Cum să antrenezi inteligența artificială pentru a colecta deșeurile de hârtie

Cu toții am auzit despre inteligența artificială și capacitățile ei: știri despre evoluții inovatoare,

caracteristici unice în computere, chiar și în filmeluminează despre realizările acestei tehnologii. Cu toate acestea, inteligența artificială nu este un instrument atât de fantastic pe care ni le lasă directorii, ci o tehnologie eficientă care poate fi predată de oameni. 

Pe scurt despre AI

Inteligența artificială este o gamă de tehnologii șialgoritmi care sunt capabili să imite unele funcții cognitive inerente oamenilor. Cu toate acestea, este important să înțelegem că tehnologia AI este departe de „supercreierul” cu care este adesea asociată. Este încă doar tehnologie care nu are conștiință, nu poate gândi și raționa ca o persoană. 

Cu toate acestea, există o serie de sarcini care sunt apropiate ca caracteristici cognitive de gândirea umană. Acestea sunt cele care sunt rezolvate cu succes de inteligența artificială și sunt de obicei numite „probleme AI”. 

Aceste sarcini includ:

  • Viziunea computerizată și recunoașterea obiectelor: puteți afișa algoritmului un flux foto sau video, din care programul va selecta date și va efectua o clasificare. 
  • Recunoașterea sintezei vorbirii: algoritmii convertesc semnalele vocale în informații digitale, pe care programul le clasifică și ele.
  • Lucrul cu un flux de informații diverse, inclusiv date „limbaj naturale”: se aplică atunci când aveți o bază de date mare.  
  • Suport de decizie: algoritmii generează o funcție de decizie.

Toate aceste sarcini sunt direcțiile principale înimplementarea elementelor AI. Și toate sunt deja integrate în mod activ în viața noastră de zi cu zi: de la asistenți automatizați de pe site-uri web la camere „inteligente” de pe străzile orașului. 

AI în ecologie

AI este relevantă și eficientă pentru multe industrii, dezvoltarea educației și chiar a culturii. Dar influențează semnificativ și transformarea sferei de mediu. 

Deja acum la fabricile de procesare a deșeurilorExistă roboți care ajută la sortarea deșeurilor. Tehnologia este implementată în sisteme de monitorizare și analiză a aerului, a corpurilor de apă și a solurilor. Și fiecare dintre noi poate întâlni IA „ecologic”, de exemplu, la punctele de colectare de reciclare automată. 

În general, este imposibil să se evidențieze anumite particularități ale AIîn special în ecologie. Cu ajutorul acestuia, puteți reduce semnificativ costurile, ceea ce este important pentru orice afacere. Deci, atunci când o persoană reală este înlocuită cu o „mașină” într-un sistem de colectare de reciclare, întregul proces este automatizat, iar costul întreținerii dispozitivelor este redus. 

Cum să antrenezi AI să recunoască materialele reciclabile

Recunoașterea modelelor este una dintre cele mai multesarcini comune AI. Soluția cea mai potrivită pentru această problemă este rețelele neuronale convoluționale - un model de program de calculator care este cel mai apropiat de modul în care o persoană recunoaște obiectele în realitate. „Straturile” unei astfel de rețele sunt similare cu straturile retinei. 

O rețea neuronală este un model simplificat de funcționarecreier uman. Elementele sale de bază - neuronii - au un număr mare de conexiuni și relații, care sunt de obicei grupate în straturi. Fiecărei conexiuni de neuroni i se atribuie o anumită forță de influență - greutate. Datele de intrare în rețea sunt furnizate primului strat, apoi sunt distribuite straturilor următoare în conformitate cu greutatea curentă a relațiilor. Rezultatul final poate fi obținut din ultimul strat al rețelei neuronale. 

Antrenarea unei rețele neuronale convoluționale constă înselectarea greutății conexiunilor neuronilor pentru a obține rezultatul corect ca urmare a lucrului său pe ultimul strat al rețelei. În cazul recunoașterii materialelor reciclabile se rezolvă două probleme: segmentarea - determinarea zonei din fotografie cu obiectul și clasificarea,  înțelegând ce fel de obiect este. Prin urmare, în acest caz, sunt utilizate două rețele neuronale care funcționează secvenţial: prima primește o imagine ca intrare și scoate la ieșire contururile obiectelor găsite, iar a doua procesează secvenţial contururile găsite și returnează apartenența fiecărui contur la o anumită clasă. a obiectelor.

Trimiterea unui set de exemple (imagini) „ca intrare”numită „învățare supravegheată”. Acest proces necesită un număr mare de fotografii în care obiectele necesare sunt încercuite și etichetate. Când predați tehnologie într-o mașină de reciclare, va trebui să colectați peste 50.000 de imagini cu obiecte. 

Prin afișarea unui număr mare de imagini „la intrare” șiMăsurând calitatea „ieșirii” lor, este posibil să construiți și să selectați neuroni specifici în rețea. Dacă ipotezele pentru selecția neuronilor se dovedesc a fi corecte, rețeaua este antrenată, atunci eroarea este minimizată treptat. În mod ideal, ca urmare a instruirii, rețeaua ar trebui să recunoască cu acuratețe imaginile care au fost încărcate în ea și să identifice imagini similare. 

Nuanțe de recunoaștere

Sticle de plastic mototolite, cutii de aluminiu răsucite, deșeuri de hârtie umedă - cum poate AI înțelege ce materiale reciclabile pot fi reciclate și în ce fracții pot fi împărțite?

Când predați tehnologia AI, este important să includețifactorul uman, pentru că vor fi oamenii cei care vor încărca materialele reciclabile, cărora în cea mai mare parte nu le va păsa de calitatea deșeurilor predate. Să lămurim că calitatea aici înseamnă materiale reciclabile purificate care sunt potrivite pentru procesare. 

Pentru a ține cont de diferite scenarii și a se pregătitehnologie, dezvoltatorii includ printre imaginile eșantion descărcate aceleași obiecte „deteriorate”. Deci, AI poate învăța să recunoască aceleași sticle de plastic în oricare dintre formele lor. De exemplu, o sticlă are un capac caracteristic sau o anumită textură, care este fixată printr-o rețea. 

Fracțiunile de materii prime furnizate sunt determinate de forme, standarde și texturi externe. Și pe baza datelor stocate ale categoriilor de greutate a fracțiunilor, puteți calcula, de exemplu, deșeurile de hârtie umedă. 

În viitor, tehnologia este instruită în acest procesmunca: când vede obiecte reale închiriate de oameni. Operatorii procesează datele noi primite, selectează imaginile necesare și ajustează rețeaua. 

AI devine universală în timpun instrument care ajută la optimizarea diferitelor domenii de producție și a vieții noastre. În ecologie, aceasta este capacitatea de a răspunde în timp util la anumite circumstanțe, de a reduce costurile și de a minimiza erorile care pot fi făcute din cauza factorului uman în muncă. 

Cu toate acestea, ca orice tehnologie, AI necesităimbunatatire continua. Astfel, în domeniul colectării reciclării, se efectuează periodic formarea suplimentară a dispozitivelor inteligente. Timpul va spune în ce măsură IA poate îmbunătăți procesele ecologice și poate îmbunătăți mediul la scară globală. Dar este deja clar că utilizarea inteligenței artificiale este unul dintre pașii eficienți către viitorul nostru verde.

Citeste mai mult:

Blazar, care a fost găsit în urmă cu 20 de ani, s-a dovedit a fi un obiect extrem

TESS a descoperit un „nou Pământ”: o planetă de piatră cu apă se află în zona locuibilă

Priviți consecințele ciocnirii a două stele din 1181