Klasifikácia a spracovanie dát pre strojové videnie. To je problematika, ktorú pre tohoročné podujatie Extrapolácie pripravili Róbert Hudec, Miroslav Benčo, Peter Sýkora, Patrik Kamencay, Katedra multimédií a informačno-komunikačných technológií Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline.
Patrik Kamencay priblížil základné míľniky v oblasti vývoja neurónových sietí. „Základným stavebným prvkom je neurón. Perceptón je špeciálnym prípadom formálneho neurónu, vyvinutý okolo roku 1957. Je to iba logická klasifikácia. Na výstupe dostávame iba hodnoty 1 a 0. Čo perceptón nevedel vyriešiť je, že mal obrovské problémy s lineárne neseparovateľným problémom. Riešil sa použitím viacerých vrstiev a špeciálne aktivačných funkcií.“
Ďalším míľnikom vo vývoji klasifikačných algoritmov bol rok 1995, využívaná bola metóda podporných vektorov. „Bola to metóda, ktorá určovala príznaky na základe vzdialenosti, t. j. metóda najbližších susedov. Následne prichádza hĺbkové učenie, použitie neurónových sietí.“
Ako to vlastne celé funguje?
Odborník vysvetľuje, že do neurónovej siete vstupovali surové dáta; tá sa dokázala naučiť, čo chceme rozpoznávať a následne vystupovala konkrétna trieda. „Predtým ešte algoritmy pracovali na získavaní príznakov, tie poznáme tri základné: nízko- (farba, tvar, textúra, získavanie rohov a hrán) stredno- (kontrast, paleta farieb) a vysokoúrovňové príznaky – orientované na semantický popis.“
Patrik Kamencay ďalej vysvetlil, že získané kľúčové body sa používali ako vstup do klasifikačných algoritmov. „Konkrétne my sme používali metódu podporných vektorov a najbližších susedov. Metóda podporných vektorov patrí do kategórie metód, ktoré využívajú vzdialenosti medzi jednotlivými príznakmi.“
Odborník priblížil, že v súčasnosti sú klasifikačné algoritmy nahrádzané použitím neurónových sietí. „Najpoužívanejšou metódou pre hĺbkové učenie je konvolučná neurónová sieť – pozostáva z viacerých vrstiev. Na vstupe máme obrázok s rozmerom 32 x 32, pričom využívame iba jeden kanál. Dostávame obrázok s odtieňmi šedej farby. Prvou vrstvou je konvolučná vrstva, ktorá aplikuje 32 konvolučných filtrov. Následne je použitá vrstva podvzorkovania. Zmení sa šírka a výška obrazu o polovicu. Z pôvodného obrazu dostávame 16 x 16 x 32.“
Následne nastáva ďalšie zmenšovanie. „Obraz je roztiahnutý na vektor. Ten potom vstupuje do plne prepojených vrstiev, ktoré už majú na starosti klasifikáciu. Na ňu je vyhradených 1 024 neurónov, takže už máme len dve hodnoty, ktoré sme chceli v úvode rozpoznávať, t. j. či nejde o kačicu a či nejde o žiadny objekt.“
Aj táto téma je súčasťou podujatia Extrapolácie, ktoré sa každoročne organizuje v slovenských mestách tak, že jedno z nich sa stane hlavným mestom. Tým tohoročným je Žilina. Hlavné mesto informatiky na Slovensku je dominantné v prezentácii svojej vlastnej úrovne, svojich možností a schopností, ale aj svojich problémov. Organizuje prezentácie čo najširšieho počtu IT organizácií vo svojom meste a regióne. Podujatia sa zúčastňujú aj ostatné slovenské mestá. Ich zapojenie dokazuje celoslovenskú úroveň Extrapolácií, pričom cieľom je podpora rozvoja IT vo vzdelávaní, výskume a podnikaní na Slovensku.
V termíne od 15. 9. až do 31. 10. 2018 sa konalo množstvo výstav, motivačných prednášok, prezentácií a exkurzií organizácií pôsobiacich v oblasti vzdelávania a výskumu v IT s cieľom motivovať mladých ľudí k štúdiu a práci v tejto oblasti.
Hlavnými cieľmi podujatia Extrapolácie 2018 je prezentovať históriu slovenskej výpočtovej techniky, predstaviť súčasný stav výskumu, štúdia a produkcie v informatike a IT a hovoriť o víziách v blízkej budúcnosti, motivovať mladých ľudí k štúdiu a práci v oblasti IT, pokračovať vo vytvorenej tradícii odborných a vedecko-popularizačných podujatí na tému „Informatika – naša minulosť aj budúcnosť“ (Košice 2015, Bratislava 2016, Banská Bystrica 2017) a rozvíjať diskusie o informatike vo všetkých jej dimenziách a vplyvoch na spoločnosť.
Záštitu nad podujatím prevzali ministerka školstva, vedy, výskumu a školstva SR JUDr. Mgr. Martina Lubyová, PhD., predsedníčka Žilinského samosprávneho kraja Ing. Erika Jurinová, primátor mesta Žilina Ing. Igor Choma a rektor Žilinskej univerzity v Žiline prof. Ing. Jozef Jandačka, PhD.
Garantmi a partnermi sú okrem Žilinskej univerzity v Žiline aj Ústav informatiky SAV, združenie Z@ICT, Technická univerzita v Košiciach a Slovenská spoločnosť aplikovanej kybernetiky a informatiky, Univerzita Mateja Bela v Banskej Bystrici.
Podujatia sa zúčastňujú aj ostatné slovenské mestá ako Košice, Bratislava a Banská Bystrica, v ktorých sa uskutočnia mnohé motivačné prednášky, prezentácie, exkurzie a workshopy organizácií pôsobiacich v oblasti vzdelávania a výskumu v IT. Ich zapojenie dokazuje celoslovenskú úroveň Extrapolácií.
Informačný a foto zdroj:
https://www.youtube.com/watch?v=Itp13IKrIug
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ