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
Распутать кавказский узел Распутать кавказский узел

Армения и Азербайджан приближаются к развязке в затяжном поствоенном напряжении

Эксперт
Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета? Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета?

Какой мощности нужна солнечная буря, чтобы вырубить всю Сеть на Земле

ТехИнсайдер
Почему не нужно искать во всем светлую сторону: две причины Почему не нужно искать во всем светлую сторону: две причины

Объясняем, почему не стоит навязчиво искать во всем хорошую сторону

Psychologies
В чем польза квашеной капусты: 6 фактов о величайшей из закусок В чем польза квашеной капусты: 6 фактов о величайшей из закусок

Подвергшаяся ферментации капуста — удивительное биохимическое явление

Maxim
Выбросить нельзя использовать Выбросить нельзя использовать

Как снизить объемы уничтожения просроченных продуктов питания

Агроинвестор
Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой

Ирина Одоевцева — мемуаристка, воссоздавшая повседневность Серебряного века

Forbes
Поколения X, Y, Z: как нам ужиться друг с другом — изучите особенности разных возрастов Поколения X, Y, Z: как нам ужиться друг с другом — изучите особенности разных возрастов

Что нам делать, чтобы избежать конфликта поколений?

Psychologies
Осторожно: чеснок! Как любимая приправа может вам навредить Осторожно: чеснок! Как любимая приправа может вам навредить

Чеснок обладает множеством полезных свойств для здоровья, но есть нюансы

ТехИнсайдер
Почему на Руси боялись покойников: ответ на этот вопрос объясняет странные ритуалы древнерусских людей Почему на Руси боялись покойников: ответ на этот вопрос объясняет странные ритуалы древнерусских людей

Древнерусские люди с осторожностью относились к покойникам

ТехИнсайдер
Директор фонда «Свет в руках» о младенческой смертности и брошенных родителях Директор фонда «Свет в руках» о младенческой смертности и брошенных родителях

Руководитель фонда «Свет в руках» — как родители переживают потерю

Forbes
Как работает катапультируемое кресло в самолете Как работает катапультируемое кресло в самолете

С ростом скоростей катапульта превратилась в настоящий шедевр технической мысли

Maxim
Доставка денег до производства. Недорого Доставка денег до производства. Недорого

Число заявок от производственного бизнеса в ФРП выросло в два раза

Эксперт
Инструкция для брошенных: как перестать плакать и начать жить Инструкция для брошенных: как перестать плакать и начать жить

Почему некоторые союзы обречены и чем может быть полезен болезненный разрыв

Psychologies
Ника Гаркалина: Ника Гаркалина:

Дочь Валерия Гаркалина вспоминает об отце

Караван историй
Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи? Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи?

Есть ли способы избавиться от запашка и продлить срок службы вашей машинки?

ТехИнсайдер
Отложенное родительство: как заморозить сперму и яйцеклетки до лучших времен Отложенное родительство: как заморозить сперму и яйцеклетки до лучших времен

Что надо знать людям, которые хотят или вынуждены отложить родительство

Правила жизни
Перестань себя ненавидеть: как достичь настоящего принятия своего тела Перестань себя ненавидеть: как достичь настоящего принятия своего тела

Как прийти в желаемую форму с помощью любви к себе — в книге «Пищевой монстр»

Psychologies
Натуральная и экокосметика – в чем разница? Натуральная и экокосметика – в чем разница?

«Зеленая» тема перекочевала из модной тенденции в особый образ жизни

Лиза
Правило чайной ложки Правило чайной ложки

Переборщив с косметикой, легко создать себе неприятности

Добрые советы
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
Атмосферный роман Керри Мейер «Книжный на левом берегу Сены» о литературном Париже XX века Атмосферный роман Керри Мейер «Книжный на левом берегу Сены» о литературном Париже XX века

Отрывок из романа Керри Мейер о послевоенном Париже 1919 года

СНОБ
Режим повышенной готовности: как справиться с тревогой от чрезмерной бдительности Режим повышенной готовности: как справиться с тревогой от чрезмерной бдительности

Что делать, если при виде полицейских у метро у вас начинается паника

Psychologies
Женская лига: как самые богатые владелицы команд меняют американский футбол Женская лига: как самые богатые владелицы команд меняют американский футбол

Как женский взгляд меняет американскую футбольную лигу

Forbes
Либидо, память тела и внутренние установки Либидо, память тела и внутренние установки

Как психика делает секс болезненным

Добрые советы
«У китайцев есть ощущение, что западному миру их не понять» «У китайцев есть ощущение, что западному миру их не понять»

Китаист Бронислав Виногородский — на каких условиях возможен разворот на Восток?

Правила жизни
Япония Япония

Угрожающая страна дешевых яблок, теплых домов и широко мыслящих красивых людей

Правила жизни
9 книг о нацистской Германии 9 книг о нацистской Германии

Книги, авторы которых пытались осмыслить историю Третьего рейха

СНОБ
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
Мужчина и женщина: друзья или будущие любовники? Мужчина и женщина: друзья или будущие любовники?

Возможна ли дружба между мужчиной и женщиной?

Psychologies
Открыть в приложении