Učící se klasifikátory obrazu v průmyslu

Podobné dokumenty
Moderní systémy pro získávání znalostí z informací a dat

Ing. Petr Hájek, Ph.D. Podpora přednášky kurzu Aplikace umělé inteligence

Algoritmy a struktury neuropočítačů ASN P9 SVM Support vector machines Support vector networks (Algoritmus podpůrných vektorů)

Využití principů industry 4.0 v robotickém měřicím pracovišti ROMESY

Kybernetika a umělá inteligence, cvičení 10/11

Trénování sítě pomocí učení s učitelem

Testování neuronových sítí pro prostorovou interpolaci v softwaru GRASS GIS

Ústav automatizace a měřicí techniky.

Umělá inteligence a rozpoznávání

Automatizační a měřicí technika (B-AMT)

ZÍSKÁVÁNÍ ZNALOSTÍ Z DATABÁZÍ

Rozdělování dat do trénovacích a testovacích množin

ZÍSKÁVÁNÍ ZNALOSTÍ Z DATABÁZÍ

UČENÍ BEZ UČITELE. Václav Hlaváč

Kalibrační proces ve 3D

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Panelová diskuse Technologie pro byznys

Fakulta informačních technologií VUT Brno. Předmět: Srovnání klasifikátorů Autor : Jakub Mahdal Login: xmahda03 Datum:

METODICKÝ LIST 1. Název výukové aktivity (tématu): 2. Jméno autora: Ing. Petr Hořejší, Ph.D., Ing. Jana Hořejší 3. Anotace:

Dobývání znalostí. Doc. RNDr. Iveta Mrázová, CSc. Katedra teoretické informatiky Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

Algoritmy a struktury neuropočítačů ASN - P10. Aplikace UNS v biomedicíně

Václav Matoušek KIV. Umělá inteligence a rozpoznávání. Václav Matoušek / KIV

Statistická teorie učení

5. Umělé neuronové sítě. Neuronové sítě

K možnostem krátkodobé předpovědi úrovně znečištění ovzduší statistickými metodami. Josef Keder

Základy umělé inteligence

Integrace robotického měřicího systému do MES

Pokročilé operace s obrazem

Standardizace formátu kontrolního plánu

Klasifikace předmětů a jevů

Lineární klasifikátory

Automatické vyhledávání informace a znalosti v elektronických textových datech

Úloha - rozpoznávání číslic

Neuronové sítě (11. přednáška)

1. Data mining. Strojové učení. Základní úlohy.

Katedra kybernetiky laboratoř Inteligentní Datové Analýzy (IDA) Katedra počítačů, Computational Intelligence Group

Vytěžování znalostí z dat

Klasifikace a rozpoznávání. Lineární klasifikátory

Instance based learning

3. Vícevrstvé dopředné sítě

MOŽNOSTI DETEKCE VÝSKYTU TRITIA VE SRÁŽKÁCH A POVRCHOVÝCH VODÁCH NEOVLIVNĚNÝCH PROVOZEM JADERNÝCH ZAŘÍZENÍ

Rozpoznávání písmen. Jiří Šejnoha Rudolf Kadlec (c) 2005

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

1 Úvod 1.1 Vlastnosti programového vybavení (SW)

Neuronové sítě Ladislav Horký Karel Břinda

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

Automatická detekce anomálií při geofyzikálním průzkumu. Lenka Kosková Třísková NTI TUL Doktorandský seminář,

Národní informační středisko pro podporu kvality

Statistika. Jindřich Soukup. University of South Bohemia in České Budějovice Faculty of Fisheries and Protection of Waters, School of complex systems

Strojové učení se zaměřením na vliv vstupních dat

Elektroinženýr dispečer

NP-ÚPLNÉ PROBLÉMY. Doc. RNDr. Josef Kolář, CSc. Katedra teoretické informatiky, FIT České vysoké učení technické v Praze

Hodnoticí standard. Programátor (kód: M) Odborná způsobilost. Platnost standardu. Skupina oborů: Informatické obory (kód: 18)

Statistické řízení jakosti - regulace procesu měřením a srovnáváním

Jasové transformace. Karel Horák. Rozvrh přednášky:

SENZORY PRO ROBOTIKU

Nadpis 1 - Nadpis Security 2

Pravděpodobně skoro správné. PAC učení 1

ANALÝZA A KLASIFIKACE DAT

Dobývání znalostí. Doc. RNDr. Iveta Mrázová, CSc. Katedra teoretické informatiky Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

Přednáška 13 Redukce dimenzionality

Analýza dat pomocí systému Weka, Rapid miner a Enterprise miner

Spojení a kontakty: Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická a Vyšší odborná škola, Liberec 1, Masarykova 3, příspěvková organizace

Strojové učení Marta Vomlelová

Měření výsledků výuky a vzdělávací standardy

Modernizace a inovace výpočetní kapacity laboratoří ITE pro účely strojového učení. Jiří Málek

Neuronové sítě v DPZ

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Řídící systémy hydraulických procesů. Cíl: seznámení s možnostmi řízení, regulace a vizualizace procesu.

Analytické metody v motorsportu

Optimální rozdělující nadplocha 4. Support vector machine. Adaboost.

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ statistické vyhodnocení materiálových zkoušek

Úvod do průmyslové robotiky. Aleš Pochylý. Co je to robot? Robotizované pracoviště. Znalosti v robotice. Robotický systém

Smart Grid Data Mining

Umělé neuronové sítě

DOBÝVÁNÍ ZNALOSTÍ Z DATABÁZÍ

Emergence chování robotických agentů: neuroevoluce

WORKSHOP oboru Jaderná energetika

Obsah DÍL 2 KAPITOLA 6. 6 Automatická regulace Základní terminologie historické souvislosti 12

Vytěžování znalostí z dat

SYSTÉMOVÁ METODOLOGIE (VII) Kybernetika. Ak. rok 2011/2012 vbp 1

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Základy programování a algoritmizace úloh Třídění dat. Ing. Hodál Jaroslav, Ph.D. VY_32_INOVACE_26 04

Informace pro výběr bakalářského oboru

Rosenblattův perceptron

Trvanlivost betonových konstrukcí. Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. ČVUT - stavební fakulta katedra betonových konstrukcí

4.8 Jak jsme na tom v porovnání s jinými přístupy

Detekce a rozpoznávání mincí v obraze

Inženýr IT a řídících systémů

Automatizace v silniční dopravě

Resolution, Accuracy, Precision, Trueness

Automatizace úlohy Měření úhlu natočení pomocí IRC

5. Umělé neuronové sítě. neuronové sítě. Umělé Ondřej Valenta, Václav Matoušek. 5-1 Umělá inteligence a rozpoznávání, LS 2015

Úvod do optimalizace, metody hladké optimalizace

Obsah přednášky Jaká asi bude chyba modelu na nových datech?

Neuronové sítě. 1 Úvod. 2 Historie. 3 Modely neuronu

Dolování dat z dotazníků. Ondřej Takács

Nejistota měření. Thomas Hesse HBM Darmstadt

Automatizace v imunohematologii - včera, dnes a zítra? Ondřej Zedníček LAB-MED Systems s.r.o. Ostrava

Stav a možná implementace DRG v zásadních otázkách

Transkript:

Učící se klasifikátory obrazu v průmyslu

FCC průmyslové systémy s.r.o. FCC průmyslové systémy je technicko obchodní společností, působící v oblasti průmyslové automatizace. Tvoří ji dvě základní divize: Divize průmyslových systémů Divize strojového vidění a robotiky FCC průmyslové systémy s.r.o. 2

Divize průmyslových systémů Zastupujeme významné výrobce v oblasti průmyslové automatizace a telekomunikační techniky. Od senzorových systémů přes průmyslové sběrnice a průmyslové komunikace po průmyslové výpočetní, řídicí a dispečerské systémy na bázi specializovaných PC. FCC průmyslové systémy s.r.o. 3

Navrhujeme, stavíme a dodáváme systémy využívané v oblasti výrobní automatizace a kontroly kvality. Aplikujeme při tom poznatky moderní robotiky a strojového vidění. Disponujeme vlastním vývojovým konstrukčním a výrobním zázemím včetně vývoje softwaru. FCC průmyslové systémy s.r.o. 4

FCC průmyslové systémy s.r.o. Historie: 23 let 2 kanceláře (Ústí nad Labem, Praha) 2 obchodní zastoupení (Ostrava, Bratislava) 29 zaměstnanců FCC průmyslové systémy s.r.o. 5

AI, ML, DL, ANN AI umělá inteligence ML strojové učení ANN umělé neuronové sítě Nejčastější aplikace rozpoznávání řeči strojový překlad dolování dat predikce trendů DL hluboké učení Průmyslová výroba? Klasifikátory objektů v obraze FCC průmyslové systémy s.r.o. 6

Klasifikátor Klasifikátor provádí roztřídění objektů do tříd podle vybraných příznaků atributů Atributy jsou pro účely třídění popsány (kvantifikovány) deskriptory podle metod klasifikace symbolické subsymbolické statistické paměťové podle charakteru učení dávkové inktrementální inkrementální se zapomínáním podle způsobu učení s učitelem bez učitele (klastrování) FCC průmyslové systémy s.r.o. 7

Symbolická metoda klasifikace obvyklé řešení Přímé prohledávání prostoru typická pro současná řešení deskriptor 1 deskriptor 2 deskriptor 3 třída 1 třída 2 třída 3 nejistotu výsledku lze stanovit normální procedurou analýzy nejistot FCC průmyslové systémy s.r.o. 8

Subsymbolická metoda klasifikace Aproximace klasifikační funkce je možné řešit libovolně složitý problém bez jeho podrobné znalosti, ale nedá se určit výhodnost řešení. Navržené řešení algoritmu není konzistentní (tzn. pro jednu trénovací množinu dává různá řešení při opakovaných spuštěních) jednou z možných metod je neuronová síť FCC průmyslové systémy s.r.o. 9

Proč neuronová síť? Počet klasifikačních tříd je vysoký počet deskriptorů je vysoký, algoritmus (program) by byl složitý na vývoj i odladění Počítá se s tím, že se klasifikační třídy budou časem měnit je potřeba často upravovat sestavu deskriptorů, což může být spojeno s nákladnými úpravami programu Nejsme schopni ručně nalézt použitelné deskriptory (nízká separabilita /vysoká entropie) objekty se liší jen málo, nebo není možné najít deskriptory, u kterých lze jednoznačně určit stavy (rušivé vlivy) Nemáme specialisty na strojové vidění, nahradíme je učícím se systémem FCC průmyslové systémy s.r.o. 10

Realizace neuronové sítě FCC průmyslové systémy s.r.o. 11

Konvoluční neuronová síť FCC průmyslové systémy s.r.o. 12

Projekt společnosti FCC průmyslové systémy FCC průmyslové systémy s.r.o. 13

Úskalí aplikace klasifikátoru ve strojovém vidění opatření dostatečně velkého trénovacího souboru rušivé vlivy spolehlivost klasifikace ověření způsobilosti pro výrobu úloha není klasifikací FCC průmyslové systémy s.r.o. 14

Trénovací / testovací soubor výrobky v jednotlivých třídách se obvykle vyrábějí: - dávkově s nerovnoměrným rozložením prodloužení dobu tréningu - v různých počtech pro některé třídy není dost objektů k trénování a testování dokud není systém natrénován dostatečně na všechny možné varianty, nepracuje správně FCC průmyslové systémy s.r.o. 15

Proměnlivé rušivé vlivy Klasifikátor vždy zařadí objekt do některé ze tříd Způsob, jakým rozhodne není možné znát, ani ovlivnit FCC průmyslové systémy s.r.o. 16

Spolehlivost klasifikace Subsymbolickou metodou získané řešení třídícího algoritmu není konzistentní (tzn. pro jednu trénovací množinu dává při opakovaných spuštěních různá řešení) natrénovaný učící se systém je pouze statistickou aproximací požadovaného modelu klasifikátoru ověření způsobilosti klasifikátoru jako měřicího přístroje pro výrobu (MSA, VDA, ČSN ISO 22514-7..) Kritéria dnešních požadavků 100% reliability / zero-failure těžko plní i deterministické systémy zatížené pouze náhodnou chybou FCC průmyslové systémy s.r.o. 17

Úloha není klasifikací třídění výrobků OK /NOK třída OK je definována a lze pro ni opatřit trénovací množinu třídu NOK obvykle není možné definovat a obvykle není možné opatřit dostatečnou trénovací množinu Obzvláště záludné zadání: roztřídit a vyřadit zmetky klasifikaci OK/NOK lze realizovat symbolickým klasifikátorem Ke klasifikaci OK/NOK subsymbolickým klasifikátorem se lépe hodí jiný typ učícího se systému: detektor anomálií FCC průmyslové systémy s.r.o. 18

Závěrečné resumé Učící se systémy mohou ve strojovém vidění řešit úlohy, které jsou jiným způsobem neřešitelné. Jejich nasazení však nevede k náhradě kvalifikované práce vývojáře prací někoho méně kvalifikovaného. Pouze ji transformuje na práci, která vyžaduje jiný okruh znalostí a praxe. Děkuji za pozornost Otto Havle FCC průmyslové systémy s.r.o. FCC průmyslové systémy s.r.o. 19