Как устроено компьютерное зрение и насколько велики его возможности

N+1Hi-Tech

Смотри внимательно. Как компьютеры видят мир и зачем это нужно

Сергей Кузнецов

Компьютерное (машинное) зрение можно найти в медицине, сельском хозяйстве, транспорте, индустрии развлечений и много где еще. Эта технология по-прежнему несовершенна, но искусственный интеллект уже сейчас помогает решать задачи, с которыми не справляется человек. Рассказываем, как устроено компьютерное зрение и насколько велики его возможности.

Мы регулярно прибегаем к помощи алгоритмов — например, когда смотрим прогноз погоды, ищем билеты или просто хотим отдохнуть. Это такая же часть нашей жизни, как одежда и обувь, автомобили и смартфоны. Тем не менее искусственный интеллект, так глубоко проникший во все сферы нашей жизни, до сих пор может вызывать недоверие и страх. Этим текстом мы открываем проект «ИИ спешит на помощь», в котором расскажем, на что способны современные технологии с использованием ИИ, где они приносят наибольшую пользу и почему не стоит бояться восстания машин. Материал подготовлен совместно с федеральным проектом «Искусственный интеллект».

История зрения

Первая статья про машинное зрение, «Глаза и уши компьютера» Оливера Селфриджа, была опубликована в 1955 году. Тогда же появились ЭВМ-2 — первые машины, основанные не на электронных лампах, а на полупроводниковых диодах и транзисторах. Это был качественный скачок в технологиях: размеры ЭВМ уменьшились, а их производительность, наоборот, выросла. Немногим ранее появились и первые работы, посвященные искусственному интеллекту, — например, в 1949 году вышла книга физиолога и нейропсихолога Дональда Хебба «Организация поведения», где он описал принципы обучения нейронов.

Машинное зрение — это применение компьютерного зрения в промышленности. Компьютерное и машинное зрение не одно и то же, однако эти термины близки друг к другу. Для простоты далее в тексте мы используем их в одном значении — компьютерного зрения.

К 1958 году искусственный интеллект и машинное зрение пересеклись в одной точке: американский ученый Фрэнк Розенблатт разработал математическую модель восприятия информации мозгом — перцептрон. Два года спустя ее реализовали на машине «Марк-1». Перцептрон стал одной из первых нейросетей, а «Марк-1» — одним из первых нейрокомпьютеров. В 1960–1970-х годах появились первые системы обработки изображений, а американский инженер Лоуренс Робертс сформулировал концепцию машинного построения трехмерных образов объектов. То, что сейчас умеет делать iPhone, всего 60 лет назад существовало лишь как идея на бумаге.

Искусственный интеллект совершенствуется параллельно с прогрессом в сфере обработки данных: чем мощнее процессоры и чем больше данных они могут обработать, тем точнее и быстрее можно получать результат. Поэтому активное развитие машинного зрения началось только в 1990-х годах — тогда были созданы прототипы беспилотного транспорта, зародились системы распознавания лиц, а во всех индустриях наметился интерес к распознаванию изображений. Сейчас технологии компьютерного зрения применяются повсюду — этому способствовало увеличение количества и качества нейросетей, рост вычислительных мощностей компьютеров, а также скорости и пропускной способности цифровых сетей.

Видеть все

Компьютерное зрение тесно связано с искусственным интеллектом и машинным обучением. По сути это возможность машины «видеть» окружающий мир. Само собой, компьютеры видят не так, как человек, но они умеют распознавать визуальную информацию и реагировать на нее. Зрение — не единственный способ получения информации из внешнего мира, но один из самых полных и достоверных.

Простейший пример компьютерного зрения можно найти в смартфоне: когда вы запускаете камеру, машинное зрение позволяет гаджету разобраться, на что вы наводите объектив. Если это человек, смартфон понимает, что необходимо сфокусироваться на лице и, например, включить бьютификатор, а если пейзаж — понизить или повысить экспозицию в зависимости от освещенности. Многие смартфоны умеют и более детально определять сцену, но в основе всех решений лежат похожие алгоритмы: разработчики на большом объеме изображений обучили искусственный интеллект находить совпадения и включать нужный режим.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Жажда успеха: как выжить на пути к поставленным целям Жажда успеха: как выжить на пути к поставленным целям

Как достигнуть цели и при этом не выгореть?

Psychologies
За клиническую точность: почему Анни Эрно получила Нобелевскую премию по литературе За клиническую точность: почему Анни Эрно получила Нобелевскую премию по литературе

Почему награждение Анни Эрно Нобелевской премией — такое важное событие

Forbes
«Рынок будет трансформироваться»: Катя Мухина о глянце, моде и своем новом проекте «Рынок будет трансформироваться»: Катя Мухина о глянце, моде и своем новом проекте

Катя Мухина — о том, почему в России сложно делать печатные журналы

Forbes
Академик Олег Алифанов: Луна, безусловно, должна стать нашим приоритетом Академик Олег Алифанов: Луна, безусловно, должна стать нашим приоритетом

Надо ли людям летать в космос и остаемся ли мы космической державой?

Наука
7 ошибок при использовании духовки, которые портят и выпечку, и плиту 7 ошибок при использовании духовки, которые портят и выпечку, и плиту

Не можешь подружиться с духовкой? Проверь, не совершаешь ли ты эти ошибки

Лиза
Новые древние: карликовый титанозавр, длинношеий серпентизухопс и гигантская выдра Новые древние: карликовый титанозавр, длинношеий серпентизухопс и гигантская выдра

Бог из тумана, затаившийся зауроподоморф и другие новые доисторические существа

N+1
Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов

Хочешь, чтобы ногти росли быстрее и выглядели здоровыми?

VOICE
Запутанная история: как на самом деле познакомились принц Чарльз и Диана Спенсер Запутанная история: как на самом деле познакомились принц Чарльз и Диана Спенсер

Как вообще леди Ди стала частью фирмы? Разбираемся!

VOICE
Азиатские сообщества в Москве Азиатские сообщества в Москве

Азиатские коммьюнити: быт, страх и надежды их представителей

Правила жизни
Космос в кармане: как спутники помогают развивать потребительские сервисы Космос в кармане: как спутники помогают развивать потребительские сервисы

Почему прогресс цифрового мира неотделим от прогресса орбитальных группировок

Forbes
Мужчина по совету психотерапевта завел дома 300 тарантулов Мужчина по совету психотерапевта завел дома 300 тарантулов

Пауки помогают справиться с психическими сложностями: личная история

ТехИнсайдер
Налог на новую географию Налог на новую географию

В какую сумму обойдется экспортерам углеродная нагрузка от «поворота на Восток»

РБК
Чудо-укол: можно ли похудеть с помощью лекарства от диабета? Чудо-укол: можно ли похудеть с помощью лекарства от диабета?

Правда ли «волшебные уколы» помогут расстаться с лишними килограммами?

Правила жизни
Еще чашечку? Еще чашечку?

Признаки того, что у тебя зависимость от кофеина

Лиза
Что «Вояджеры» обнаружили за пределами Солнечной системы: открытие, поразившее ученых Что «Вояджеры» обнаружили за пределами Солнечной системы: открытие, поразившее ученых

Миссия «Вояджера» еще не завершена — он продолжает делать удивительные открытия

ТехИнсайдер
Со страшной женской силой Со страшной женской силой

Чем Безумная Грета Брейгеля напугала ад

Weekend

Как появились выражение "сморозил глупость" и слово "ерунда"?

ТехИнсайдер
«Жить — можно»: что делать, если вы страдаете биполярным расстройством «Жить — можно»: что делать, если вы страдаете биполярным расстройством

Что такое «биполярка» и почему шизофрения больше не приговор?

Psychologies
Солнечное затмение: формы, частота, факты Солнечное затмение: формы, частота, факты

Почему происходит солнечное затмение?

ТехИнсайдер
Крушение «Белого корабля» Крушение «Белого корабля»

Тайны династического кризиса в Англии

Вокруг света
Как поставить пароль на компьютер: несколько способов для разных ОС Как поставить пароль на компьютер: несколько способов для разных ОС

Как поставить пароль на компьютер с разными версиями Windows

CHIP
«В те поры война была» «В те поры война была»

Как литературные герои уходили на фронт

Weekend
Как работает катапультируемое кресло в самолете Как работает катапультируемое кресло в самолете

С ростом скоростей катапульта превратилась в настоящий шедевр технической мысли

Maxim
5 самых абсурдных теорий заговора про знаменитостей. Часть II 5 самых абсурдных теорий заговора про знаменитостей. Часть II

Что масоны и рептилоиды скрывают о наших кумирах?

Maxim
Воскресная хандра: почему мы грустим в выходные Воскресная хандра: почему мы грустим в выходные

Почему окончание выходных всегда погружает нас в уныние и мрачные мысли

Psychologies
«За что меня били? За что жали?»: как умирали великие русские писатели «За что меня били? За что жали?»: как умирали великие русские писатели

Коллекция драматических финалов русских писателей

Maxim
Зрение село! Зрение село!

Чтобы сохранить ребенку зрение, заботиться о его глазах нужно как можно раньше

Лиза
От ракушки на макушке до брейдов: 5 стильных и простых причесок для кудрявых волос От ракушки на макушке до брейдов: 5 стильных и простых причесок для кудрявых волос

Красивые и простые варианты причесок для обладательниц кудрявых волос

VOICE
Ложь, на место Ложь, на место

Мы живем в мире, отравленном ложью

Men Today
Почему с возрастом детям трудно засыпать днем? Отвечают ученые! Почему с возрастом детям трудно засыпать днем? Отвечают ученые!

Наш сон зависит не от возраста или усталости, а от развития мозга

ТехИнсайдер
Открыть в приложении