1 / 45

Intelektikos pagrindai

Intelektikos pagrindai. P160B100 2012 m. Robertas Damaševičius r obertas.damasevicius @ktu.lt. Naujos robot ų valdymo s ą sajos. Turinys. Neuroninė sąsaja ( Neural Computer Interface, NCI ) Smegenų-kompiuterio sąsaja ( Brain Computer Interface, BCI ) Gest ų (Kinect) sąsaja

ratana
Télécharger la présentation

Intelektikos pagrindai

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Intelektikos pagrindai P160B100 2012 m. Robertas Damaševičius robertas.damasevicius@ktu.lt

  2. Naujos robotų valdymo sąsajos

  3. Turinys • Neuroninė sąsaja (Neural Computer Interface, NCI) • Smegenų-kompiuterio sąsaja (Brain Computer Interface, BCI) • Gestų (Kinect) sąsaja • Veido išraiškos / balso valdymo sąsaja • Taikymai robotikoje

  4. Žmogaus-kompiuterio sąveika • Vartotojo sąsaja • Vieta (riba), kurioje vyksta sąveika (bendravimas) tarp žmogaus ir įrenginio (kompiuterio) • Tipai (evoliucija) • Komandinė sąsaja • Griežta • Grafinės vartotojo sąsajos • Laisva, pagrįsta metaforomis • Natūrali vartotojo sąsaja • Intuityvi, tiesioginė Vartotojo sąsaja

  5. Komandinė (tekstinė) sąsaja • Klaviatūra • Monitoriaus ekranas Dos Unix

  6. Mouse 17 Years Macintosh, 1984 Douglas Englebart, 1967

  7. Grafinė vartotojo sąsaja • Klaviatūra + pelė arba jautri plokštelė • Monitoriaus ekranas

  8. Multi-touch 24 Years Myron Krueger, 1983 iPhone, 2007

  9. Natūrali vartotojo sąsaja • Klaviatūra + pelė arba jautri plokštelė • Tiesioginis žmogaus gestų, judesių, veido išraiškos, kitų fiziologinių signalų stebėjimas ir interpretavimas

  10. Smegenų-kompiuterio(neuro-kompiuterio) sąsaja

  11. [link]

  12. Kas yra BCI? • Tiesioginis ryšio kanalas tarp smegenų ir išorės įtaiso • Sistema, leidžianti transliuoti smegenų elektromagnetinius signalus į valdymo įtaisų komandas

  13. Istorija • 1924 –Elektroencefalografija (EEG, H. Berger) • Nustatytos „smegenų bangos“ • 1969 – UWash School of Medicine tyrimas parodė, kad beždžionės gali kontroliuoti savo smegenų bangas • 1980-ieji – nustatyta priklausomybė tarp smegenų generuojamų elektromagnetinių signalų ir judesių

  14. Taikymai: reabilitacija • BCI gali būti naudojama pacientų su pažeistomis smegenimis iš naujo išmokti judesių, kuriuos smegenys pamiršo, kaip valdyti • Taip pat: stresui valdyti

  15. Taikymai: bendravimo priemonė • Galima valdyti žymeklį kompiuterio ekrane, įvesti tekstą • Lėta: 100 raidžių per valandą • Trumpalaikis: 1.25 žodžių / per min.

  16. Taikymai: įtaisų valdymas • Šviesos jungiklių įjungimas/išjungimas • Invalido vežimėlio valdymas

  17. Taikymai: žaidimų industrija/ pramogos • Žaidimams skirti įrenginiai: • Mindflex (2007) • OCZ Technology (2008) • NeuroSky – Star Wars Force Trainer (2009) • Perspektyvoje: • Muzikos/nuotraukų naršymas • Sąsaja su socialiniais tinklais

  18. BCI sistemos tipinė struktūra • Signalų gavimas • Signalų apdorojimas, klasifikavimas ir atpažinimas • Valdymo įtaiso komandų generavimas ir perdavimas • Grįžtamasis ryšys Robotas Komandos BCI sistema Grįžtamasis ryšys

  19. BCI sistemų tipai • Invazinės • Elektrodai implantuojami tiesiai į smegenis • Pavojus sveikatai • Neinvazinės • Elektrodai dedami prie kaukolės iš išorės • Lengva naudoti ir pigiau • Signalai silpnesni • Sunku nustatyti signalo šaltinį • Metodai: EEG, magnetoencefalografija (MEG), magnetinis rezonansas

  20. BCI Model

  21. Model

  22. How it works

  23. Honda Asimo Control

  24. Gaming Control

  25. Smegenų bangų tipai • Skirstoma pagal dažnį • Max. amplitudė apie 100µV

  26. Alpha ir beta bangos • Atsipalaidavus – alpha bangų amplitudė didesnė • Susijaudinus – beta bangų amplitudė didesnė • Alpha bangos taip pat pasireiškia užsimerkiant arba nesutelkiant dėmesio

  27. Mu bangos • Amplitodė priklauso nuo fizinių judesių arba ketinimo judėti • Naudojant Mu bangas galima apmokyti judinti žymeklį kompiuterio ekrane

  28. Mu Waves

  29. P300 (Evoked Potentials) • Atsiranda praėjus 300 ms nuo stimulo pradžios

  30. P300 taikymas: simbolių matrica • 95% tikslumas • Greitis: 26s / simb

  31. Kinect sąsaja

  32. Gestų sąsajos 30 m Kinect, 2010 Richard Bolt, 1980 Demonstracija: http://www.youtube.com/watch?v=0Pr2KIPQOKE R. Bolt. “Put-that-there”: Voice and gesture at the graphics interface. SIGGRAPH Comput. Graph. 14, 3 (July 1980), 262-270. http://www.paulmckevitt.com/cre333/papers/putthatthere.pdf

  33. What is Kinect? • Microsoft produktas • Reklamuojamas kaip žaidimams skirtas produktas, bet tinka inovatyvioms valdymo sąsajoms kurti MMSP Irek Defée

  34. Kinect viduje

  35. Kinect jutikliai 2 mikrofonai + triukšmo filtravimo sistema IR lazeris + IR daviklis + atstumo (gylio) matavimo sistema Nedidelė spalvota kamera 640x480 raiškos

  36. Žmogaus skeleto (silueto) taškai Šaltinis: Kinect for Windows SDK

  37. Ką gali Kinect? • Atpažinti balsą patalpoje ir naudoti valdymui balso komandomis • Žmogaus judesių atpažinimas ir taikomųjų programų / įrenginių valdymas • Turi būti apmokytas

  38. Kinect taikymai robotikoje • Aplinkos 3D žemėlapių sudarymas • http://vimeo.com/20361260#t=14 • Vežimėlio valdymas naudojant Kinect • http://www.youtube.com/watch?v=NmnepqAQIlk

  39. Kinect programinė įranga • RoboticsDeveloperStudio 4 palaiko Kinect • Kinectfor Windows 1.6 pavyzdžiai http://mrdssamples.codeplex.com/releases/view/97376 • Kinect SDK http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/develop/developer-downloads.aspx

  40. Literatūra • M.B. Jensen. Natural user interfaces from all angles. MasterThesis. AalborgUniversity, Denmark. • http://projekter.aau.dk/projekter/files/52687173/Natural_interfaces_from_all_angles_Michael_B._Jensen.pdf • J. Blake. NaturalUserInterfacesin .NET. ManningPublications, 2012. Ch. 1. • http://www.manning.com/blake/MEAP_Blake_ch01.pdf

  41. Literatūra • R. Fazel-Rezai.RECENT ADVANCES IN BRAIN-COMPUTER INTERFACE SYSTEMS • http://www.zums.ac.ir/files/research/site/ebooks/Human-Computer%20Interaction/Recent_Advances_in_Brain-Computer_Interface_Systems.pdf • Sixto Ortiz Jr., "Brain-Computer Interfaces: Where Human and Machine Meet," Computer, 40(1), 17-21, 2007 • http://csdl.computer.org/comp/mags/co/2007/01/r1017.pdf

  42. Seminaras • Gruodžio 18 d. • Pradedame B305, 13.00 • Toliau tęsiame D153, 15.00 • Pristatyti grupės kursinį robotikos projektą • Pristatymui pasiruošti skaidres

  43. Egzaminas • Sausio 8 d., 8.30, D153 • Klausimai iš temų: • 2 tema: Robotų programavimo architektūros ir metodai • 3 tema: Pagrindiniai robotų valdymo metodai ir algoritmai • 4 tema: Klasikiniai robotų valdymo algoritmai • 5 tema: Braitenbergo mašina

  44. Kvietimas projektinei veiklai • Projekto paraiška:- projekto pavadinimas,- projekto vykdytojų sąrašas ir jų kontaktai,- projektą kuruojantis dėstytojas,- projekto idėjos aprašymas,- projektui įgyvendinti reikalinga įranga,- numatoma projekto trukmė,- pateikiamas projekto rezultatas (pvz., ataskaita, sukurta mobili aplikacija),- pageidaujamas darbo laikas.

More Related