5 اتجاهات في علم الروبوتات: الشبكات العصبية ، التعرف على الكلام والعاطفة ، أنظمة الملاحة والأمن

تكنولوجيا الشبكات العصبية

كل يوم هناك أخبار حول التطبيقات الجديدة للشبكات العصبية. في الولايات المتحدة ، يتم إنشاؤه

الشبكة العصبية ثنائية الأبعاد: يقوم بمعالجة البيانات الخاصة بالكائن ، ويفصله عن الخلفية والكائنات الأخرى ، ثم ينشئ نموذجًا ثلاثي الأبعاد وآلية حركته ، ويملأ الخلفية ، التي تم إغلاقها مسبقًا بواسطة الكائن. في إسرائيل ، تحدد الشبكة العصبية الذكاء في شكل جمجمة - حيث يقوم النظام بتحليل ملامح الوجه للشخص ، وبناءً عليها ، يحدد الميزات التي يتم تضمينها في الحمض النووي الخاص بها. في روسيا ، يقومون بإنشاء شبكة عصبية قادرة على تداول العملة المشفرة - تحليل السوق ووضع التوقعات.

الشبكة العصبية الاصطناعية (INS) - نموذج رياضي (وكذلك برنامجهأو تجسيد الأجهزة) ، مبني على مبدأ تنظيم وعمل الشبكات العصبية البيولوجية - الخلايا العصبية لكائن حي. نشأ هذا المفهوم عند دراسة العمليات التي تحدث في الدماغ ، وعند محاولة محاكاة هذه العمليات.

هناك العديد من التطبيقات لهذه التكنولوجيا. على سبيل المثال ، يجب أن تميز الشبكة العصبية الكلاب والقطط. لضبط الخوارزمية ، يتم إعطاء مجموعة كبيرة من الصور الموقعة من القطط والكلاب. تقوم الشبكة العصبية بتحليل ميزات الكائنات الموجودة في هذه الصور وإنشاء نموذج التعرف الذي يقلل من نسبة الأخطاء المتعلقة بالنتائج المرجعية.

بالمناسبة ، عندما تطلب منك Google تأكيد ذلكأنت لست روبوتًا ، ولاحظ إشارات المرور أو الحافلات ، ولا تجتاز اختبارًا أوليًا للقدرات الإدراكية ، ولكن تعلم الشبكة العصبية أن تميز الكائنات في البنية التحتية للطرق. سيتم استخدام النظام في الطائرات بدون طيار.

استخدام الشبكات العصبية غير محدود.ومع ذلك ، فإن الأكثر استخداما في الشبكات العصبية الروبوتات الموجودة في المساعدين الصوتيين والتفاعل مع الناس. توفر الشبكات العصبية إجابات دقيقة عن الأسئلة. نوعية مساعد الصوت يعتمد عليها. من بين المساعدين الصوتيين يمكن التعرف على اليكسا من أمازون ، كورتانا من مايكروسوفت وسيري من أبل. من بين المساعدين الصوتيين الروس "أليس" من ياندكس.

كلما تم تدريب الشبكة العصبية بشكل أفضلأفضل ، فهو يحدد الإجابات على طلبات المحاور: يفهم ترتيب الكلمات العكسي والسياق والاستعلام غير المباشر. سيكون هذا الاتجاه من أكثر الطرق الواعدة في تطوير المستقبل. مع تغير الإنترنت للعمليات الاجتماعية ، نمت سرعة نقل المعلومات والوتيرة العامة للحياة بشكل كبير. لكن الرجل أصبح أكثر وحيدا. سيصبح الروبوت المصاحب ذا صلة ، مما سيلبي الحاجة إلى التواصل والتفاهم والدعم.

الصحابة الرقمية الناشئة بالفعل في اليابان ،وظائفه تتجاوز الاستشاريين بسيطة. يصبحون مساعدين وأصدقاء وحتى زوجات. كما أن الغرب ليس بعيدًا عن ذلك: يستخدم 47 مليون شخص في الولايات المتحدة (حوالي 20٪ من إجمالي السكان البالغين) مكبرات صوت ذكية ، أو Amazon Echo أو Google Alexa. علاوة على ذلك ، بناءً على الأبحاث الحديثة ، يستخدمون مكبرات صوت ذكية ، ليس فقط لمنحهم الأوامر. يأخذ 25٪ منهم إلى النوم معهم ، و 20٪ منهم يمزحون ، و 15٪ يستخدمون كمربية للأطفال - يروي العمود حكايات خرافية ويساعد على صرف انتباه الطفل.

ستكون القدرة على الحفاظ على الحوار أحد المتطلبات الأساسية للروبوتات وواحد من مجالات التطوير الواعدة والمطلوبة.

نظام التعرف على الكلام

شيء واحد هو مجرد اختيار الإجابة على الطلب ، ولكنيصعب سماع وفك تشفير طلب المحاور. تتأثر الدقة بجميع عناصر نظام التعرف على الكلام: نموذج التدريب وخوارزميات التعرف نفسها.

تتأثر جودة الدفق الصوتي - النسبةإشارة / الضوضاء ، وضوح الكلام وحجم. تحاول الأنظمة الحديثة استكمال "غير المعروف" من خلال النماذج اللغوية - كل لغة لها تعبيرات مستقرة خاصة بها وحزم مستقرة من الكلمات.

وذلك عندما يقولون ذلك للاعترافيتم استخدام السياق ، ثم من المفهوم أن هناك ضبطًا للاعتراف بالبيانات الإضافية ، على سبيل المثال ، عبارات استخدام محددة ، كما هو الحال في الأعمدة الذكية ، أو استخدام قاموس معين لمجال موضوع معين.

يتم احتساب دقة أو جودة الاعترافنسبة الكلمات التي تم التعرف عليها بشكل صحيح إلى عدد كل الكلمات المنطوقة ، كما تضيف مقياس الاعترافات الخاطئة كنسبة من الكلمات التي تم التعرف عليها بشكل خاطئ على كل الكلمات التي تم التعرف عليها.

قدمت LG في عام 2018 لهامساعد المنزل. على المسرح ، حاول David Vanderwal ، كبير مديري التسويق ، إظهار Cloi ، مساعد LG الجديد للمنزل. بحجم آلة صنع القهوة بالتنقيط الصغيرة ، يجب أن تكون Cloi على الطاولة ، وليس لديها أيدي وعجلات ، ورأسها يدور وإيماءات أثناء المحادثة. هذا هو مساعد صوت مصمم لمساعدتك في تنظيم حياتك.

على خشبة المسرح ، سأل Vanderwal Cloi متىسينتهي الغسيل - طلب بسيط نسبيًا كان عليه أن يوضح بالضبط نوع المساعد الذي تنوي LG بيعه. فاجأ كلوي ردا على ذلك.

لقد حاول حتى الروبوتاتتضحك عليه Vandervol. - لذلك ، إذا علمنا متى سينتهي الغسيل ، فيمكننا حينئذٍ مزامنة تشغيل الغسالة مع المجفف وتذكر أن لدينا دجاجة في الثلاجة ، والتي تنتهي بعد ثلاثة أيام. يبدو أننا يجب أن طهيها. Cloi ، ادخل في المحادثة: ماذا يمكنني أن أصنع من دجاجة. "

لكن حتى كلوي لم يقل شيئًا لهذه العبارة.

من غير المعروف ما سبب الفشل: مساحة كبيرة مع الصوتيات ، وجودة اتصال الإنترنت أو العيوب في البرنامج. على أي حال ، لم ينجح موصل الروبوت بين الرجل والمعدات.

تعتبر Google الرائد في هذه الصناعة - بالفعل الكثيرلسنوات ، وقد تم تطويره في هذا المجال ، وتحقيق أعلى دقة واستقرار الاعتراف. في الصيف ، قدم مساعدًا صوتيًا محدثًا - ويؤكد أن دقة التعرف (بالإنجليزية) مماثلة للبشر. لمعالجة طلب وإصدار استجابة ذات صلة ، لا يستغرق نظام Google أكثر من ثانية.

"Promobot"

ومع ذلك ، لاستخدام نظام الاعتراف منتحتاج Google إلى الحصول على تراخيص ، وهي مكلفة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام جهاز التعرف على الكلام في مجموعة واسعة من البيئات. تختلف معايير التعرف على المساعد المنزلي والروبوت في الأماكن التي تحتوي على تركيزات عالية من الأشخاص. تحاول التفاصيل مراعاة مطوري Promobot - فهم يقومون بتطوير نظام من صفائف الميكروفون والتعرف في وضع عدم الاتصال. سيسمح هذا لأن تكون الروبوتات أقل اعتمادًا على جودة الاتصال بالإنترنت وتبقى محادثة جيدة مع كل من الاتصالات غير المستقرة والغرف الصاخبة.

تقنية اكتشاف الوجه والعاطفة

من أجل تنظيم الجودةالتفاعل بين الإنسان والروبوت ، من الضروري أن نفهم من يقف أمام الآلة وما هي المشاعر التي يواجهها الشخص. هذه البيانات سوف تسمح له باختيار إستراتيجية التواصل الأكثر فعالية ، لتقديم العروض ذات الصلة. على سبيل المثال ، لتقديم خصم على مجموعة الآيس كريم المفضلة لديك حتى لا تشعر بالحزن ، أو للإبلاغ عن عرض ترويجي في قسم مستحضرات التجميل ، إذا رأى الروبوت فتاة أمامك.

تقدم شركة VisionLabs الروسية أكثر من غيرهافروع مختلفة من تطبيق هذه التكنولوجيا. تتيح منصة التعرف على الوجوه LUNA للمالك فتح السيارة بدون مفتاح والدفع مقابل عمليات الشراء مع صورة شخصية. يتم تطبيق التعرف على الوجوه من VisionLabs في نظام الوصول إلى مدرسة سبيربنك ، ويستخدم للتحقق من الطالب خلال الامتحانات في معهد موسكو للتحليل النفسي

إذا كنا نتحدث عن الاعتراف بالعواطف ، فإنهتطالب بها الصناعات حيث الخدمة المتوقعة. على سبيل المثال ، يقوم Alfa Bank باختبار نظام التعرف على المشاعر لدى العميل. تقوم الخوارزمية بتحليل تعبير الزائر عن الوجه ، بعد أن تعطي الخدمة تقديراً. لذلك يتلقى البنك ردود الفعل دون اللجوء إلى المسوحات والمقابلات.

أطلقت Promobot و Neurodata Lab طيارمشروع روبوت التعاطف قادر على التعرف على ما يصل إلى 20 حالة عاطفية للشخص. وفقًا للمشاعر المعترف بها ، فإن الروبوت سوف يبني التواصل - لتشجيع أو طمأنة المحاور ، سيبدأ في المزاح والجرأة إذا رأى رد فعل إيجابي. على الرغم من أن المشروع في مرحلة الاختبار ، فقد تم تقديم الروبوت بالفعل إلى CES-2019.

نظام الملاحة

اعتمادا على المهام ، وهناك في الهواء الطلق والتكنولوجيا الداخلية هناك حاجة إلى الملاحة في الهواء الطلق للمركبات والطائرات بدون طيار ، الملاحة في الأماكن المغلقة للروبوتات الأمن والخدمة في المباني.

يوجد اليوم نوعان من التنقل: العالمية والمحلية. توحي Global بالتنقل عبر أنظمة الأقمار الصناعية ، فهي مطلوبة في الأنظمة الخارجية ، ولكنها غير مناسبة للداخلية. لا يوجد دائمًا اتصال ودقة عرض موقف منخفضة. المحلية منها تشمل الملاحة من خلال أنظمة الموجات فوق الصوتية والبصرية والأشعة تحت الحمراء. الأنظمة الحالية غالية الثمن ، وبالتالي فإن التحدي الرئيسي لعام 2019 سيكون تخفيض أسعارها.

على سبيل المثال ، نظام الاستشعار للسيارة تسلاتكلف عدة مئات من الدولارات. ولكن نظرًا للتوزيع الكبير للسيارات ذات الطيار الآلي ، انخفضت تكلفة الليدار بسبب الانتقال من منتج مكلف ومكلف إلى منطقة واسعة الانتشار. وأيضًا مع ظهور حلول رخيصة الثمن في الميكروويف في مجال الروبوتات ، بدأ استخدام رادارات الموجات المليمترية التي كانت متوفرة فقط كخيار سيارة مكلف باهظ الثمن.

على سبيل المثال ، خلقت بدء التشغيل Marvelmind دقيقة للغاية349 $ نظام الملاحة الداخلي. ومع ذلك ، يتطلب تشغيلها أربعة منارات ثابتة ومنارة متنقلة واحدة ، مما يجعل من الصعب استخدامها في مناطق واسعة وخارجية.

أعجوبة أجهزة الملاحة

إذا تحدثنا عن الروبوتات بالمعنى المعتاد ، إذنمن أجل أن يتحرك الروبوت "Promobot" بشكل مستقل ، دون تصادم ، يستخدم المطورون جميع أنواع القياسات تقريبًا: الموجات فوق الصوتية ، وأجهزة الاستشعار قصيرة المدى بالأشعة تحت الحمراء ، والأغطية. يوفر هذا أقصى مستوى من الأمان لحركة الروبوت.

أمن المعلومات

ضمان الأمن هو أهم اتجاه للروبوتات. بعد تراجع الحماس حول الروبوتات ، بدأ الناس يفكرون في أمان أنفسهم وبياناتهم.

اتجاهات تهديدات أمن المعلومات في الميدانالروبوتات ، بشكل عام ، لا تحيد بقوة عن تلك الشائعة في بيئة المعلومات. لقد أثر تطور إنترنت الأشياء على التوزيع النشط لشبكات الروبوتات ، والتي ، للأسف ، لها صلة أيضًا بالعدد الهائل من الأجهزة الآلية.

غالبًا ما يهمل المصنّعون الحماية الجادة ضد التهديدات السيبرانية أو يهملونها ، مما يؤدي إلى استخدام الروبوتات لأغراض التجسس أو التصيد أو سرقة البيانات.

في الآونة الأخيرة ، الباحثين التقنيات الإيجابيةلاحظت أن الروبوتات التي تعمل بالتنظيف الفراغي تتنصت على أصحابها وتنقل هذه المعلومات عبر الإنترنت - ويمكنهم حتى استخراج العملة المشفرة. باستخدام الثغرات الأمنية ، يمكن للمهاجمين اعتراض البيانات السرية من خلال حركة مرور الشبكة: ليس فقط صورك ، ولكن حتى بيانات الحساب المصرفي.

في بداية العام تم نشر تقريرنقاط الضعف الروبوت الفلفل. تمكن الخبراء من نقل ملفات الطرف الثالث إلى الجهاز دون مصادقة ، وحتى تسجيل الدخول إلى حساب المستخدم الخارق. كما تمكنوا من اعتراض معلومات الدفع والبيانات من كاميرات الفيديو والميكروفونات.

من حيث الشدة ، اليومالقضية الأكثر حدة في مجال الروبوتات الصناعية. في نهاية عام 2018 ، كان عدد الهجمات على شبكات المعلومات لأنظمة التحكم في العمليات الآلية الروسية أعلى منه في البنوك أو الأفراد ، وتؤكد المواقف الرنانة بفيروسات التشفير أنه حتى محطات الطاقة النووية يمكن أن تصبح ضحايا للهجمات الإلكترونية.

قد يكون أحد الحلول لهذه المشكلة هو استخدام الذكاء الاصطناعي لإدارة الأمن ، والتي يتم تنفيذها بالفعل تدريجياً من قبل كبرى الشركات المصنعة لأنظمة مكافحة الفيروسات اليوم.

ومع ذلك ، في السنوات القليلة المقبلة العددالروبوتات التي نواجهها كل يوم سوف تزيد بشكل كبير. يعتمد الأمن البشري على هذا المعيار - مجال رئيسي ، حيث ستهتم الروبوتات العالمية بهذا المجال في أقرب وقت ممكن.

عدد العمليات الآلية ينمو ، ووهذا يعني أن المزيد من الروبوتات تخترق حياتنا اليومية. تزداد متطلبات جودة عمل الروبوتات حيث تصل إلى مستوى وحدة البنية التحتية ، وليس العجائب والمراوغات. مع تطوير أكثر فروع الروبوتات المطلوبة ، من الضروري تحسين جودة عمل المساعدين الصوتيين ، بما في ذلك التعرف على الكلام ، ونوعية طلبات المعالجة والإجابة عليها. لتوزيع الطائرات بدون طيار وروبوتات الخدمة ، من الضروري خفض تكلفة أنظمة الملاحة. بشكل أساسي ، لضمان سلامة البشر وبياناتهم عند التفاعل مع الروبوتات ، من الضروري القضاء على جميع الثغرات الأمنية. هذه هي التحديات الرئيسية لعام 2019.