Roboti už rozpoznají i předměty, které nikdy předtím neviděli

  • Vědci vymysleli novou technologii pro rozpoznávání objektů
  • Roboti dokážou zjistit, o jaký předmět nejspíše jde, i když nemají přesný nebo celý obraz
  • Systém rozpoznávání překonává dosavadní rekordy a je dle měření nejlepší na světě

Vědci z Dukeovy univerzity představili novou technologii pro rozpoznávání trojrozměrných objektů, která pomůže robotům a dalším systémům rozpoznat jakýkoli předmět, i když ho zatím neznají. Může jít o předmět, který se liší od toho, který je v paměti (databázi), případně vidí jen část objektu a z toho správně usoudí, o jaký předmět jde a jaké má další vlastnosti.

Dnešní systémy umělé inteligence umožňují robotům poradit si se vším možným, ale trojrozměrné objekty patří stále mezi velmi náročné oblasti. I když není problém robota naučit práci s danými předměty v prostoru, třeba v rámci robotické ruky a manipulace, reálný svět v podobě běžného života je mnohem složitější.

Člověk se nesetkává s jedním druhem hrníčku, postele, misky, sedačky a podobně. A ani malé dítě nemá problém s použitím nové misky se zcela jiným tvarem či velikostí, i když takový druh misky nikdy nevidělo. Náš mozek a neuronová síť se dokáže v reálném čase přizpůsobit a správně předpokládat vlastnosti i geometrii objektu, aniž bychom se s ním někdy setkali. Automaticky ho řadíme do určitých skupin s určitými předpokládanými vlastnostmi.

A právě na tuto vlastnost se vědci zaměřili při vývoji nové technologie, která najde uplatnění hlavně v robotických a rozpoznávacích systémech pro trojrozměrné prostředí a 3D objekty.

Předpokládané vlastnosti

Nová technologie se v základním principu zabývá klasifikací trojrozměrných objektů a dopočítáváním jejich geometrie v prostoru. Jak už bylo zmíněno, nejde totiž jen o to, rozpoznat neznámý předmět, ale také předpovědět jeho vlastnosti, i když lze vidět či jinak detekovat jen jeho část.

Místo tradičního použití hlubokých neuronových sítí, které se rovněž učí z 3D modelů, ale mají problém jak se škálováním velikostí, tak i úspěšností detekce vůbec, tento systém (BEO – Bayesian Eigenobjects) používá rozložení objektů na menší částí - podobně jako u kostiček LEGA, ale jde o voxely. Dle toho nejen rozpoznává s dostupnou databází modelů, ale i dopočítává nedostupnou zbývající geometrii objektu.

Zjednodušeně řečeno dokáže stejně jako člověk, který vidí obrácený předmět na podtácku (šálek na čaj či kávu), předpokládat že jde o hrníček, který je s největší pravděpodobností uvnitř dutý a má někde na straně ucho, za které ho lze uchopit (i když ho v záběru nevidí). Pro lidi a lidský mozek je takový systém předpovídání a dopočítávání geometrie objektů takřka neustálým a tím pádem skvěle optimalizovaným procesem a roboti ho budou muset umět také.

Rychlejší a přesnější rozpoznávání

Vědci se chlubí tím, že nová technologie je nejen rychlejší v rozpoznávání než ty nejlepší technologie postavené na hlubokých neuronových sítí, ale je také přesnější. Chybovost byla dle měření kolem 25 %, zatímco jiné systémy se potýkají s vysokou chybovostí asi 50 %.

Systém byl přitom vytrénovaný pomocí čtyř tisíc různých domácích předmětů (stoly, židle, sedačky, záchody, noční stolky, monitory a podobně) a výsledný algoritmus s databází musel detekovat 908 dosud neviděných předmětů této kategorie z výšky.

Vzhledem k tomu, že nelze dostat do nějaké obří databáze všechny možné objekty na světě a ve všech možných variantách, je tato technologie kritická pro budoucí robotické systémy všeho druhu. A nemusí jít zrovna o vědeckofantastickou představu robota, který se vám bude starat o domácnost, ale třeba i o robotického chirurga, kterého nezaskočí pokaždé trochu jiné srdce, se kterým si bude muset poradit. Technologie by mohla najít uplatnění i v systémem aut bez řidiče, kde je rychlost rozpoznávání velmi důležitá.

I když se prezentovaný přístup rozpoznávání neznámých objektů ukázal jako mnohem efektivnější než dosavadní systémy na bázi hlubokých neuronových sítí, lze předpokládat, že ideálem bude do budoucna jakýsi hybrid, který si bude z obou přístupů brát to nejlepší.

Kompletní materiál k výzkumu si můžete stáhnout v PDF.

Podívejte se na systém z výzkumu Googlu, který použil robotickou ruku k rozpoznávání a třídění předmětů:

Diskuze (1) Další článek: Před pěti lety skandál, dnes to zkouší znovu. Vodafone zastavil pomalý internet po dosažení FUP

Témata článku: Google, Věda, Technologie, Umělá inteligence, Výzkum, Roboti, Neuronová síť, Lego, Geometrie, Možný objekt, Přesný obraz, Určitá skupina, Nový způsob, Chirurg, Možná varianta, Robotická ruka, Tradiční použití, Trojrozměrný objekt, Dnešní systém, Úspěšnost, Robotický chirurg, Vysoká chybovost, Běžný život, Předmět, Paže


Určitě si přečtěte

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 44

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

** Microsoft představil nový tablet Surface Go ** Nový model zaujme nízkou cenou, ale schopnostmi zařízení Surface ** Microsoft nepoužil čip ARM, ale klasický procesor od Intelu 

Karel Javůrek | 116

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 28

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

** Apple aktualizoval notebooky MacBook Pro, dostaly nový hardware ** Těšit se můžete na nové procesory a větší paměť ** Cena nejvybavenějšího modelu překročí 200 tisíc korun

Martin Miksa | 99

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

** Dlouho se nevědělo, co to přesně má být ** Pak se s krabičkou Google pochlubil na I/O ** Do „Chromecastu“ vtěsnal celý Android TV

Jakub Čížek | 24

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 36


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test 18 bezdrátových sluchátek

Vše o přechodu na DVB-T2

Procesory AMD opět porážejí Intel

7 NVMe M.2 SSD v přímém souboji