среда, 21 мая 2008 г.

Робот-калькулятор. Машинное зрение роботов

Вот такого вот интересного робота-калькулятора построили два американца на основе Lego NXT:

Продолжение этого видео:

Итак, данный робот умеет выполнять простейшие арифметические операции с небольшими числами, и отображать результаты вычислений на LCD-дисплее. Строка для вычисления вводится в него с помощью обыкновенных листочков A4, с нанесенными на них достаточно крупными изображениями цифр и операторов.

Казалось бы, машинное зрение, распознавание образов, анализ изображений? Как бы не так!

Все гораздо прозаичнее! Вся система распознавания цифр и операторов состоит из четырех банальных световых датчиков. Они могут быть сделаны любым, в принципе, способом, подойдут даже инфракрасные пары от компьютерных мышей. Робот, проезжая точно по центру листов с изображениями, на каждом из датчиков получает свой собственный «след» цифры или оператора. Складывая эти «следы», роботу становится понятным, какая перед ним цифра.

Программное обеспечение написано на Java, и все работы были сделаны в течение месяца (конечно, базой оставался робот Lego NXT). И вот такая симпатичная вещичка получилась. Это я к тому, что выбирать близкие цели, особенно поначалу, особенно в робототехнике - это очень правильно, и это НУЖНО делать.

Небольшое обсуждение создатели робота-калькулятора создали на форуме сайта NXTasy.

Кстати, раз уж заговорили о машинном зрении, вот вам, господа, немного ссылок на общего плана статьи:

И еще. У меня на работе, один из сотрудников поспорил с директором, что уже к 2010му году в Google будет доступен аналитический поиск по изображениям. Например, Вам нужно найти все свои фотографии. Берете одну за образец, загружаете в гугл, и жмете «найти похожие». А также, вариации данного вида поиска - поиск по контуру, аналитический поиск по словам (когда анализируются не подписи к картинке, а сама картинка), и т.д.

Дак вот, Google семимильными шагами движется уже в этом направлении (новости весьма и весьма свежие):

  • Google приобрела компанию Neven Vision, которая известна своими разработками в области распознавания фотографий.
  • Новый способ поиска изображений, предложенный Google, получил название VisualRank, и дает значительно более релевантные результаты, нежели чем существующий Google Image Search. Суть VisualRank - выдавать изображения, физически похожие друг на друга.

Я это все к чему: если Вам лично эта тема интересна, у вас математический склад ума и много хороших идей по распознаванию образов... Думаю, весьма скоро Ваш труд будет оценен :)

10 комментариев:

  1. Золотые слова: "выбирать близкие цели, особенно поначалу, особенно в робототехнике - это очень правильно, и это НУЖНО делать"!
    Машинное зрение - очень интересная область для исследований и разработок. Благодаря Microsoft Robotics Developer Studio и чемпионату среди виртуальных роботов Robochamps появился отличный полигон для тестирования систем машинного зрения "на лету".
    Мы - небольшая группа энтузиастов из Калининграда, которая занимается разработкой зрения для робота. Наш сайт - computer-vision.ucoz.ru
    Активная "жизнь" на сайте начнется после сессии :)

    ОтветитьУдалить
  2. Отличная статья! С удовольствием почитал.

    А как на счёт применения роботизированного зрения у человека? Например получил травму глаза. Реально ли в будущем вставить исскуственный глаз ему будет?

    ОтветитьУдалить
  3. Подписался на ответы :)

    ОтветитьУдалить
  4. Сейчас уже существуют устройства, аналогичные сетчатке глаза. К сожалению, они имеют пока невысокое разрешение, и достаточно большие:
    http://www.sciam.ru/2005/8/inform.shtml
    Тема искусственных глаз хорошо раскрыта в фильме "Нирвана" :)

    ОтветитьУдалить
  5. probob: интересные ссылки, спасибо :)

    m: по-моему уже почти все органы человеческого тела имеют свои замены - кроме мозга. люди приспосабливаются и вполне нормально живут со всеми этими протезами, искусственными легкими, почками и сердцами.

    Но это уже не машинное зрение, ведь любым искусственным органом (в т.ч. глазом) управляет по-прежнему человеческий мозг, а машинное зрение - это прежде всего система алгоритмов, система для программного распознавания образов, объектов, анализа изображений и т.п.

    Для человеческого мозга аналога пока нет, и врядли, я подозреваю, будет в ближайшее время. несмотря на все эти нейросети.

    Во-первых, нейросети не есть полное подобие человеческого мозга - а они были всего лишь созданы в попытке человека исследовать строение мозга...

    Например, мой знакомый - профессор, доктор технических наук, считает, что мозг является не просто системой нейронов, между которыми растут связи, а еще имеет, вдобавок, волновую составляющую.

    А во-вторых, новый мозг - это новая личность... До тех пор кстати, пока наша наука не изобретет предмет, способный создавать "слепок" мозга, и переносить его на нейронную сеть... вот это будет интересно :)

    ОтветитьУдалить
  6. 2probob да, спасибо за ссылки!

    2omlin большое спасибо за разъяснение!

    Лично я уверен что в будущем всё же будет создано подобие мозга человека.

    Вообще я смотрю на роботов как на ускоренную эволюцию человека. Причём очень ускоренную. Сколько лет понадобилось человеку чтобы стать тем кем он сейчас есть? Миллионы! Сколько понадобилось лет чтобы развить компьютеры до той степени какие они сейчас? Десятки! При развитии такими темпами Искусственные Интеллект это просто неизбежность :) Главное чтобы не повторилась история с Терминатором :)

    Кстати по поводу протезов - разве уже есть полноценные глаза? Насколько я знаю нет, иначе какая проблема лечить слепых тогда? Разве что интерфейс для подключения к мозгу...

    ОтветитьУдалить
  7. Точно не знаю... вот на первый взгляд что нашел:
    Интерфейс глаза к мозгу

    ОтветитьУдалить
  8. Искусственный интеллект - очень интересный и не менее сложный вопрос. Можно долго спорить, являются ли нейронные сети проявлением искусственного интеллекта, возможно ли создать аналог мозга. Философия за всю свою многовековую историю так и не нашла окончательного ответа на вопрос, что такое жизнь и смерть, что представляет из себя истина и т.д...

    Поэтому предлагаю почитать книгу "Об интеллекте", авторы Хокинс и Блейксли. Ее довольно легко можно найти в электронном виде.

    Книга начинается с критического взгляда на развитие так называемого "искусственного интеллекта", который изначально не опирался на изучение "естественного интеллекта", а рос, непонятно как, сам по себе.

    Также авторы обращают внимание на неполноценность искусственных нейронных сетей. Во-первых, нейросети в мозге динамические, то есть их сигнал является функцией времение, в отличие от, например, персептрона. Во-вторых, по пути продвижения сенсорного сигнала, преобладают обратные связи. Причем, в некоторых случаях, обратных связей в 10 раз больше, чем "прямых". И так далее.

    Читайте и наслаждайтесь :)

    ОтветитьУдалить

Внимание! Реклама и прочий спам будут беспощадно удаляться.