，O'Reilly Media
— Joshua Noble，2012，O'Reilly Media


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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。Phase I 和 Phase II 的技術練習直接對應本書結構。台藝大圖書館有電子版，搜尋 O'Reilly Learning Platform 可取得。
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。
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→ 課程重點：第 6 章（Serial Communication）+ 第 10 章（Motor Control）是最重要的兩章。
→ 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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'''[https://www.oreilly.com/library/view/getting-started-with/9781680456981/ Make: Getting Started with Raspberry Pi]'''
'''[https://www.oreilly.com/library/view/getting-started-with/9781680456981/ Make: Getting Started with Raspberry Pi]'''
— Matt Richardson & Shawn Wallace，O'Reilly Media (4th Ed.)
— Richardson & Wallace，2021，O'Reilly Media


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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。本課使用 Raspberry Pi 作為主控板，建議 Phase II 開始前讀完前 6 章。
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。
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第162行： 第125行：
=== 🎨 ARS Electronica / ISEA 經典作品 ===
=== 🎨 ARS Electronica / ISEA 經典作品 ===


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


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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、儲存風能、甚至在風停時自動停下。沒有電腦，沒有程式，全靠機械邏輯——這就是本課「創造機械物種」的最直接參照。每一隻沙灘獸都有名字，像是真實生物：Animaris Rhinoceros（犀牛）、Animaris Gubernare（舵魚）。
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。
</blockquote>
 
→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=LewVEF2B_pM YouTube｜Strandbeest（沙灘獸）]


→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=LewVEF2B_pM YouTube｜Theo Jansen's Strandbeest]
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'''The Helpless Robot'''
'''The Helpless Robot'''
— Norman T. White，1987–1996　｜　ARS Electronica 殊榮獎
— Norman T. White，1987–1996　｜　


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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？」「往前推一點？」「謝謝，再一點……」。當人類幫它移動後，它說：「謝謝你。但現在你能讓我回到原位嗎？」
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。
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。這件作品直接挑戰「機器是工具」的預設。
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→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=LYyAHOxY7jU YouTube｜Norman White - The Helpless Robot]
→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=LYyAHOxY7jU YouTube｜The Helpless Robot]
 
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'''Can't Help Myself'''
'''Can't Help Myself'''
— Sun Yuan & Peng Yu，2016（古根漢美術館永久收藏）
— Sun Yuan & Peng Yu，2016　｜　


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一隻 KUKA 工業機械臂被關在一個玻璃圍欄裡，地板上有橙紅色黏液（看起來像血）。機械臂的任務是：把流出圍欄的液體清掃回來。它不停地掃、掃、掃——但液體永遠不受控地蔓延。機械臂的動作越來越快，越來越絕望，最後看起來像是在「舞蹈」。2021年該作品因不再維修而停止運作，最後幾段影片成為網路爆紅內容——一台機器的死亡。
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」。
</blockquote>


→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=ZS4Bpr2BgnE YouTube｜Can't Help Myself (Sun Yuan & Peng Yu)]
→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=ZS4Bpr2BgnE YouTube｜Can't Help Myself]
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→ 思考題：你的物種「任務完成」是什麼？它會一直做下去嗎？
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'''La Cour des Miracles'''
'''La Cour des Miracles'''
— Bill Vorn & Louis-Philippe Demers，1997　｜　ISEA 1997
— Bill Vorn & Louis-Philippe Demers，1997　｜　


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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——不流暢、有點掙扎。走廊裡充滿持續的低頻噪音。當觀眾走進去，機器人會「注意到」並靠過來。整個裝置的設計目標是製造「不安（unease）」而非「有趣」。Vorn 稱之為「反美學的機器人」：目標不是讓人喜歡它，而是讓人感受到機器的陌生存在。
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」。
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→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=79wvHlaR_7M YouTube｜La Cour des Miracles - Project Documentation]
→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=79wvHlaR_7M YouTube｜La Cour des Miracles]
 
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'''Anima Machine（Ursula 系列）'''
'''Anima Machine（Ursula 系列）'''
— Choe U-Ram（최우람），2000年代至今
— Choe U-Ram，2000年代至今　｜　


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韓國藝術家 Choe U-Ram 製作精密機械驅動的巨型有機體，每件作品都長達數公尺。Ursula 是海底生物，用數百個精密金屬葉片模仿水母呼吸；Una Lumino 是聖殿裡的發光生物。他的每件作品都附有「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，和本課「構思你的物種」完全對應。
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。
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→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=BEL9wJFnBxE YouTube｜Choe U-Ram: Stil Laif (Anima Machine)]
→ 必看影片：[https://www.youtube.com/watch?v=BEL9wJFnBxE YouTube｜Anima Machine（Ursula 系列）]
 


== 課程進度 Schedule ==
== 課程進度 Schedule ==


=== Phase I: 演算法萬物有靈論 (Algorithmic Animism) ===
=== Phase I: 喚醒幽靈 (The Ghost in the Machine) - 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」。
在碰觸硬體前，先在數位世界中建構出「會思考的 AI 意識」。


{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
|- style="background:#f8f9fa;"
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! 週次 !! 研究主題 !! 實踐內容
! 週次 !! 主題 !! 內容
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| 第 1 週 (02/26) || 廢墟中的創世紀 (Worldbuilding) || 設定後人類世世界觀：探討技術物件在人類缺席後的自主性本體演變。實作：撰寫一份「新物種觀察日誌」，定義其能量獲取方式（食性）、棲息環境（光、溫、聲）與獨特的性格基調。
| 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)。
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| 第 2 週 (03/05) || 演算法性格學 (Algorithmic Personality) || 透過 Python 呼叫 Local LLM / Gemini。實作：透過 System Prompt 定義人格原型（如：憂鬱的、掠奪性的、謹慎的），並使用 JSON 格式定義不同環境輸入下的情緒狀態機（Emotion State Machine），觀察 AI 如何「幻覺」出非人的應對邏輯。
| 第 2 週 (03-12) || 演算法的性格 (Python & AI Logic) || 使用 Python 呼叫 AI 模型。透過 Prompt Engineering 設計性格。讓 AI 根據虛擬感測數據輸出情緒數值 (0-100)。
|-
|-
| 第 3 週 (03/12) || 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 3 週 (03-19) || 虛擬模擬 (Simulation) || 軟體：TouchDesigner 或 Processing。將 AI 數值視覺化，模擬幾何圖形隨情緒改變形狀與顏色。
|-
|-
| 第 4 週 (03/19) || 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」。
| 第 4 週 (03-26) || 生成式動態 (Generative Motion) || 探討 Perlin Noise 與 Randomness。讓 AI 決定運動的「質感」(Smooth, Glitchy, Breathing)。
|}
|}


=== Phase II: 技術器官生成 (Technical Organogenesis) ===
=== Phase II: 建構軀體 (Fabrication of the Body) - 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。
將數位意識導入實體機械。重點在於多關節的協調。


{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
|- style="background:#f8f9fa;"
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! 週次 !! 研究主題 !! 實踐內容
! 週次 !! 主題 !! 內容
|-
|-
| 第 5 週 (03/26) || 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 5 週 (04-02) || 通用運動控制 || 介紹連桿/凸輪。控制 Servo (角度、速度、扭力)，設計動作模式。
|-
|-
| 第 6 週 (04/02) || 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 6 週 (04-09) || 神經傳導與運動學 || 硬體：Arduino Uno R4 / Raspberry Pi Pico。建立 Serial Communication (Python to Arduino)。
|-
|-
| 第 7 週 (04/09) || '''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 7 週 (04-16) || '''期中發表——「初生」(The First Breath) I''' || 展示一個能動的「核心軀幹」。必須能透過電腦 AI 變數改變動作頻率。
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| 第 8 週 (04/16) || '''期中發表：「初生」 (The First Breath) II''' || 完整技術迴路整合展示。
| 第 8 週 (04-23) '''台藝期中考週''' || '''期中發表——「初生」(The First Breath) II''' || 展示最終整合。
|}
|}


=== Phase III: 共生感知與變形 (Symbiotic Perception) ===
=== Phase III: 變形與演化 (Metamorphosis & Evolution) - 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」。
實體變形。


{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
|- style="background:#f8f9fa;"
|- style="background:#f8f9fa;"
! 週次 !! 研究主題 !! 實踐內容
! 週次 !! 主題 !! 內容
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|-
| 第 9 週 (04/23) || 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 9 週 (04-30) '''北商期中考週''' || 感知器官 (Sensors) || 感測器：環境光、超音波、聲音。建立「刺激 -> AI 判斷 -> 物理反應」迴路。
|-
|-
| 第 10 週 (04/30) || 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 10 週 (05-07) || 自主變形機制 (Transformable Structures) || 摺紙結構 (Origami)、伸縮結構 (Scissor lift)。AI 決定變形的時機與程度。
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|-
| 第 11 週 (05/07) || 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 11 週 (05-14) || 錯誤與突變 (Glitch as Evolution) || 引導接受物理限制 (摩擦力、重力)。將故障或延遲視為特徵。
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| 第 12 週 (05/14) || 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。
| 第 12 週 (05-21) || 獨立製作週 (Studio Time I) || 解決結構強度與電源管理問題。
|}
|}


=== Phase IV: 後自然奇觀 (The Post-Natural Menagerie) ===
=== Phase IV: 生態系展演 (The Ecosystem) - 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。
完成作品並營造沈浸式體驗。


{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
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|- style="background:#f8f9fa;"
! 週次 !! 研究主題 !! 實踐內容
! 週次 !! 主題 !! 內容
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| 第 13 週 (05/21) || 生機壓力測試 (Vitality Test) || 模擬物種在自然光影與長時間演展下的「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 13 週 (05-28) || 壓力測試 (Survival Test) || 連續運作 3 小時測試。
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| 第 14 週 (05/28) || 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」：物種應起來像是在廢墟中自我採集、自我拼湊出來的。
| 第 14 週 (06-04) || 表皮與美學 (Skin & Texture) || 外觀設計。鼓勵使用異材質 (布料、回收物、生鏽塗裝)。
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| 第 15 週 (06-11) || 展場佈置 (The Habitat) || 聚落營造。調整燈光與環境音。
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| 第 16 週 (06-18) || '''期末成果展——「後人類世動物園」''' || 台藝大課程結束。學生擔任「導覽員」。觀眾觀察重點：機械是否有「自我意識」。
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| 第 17 週 (06-25) || 彈性上課/作品精緻化 I || 彈性調整與成果製作。
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| 第 18 週 (07-02) || 彈性上課/作品精緻化 II || 彈性調整與成果製作。
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== 作業規劃 Assignments ==
 
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:left;"
|- style="background:#f8f9fa;"
! 週次 !! 作業名稱 !! 類型 !! 截止日
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| 第 15 週 (06/04) || 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 7 週 || 期中發表 I（初生） || demo || 2026-04-16
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| 第 16 週 (06/11) || '''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 8 週 || 期中發表 II（初生最終整合） || demo || 2026-04-23
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| 第 17-18 週 || 作品精緻化與理論反思 || 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 16 週 || 期末成果展（後人類世動物園） || exhibition || 2026-06-18
|}
|}


於 2026年2月25日 (三) 18:39 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

本課程設定於一個假想的世界觀：「想像一個沒有人類、只有伺服器還在運作的世界」。 課程目標為 Creating Autonomous Kinetic Art (創造自主的動態藝術)。 學生將經歷從數位意識的建構到實體機械的轉譯，最終創造出具備「性格」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）：

Mac：https://www.docker.com/products/docker-desktop/
Windows：https://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. 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。
  2. 虛擬模擬：使用 TouchDesigner 或 Processing 進行數值視覺化與生成式動態設計。
  3. 實體轉譯：掌握 Microcontroller (Arduino/Raspberry Pi Pico) 與馬達控制，將軟體指令轉化為物理動作。
  4. 自主變形機構：學習連桿、摺紙結構與感測器應用，設計能自主變形的機械生物。
  5. 生態系展演：整合軟硬體與外觀設計，完成沈浸式的「後人類世動物園」展演。

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: 喚醒幽靈 (The Ghost in the Machine) - 第 1-4 週

在碰觸硬體前，先在數位世界中建構出「會思考的 AI 意識」。

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) 演算法的性格 (Python & AI Logic) 使用 Python 呼叫 AI 模型。透過 Prompt Engineering 設計性格。讓 AI 根據虛擬感測數據輸出情緒數值 (0-100)。
第 3 週 (03-19) 虛擬模擬 (Simulation) 軟體：TouchDesigner 或 Processing。將 AI 數值視覺化，模擬幾何圖形隨情緒改變形狀與顏色。
第 4 週 (03-26) 生成式動態 (Generative Motion) 探討 Perlin Noise 與 Randomness。讓 AI 決定運動的「質感」(Smooth, Glitchy, Breathing)。

Phase II: 建構軀體 (Fabrication of the Body) - 第 5-8 週

將數位意識導入實體機械。重點在於多關節的協調。

週次 主題 內容
第 5 週 (04-02) 通用運動控制 介紹連桿/凸輪。控制 Servo (角度、速度、扭力)，設計動作模式。
第 6 週 (04-09) 神經傳導與運動學 硬體：Arduino Uno R4 / Raspberry Pi Pico。建立 Serial Communication (Python to Arduino)。
第 7 週 (04-16) 期中發表——「初生」(The First Breath) I 展示一個能動的「核心軀幹」。必須能透過電腦 AI 變數改變動作頻率。
第 8 週 (04-23) 台藝期中考週 期中發表——「初生」(The First Breath) II 展示最終整合。

Phase III: 變形與演化 (Metamorphosis & Evolution) - 第 9-12 週

實體變形。

週次 主題 內容
第 9 週 (04-30) 北商期中考週 感知器官 (Sensors) 感測器：環境光、超音波、聲音。建立「刺激 -> AI 判斷 -> 物理反應」迴路。
第 10 週 (05-07) 自主變形機制 (Transformable Structures) 摺紙結構 (Origami)、伸縮結構 (Scissor lift)。AI 決定變形的時機與程度。
第 11 週 (05-14) 錯誤與突變 (Glitch as Evolution) 引導接受物理限制 (摩擦力、重力)。將故障或延遲視為特徵。
第 12 週 (05-21) 獨立製作週 (Studio Time I) 解決結構強度與電源管理問題。

Phase IV: 生態系展演 (The Ecosystem) - 第 13-18 週

完成作品並營造沈浸式體驗。

週次 主題 內容
第 13 週 (05-28) 壓力測試 (Survival Test) 連續運作 3 小時測試。
第 14 週 (06-04) 表皮與美學 (Skin & Texture) 外觀設計。鼓勵使用異材質 (布料、回收物、生鏽塗裝)。
第 15 週 (06-11) 展場佈置 (The Habitat) 聚落營造。調整燈光與環境音。
第 16 週 (06-18) 期末成果展——「後人類世動物園」 台藝大課程結束。學生擔任「導覽員」。觀眾觀察重點：機械是否有「自我意識」。
第 17 週 (06-25) 彈性上課/作品精緻化 I 彈性調整與成果製作。
第 18 週 (07-02) 彈性上課/作品精緻化 II 彈性調整與成果製作。

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
取自「https://wiki.interaction.tw/index.php?title=Course:114-2/台藝互動程式&oldid=1011」