5 tendenze della robotica: reti neurali, riconoscimento vocale ed emozionale, sistemi di navigazione e sicurezza

Tecnologia di rete neurale

Ogni giorno ci sono notizie sulle nuove applicazioni delle reti neurali. Creato negli Stati Uniti

rete neurale che anima immagini 2D:elabora i dati sull'oggetto, lo separa dallo sfondo e dagli altri oggetti, quindi crea un modello 3D e il meccanismo per il suo movimento, riempiendo lo sfondo precedentemente coperto dall'oggetto. In Israele, una rete neurale determina l'intelligenza in base alla forma del cranio: il sistema analizza le caratteristiche facciali di una persona e, sulla base di esse, determina quali caratteristiche sono incorporate nel suo DNA. In Russia stanno creando una rete neurale in grado di scambiare criptovaluta, analizzando il mercato e facendo previsioni.

Artificial Neural Network (INS)— modello matematico (nonché il relativo softwareo incarnazione hardware), costruito sul principio di organizzazione e funzionamento delle reti neurali biologiche - cellule nervose di un organismo vivente. Questo concetto è nato studiando i processi che si verificano nel cervello e cercando di modellare questi processi.

Ci sono molte applicazioni di questa tecnologia. Ad esempio, una rete neurale dovrebbe distinguere cani e gatti. Per regolare l'algoritmo, viene fornita una vasta gamma di immagini firmate di cani e gatti. La rete neurale analizza le caratteristiche degli oggetti in queste immagini e crea un modello di riconoscimento che riduce al minimo la percentuale di errori relativi ai risultati di riferimento.

A proposito, quando Google ti chiede di confermarlonon sei un robot, e noti i semafori o gli autobus, non superi un test elementare per le abilità cognitive, ma insegna alla rete neurale a distinguere gli oggetti dell'infrastruttura stradale. Il sistema sarà utilizzato nei droni.

L'uso di reti neurali è illimitato.Tuttavia, il più utilizzato nelle reti neurali di robotica si trova negli assistenti vocali e nell'interazione con le persone. Le reti neurali forniscono risposte precise alle domande. La qualità dell'assistente vocale dipende da loro. Tra gli assistenti vocali si possono identificare Alexa di Amazon, Cortana di Microsoft e Siri di Apple. Tra gli assistenti vocali russi ci sono "Alice" di Yandex.

Migliore è la formazione di una rete neurale, ilmeglio, seleziona le risposte alle richieste dell'interlocutore: comprende l'ordine delle parole inverso, il contesto e la query indiretta. Questa direzione sarà una delle più promettenti nello sviluppo del futuro. Mentre Internet cambia i processi sociali, la velocità di trasferimento delle informazioni e il ritmo generale della vita sono cresciuti enormemente. Ma l'uomo sta diventando più solo. Un compagno robot diventerà rilevante, in grado di soddisfare l'esigenza di comunicazione, comprensione e supporto.

I compagni digitali stanno già emergendo in Giappone,la cui funzionalità va oltre i semplici consulenti. Diventano aiutanti, amici e persino mogli. Anche l'Occidente non è molto indietro: 47 milioni di persone negli Stati Uniti (quasi il 20% della popolazione adulta totale) usano altoparlanti intelligenti, Amazon Echo o Google Alexa. Inoltre, sulla base di ricerche recenti, usano altoparlanti intelligenti, non solo per impartire loro comandi. Il 25% li porta a dormire con loro, il 20% scherza con loro, il 15% usa la tata per i bambini - la colonna racconta fiabe e aiuta a distrarre il bambino.

La capacità di mantenere il dialogo sarà uno dei requisiti chiave per i robote una delle aree di sviluppo più promettenti e ambite.

Sistema di riconoscimento vocale

Una cosa è solo prendere la risposta alla richiesta, maè molto più difficile ascoltare e decifrare la richiesta dell'interlocutore. La precisione è influenzata da tutti gli elementi del sistema di riconoscimento vocale: il campione di allenamento e gli stessi algoritmi di riconoscimento.

La qualità del flusso audio è influenzata - il rapportosegnale / rumore, intelligibilità del parlato e volume. I sistemi moderni stanno cercando di completare il "inaudito" attraverso i modelli linguistici - ogni lingua ha le sue espressioni stabili e gruppi di parole stabili.

Questo è quando lo dicono per il riconoscimentoviene utilizzato il contesto, quindi è chiaro che esiste un adeguamento per il riconoscimento con dati aggiuntivi, ad esempio frasi di utilizzo specifiche, come nelle colonne intelligenti, o l'uso di un dizionario specifico per un'area tematica specifica.

La precisione o la qualità del riconoscimento viene contata comeil rapporto tra parole correttamente riconosciute e il numero di tutte le parole pronunciate, aggiunge anche la metrica dei falsi riconoscimenti come il rapporto tra parole falsamente riconosciute e tutte le parole riconosciute.

LG ha introdotto nel 2018 il suoassistente domestico. Sul palco, David Vanderwal, senior marketing director, ha cercato di dimostrare Cloi, il nuovo assistente di casa di LG. Le dimensioni di una piccola caffettiera a goccia, Cloi dovrebbero essere sul tavolo, lei non ha mani e ruote, la sua testa ruota e annuisce durante una conversazione. Questo è un assistente vocale progettato per aiutarti a organizzare la tua vita.

Sul palco, Vanderwal chiese a Cloi quandoil lavaggio terminerà - una richiesta relativamente semplice ha dovuto dimostrare esattamente che tipo di assistente LG intende vendere. Cloi stordito in risposta.

"Anche i robot hanno giorni difficili", ha provatoridi fuori Vandervol. - Quindi, se sappiamo quando termina il lavaggio, possiamo sincronizzare il funzionamento della lavatrice con l'asciugatrice e ricordare che abbiamo il pollo in frigo, che scade dopo tre giorni. Sembra che dovremmo cucinarlo. Cloi, entra nella conversazione: cosa posso ricavare da un pollo. "

Ma anche Cloi non ha detto nulla a questa frase.

Non è noto cosa abbia causato l'errore: un grande spazio con l'acustica, la qualità della connessione Internet o difetti nel software. Ad ogni modo, il robot-conduttore tra uomo e attrezzatura semplicemente non funzionava.

Google è considerato il fiore all'occhiello dell'industria - già moltiPer anni si è sviluppato in questo settore, ottenendo la massima precisione e stabilità di riconoscimento. In estate, ha presentato un assistente vocale aggiornato e sostiene che l'accuratezza del riconoscimento (inglese) è paragonabile a quella umana. Per elaborare una richiesta ed emettere una risposta pertinente, il sistema di Google impiega solo un secondo.

"Promobot"

Tuttavia, per utilizzare il sistema di riconoscimento daGoogle ha bisogno di acquisire licenze ed è piuttosto costoso. Inoltre, un dispositivo di riconoscimento vocale può essere utilizzato in un'ampia varietà di ambienti. I parametri di riconoscimento per l'assistente di casa e il robot sono diversi in luoghi con alte concentrazioni di persone. E le specifiche stanno cercando di prendere in considerazione gli sviluppatori di Promobot - stanno sviluppando un sistema di array di microfoni e riconoscimento offline. Ciò consentirà ai robot di essere meno dipendenti dalla qualità della connessione Internet e di rimanere un buon conversatore con entrambe le connessioni instabili e in ambienti rumorosi.

Tecnologia di rilevamento di volti ed emozioni

Al fine di organizzare una qualitàL'interazione tra uomo e robot, è necessario capire chi è davanti alla macchina e quali emozioni sta vivendo una persona. Tali dati gli consentiranno di scegliere la strategia di comunicazione più efficace, di presentare offerte pertinenti. Ad esempio, per offrire uno sconto sulla tua varietà preferita di gelato in modo da non essere triste o segnalare una promozione nel reparto cosmetici, se il robot vede una ragazza di fronte a te.

La società russa VisionLabs offre di piùdiversi rami di applicazione di questa tecnologia. La piattaforma di riconoscimento facciale LUNA consentirà al proprietario di aprire l'auto senza chiave e pagare per gli acquisti con un selfie. Il riconoscimento facciale di VisionLabs è implementato nel sistema di accesso alla scuola Sberbank, utilizzato per verificare uno studente durante gli esami presso l'Istituto di psicoanalisi di Mosca.

Se parliamo del riconoscimento delle emozioni, questorichiesto dalle industrie in cui è previsto il servizio. Ad esempio, Alfa Bank sta testando il sistema di riconoscimento delle emozioni di un cliente. L'algoritmo analizza l'espressione facciale del visitatore, dopo che il servizio fornisce una stima. Quindi la banca riceve feedback senza ricorrere a sondaggi e interviste.

Promobot e Neurodata Lab hanno lanciato un progetto pilotaun progetto di un robot empatico in grado di riconoscere fino a 20 stati emotivi di una persona. In accordo con l'emozione riconosciuta, il robot costruirà la comunicazione - per incoraggiare o rassicurare l'interlocutore, inizierà a scherzare e in grassetto se vedrà una reazione positiva. Mentre il progetto è in fase di test, tuttavia, il robot è già stato presentato al CES-2019.

Sistema di navigazione

A seconda delle attività, ci sono all'aperto etecnologia interna La navigazione esterna è necessaria per i veicoli senza pilota e gli aerei, la navigazione interna è per i robot di sicurezza e di servizio negli edifici.

Oggi ci sono due tipi di navigazione: globale e locale. I Global suggeriscono la navigazione attraverso i sistemi satellitari, sono richiesti nei sistemi per esterni, ma non sono adatti per l'interno. Non c'è sempre una connessione e una bassa precisione della visualizzazione della posizione. Quelli locali includono la navigazione attraverso ultrasuoni, sistemi ottici e infrarossi. I sistemi esistenti sono costosi, quindi la principale sfida per il 2019 sarà la riduzione dei loro prezzi.

Ad esempio, il sistema di sensori per auto Teslacostano diverse centinaia di migliaia di dollari. Ma a causa della grande distribuzione di auto con autopilota, il costo del lidar è diminuito a causa del passaggio da una nicchia e di un prodotto costoso a un'area molto estesa. E anche con l'avvento di soluzioni a microonde economiche ed economiche nella robotica, i radar a onde millimetriche stanno iniziando a essere utilizzati, che prima erano disponibili solo come una costosa opzione di auto premium.

Ad esempio, l'avvio di Marvelmind ha creato un livello molto accurato$ 349 sistema di navigazione interna. Tuttavia, il suo funzionamento richiede quattro radiofari fissi e un radiofaro mobile, il che rende difficile l'uso in grandi aree e all'aperto.

Dispositivi di navigazione di Marvelmind

Se parliamo di robot nel senso comune, alloraAffinché il robot "Promobot" possa muoversi indipendentemente, senza collisioni, gli sviluppatori utilizzano quasi tutti i tipi di misurazioni: ultrasuoni, sensori a corto raggio a infrarossi, lidar. Questo fornisce il massimo livello di sicurezza per il movimento del robot.

Sicurezza delle informazioni

Garantire la sicurezza è la direzione più importante della robotica. Dopo il declino dell'euforia nei confronti dei robot, le persone hanno cominciato a pensare alla sicurezza di se stessi e dei loro dati.

Tendenze delle minacce alla sicurezza delle informazioni sul campoLa robotica, in generale, non si discosta fortemente da quelle comuni nell'ambiente informativo. Lo sviluppo di Internet delle cose ha influenzato la distribuzione attiva delle reti botnet, che, purtroppo, è rilevante anche per il numero schiacciante di dispositivi robotici.

I produttori spesso trascurano una protezione seria contro le minacce informatiche o addirittura lo trascurano, il che porta all'uso di robot a scopo di spionaggio, phishing o furto di dati.

Recentemente, i ricercatori di tecnologie positiveho notato che i robot aspirapolvere stanno intercettando i loro proprietari e trasmettono queste informazioni via Internet e possono persino estrarre la criptovaluta. Utilizzando le vulnerabilità della sicurezza, un utente malintenzionato può intercettare i dati riservati attraverso il traffico di rete: non sono solo le tue foto, ma anche i dati del conto bancario.

All'inizio dell'anno è stato pubblicato un rapportovulnerabilità robot Pepper. Gli esperti sono riusciti a trasferire file di terze parti sul dispositivo senza autenticazione e persino accedere all'account di superutente. Sono inoltre in grado di intercettare le informazioni di pagamento, i dati provenienti da videocamere e microfoni.

In termini di gravità, oggiIl problema è più acuto nel campo della robotica industriale. Alla fine del 2018, il numero di attacchi alle reti informatiche dei sistemi di controllo dei processi automatizzati russi è superiore a quello delle banche o degli individui e le situazioni di risonanza con virus crittografici confermano che anche le centrali nucleari possono diventare vittime di attacchi informatici.

Una soluzione a questo problema potrebbe essere l'utilizzo dell'IA per la gestione della sicurezza, che viene già implementata gradualmente dai principali produttori di sistemi antivirus oggi.

Tuttavia, nei prossimi anni il numeroi robot che incontriamo ogni giorno aumenteranno in modo significativo. La sicurezza umana dipende da questo criterio: un'area chiave, la robotica mondiale presterà attenzione a quest'area il prima possibile.

Il numero di processi automatizzati sta crescendo esignifica che sempre più robot penetrano nella nostra vita quotidiana. I requisiti per la qualità del lavoro dei robot sono in aumento man mano che raggiungono il livello dell'unità di infrastruttura, e non meraviglie e stranezze. Con lo sviluppo delle branche della robotica più richieste, è necessario migliorare la qualità del lavoro degli assistenti vocali, incluso il riconoscimento vocale, la qualità delle richieste di elaborazione e la loro risposta. Per la distribuzione di UAV e robot di servizio, è necessario ridurre il costo dei sistemi di navigazione. Principalmente, per garantire la sicurezza degli esseri umani e dei loro dati quando interagiscono con i robot, è necessario eliminare tutte le vulnerabilità della sicurezza. Queste sono le principali sfide per il 2019.