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
Пострадавший похож на лук: как реабилитируют диких животных после жестокого обращения Пострадавший похож на лук: как реабилитируют диких животных после жестокого обращения

Отрывок из книги «Годы с пумой» — о том, как большие кошки преодолевают тревогу

Forbes
Объем эндокрана и размер моляров связали с темпами внутриутробного роста гоминид Объем эндокрана и размер моляров связали с темпами внутриутробного роста гоминид

Темпы пренатального роста у гоминид увеличились за последние шесть миллионов лет

N+1
5 увлекательных комиксов и графических романов 5 увлекательных комиксов и графических романов

Кто сказал, что комиксы и графические романы — только для детей и подростков?

Maxim
От кубиков льда до перекиси водорода. 10 мифов по уходу за кожей, которые пора развенчать От кубиков льда до перекиси водорода. 10 мифов по уходу за кожей, которые пора развенчать

10 пунктов ухода за кожей, которые ты, скорее всего, делаешь неправильно

Лиза
5 признаков несерьезных отношений — проверьте вашу пару 5 признаков несерьезных отношений — проверьте вашу пару

Как понять, какое будущее ждет вашу пару?

Psychologies
Тула. Cтаринная, сладкая, музыкальная и оружейная Тула. Cтаринная, сладкая, музыкальная и оружейная

Тула занимает верхние строки в рейтингах путешествий на осенние выходные

Лиза
Он облил ее кислотой, она вышла за него замуж: очень странная история любви Он облил ее кислотой, она вышла за него замуж: очень странная история любви

«Если ты не будешь моей, то и другому не достанешься»

VOICE
Гештальт должен быть закрыт: что это значит Гештальт должен быть закрыт: что это значит

Мало кто понимает, в чем суть метода гештальт-терапии. Сейчас объясним!

Psychologies
Затерянный мир Затерянный мир

Хроника мира без людей Ксении Хаунд

Men Today
Солнечное затмение: формы, частота, факты Солнечное затмение: формы, частота, факты

Почему происходит солнечное затмение?

ТехИнсайдер
Зёрна в хлебе Зёрна в хлебе

В России с самых давних времён любили вкус ржаного хлеба

Наука и жизнь
«Инопланетянин» с болота Целау «Инопланетянин» с болота Целау

Каждая капля воды населена своими специфическими существами

Наука и жизнь
«Верим в лучшее, готовимся к худшему»: как изменилось положение женщин в компаниях «Верим в лучшее, готовимся к худшему»: как изменилось положение женщин в компаниях

Как мобилизация повлияла на работу женщин?

Forbes
Как растянуть шерстяную вещь, которая села после стирки: простое решение сложной проблемы Как растянуть шерстяную вещь, которая села после стирки: простое решение сложной проблемы

Что делать, если после стирки ваша шерстяная вещь стала меньше?

ТехИнсайдер
Любовь лечит или калечит? Почему мы причиняет боль тем, кого любим Любовь лечит или калечит? Почему мы причиняет боль тем, кого любим

Мнение о том, что любовь причиняет страдания, это, к сожалению, факт

ТехИнсайдер
10 русских кумиров иностранных знаменитостей 10 русских кумиров иностранных знаменитостей

Кто из европейских знаменитостей любил русских культурных деятелей?

Maxim
Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста

Как определить начало кризиса среднего возраста?

Psychologies
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
Лучшие закуски к пиву: вобла, чипсы и все-все-все Лучшие закуски к пиву: вобла, чипсы и все-все-все

Чем все любят закусывать пиво

Maxim
Колесо фортуны Колесо фортуны

Как продать автомобиль и законно не платить налог

Лиза
На свою голову: правда и мифы о пересадке волос На свою голову: правда и мифы о пересадке волос

Самая достоверная информация о трансплантации волос

Правила жизни
Зачем нужен ирригатор и можно ли им заменить зубную щетку? Зачем нужен ирригатор и можно ли им заменить зубную щетку?

Чтобы поддерживать чистоту полости рта, зубной щетки и зубной пасты недостаточно

Maxim
«Это проходит по категории смешного, но это совсем не смешно» «Это проходит по категории смешного, но это совсем не смешно»

Как происходит слияние госсмеха и госстраха

Weekend
Не курить! Как избавиться от запаха табака в доме Не курить! Как избавиться от запаха табака в доме

Запах дыма может сохраняться в течение очень долгого времени

ТехИнсайдер
Фотокатализ помог получить нитрилы электрохимически Фотокатализ помог получить нитрилы электрохимически

Разработан метод введения цианогруппы в бензильное положение молекул

N+1
Николай Коновалов: «Важный фактор в лечении грыжи диска – время. Боль может пройти сама по себе» Николай Коновалов: «Важный фактор в лечении грыжи диска – время. Боль может пройти сама по себе»

Боль в спине или шее – очень распространённая проблема. Как от нее избавиться?

Здоровье
С заботой о сердце С заботой о сердце

Программа минимум, которая поможет сохранить сердце здоровым

Добрые советы
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
«Мужской климакс: бывает ли он на самом деле?» «Мужской климакс: бывает ли он на самом деле?»

Существует ли мужской климакс или это все-таки просто болтовня?

Psychologies
Открыть в приложении