مشاهده نسخه کامل
: DΔRK
07-12-2011, 12:04
اديسون پس از 999 بار آزمون و خطا سرانجام توانست لامپ برقي را ابداع كند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
او در آن زمان هيچ ايده‌اي نداشت كه اين اختراع بظاهر كوچك او چه انقلاب عظيمي در زندگي بشري به وجود خواهد آورد.
حدود نيم قرن پيش هم مارشال مك لوهان، محقق كانادايي از ايجاد دهكده جهاني و ظهور و بروز فناوري‌هاي نوين الكتريك و الكترونيك خبر داده بود و اين پيشگويي درست مانند پيشگويي ژول ورن كه سفر به ماه را خيلي قبل از روي دادن آن در قالب داستاني تعريف كرده بود، كمي دور از انتظار و خارج از تصور بود، اما امروزه و با پديد آمدن فناوري‌هاي نوين در مبحث الكترونيك شاهد تحقق اين پيشگويي‌هاي فناورانه بر پايه همان لامپ ساده اديسون هستيم.
در اين ميان يكي از مباحثي كه امروزه با پيشرفت تكنولوژي و سطح دانش بشر، دستاوردهاي زيادي را به ارمغان آورده، علم پردازش تصويرو ماشين بينايي است.
بايد واقع‌بين بود و از گذشته عبرت گرفت و قبول كرد ماشين بينايي همچون لامپ اديسون ابزاري براي توسعه آينده‌اي فناورانه‌تر است تا پايه‌اي شود براي ساخت دنيايي علمي‌تر و روباتيك‌تر و صد البته بهانه‌اي شود جهت رفاه بيشتر براي ساكنان سياره زمين.
به همين مناسبت كنفرانس ماشين بينايي و پردازش تصوير ايران را فرصت مغتنمي يافتيم تا پاي صحبت‌هاي متخصصان اين شاخه جذاب علمي بنشينيم.
هوش مصنوعي، كاربردي‌ترين شاخه سيستم‌هاي بينايي
دكتر محسن سرياني، عضو هيات علمي دانشكده مهندسي كامپيوتر دانشگاه علم و صنعت ايران و دبير هفتمين كنفرانس ماشين بينايي و پردازش تصوير ايران، پردازش تصوير را شاخه‌اي از علم رايانه مي‌داند كه به صورت مجموعه پردازش‌هايي روي تصاوير حاصل از دوربين‌هاي ديجيتال انجام شده و هدف خاصي را دنبال مي‌كنند.
وي اين اهداف را به دو دسته كلي بهبود تصاوير و بينايي ماشين تقسيم‌بندي كرد و مي‌گويد: بهبود تصاوير در برگيرنده روش‌هايي براي محو كردن، ----- كردن، افزايش كنتراست و كيفيت تصوير و تغييرات روي تصوير شامل رنگ و جلوه تصوير و حذف نويز و مانند آن است.
دكتر سرياني، بينايي ماشين را دسته خاصي از پردازش تصوير مي‌داند كه به دليل اهميت فوق‌العاده آن غالبا به طور مجزا مورد توجه قرار مي‌گيرد.
در كل هدف روش‌هاي بينايي ماشيني كمك به درك معني و محتواي تصاوير ديجيتالي توسط سيستم‌هاي كامپيوتري و روبات‌هاست.
احراز هويت با شيوه راه رفتن
دكترسرياني با اشاره به اهميت پردازش تصوير براي شناسايي هويت افراد در امور امنيتي مانند مراكز نظامي و انتظامي، فرودگاه‌ها و بانك‌هاي كشور مي‌گويد: در اين شيوه رايانه به تحليل و پردازش اطلاعات افراد از جمله عنبيه، اثر انگشت، چهره، كف دست، فرم گوش يا حتي شيوه راه رفتن مي‌پردازد و با اين طريق هويت شخص شناسايي مي‌شود.
وي اظهار مي‌كند: اجرايي شدن چنين طرح‌هايي در مراكز خدماتي و امنيتي مستلزم سپري شدن زمان است، اما امروزه تاييد هويت افراد در سيستم‌هاي امنيتي با ذخيره‌ساختن اثر انگشت همكاران يك مجموعه يا اداره در بسياري از مراكز داخلي كشور همچون دانشگاه علم و صنعت در حال اجرا شدن است.
وي در پايان برآورد ميزان كشت محصولات، پردازش تصاوير هواشناسي و استخراج اطلاعات آماري و جغرافيايي، اكتشاف و تخمين ميزان مواد معدني و زيرزميني با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي، خلاصه سازي اتوماتيك فيلم‌هاي ورزشي از جمله فوتبال و نشان دادن صحنه‌هاي حساس مثل پاس‌هاي منتهي به گل در يك فيلم خلاصه‌شده پنج دقيقه‌اي، توليد بازي‌هاي رايانه‌اي و پيشگيري از تهاجم فرهنگي و تبليغات سوء كه در بازي‌هاي وارداتي موجود است و همچنين پردازش تصاوير پزشكي مانند تشخيص و شناسايي غدد و تومورهاي سرطاني، شناسايي بافت‌هاي آسيب‌ديده بدن و اندازه‌گيري فواصل و ابعاد در تصاوير پزشكي را از جمله مهم‌ترين وظايف پردازش تصاوير در اين گونه ماشين‌ها عنوان مي‌كند.
جهان در تسخير رايانه‌هاي هوشيار
دكتر ناصر مزيني، عضو هيات علمي و رئيس دانشكده مهندسي كامپيوتر دانشگاه علم و صنعت، روباتيك و به طور خاص روبات‌هاي انسان‌نما، خودكارسازي و اتوماسيون كارخانه‌ها و كنترل صنعتي به منظور كاهش خطا، افزايش دقت، كاهش هزينه، ارائه نرم‌افزارهاي هوشمند براي ايجاد سيستم‌هاي خبره پزشكي، دوربين‌هاي خودكار و تصويربرداري هوشمند، سيستم‌هاي امنيتي و نظارتي هوشمند و خودكار به منظور تشخيص انواع رويدادها، كاربردهاي مختلف نظامي و دفاعي، سيستم‌هاي حمل‌ونقل هوشمند، پردازش اطلاعات و تصاوير دريافتي از ماهواره‌ها، كاربردهاي مختلف در امنيت اطلاعات و رمز‌گذاري و رمزگشايي و همچنين كاربردهاي گرافيكي و ايجاد نرم‌افزارهاي تخصصي در اين زمينه را ازجمله مهم‌ترين كاربردهاي پردازش تصوير و بينايي ماشين مي‌داند.
نكته: استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي كاربرد گسترده‌اي در صنعت پيدا كرده است و كاربرد آن بويژه در كنترل كيفيت محصولات توليدي هدايت روبات و مكانيسم‌هاي خود هدايت‌شونده روز به روز گسترده‌تر مي‌شود
وي با اشاره به دستاوردهاي اين علم در ساخت روبات‌هاي خدمتكار، سرباز و پليس گفت: در اين شيوه با تعبيه حس بينايي در هر روباتي آنها با توجه به فراميني كه ازقبل در حافظه دارند و با ديدن تصاوير به تحليل و پردازش محيط اطراف خود مي‌پردازند.
ما هم‌اكنون از جنبه صنعتي و كاربردي شدن اين روبات‌ها به موفقيت‌هاي خوبي نائل شده‌ايم كه از آن جمله مي‌توان به روبات‌هاي انسان‌نما در مسابقات روباتيك اشاره كرد.
وي اظهار كرد: پردازش و تحليل يكي از اركان اساسي كار اين روبات‌هاست؛ يعني روبات‌ها بايد زمين، دروازه و توپ را بخوبي تشخيص بدهند و بازيكن خودي و حريف را بخوبي شناسايي كنند.
وي با اشاره به تفاوت پردازش و تحليل تصاوير انسان و روبات‌هاي انسان‌نما مي‌گويد: انسان‌ها خيلي سريع مي‌توانند به پردازش و تحليل تصاوير بپردازند بدون آن كه دريابند چگونه اين پردازش به اين زودي انجام مي‌شود، اما انجام چنين كاري براي روبات بسيار دشوار است.
به عنوان مثال ممكن است تصوير دايره شكلي مانند توپ در كنار زمين ببيند و به اشتباه تشخيص دهد توپ است، در صورتي كه اين دايره مربوط به تيزر تبليغاتي است بنابراين منظور از پردازش و تحليل اين است كه روبات قابليت‌هاي مختلفي براي شناسايي و پردازش داشته باشد تا آن جنس يا بافت مورد نظر را تشخيص بدهد.
وي تصريح مي‌كند: اين جنبه از پردازش تصوير و بينايي ماشين هم‌اكنون در كشور ما كاربردي شده است ما شاهد برگزاري اين مسابقات حتي در سطوح دبيرستاني و در سطح حرفه‌اي و پيشرفته در دانشگاه‌ها هستيم. هرچند با اهداف آرماني كه مطرح شده و گفته مي‌شود سال 2050 تيم روبات‌ها تيم انسان‌ها را شكست مي‌دهند فاصله داريم، اما تحقق اين امر دور از انتظار نيست.
وي مي‌افزايد: همچنين مي‌توان سختي اين كارها را در تشخيص پلاك خودروها هم مشاهده كرد، به عنوان مثال در روي پلاك خودروها علاوه بر نوشته‌ها، اعداد و ارقام و اسامي به چشم مي‌خورد كه انسان براحتي قادر به تشخيص آن است، اما ماشين‌ها بايد با دقت به تحليل اين داده‌ها بپردازند تا دريابند اين نوشته فقط مربوط به پلاك ماشين است نه تيزر تبليغاتي. اين موارد ظرافت‌هايي است كه انجام پردازش را براي ماشين سخت مي‌كند.
وي همچنين با اشاره به سختي پردازش هويت اشخاص از طريق سيستم‌هاي امنيتي مي‌گويد: همچنين پردازش و شناسايي هويت افراد نيز به دليل شباهت‌هاي افراد مختلف با هم يا تفاوت تصاوير يك فرد در دو زمان متفاوت بسيار حساس است زيرا تصاوير افراد در مقاطع مختلف زماني متفاوت است. به عنوان مثال ممكن است فردي يك زمان با كلاه و زماني هم با عينك ديده شود و ماشين بايد بتواند تشخيص دهد اين دو تصوير متعلق به يك فرد هستند.
به گفته وي از چنين ماشين‌هايي هم‌اكنون به عنوان دستيار متخصص استفاده مي‌شود و در هيچ كجاي دنيا در حال حاضر به صورت صد در صدي از اين ماشين‌ها استفاده نشده است، زيرا تحليل داده‌ها بسيار دشوار است البته مي‌توان اميدوار بود طي چند دهه آينده اين طرح در جهان عملياتي شود.
موانع استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي
امروزه استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي و تكنيك‌هاي پردازش تصوير كاربرد گسترده‌اي در صنعت پيدا كرده است و كاربرد آن بويژه در كنترل كيفيت محصولات توليدي، هدايت روبات و مكانيسم‌هاي خود هدايت‌شونده روز به روز گسترده‌تر مي‌شود، اما آيا زير ساخت‌هاي اجرايي اين گونه طرح‌ها در كشور اجرايي شده يا براي تحقق اين امر موانعي هم وجود دارد؟ دكتر كبيري در پاسخ به اين سوال مي‌گويد: در حال حاضر بيش از يك دهه است كه بسياري از اين طرح‌ها در صنايع مختلف هوايي، ترابري، پزشكي، نظامي و غيرنظامي مورد استفاده قرار گرفته و به مرحله صنعتي شدن رسيده‌اند. برخي از اين طرح‌ها نيز بومي شده‌اند.
وي با اشاره به محدوديت‌هاي اجرايي شدن اين طرح‌ها در كشور مي‌افزايد: مرحله صنعتي شدن هميشه بستگي به صنعت و مشتري دارد. اگر ما توانسته‌ايم در برخي قسمت‌ها همچون به‌كارگيري سيستم حمل و نقل هوشمند به موفقيت دست يابيم به دليل حمايت سازمان ترافيك از اين طرح‌ها بوده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
او در آن زمان هيچ ايده‌اي نداشت كه اين اختراع بظاهر كوچك او چه انقلاب عظيمي در زندگي بشري به وجود خواهد آورد.
حدود نيم قرن پيش هم مارشال مك لوهان، محقق كانادايي از ايجاد دهكده جهاني و ظهور و بروز فناوري‌هاي نوين الكتريك و الكترونيك خبر داده بود و اين پيشگويي درست مانند پيشگويي ژول ورن كه سفر به ماه را خيلي قبل از روي دادن آن در قالب داستاني تعريف كرده بود، كمي دور از انتظار و خارج از تصور بود، اما امروزه و با پديد آمدن فناوري‌هاي نوين در مبحث الكترونيك شاهد تحقق اين پيشگويي‌هاي فناورانه بر پايه همان لامپ ساده اديسون هستيم.
در اين ميان يكي از مباحثي كه امروزه با پيشرفت تكنولوژي و سطح دانش بشر، دستاوردهاي زيادي را به ارمغان آورده، علم پردازش تصويرو ماشين بينايي است.
بايد واقع‌بين بود و از گذشته عبرت گرفت و قبول كرد ماشين بينايي همچون لامپ اديسون ابزاري براي توسعه آينده‌اي فناورانه‌تر است تا پايه‌اي شود براي ساخت دنيايي علمي‌تر و روباتيك‌تر و صد البته بهانه‌اي شود جهت رفاه بيشتر براي ساكنان سياره زمين.
به همين مناسبت كنفرانس ماشين بينايي و پردازش تصوير ايران را فرصت مغتنمي يافتيم تا پاي صحبت‌هاي متخصصان اين شاخه جذاب علمي بنشينيم.
هوش مصنوعي، كاربردي‌ترين شاخه سيستم‌هاي بينايي
دكتر محسن سرياني، عضو هيات علمي دانشكده مهندسي كامپيوتر دانشگاه علم و صنعت ايران و دبير هفتمين كنفرانس ماشين بينايي و پردازش تصوير ايران، پردازش تصوير را شاخه‌اي از علم رايانه مي‌داند كه به صورت مجموعه پردازش‌هايي روي تصاوير حاصل از دوربين‌هاي ديجيتال انجام شده و هدف خاصي را دنبال مي‌كنند.
وي اين اهداف را به دو دسته كلي بهبود تصاوير و بينايي ماشين تقسيم‌بندي كرد و مي‌گويد: بهبود تصاوير در برگيرنده روش‌هايي براي محو كردن، ----- كردن، افزايش كنتراست و كيفيت تصوير و تغييرات روي تصوير شامل رنگ و جلوه تصوير و حذف نويز و مانند آن است.
دكتر سرياني، بينايي ماشين را دسته خاصي از پردازش تصوير مي‌داند كه به دليل اهميت فوق‌العاده آن غالبا به طور مجزا مورد توجه قرار مي‌گيرد.
در كل هدف روش‌هاي بينايي ماشيني كمك به درك معني و محتواي تصاوير ديجيتالي توسط سيستم‌هاي كامپيوتري و روبات‌هاست.
احراز هويت با شيوه راه رفتن
دكترسرياني با اشاره به اهميت پردازش تصوير براي شناسايي هويت افراد در امور امنيتي مانند مراكز نظامي و انتظامي، فرودگاه‌ها و بانك‌هاي كشور مي‌گويد: در اين شيوه رايانه به تحليل و پردازش اطلاعات افراد از جمله عنبيه، اثر انگشت، چهره، كف دست، فرم گوش يا حتي شيوه راه رفتن مي‌پردازد و با اين طريق هويت شخص شناسايي مي‌شود.
وي اظهار مي‌كند: اجرايي شدن چنين طرح‌هايي در مراكز خدماتي و امنيتي مستلزم سپري شدن زمان است، اما امروزه تاييد هويت افراد در سيستم‌هاي امنيتي با ذخيره‌ساختن اثر انگشت همكاران يك مجموعه يا اداره در بسياري از مراكز داخلي كشور همچون دانشگاه علم و صنعت در حال اجرا شدن است.
وي در پايان برآورد ميزان كشت محصولات، پردازش تصاوير هواشناسي و استخراج اطلاعات آماري و جغرافيايي، اكتشاف و تخمين ميزان مواد معدني و زيرزميني با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي، خلاصه سازي اتوماتيك فيلم‌هاي ورزشي از جمله فوتبال و نشان دادن صحنه‌هاي حساس مثل پاس‌هاي منتهي به گل در يك فيلم خلاصه‌شده پنج دقيقه‌اي، توليد بازي‌هاي رايانه‌اي و پيشگيري از تهاجم فرهنگي و تبليغات سوء كه در بازي‌هاي وارداتي موجود است و همچنين پردازش تصاوير پزشكي مانند تشخيص و شناسايي غدد و تومورهاي سرطاني، شناسايي بافت‌هاي آسيب‌ديده بدن و اندازه‌گيري فواصل و ابعاد در تصاوير پزشكي را از جمله مهم‌ترين وظايف پردازش تصاوير در اين گونه ماشين‌ها عنوان مي‌كند.
جهان در تسخير رايانه‌هاي هوشيار
دكتر ناصر مزيني، عضو هيات علمي و رئيس دانشكده مهندسي كامپيوتر دانشگاه علم و صنعت، روباتيك و به طور خاص روبات‌هاي انسان‌نما، خودكارسازي و اتوماسيون كارخانه‌ها و كنترل صنعتي به منظور كاهش خطا، افزايش دقت، كاهش هزينه، ارائه نرم‌افزارهاي هوشمند براي ايجاد سيستم‌هاي خبره پزشكي، دوربين‌هاي خودكار و تصويربرداري هوشمند، سيستم‌هاي امنيتي و نظارتي هوشمند و خودكار به منظور تشخيص انواع رويدادها، كاربردهاي مختلف نظامي و دفاعي، سيستم‌هاي حمل‌ونقل هوشمند، پردازش اطلاعات و تصاوير دريافتي از ماهواره‌ها، كاربردهاي مختلف در امنيت اطلاعات و رمز‌گذاري و رمزگشايي و همچنين كاربردهاي گرافيكي و ايجاد نرم‌افزارهاي تخصصي در اين زمينه را ازجمله مهم‌ترين كاربردهاي پردازش تصوير و بينايي ماشين مي‌داند.
نكته: استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي كاربرد گسترده‌اي در صنعت پيدا كرده است و كاربرد آن بويژه در كنترل كيفيت محصولات توليدي هدايت روبات و مكانيسم‌هاي خود هدايت‌شونده روز به روز گسترده‌تر مي‌شود
وي با اشاره به دستاوردهاي اين علم در ساخت روبات‌هاي خدمتكار، سرباز و پليس گفت: در اين شيوه با تعبيه حس بينايي در هر روباتي آنها با توجه به فراميني كه ازقبل در حافظه دارند و با ديدن تصاوير به تحليل و پردازش محيط اطراف خود مي‌پردازند.
ما هم‌اكنون از جنبه صنعتي و كاربردي شدن اين روبات‌ها به موفقيت‌هاي خوبي نائل شده‌ايم كه از آن جمله مي‌توان به روبات‌هاي انسان‌نما در مسابقات روباتيك اشاره كرد.
وي اظهار كرد: پردازش و تحليل يكي از اركان اساسي كار اين روبات‌هاست؛ يعني روبات‌ها بايد زمين، دروازه و توپ را بخوبي تشخيص بدهند و بازيكن خودي و حريف را بخوبي شناسايي كنند.
وي با اشاره به تفاوت پردازش و تحليل تصاوير انسان و روبات‌هاي انسان‌نما مي‌گويد: انسان‌ها خيلي سريع مي‌توانند به پردازش و تحليل تصاوير بپردازند بدون آن كه دريابند چگونه اين پردازش به اين زودي انجام مي‌شود، اما انجام چنين كاري براي روبات بسيار دشوار است.
به عنوان مثال ممكن است تصوير دايره شكلي مانند توپ در كنار زمين ببيند و به اشتباه تشخيص دهد توپ است، در صورتي كه اين دايره مربوط به تيزر تبليغاتي است بنابراين منظور از پردازش و تحليل اين است كه روبات قابليت‌هاي مختلفي براي شناسايي و پردازش داشته باشد تا آن جنس يا بافت مورد نظر را تشخيص بدهد.
وي تصريح مي‌كند: اين جنبه از پردازش تصوير و بينايي ماشين هم‌اكنون در كشور ما كاربردي شده است ما شاهد برگزاري اين مسابقات حتي در سطوح دبيرستاني و در سطح حرفه‌اي و پيشرفته در دانشگاه‌ها هستيم. هرچند با اهداف آرماني كه مطرح شده و گفته مي‌شود سال 2050 تيم روبات‌ها تيم انسان‌ها را شكست مي‌دهند فاصله داريم، اما تحقق اين امر دور از انتظار نيست.
وي مي‌افزايد: همچنين مي‌توان سختي اين كارها را در تشخيص پلاك خودروها هم مشاهده كرد، به عنوان مثال در روي پلاك خودروها علاوه بر نوشته‌ها، اعداد و ارقام و اسامي به چشم مي‌خورد كه انسان براحتي قادر به تشخيص آن است، اما ماشين‌ها بايد با دقت به تحليل اين داده‌ها بپردازند تا دريابند اين نوشته فقط مربوط به پلاك ماشين است نه تيزر تبليغاتي. اين موارد ظرافت‌هايي است كه انجام پردازش را براي ماشين سخت مي‌كند.
وي همچنين با اشاره به سختي پردازش هويت اشخاص از طريق سيستم‌هاي امنيتي مي‌گويد: همچنين پردازش و شناسايي هويت افراد نيز به دليل شباهت‌هاي افراد مختلف با هم يا تفاوت تصاوير يك فرد در دو زمان متفاوت بسيار حساس است زيرا تصاوير افراد در مقاطع مختلف زماني متفاوت است. به عنوان مثال ممكن است فردي يك زمان با كلاه و زماني هم با عينك ديده شود و ماشين بايد بتواند تشخيص دهد اين دو تصوير متعلق به يك فرد هستند.
به گفته وي از چنين ماشين‌هايي هم‌اكنون به عنوان دستيار متخصص استفاده مي‌شود و در هيچ كجاي دنيا در حال حاضر به صورت صد در صدي از اين ماشين‌ها استفاده نشده است، زيرا تحليل داده‌ها بسيار دشوار است البته مي‌توان اميدوار بود طي چند دهه آينده اين طرح در جهان عملياتي شود.
موانع استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي
امروزه استفاده از تكنولوژي ماشين بينايي و تكنيك‌هاي پردازش تصوير كاربرد گسترده‌اي در صنعت پيدا كرده است و كاربرد آن بويژه در كنترل كيفيت محصولات توليدي، هدايت روبات و مكانيسم‌هاي خود هدايت‌شونده روز به روز گسترده‌تر مي‌شود، اما آيا زير ساخت‌هاي اجرايي اين گونه طرح‌ها در كشور اجرايي شده يا براي تحقق اين امر موانعي هم وجود دارد؟ دكتر كبيري در پاسخ به اين سوال مي‌گويد: در حال حاضر بيش از يك دهه است كه بسياري از اين طرح‌ها در صنايع مختلف هوايي، ترابري، پزشكي، نظامي و غيرنظامي مورد استفاده قرار گرفته و به مرحله صنعتي شدن رسيده‌اند. برخي از اين طرح‌ها نيز بومي شده‌اند.
وي با اشاره به محدوديت‌هاي اجرايي شدن اين طرح‌ها در كشور مي‌افزايد: مرحله صنعتي شدن هميشه بستگي به صنعت و مشتري دارد. اگر ما توانسته‌ايم در برخي قسمت‌ها همچون به‌كارگيري سيستم حمل و نقل هوشمند به موفقيت دست يابيم به دليل حمايت سازمان ترافيك از اين طرح‌ها بوده است.