ID.nl logo
Bouw je eigen Raspberry Pi-cluster met deze instructies
© PXimport
Zekerheid & gemak

Bouw je eigen Raspberry Pi-cluster met deze instructies

Het aantal Raspberry Pi’s in mijn huis begon onhandelbaar te worden en het kluwen van kabels en voedingsadapters was me al even een doorn in het oog. Ik besloot een aantal van deze Raspberry Pi’s op elkaar te stapelen in een clusterbehuizing, aangesloten op één voeding en één netwerkswitch. Lijkt dat je ook wat? Lees hier dan hoe je voor jezelf een Raspberry Pi-cluster maakt.

Zoals elke zichzelf respecterende Raspberry Pi-fan heb ik door de jaren heen heel wat modellen van het minicomputertje bij elkaar verzameld. Er staan diverse exemplaren in heel mijn huis en zelfs in mijn kippenhok. De Pi’s hebben uiteenlopende doeleinden zoals een ip-camera, domoticacontroller, om sensorgegevens via bluetooth uit te lezen enzovoort.

Een groot deel van die Raspberry Pi’s staat op mijn bureau. Dat levert een kluwen van netwerk- en voedingskabels op, met allerlei bordjes met en zonder behuizing op mijn bureau, en verspreid in en op mijn boekenkasten. Ik vond het tijd om daar een wat nettere oplossing voor te vinden.

Bovendien zetten al die voedingsadapters elk individueel de netspanning om naar een 5V-gelijkspanning voor het computerbordje. Het zou efficiënter zijn als dat één keer gebeurt en dat ik alle Raspberry Pi’s op die ene voeding kan aansluiten. Het zou me ook weer wat extra vrije stopcontacten opleveren.

Al vrij snel realiseerde ik me dat de oplossing was om een computercluster te bouwen van de Raspberry Pi’s. Er zijn diverse projecten online te vinden die dat doen. Zelfs al gebruik ik de Pi’s voorlopig niet als computercluster (enkele computers die als één computer berekeningen uitvoeren), de hardware die ik nodig heb om de voorgaande problemen op te lossen, is exact hetzelfde.

De oplossing ziet er dan ook als volgt uit: de Raspberry Pi’s stapel je in een clusterbehuizing op elkaar. Daardoor nemen ze samen maar weinig plaats in. Elke Pi voed je via een laadstation met meerdere usb-poorten, en sluit je via een platte ethernetkabel aan op een ethernetswitch. De switch en het laadstation plaats je gewoon naast de stapel Pi’s. Als je de kabels kort genoeg houdt, ziet het geheel er heel netjes uit en blijft het vrij compact.

Raspberry Pi-cluster benodigdheden

Bovenstaande uitleg lijkt eenvoudig, maar bij de keuze van de componenten komt heel wat kijken en de juiste keuze hangt ook af van wat je exact met je Raspberry Pi’s wilt doen. In deze DIY leg ik uit welke keuzes ik gemaakt heb voor mijn situatie. Het is één configuratievoorstel, waarop je kunt variëren als je andere vereisten hebt.

De belangrijkste keuze die je eerst dient te maken, is hoeveel Raspberry Pi’s je in je cluster wilt opnemen en welke modellen. Wil je een krachtige rekencluster maken, dan kies je wellicht voor Raspberry Pi 4B’s met 4 GB ram. In mijn geval ging het vooral om het netjes bij elkaar brengen van enkele Raspberry Pi’s die ik al had: een Raspberry Pi 2B, een Raspberry Pi 3B, een Raspberry Pi 3B+ en drie Raspberry Pi 4B’s (van elk model één: met 1 GB, 2 GB en 4 GB ram). Zo kwam ik dus op een systeem met zes Raspberry Pi’s.

Ik heb in het boodschappenlijstje geen ventilatoren voorzien, maar voor de beste prestaties heb je die wel nodig, zeker bij de Raspberry Pi 4. In plaats van een afzonderlijke HAT met ventilator voor elke Raspberry Pi zou je ook een tafelventilator op je cluster kunnen richten.

Elk van die Raspberry Pi’s heeft een micro-sd-kaart nodig voor het besturingssysteem. Strikt gezien kun je ze ook zonder lokale opslag laten opstarten. Dan downloaden ze via het netwerk hun besturingssysteem. Maar ik raad aan om eerst de hele opstelling toch eens te testen op de normale manier met een micro-sd-kaart in elke Raspberry Pi.

Dat gezegd hebbende, is dit het lijstje dat ik hanteerde:

Clusterbenodigdheden

  • ILS acrylclusterbehuizing met 6 lagen (€ 20,-)
  • TP-Link LS108G 8-poorts gitabit-ethernetswitch (€ 25,-)
  • set van 7 platte Cat7-ethernetkabels 25 cm (€ 3,81)
  • Anker PowerPort 12 A 60 W laadstation met 6 poorten (€ 29,-)
  • 2x set van 4 usb-c-laadkabels 25 cm (2x € 9,-)
  • 6x Open-Smart 10-Segment Mini Battery Display (6x € 1,30)
  • 40x m/f-jumperwires 20 cm (€ 4,95)
  • 830-punts breadboard (€ 6,95) Cluster van 6 Raspberry Pi 4’s
  • 6x Raspberry Pi 4 Model B 1 GB ram (6x € 39,95)
  • 6x 8 GB micro-sd-kaart (6x € 8,99)

Totale kostprijs: ca. € 409,-

Clusterbehuizing in elkaar schroeven

Als je op internet zoekt naar ‘raspberry pi cluster case’ vind je al snel talloze mogelijkheden om meerdere Raspberry Pi’s in één behuizing te steken, voor elk budget. Op Amazon vond ik voor 20 euro een acrylclusterbehuizing voor zes Raspberry Pi’s. Dit soort stapelbare behuizingen is een populaire en niet al te dure oplossing, en nog leuk om te zien ook omdat ze transparant zijn.

De Raspberry Pi’s zijn niet volledig beschermd, want er zit alleen boven en onder elk processorbordje een plaatje. Maar een voordeel van deze opstelling is dat ze gemakkelijk uit te breiden is: als je later nog Raspberry Pi’s aan je cluster wilt toevoegen, hoef je alleen maar enkele plaatjes en bijbehorende afstandshouders bij te kopen (op voorwaarde dat je voeding en netwerk de uitbreiding aankunnen uiteraard).

©PXimport

Als je de foto’s van de behuizing bekijkt, is de verleiding groot om eerst de hele toren op te bouwen en dan de Raspberry Pi’s erin te monteren. Maar het is eenvoudiger om elke Pi laag voor laag direct op zijn bodemplaatje te monteren. Let daarbij op: plaats de micro-sd-kaart boven de uitsparing aan de zijkant en plaats de ELPIDA-chip aan de onderkant van de oudere Pi-modellen (de Pi 4 heeft deze niet) boven de uitsparing net naast het midden van het plaatje.

Gebruik de langere schroefjes om de Raspberry Pi vast te zetten op het plaatje, met de meegeleverde plastic moeren tussen de bodemplaat en de Raspberry Pi, en de kleinere metalen moeren bovenaan de Raspberry Pi. De grotere moeren zijn om de afstandshouders helemaal onderaan vast te zetten aan het onderste bodemplaatje en de grotere schroeven zijn om de afstandshouders helemaal bovenaan vast te zetten aan het afdekplaatje met het logo van de Raspberry Pi erop. Draai alles niet muurvast. Dat is niet nodig voor de stabiliteit en het maakt het alleen maar moeilijker om de behuizing later weer te demonteren.

Op het eerste gezicht lijken alle plaatsen uitwisselbaar en denk je dat het niet uitmaakt waar je elke Pi plaatst. Toch denk je hier maar beter goed over na voordat je de hele stapel monteert. Hangt er aan een van je Pi’s namelijk een extra kabel, bijvoorbeeld voor een externe harde schijf, of heb je er een usb-transceiver voor Z-Wave of iets anders dat uitsteekt aan hangen, plaats die Pi dan bij voorkeur onderaan, zodat je geen kabels of uitsteeksels al te hoog hebt waarachter je per ongeluk kunt blijven hangen.

Heb je een HAT met display op een Pi staan, plaats die dan bovenaan. En steek je een Pi in de clusterbehuizing die je zo nu en dan er uit wilt halen om hem op een andere plaats te gebruiken, plaats die dan onderaan of bovenaan, zodat hij gemakkelijk te demonteren is. De nieuwere modellen, zeker de Raspberry Pi 4, plaats je (in geval van een mix van oude en nieuwe modellen) ook het best bovenaan: deze genereren meer warmte en warmte stijgt, dus bovenaan kan die het snelste weg.

©PXimport

Over de voeding

Al die Raspberry Pi’s met een eigen voeding van stroom voorzien is geen nette oplossing. Gelukkig bestaan er laadstations die meerdere apparaten tegelijk via usb van stroom kunnen voorzien. Populaire laadstations voor Raspberry Pi-clusters zijn die van Anker, vooral de versies met zes poorten en tien poorten.

Uiteraard kies je voor een laadstation met voldoende poorten voor je cluster. In mijn geval kwam de versie met zes poorten goed uit voor mijn cluster met zes Raspberry Pi’s. Wil je de volledige opstelling via het laadstation voeden, dan dien je een extra poort te voorzien en naar een ethernetswitch te zoeken die via usb te voeden is. In mijn geval vond ik de meerkosten van een laadstation met meer poorten en een duurdere switch niet opwegen tegen die ene voeding minder die ik dan nodig zou hebben.

De aansluiting is eenvoudig. Je koopt gewoon een setje usb-laadkabels en sluit elke Pi zo op het laadstation aan. In het boodschappenlijstje heb ik voor de configuratie met zes Raspberry Pi 4’s allemaal usb-c-laadkabels opgenomen, maar in mijn geval gaat het om drie micro-usb-laadkabels en drie usb-c-laadkabels. Het laadstation steek je dan in het stopcontact, waardoor je zes voedingsadapters en bijbehorende stekkers door één stekker hebt vervangen. Laadkabels van 25 cm zijn net lang genoeg om zes Raspberry Pi’s in een verticale opstelling te voeden met de Anker PowerPort. Je plaatst die laatste het best aan de kant van de voedingspoorten van de Pi’s.

©PXimport

Maar het belangrijkste aan je keuze voor een laadstation is dat het voldoende vermogen moet kunnen leveren aan je Raspberry Pi’s. Ga daarbij uit van het meest extreme scenario. Ik ging daarom uit van het vermogensverbruik van zes Raspberry Pi 4’s op volle kracht. Uit een benchmark van MagPi blijkt dat dit model in een stresstest tot 7 W verbruikt. Ik heb dus zes keer 7 W ofwel 42 W nodig om een veiligheidsmarge te hebben.

De Anker PowerPort levert 60 W, dus dat is ruim voldoende. Maar let op: veel laadstations adverteren niet alleen met hun maximaal vermogen, maar ook met maximale stroomsterktes per poort. Zo levert de Anker PowerPort tot 2,4 A stroom per poort, waaruit je kunt afleiden dat die maximaal 12 W (2,4 A maal 5 V) vermogen per poort levert. Maar als je daadwerkelijk 2,4 A op elke poort zou nodig hebben (wat hier niet het geval is), is dat niet mogelijk, want de totale stroom die het laadstation aan de zes poorten kan leveren is 12 A. Je dient dus na te kijken of het laadstation zowel per poort als in totaal voldoende vermogen kan leveren voor je cluster.

Over het netwerk

Alle moderne Raspberry Pi’s zijn voorzien van wifi, dus de verleiding is groot om daar voor je cluster gebruik van te maken om zo extra kabels uit te sparen, maar een ethernetswitch maakt je netwerkverbindingen toch heel wat betrouwbaarder en sneller. Dat hoeft geen duur model te zijn: voor twee tientjes heb je al een degelijke gigabit-ethernetswitch. Overigens haal je alleen op de Raspberry Pi 4 gigabitsnelheden (de oude modellen hebben een langzamere chip).

Let op dat je switch minstens één poort meer heeft dan het aantal Raspberry Pi’s in je cluster. De Pi’s sluit je elk met een kabel op de switch aan en met één extra kabel sluit je de switch op de rest van je netwerk aan.

Voor de netwerkkabels van je Pi’s kies je het best platte kabels; de klassieke netwerkkabels zijn niet gemaakt om sterk te buigen en nemen dan ook meer plaats in.

©PXimport

Daarna is het een kwestie van de switch en het laadstation in het stopcontact te steken en je Raspberry Pi’s op te starten. De eenvoudigste manier om dat te doen, is om elke Raspberry Pi van een micro-sd-kaart te voorzien met een besturingssysteem zoals Raspbian. Dat kan met een programma als balenaEtcher.

Als je niet al je Raspberry Pi’s continu wilt ingeschakeld hebben, zul je de stroom van individuele Pi’s moeten uitschakelen door de usb-laadkabel uit het laadstation of uit de Raspberry Pi te trekken. Heb je dit om een of andere reden vaak nodig, koop dan een of meerdere usb-laadkabels met ingebouwd knopje om de stroomtoevoer eenvoudig in- en uit te schakelen.

Statusleds

Ik heb lang overwogen om op elke Raspberry Pi een rij ledjes of een klein lcd-schermpje aan te sluiten om zo de status van het cluster te tonen, maar dat verhoogt de prijs significant. Voor de LED SHIM van Pimoroni betaal je bijvoorbeeld al bijna een tientje. Doe dat maal zes en je komt aan bijna zestig euro voor gewoon wat statusleds. Voor die prijs kun je een extra Raspberry Pi 4 kopen, het model met het meeste geheugen zelfs.

Ik vond een leuke lowtech-oplossing in het Mini Battery Display van Open-Smart. Voor 1,30 euro per stuk vind je dit kleine printplaatje met leds op AliExpress. Het bevat een ledbalk met tien segmenten, die je kunt aansturen om bijvoorbeeld de processorbelasting of cpu-temperatuur aan te duiden. Er bestaan versies in allerlei kleuren en met allerlei aantallen segmenten. Let op: de tiensegment-versie heeft eigenlijk maar zeven onafhankelijk werkende segmenten: de eerste twee, de zesde en de zevende en de achtste en de negende worden samen aangestuurd.

©PXimport

Het ledbordje bevat een TM1651-chip en heeft vier pinnen: GND, VCC (5 V), DIO en CLK. Die twee laatste zijn de pinnen waarop je data doorstuurt aan de chip om te kiezen welke segmenten je wilt doen oplichten. Bij de aankoop ontving ik een datasheet (in het Chinees) en een spaarzaam (in het Engels) becommentarieerde C++-bibliotheek en Arduino-code.

Sluit eerst het bordje aan op de gpio-pinnen van je Raspberry Pi en wel als volgt: VCC sluit je op 5 V aan (pin 4), GND op GND (pin 6), DIO op BCM23 (pin 16) en CLK op BCM24 (pin 18). Zie https://pinout.xyz voor de pinnummers van de Raspberry Pi.

Ik heb gezocht naar code om het ledbalkje aan te sturen op de Raspberry Pi, maar blijkbaar bestond die niet. Omdat mijn (al dan niet passieve) kennis van programmeertalen iets vlotter is dan van het Chinees, heb ik de code van de C++-bibliotheek gelezen. Die bleek heel verstaanbaar, maar ze werkte niet eens. Door de C++-code van een ander vergelijkbaar ledbalkje te bekijken dat wel werkte en wat concepten uit beide projecten te combineren, slaagde ik er na wat experimenteren in om Python-code te schrijven om het ledbalkje aan te sturen.

Je installeert het Python-programma als volgt op Raspbian:

sudo pip3 install rpi-mini-battery-display

Daarna kun je naar believen het ledbalkje aansturen om de processorbelasting van je Raspberry Pi aan te geven:

rpi-mini-battery-display --processor

Zie de projectpagina op PyPI voor verdere instructies en extra mogelijkheden.

Zes van deze ledbalkjes passen precies op een breadboard, dus dat kun je voor of op de clusterbehuizing van je zes Raspberry Pi’s plaatsen. En zo heb je een goedkoop statusschermpje voor je cluster.

©PXimport

Wat kan beter?

Ik heb heel veel tijd in de voorbereiding en het uitzoeken van de juiste componenten gestoken, waardoor het cluster eigenlijk onmiddellijk bruikbaar was. Maar zoals altijd maak je een eerste keer toch verkeerde keuzes. In mijn drang om mijn Pi-cluster zo compact mogelijk te houden, heb ik de kabellengtes eigenlijk iets te krap genomen, wat mijn opties voor de opstelling beperkt.

Voor een verticale opstelling zijn de netwerkkabels van 25 cm echt te kort, waardoor ik de switch verticaal tegen de clusterbehuizing moet vastsnoeren of ze half zwevend op de ondergrond moet laten rusten. Het eerste is niet optimaal voor de warmteontwikkeling, het tweede niet netjes. Ook had ik redelijk dikke platte kabels gekocht, met een hoge stijfheid; dunnere flexibele kabels waren beter geweest. Hetzelfde probleem had ik met de laadkabels: omdat die zo stijf zijn, moet het laadstation half zwevend op zijn kant liggen.

Als ik de behuizing horizontaal opstel, met alle Pi’s op hun kant met de gpio-header onderaan, zijn de netwerkkabels niet het probleem (ze zijn dan zelfs eigenlijk te lang), maar de voedingskabels zijn dan iets te kort, waardoor het laadstation volledig in de lucht zweeft of op een verhoging gestabiliseerd moet worden. De horizontale opstelling met laadstation op een verhoging is voorlopig mijn voorkeursopstelling van dit cluster.

Conclusie

Op de kabels na ben ik eigenlijk heel tevreden met dit cluster. Maar ik wil nog enkele zaken verder uitwerken. Allereerst wil ik er een écht cluster van maken, met Kubernetes. Vorig jaar heb ik stuk voor stuk allerlei diensten die thuis draaien gemigreerd naar Docker-containers, verspreid over mijn nas en enkele Raspberry Pi’s. Met Kubernetes kan ik die automatisch over mijn Raspberry Pi-cluster verdelen zodat de Pi’s allemaal gelijkmatig belast zijn.

Een systeem als dit schreeuwt ook om een meer netwerkgebaseerde implementatie. Momenteel heeft elke Pi in het cluster zijn eigen micro-sd-kaartje waarvan het zijn besturingssysteem opstart en waarop het zijn gegevens opslaat. Maar als je een nas hebt, is het maar een kleine stap om van gedeelde opslag op je nas gebruik te maken voor je Pi’s.

Als je dan ook nog de images voor de besturingssystemen van de Pi’s op een nfs-server plaatst en de Pi’s via een netboot-server van deze images laat opstarten op het netwerk, heb je zelfs geen micro-sd-kaartjes meer nodig.

Maar hoewel ik nog heel wat aan dit cluster wil uitbreiden, doet hij zijn werk al goed. Ik probeer nu sneller nieuwe zaken op mijn Raspberry Pi’s uit omdat ik er geen werkloze Raspberry Pi’s meer voor uit een doos hoef te halen. En mijn bureau ziet er heel wat netter uit

▼ Volgende artikel
Van prompt naar programma: leer programmeren met AI
© monsitj - stock.adobe.com
Huis

Van prompt naar programma: leer programmeren met AI

Niet alleen het saaie en repetitieve werk wordt vervangen door AI. Je bent óók als kenniswerker niet meer zeker van een baan. Software wordt al grotendeels door AI geschreven. Gelukkig kun je daar als hobbyprogrammeur ook enorm van profiteren. Het brengt naast tijdwinst ook veel gemak. We helpen je op weg met drie praktische tools: ChatGPT, Aider en de Windsurf Editor. We maken enkele eenvoudige voorbeelden, zodat je een helder beeld hebt van je potentiële workflow.

In dit artikel laten we zien hoe je met hulp van AI razendsnel leert programmeren en zelfs complete programma’s bouwt:

  • Gebruik ChatGPT als programmeerpartner en laat het een volledig werkend spelletje bouwen met HTML, CSS en JavaScript
  • Installeer Aider en gebruik het in combinatie met Git om projecten via de terminal te ontwikkelen
  • Ontdek Windsurf Editor als grafisch alternatief met AI-assistent Cascade

Lees ook: Leren programmeren? Met deze tools is coderen geen geheimcode meer

Grote taalmodellen zijn al zo goed dat je comfortabel complete programma’s door AI kunt laten maken, zelfs zonder enige programmeerkennis. Afhankelijk van de tools die je gebruikt, voelt dat toch alsof je samen aan code werkt, ook wel pair-programmeren genoemd. Je houdt dus enige controle en kunt er, als je oplet, veel van leren. Ook al wordt het harde werk door AI gedaan.

Een bijkomend voordeel is dat je heel gericht aanpassingen kunt laten doen of vragen kunt stellen over de code, zonder dat je de documentatie of websites als Stack Overflow hoeft door te spitten. Het is geen verrassing dat laatstgenoemde website met fors dalende bezoekersaantallen te maken heeft. Ook andere taken, zoals het schrijven van de documentatie, zijn snel geregeld.

In dit artikel gaan we een eenvoudig programma maken met AI, zodat je een goed beeld hebt van de workflow. We gebruiken drie verschillende tools. We starten met het vertrouwde ChatGPT, al kun je ook bijvoorbeeld voor Claude of Gemini kiezen. Daarna gaan we met Aider in combinatie met Git aan de slag. Daarmee werk je ‘samen’ aan programmacode via de opdrachtprompt, in ons voorbeeld binnen het vertrouwde Visual Studio Code. Tot slot gaan we met de Windsurf Editor aan de slag, een completere grafische ontwikkelomgeving met geïntegreerde AI-features, die je van begin tot eind ondersteunt bij het maken van je programma. 

Basisbeginselen van het programmeren

Het is handig als je de basisbeginselen van een programmeertaal kent. Ook daar kan AI van nut zijn. Je kunt veel leren van de voorbeelden die worden gegenereerd. Je kunt elk detail uit laten leggen, of om meer voorbeelden vragen. Dat is heel effectief!

Ook om de basisbeginselen te leren is AI nuttig. Pas bijvoorbeeld de Pareto-methode toe. Die methode stelt dat 80 procent van de resultaten voortkomt uit 20 procent van de inspanningen. Vraag de chatbot om een plan te maken dat deze regel toepast op het leren programmeren van bijvoorbeeld Python, door te focussen op 20 procent van de concepten, tools en technieken die 80 procent van de praktische toepassingen en problemen oplossen voor een beginnende programmeur. Vraag om een gestructureerd plan dat in korte tijd resultaat oplevert, inclusief voorbeelden en kleine projecten om vaardigheden direct toe te passen.

Vraag aan ChatGPT om een leerplan op te stellen om je te helpen bij het programmeren.

ChatGPT

Chatbot

Grote taalmodellen (LLM’s) vormen de basis voor chatbots als OpenAI’s ChatGPT en Anthropics Claude, maar óók voor de tools die we hierna behandelen. Feitelijk benaderen we de chatbots in dit eerste deel van het artikel rechtstreeks, via een browser of app. De andere tools gebruiken de API van deze bedrijven. Raadpleeg eventueel voor het starten met ChatGPT deze basiscursus.

De nieuwere modellen (we gebruiken overwegend ChatGPT 4o en Claude 3.5 Sonnet) laten heel goede resultaten zien voor programmeertaken. Ze helpen uiteraard niet alleen om programmacode te schrijven maar kunnen code ook uitleggen, fouten oplossen en de documentatie schrijven. Ook kun je uitstekend brainstormen over een project of ideeën. Het is daarom, óók als je andere tools voor programmeren gebruikt, enorm praktisch om erbij te hebben! Toegang tot ChatGPT is gratis met beperkingen. Een abonnement is minder gelimiteerd en geeft vaak toegang tot nieuwere modellen (zoals o1 of o3-mini). Zo’n abonnement is niet bruikbaar voor de andere tools, die gebruiken namelijk de API waarvoor je aparte credits moet aanschaffen.

Een chatbot biedt goede ondersteuning bij al je programmeervragen.

Eerste stappen

We beginnen met een eenvoudig voorbeeld en vragen aan ChatGPT om een spelletje boter-kaas-en-eieren te maken, ook wel bekend als tic-tac-toe. Hoewel het Engels soms betere resultaten kan geven, werken we voor dit artikel volledig in het Nederlands. We starten met deze prompt: “Maak een volledig functionele boter-kaas-en-eieren voor in een browser. Maak de HTML-structuur, voeg CSS-stijlen toe en implementeer de JavaScript-logica. Maak een scheiding tussen HTML, CSS en JavaScript. Zorg dat het programma responsief is zodat het bij elke schermgrootte werkt.”

ChatGPT genereert de gevraagde code. Je kunt individueel de HTML, CSS en JavaScript kopiëren. Om het te proberen, kun je alles plakken op websites als www.jsfiddle.net en www.codepen.io. Voor dit voorbeeld hebben we bij JSFiddle een projectpagina aangemaakt. We gaan dit voorbeeld in de volgende stappen verder verbeteren, steeds met links naar de verbeterde versie.

De eerste versies van het spel boter-kaas-en-eieren.

Geluiden toevoegen

We vragen ChatGPT om het programma aan te passen, zodat er een geluid wordt afgespeeld bij elke zet. ChatGPT voegt daarop een audio-element toe aan de HTML-code. Het past ook het script aan om dit aan te roepen bij elke zet. Je moet nog wel zelf het mp3-bestand plaatsen in de uiteindelijke programmamap of een volledige link naar het mp3-bestand invullen in de HTML-code:

<audio id="move-sound" src="muisklik.mp3"></audio>

Er zijn overigens veel websites waar je leuke geluidseffecten kunt vinden die je vrij kunt gebruiken, waaronder Pixabay. Op deze pagina zie je onze aangepaste versie.

De aangepaste HTML-code bevat een verwijzing naar een mp3-bestand.

Computertegenstander

We vragen ChatGPT vervolgens om een slimme computertegenstander toe te voegen, waarbij aan het begin van het spel wordt gekozen wie er mag beginnen. Via deze webpagina kun je deze versie zien. De computertegenstander blijkt in eerste instantie overigens helemaal niet zo slim, waardoor je makkelijk je potjes wint. Maar dat is snel opgelost. Na ons verzoek om de computertegenstander slimmer te maken, controleert het programma voortaan eerst op mogelijke winnende zetten en blokkeert het de tegenstander indien nodig. Als er geen direct winnende of blokkerende zetten zijn, kiest het een willekeurige lege cel. Deze slimmere versie kun je hier bekijken.

Het aangepaste script op een canvas in ChatGPT.

Uiterlijk verfraaien

Als laatste hebben we gevraagd het uiterlijk wat mooier te maken. Hierbij wordt voornamelijk de CSS-code aangepast om de visuele stijl van het spel te verbeteren. Het resultaat is geslaagd: ChatGPT geeft de achtergrond een mooi kleurverloop. Ook zijn de stijlen van de knoppen en speelvelden aangepast. Het levert een veel moderner en aantrekkelijker uiterlijk op.

Je kunt ChatGPT uiteraard steeds vragen om het script of een deel daarvan uit te leggen. Ben je het overzicht over de wijzigingen kwijt, dan kun je uiteraard ook vragen om de laatste HTML-code in te zien, of de laatste versie van het script. Eventueel op een canvas. Toch misten wij in ChatGPT soms wat overzicht en is het bovendien lastig om een stapje terug te doen als een aanpassing niet het gewenste resultaat oplevert. Dit zijn zaken die we in het volgende deel gaan aanpakken met Aider.

De gemoderniseerde versie van boter-kaas-en-eieren.

Contextvenster bij een taalmodel

Bij het werken met een groot taalmodel ofwel een Large Language Model (LLM) zijn er enkele technische beperkingen. Een daarvan is het contextvenster. Dat kun je zien als de hoeveelheid tekst die het model kan onthouden, gemeten in tokens. Een token is een deel van een woord en kan ook spaties en leestekens bevatten. Gemiddeld is een token ongeveer 3 tot 4 tekens groot.

Eerdere versies van ChatGPT hadden een relatief klein contextvenster van 4096 tokens. Het kan dan niet altijd alle details onthouden van de gebruikte teksten. Tegenwoordig is het contextvenster veel groter, en onthouden de modellen gemakkelijk 128.000 tokens of meer. Dat is ongeveer een heel boek! Dat is niet alleen nuttig bij het werken met hele lange teksten of artikelen, maar ook bij programmeerwerk, waar je vaak met grote bibliotheken te maken hebt.

Aider

Opdrachtprompt

Voor grotere programmeerprojecten is het werken met een chatbot al snel vervelend en verwarrend. Veel praktischer is een tool die met jouw eigen projectbestanden werkt en zelf of samen de gewenste aanpassingen maakt. Als je geen moeite hebt met het werken met een opdrachtprompt, is Aider een uitstekende optie. Die tool helpt met het schrijven en aanpassen van code.

Aider is opensource en werkt met heel veel LLM’s samen. Hier gebruiken we de API voor Claude 3.5 Sonnet, maar je kunt ook de API van OpenAI gebruiken of een LLM die je zelf lokaal draait of elders, zoals via OpenRouter. De integratie met Git is enorm praktisch. Voor elke aangebrachte wijziging voert het een ‘commit’ uit, voorzien van een duidelijke omschrijving, zodat je achteraf een goed overzicht met alle veranderingen hebt en ook stapjes terug kunt doen. Niet alle alternatieven bieden dit en dat is vooral een gemis als er iets fout gaat en je geen idee meer hebt hoe je dat moet oplossen.

Aider werkt samen met alle gangbare LLM’s.

Voorbereiding

We willen weer laten zien hoe je het spelletje boter-kaas-en-eieren met Aider zou kunnen maken. We gebruiken het voor velen vertrouwde programma Visual Studio Code onder Windows en installeren Aider via een opdrachtprompt binnen die ontwikkelomgeving. Binnen de editor kun je uiteraard alle gegenereerde bestanden bekijken en handmatig aanpassen. Voor de installatie van Aider heb je Python nodig. Zet tijdens de installatie van Python een vinkje bij Add python.exe to PATH, zodat je Python vanuit elke map kunt aanroepen.

Installeer ook Visual Studio Code als je dat nog niet eerder hebt gedaan. Visual Studio Code biedt een mogelijkheid om Copilot als assistent te gebruiken, maar dat slaan we hier over.

Installeer ook Git, zodat versiebeheer mogelijk is. Kies tijdens de installatie van Git voor het gebruik van Visual Studio Code als standaardeditor. Verder kun je alle standaardinstellingen accepteren. Als je Python, Visual Studio Code en Git hebt geïnstalleerd, kun je door met de installatie van Aider.

Installeer Python onder Windows voordat je met Aider aan de slag gaat.

Installatie Aider

We kunnen nu Aider installeren. Open daarvoor Visual Studio Code en kies in het menu de optie Terminal / New Terminal. Verander de terminal, via de optie rechtsboven in het venster, naar Git Bash. Installeer daarna Aider met de volgende twee opdrachten:

python -m pip install aider-install
aider-install

Sluit de terminalvenster via het kruisje rechtsboven. Open dan een nieuwe terminal en wissel weer naar Git Bash. Als je Aider niet kunt aanroepen met aider zul je het PATH moeten uitbreiden met de aangegeven opdracht, zoals in het voorbeeld hieronder:

export PATH="C:\\Users\\gertj\\.local\\bin:$PATH"

Zorg dat je in dit voorbeeld voor Claude 3.5 Sonnet een API-sleutel hebt en voldoende credits om mee te beginnen (zie het kader ‘API-sleutel maken voor Claude’). Exporteer deze API-sleutel zodat Aider deze direct kan gebruiken:

export ANTHROPIC_API_KEY=sk-ant…

Maak nu een nieuwe map voor je toepassing, blader naar die map en maak een Git-repository:

mkdir tictactoe
cd tictactoe
git init .

Je kunt nu beginnen met programmeren, met de ondersteuning van Aider!

We installeren Aider om het binnen Visual Studio Code te gebruiken.

API-sleutel maken voor Claude

Bij Aider werken we zoals aangegeven met Claude 3.5 Sonnet, een populaire optie onder programmeurs. Voor toegang is een API-sleutel nodig. Ga daarvoor naar de console van Anthropic. Vul je e-mailadres in. Via e-mail ontvang je een beveiligde link waarmee je kunt inloggen. Ga dan naar Settings / API keys en klik op Create Key. Vul een naam in, bijvoorbeeld Aider, en klik op Add. Noteer de API-sleutel, deze is later niet meer zichtbaar!

Je hebt ook wat credits nodig. Ga daarvoor naar Billing en voeg credits toe met een creditcard via de optie Add Funds. Begin met een klein bedrag, zoals 10 dollar. Heb je over? Je kunt het altijd nog opmaken door een chatbot als Jan met de API te verbinden.

Via de console van Anthropic kun je een API-sleutel maken.

Programma maken

We gaan ons eerste programma maken. Zorg dat je een terminalvenster hebt geopend en bent gewisseld naar Git Bash. De assistent start je dan met de volgende opdracht:

aider --sonnet

Er wordt de eerste keer gevraagd om .aider* en .env toe te voegen aan .gitignore. Dat raden we aan! Hiermee voorkom je dat deze bestanden, vaak met wachtwoorden en dergelijke, per ongeluk in je Git-repository worden opgenomen en daardoor in potentie online komen, als je de repository via GitHub beschikbaar maakt.

Via de prompt kun je nu je opdrachten afvuren. We vragen zoals eerder om een volledig functionele en responsieve boter-kaas-en-eieren voor in een browser met de vereiste HTML-structuur, CSS-stijlen en JavaScript-logica in aparte bestanden.

Aider gaat direct aan de slag en laat heel overzichtelijk alle aanpassingen zien, met een beschrijving van de uiteindelijke functionaliteit. Het vraagt netjes of het de nieuwe bestanden mag maken (index.html, styles.css en script.js) en daarna of het deze mag openen in een browser. Het spel is in deze eerste versie volledig responsief met een duidelijke gebruikersinterface, houdt de speelstatus bij, detecteert wanneer iemand wint of als het een gelijkspel is, heeft een knop om het spel opnieuw te starten en is helemaal in het Nederlands. Een goed begin!

Aider heeft het programma voor ons uitgewerkt.

Aanpassingen maken

We vragen opnieuw in natuurlijke taal om wijzigingen te maken. De workflow is erg prettig. Aider geeft eerst aan welke bestanden waarschijnlijk moeten worden gewijzigd. Voor het geluid stelt het bijvoorbeeld wijzigingen in index.html en script.js voor. Dan vraagt Aider of het deze bestanden mag toevoegen aan de chat.

Als de radartjes zijn uitgedraaid, na interactie met Claude, geeft Aider heel nauwkeurig aan welke regels in welke bestanden moeten worden gewijzigd. Ook geeft Aider aan dat je een mp3-bestand genaamd move.mp3 in dezelfde map moet plaatsen.

We vragen Aider daarna ook om een slimme computertegenstander toe te voegen. Die is meteen heel slim en probeert direct te winnen als dat kan, blokkeert winnende zetten van de tegenstander, probeert het centrum te veroveren en kiest anders voor hoeken of willekeurige zetten.

Tot slot vragen we Aider om het programma te verfraaien met een moderner uiterlijk. Dat levert een flinke metamorfose op. Bekijk hier het resultaat.

Via een comfortabel proces maakt het alle gewenste aanpassingen.

Kosten voor werken met Aider

We hebben tijdens het werken met Aider continu de credits in de gaten gehouden. We controleerden dit via de console bij Anthropic, maar Aider zelf toont ook bij elke actie welke kosten het heeft gemaakt. Voor de meeste aanpassingen gaat het om zo’n 5 tot 11 dollarcent. In totaal heeft het programma ongeveer 0,23 dollar (circa 0,22 euro) gekost. Het hangt er voornamelijk vanaf hoeveel tokens er nodig zijn, wat weer samenhangt met de omvang van de bestanden die aan de chat worden toegevoegd.

Integratie met Git

De standaard integratie met Git biedt veel voordelen. Als Aider aanpassingen maakt aan een bepaald bestand zal het in Git een heldere beschrijving toevoegen aan de zogeheten commit. In Visual Studio Code kun je deze historische aanpassingen eenvoudig terugzien. Klik daarvoor op een bestand en open in de balk aan de linkerkant Timeline. Zorg dat de filterinstelling is ingesteld op Git History.

Nu zie je de commit-geschiedenis van het geselecteerde bestand. Door op een specifieke commit te klikken, kun je de aangebrachte wijzigingen bekijken. Binnen Aider zijn er ook nog wat trucjes. Zo kun je met /diff zien wat de laatste veranderingen zijn. Met /undo kun je die eenvoudig ongedaan maken.

We hebben de repository op GitHub gezet. Ook hier kun je alle veranderingen bekijken. Open daarvoor een bestand, zoals script.js, en ga dan rechtsboven naar History. Hier zie je de verschillende wijzigingen. Als je op een van de aanpassingen klikt, zie je netjes welke veranderingen in de code zijn gemaakt.

Je kunt handig zien welke historische wijzigingen zijn aangebracht in bestanden.

Git en GitHub

Aider gebruikt een git-repository. Sommige mensen verwarren dit met GitHub. Je kunt met Git prima alleen een lokale repository maken, op het systeem waarop je met Aider werkt. Optioneel kun je deze repository met GitHub verbinden, zodat je in feite een kopie in de cloud hebt. Dat is voor jezelf wel heel praktisch, omdat je veel makkelijker de wijzigingen kunt bijhouden en bestuderen. En je kunt ook met anderen samenwerken aan code.

Ook interessant om te lezen: GitHub Codespaces: altijd de juiste tools bij de hand

We hebben de repository gedeeld met GitHub, zodat je alle veranderingen kunt inzien.

Windsurf Editor

 Complete ontwikkelomgeving

Zoek je een completere ontwikkelomgeving met geïntegreerde AI, dan zijn Cursor AI en Windsurf Editor twee populaire opties. Cursor AI is een gevestigde speler, maar krijgt steeds meer concurrentie van het nieuwere Windsurf Editor. Beide ontwikkelteams blijven verbeteringen doorvoeren om niet voor elkaar onder te doen.

Beide programma’s zijn bovendien klonen van Visual Studio Code, de bekende editor van Microsoft die we ook voor Aider hebben gebruikt. Daarom lijken ze in veel opzichten op elkaar. Het kan handig zijn om verschillende thema’s te gebruiken als je ze naast elkaar gebruikt, zodat je ze uit elkaar kunt houden.

Windsurf Editor werkt met een ingebouwde assistent genaamd Cascade.

Cascade

We hebben ook in Windsurf geprobeerd om het spelletje boter-kaas-en-eieren uit dit artikel te maken. De assistent in Windsurf Editor heet Cascade; via het Cascade-deelvenster kun je hem direct aan het werk zetten. Een leuk detail is dat niet alleen code wordt gegenereerd, maar dat er ook veel aanvullende acties voor je worden uitgevoerd, zoals het aanmaken van een map voor je project en voor de geluiden, en het maken van een mp3-bestand.

Bij elke stap kun je zien welke bestanden worden aangepast en de voorgestelde wijzigingen controleren en bevestigen. Je hoeft niet, zoals bij Aider, zelf een API-sleutel te regelen voor toegang. Je gebruikt steeds het model van Cascade en de administratieve kant wordt via je account geregeld, op basis van credits (zie volgende paragraaf). Zo’n diepere integratie is heel praktisch. Toch heeft de workflow veel overeenkomsten met Aider.

Via een deelvenster kun je een conversatie met Cascade voeren.

Werken met credits

Windsurf werkt met credits voor verschillende taken. Zo worden User Prompt-credits voor elke interactie met de assistent gebruikt en Flow Action-credits voor alle acties die worden uitgevoerd. Als je de limiet bereikt voor het premiummodel, wordt overgeschakeld naar het basismodel. De proefperiode van 14 dagen geeft je ruim voldoende credits om het voorbeeldprogramma uit dit artikel te maken. Sterker nog, je hebt ongeveer vijftien keer meer credits dan nodig, dus je kunt ook grotere en complexere programma’s proberen te maken.

Buiten die proefperiode is, om het premiummodel te gebruiken, een upgrade naar de Pro-versie bijna onvermijdelijk (ca. 18 euro per maand). Je hebt dan wel elke maand een ruime hoeveelheid credits en kunt vrij voordelig credits bijkopen.

Windsurf Editor werkt met een systeem van credits.

Beste optie voor hobbyprogrammeur?

Over het algemeen werkt het programmeren met een chatbot zoals ChatGPT goed. Voor losse functies of snippets werkt het zelfs uitstekend. Maar het is lastig om het overzicht te behouden over de gegenereerde code en eventuele aanpassingen, zeker als het om wijzigingen in meerdere bestanden gaat.

Aider en Windsurf Editor hebben een fijnere workflow, omdat ze de lokale bestanden direct voor je wijzigen, eventueel meerdere tegelijkertijd. Wat kosten betreft is Aider waarschijnlijk interessanter voor de hobbyprogrammeur die af en toe een project oppakt. Je kunt ad-hoc wat credits bijkopen of eens een ander model proberen, lokaal of via bijvoorbeeld OpenRouter. Het opensource DeepSeek R1 bijvoorbeeld. Je kunt bovendien elke ontwikkelomgeving kiezen, terwijl Windsurf Editor volledig op Visual Studio leunt. De integratie met Git ook een praktisch voordeel van Aider.

▼ Volgende artikel
Zo deel je je keuken handig en logisch in
© Andy Dean Photography
Huis

Zo deel je je keuken handig en logisch in

Of je nu graag uitgebreid kookt of elke avond snel klaar wilt zijn: een slimme keukenindeling maakt het verschil. Alles moet logisch op zijn plek staan, zodat je moeiteloos overal bij kunt en na afloop ook weinig tijd kwijt bent aan opruimen.

Je keuken slim indelen? Wij hebben tips voor:
  • Vaatwasser, gootsteen en vuilnisbak
  • Werkblad en kookplaat
  • Koelkast
  • Neem de keuken-driehoek als uitgangspunt
  • Kies de optimale werkhoogte
  • Opbergruimte

Lees ook: Fornuis op maat: kies het aantal pitten dat bij je past

Vaatwasser, gootsteen en vuilnisbak

Heb je plannen voor een nieuwe keuken? Denk dan nu al na over welke slimme keuzes je kunt maken met de indeling. Plaats bijvoorbeeld de vaatwasser, de spoelbak en de afvalemmer dicht bij elkaar. Je hoeft dan nooit ver te lopen met vieze borden en je kunt ze makkelijk leegschrapen, eventueel afspoelen en direct inruimen. Staat de afvalbak in een kastje direct naast de vaatwasser? Let er dan op dat je het deurtje nog goed kunt openen als de deur van de vaatwasser omlaag staat. Dat werkt makkelijker bij het inruimen. Plaats verder de vaatwasser niet direct tegen een zijmuur. Tijdens het inruimen loop je dan sneller kans op spetters tegen de muur.

Werkblad en kookplaat

Het werkblad is meer dan alleen een plek om iets op te zetten. Je gebruikt het om te snijden, te mixen, spullen neer te leggen en borden op te scheppen. Zorg daarom dat je voldoende vrije werkruimte overhoudt – dus niet alles volbouwen met apparatuur. Plaats de spoelbak of kookplaat liever niet op een hoek. Je hebt aan beide kanten plek nodig, zodat je je handen vrij kunt houden en spetters opvangt. Reken aan weerszijden minimaal veertig centimeter. Dat oogt niet alleen rustiger, het werkt ook prettiger. Handig om te weten: bij je keukenspecialist wordt hiervoor vaak de term aflegruimte gebruikt. En nog even over de kookplaat: plaats die bij voorkeur niet pal naast de koelkast of een hoge kast; dat geeft weinig bewegingsvrijheid en maakt het lastig om met meerdere mensen tegelijk in de keuken te staan.

©Olga Yastremska and Leonid Yastremskiy

Koelkast

Een koelkast gebruik je vaker dan je denkt – gemiddeld zo'n 35 keer per dag. Zet 'm daarom op een plek waar je er makkelijk bij kunt, ook als je vanuit de woonkamer even snel iets wilt pakken. Zet de koelkast liever niet helemaal achterin of op een plek waar je niet vanzelf langsloopt; dat is al snel onhandig in het dagelijks gebruik. Let ook op de temperatuur rondom de koelkast. Zet hem niet naast een oven, radiator of op een plek waar veel zonlicht komt. Kan het echt niet anders, zorg dan voor een isolerende tussenplaat en houd minstens drie centimeter ruimte vrij tussen warmtebron en koelkast.

Gebruik de keuken-driehoek

In de basis draait een keuken om drie functies: koken, spoelen en koelen. Je fornuis, gootsteen en koelkast vormen samen een denkbeeldige driehoek. Als de afstanden tussen deze drie goed gekozen zijn, werk je prettiger. Staan ze te ver van elkaar, dan loop je onnodig veel. Staan ze te dicht bij elkaar, dan dan wordt het al snel krap en onhandig. Een keukenspecialist kan helpen bij het vinden van een goede verhouding, maar je merkt het zelf vaak ook al als iets net niet lekker werkt.

Optimale werkhoogte

Ook de hoogte van je werkplekken telt mee. Een oven op armhoogte is een stuk prettiger dan op kniehoogte, zeker als je vaak bakt. Het voorkomt bukken. Heb je een kleine keuken? Kies dan voor een compacte oven of voor een fornuis met geïntegreerde oven. Datzelfde geldt voor de vaatwasser: als je die wat hoger plaatst, spaar je je rug en knieën. Voor de kookplaat geldt een andere regel: meet de afstand van je onderarm tot het werkblad. Is die ongeveer twaalf centimeter, dan zit je goed qua houding en belast je je schouders niet onnodig.

Apparatuur wat hoger plaatsen (als dat kan) heeft nog een voordeel. Wanneer je kleine kinderen hebt rondlopen, kunnen die er minder makkelijk bij. Wel zo veilig!

©lev dolgachov

Opbergruimte

Tot slot: denk na over hoe je spullen opbergt. Onderkastjes bieden veel ruimte, maar vragen vaak veel van je rug. Bovenkastjes kunnen juist weer te hoog zijn. Een buffetkast biedt uitkomst: wat je dagelijks gebruikt zet je op ooghoogte, wat minder vaak nodig is kan best wat lager of juist hoger.

Slim indelen = een fijnere keuken!

Een goede keuken draait niet alleen om de juiste apparatuur, maar vooral ook om slimme keuzes die het koken makkelijker maken. Denk na over looproutes, werkhoogtes en voldoende bewegingsruimte. Positioneer alles op logische plekken, zorg voor een werkblad met voldoende vrije ruimte en let op kleine details zoals de draairichting van kastdeurtjes. Daarmee wordt de keuken (nog meer) het hart van je huis!