打个响指让房间灯光秒变撩妹粉，日本技术宅的机器学习助攻项目
大数据文摘出品
编译：andy，魏子敏
机器学习当然可以改变世界，但在此之前，我们也可以先用它来改善一下生活。
比如说，给房间的灯光换个情调，顺便为技术宅们的撩妹大业助攻一把。
前段时间，Twitter主上一位叫imajo的日本小哥就做了这样一个有点浪漫的机器学习项目，打个响指就让房间灯光变成粉色的视频，获得了非常多点赞和转发，广受好评！
之后，这位无私的技术同学在一篇博客中详细论述了这个A（liao）I（mei）项目，希望造福更多人。文摘菌调动日语技能，编译了这篇技术博客，希望各位在圣诞到来之前掌握新技能，俘获自己的男神女神。
当然，项目成功进行的前提是，把女神先带回家。
以下，enjoy～
荧光闪烁：响指如何连接电灯
首先我们需要了解这一系统的大致构成，打响指到底是怎么控制电泡的呢。
这就得先介绍一下我房里的灯泡了，我用的是飞利浦的 hue 灯泡。这是一种一般用于 IoT （物联网）的灯泡，所以可以很方便地从智能机或是智能音箱对它进行操作。相信一些喜欢捣鼓的童鞋，可能大都知道这款产品。
然后，敲黑板，这个灯泡是可以用程序进行操作的。
也就是说，我们也可以自己开发一些应用程序什么，对房间里的灯泡进行操作。
用稍微有点难的术语来说就是，只要对本地的灯泡的IP地址进行PUT操作就可以了。
这里的系统结构就是，通过自己写的响指检测程序，来对灯泡进行操作。
之后先来说明一下，是怎么检测出响指的吧。
pia！这就是响指！
识别单发音（分辨声音大小）
首先，要检测出响指，最容易想到的当然就是检测出单发音。
什么是单发音，也就是一瞬间突然变大的声音，比如枪声，敲门声。相当于一个比较大的脉冲。
下图就是打响指时声音大小的图，我们会发现它很符合单发音的定义，只有一瞬间突然变大。
所以我们可以设计一个程序，检测到几个毫秒的突然响声时就做出反应，这个是响指声。
但是，这里有一个问题，可以再看看另一张图。
是不是觉得和之前那张图特别相似。
但这并不是打响指的声音，而是手敲击的声音。
于是这样子的话，我们的程序就会不光检测出打响指的声音，还会对打响指以外的声音也做出反应了，这并不是我们希望看到的。
那就来试试频谱分析吧（分辨声音种类）
因为这样下去的话，我们的程序就会对手敲击声也做出反应了，必须得想些对策才行。
首先作为人类，我们是可以很简单就分辨出声音不同的，比如说打响指和敲击声我们一下就能分辨出来。
即使两者的声音大小相同，但还是能够感觉到它们就是有点不同。
然后我们就会想，如果能将这个耳朵听出来的不同，用图表示的话该多好，那么就可以只检测出响指的声音了。
接下来，为了提取出这个不同，我就试着用到一种叫做频谱分析的技术来进行处理。
术语突然蹦出来了，听起来好像很高大上的样子。但是就连我自己在写这个响指检测程序之前，也只是“似乎好像大概在什么地方听过”的水平。
关于频谱分析的具体原理说明，因为涉及到各种各样看了让人头大的公式，就直接跳过了。
直接来看效果吧，我们分别对打响指和手敲击的声音进行频谱分析，然后进行对比。
于是见证奇迹的时刻到了。
我们会发现，刚才貌似一样的图，经过频谱分析处理后，看起来好像有很大的不同。而这个不同很可能就是我们人耳听着两种声音时，感觉到的不同。
用机器学习分辨出这个差异
好的，接下来，虽然也不是说不能手动地写一些规则来分辨出这些“好像哪里有点不同”，但在这里我们还是不要这样做吧，啊哈哈（别啰嗦了！）。
所以，时髦的我决定用机器学习来完成这个分辨工作。
虽然相信这里的大家基本上都知道机器学习了，但我还是粗略地介绍下吧。
机器学习就是，hmmmm，把数据告诉机器，然后让机器自己求得正确答案。（对于这个解释，熟悉机器学习的人可能会吐槽，但现在请先无视一下吧）
也就是说，让计算机记住频谱分析后的响指声音数据，让它每次听到都会回应“这就是响指声哦！”。 经过一些训练后，就让它实际上去听听响指和响指之外的声音，并看看效果。
下面这个就是，分辨响指和响指之外声音的视频。
连接电灯泡（hue）
于是乎，完成了响指的辨别后，我们就只需要想怎么用程序操作电灯泡了。
因为在开头就说了代码这些比较复杂的东西一概不写，所以感兴趣的大家可以去参考一下飞利浦官方关于 hue 电灯泡 API 的文档，网上也有很多相关教程的。
最后（未来展望？）
其实最早想的是，用响指操作 Google 助手智能音响。
当时想，不用很麻烦地说“OK，Google”，只用很帅气地打个响指就启动谷歌助手。应用场景大概如下：
本产品请在将女生带回家的时候使用。
1、推开门，先打个响指
2、单发音频谱分析提取声音特征
3、机器学习对响指进行识别判断
4、然后智能音响启动
5、男生此时帅气地说到：“打开灯”
但是，没想到的是做成了这个东西。于是大概应用场景变成了这样。
本产品请在将女生带回家，进入暧昧气氛的时候使用。
1、正当俩人聊到无话可聊，气氛突然进入暧昧状态，打一个响指
2、单发音频谱分析提取声音特征
3、机器学习对响指进行识别判断
4、然后电灯泡从白色变成了暧昧粉色，送上助攻
5、之后骚年，就交给你自己发挥了
实际上可能感觉这就是一个没多大意义的东西。但是这样做一些好像完全没有什么意义的东西，享受制作过程也是攻城狮们的快乐之一啊。
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【今日机器学习概念】
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