W naszym świecie tzn. ludzi, różnych relacji, sieci teleinformatycznych i maszyn obliczeniowej różnej skali na co dzień tworzymy szczególny rodzaj zjawisk: przyczynowo - skutkowe. Jest to zgodne z ogólnie przyjętą logiką, że zdarzenie lub działanie niesie za sobą skutki działa, czy też efekty. Tutaj dochodzimy do pewnego faktu: jeśli chcielibyśmy wyszkolić sztuczną inteligencję z dostrzegania tak specyficznej logiki, w której to na co dzień działamy my ludzie, droga jeszcze daleka.
Posiłkując się różnymi artykułami naukowi warto dodać, że puki sztuczna inteligencja nie będzie zbyt mądra, jeśli komputery nie pojmą przyczyny i skutku, możemy zapomnieć na długo, że użyjemy AI jako potężnego wsparcia w dziedzinie życia ludzi. Dlaczego, bo z pojęciem przyczyny i skutku mają problem nawet ludzie :-), więc skoro nie jesteśmy w stanie dokonać zapisu numerycznego/macierzowego tego zjawiska, maszyny liczące nie zastąpią intuicji, kolektywnej inteligencji i powszechnie nauczanej logiki.
Nauce zwanej informatyka wystarczyła niecałą dekada, aby komputery stały się wyjątkowo dobre w diagnozowaniu chorób, tłumaczeniu języków i transkrypcji mowy, podpowiadaniu trendów, wsparciu w kilku procentach naszych zawodów. Maszyny liczące mogą ograć ludzi w skomplikowanych grach strategicznych, tworzyć fotorealistyczne obrazy i sugerować przydatne odpowiedzi na wiadomości e-mail. Mogą rysować obrazki i generować teksty, mogą też podstawiać mowę jednego człowieka do mimiki innego.
Jednak pomimo tylu niesamowitych i imponujących osiągnięć sztuczna inteligencja ma rażące słabości.
Systemy uczenia maszynowego mogą zostać oszukane lub zdezorientowane sytuacjami, w których wcześniej nie były szkolone. Autonomiczny samochód zostaje zdezorientowany przez scenariusz, z którym ludzki kierowca mógłby sobie łatwo poradzić i wybrnąć z niego w ułamku sekund. System AI z trudem przeszkolony do wykonywania jednego zadania (powiedzmy, identyfikacja psów) musi zostać ponownie nauczony, aby robić coś innego (identyfikowanie koni). Podczas tego procesu może stracić część swojej bazy wiedzy, jaką posiadał w pierwotnym zadaniu. Informatycy nazywają ten problem „katastrofalnym zapominaniem”.
Te niedociągnięcia mają coś wspólnego: istnieją, ponieważ systemy AI nie rozumieją związku przyczynowego. Widzą, że niektóre zdarzenia są powiązane z innymi, ale nie ustalają, które rzeczy bezpośrednio powodują inne. To tak, jakbyś wiedział, że obecność chmur wiąże się z deszczem, ale nie wiedziałbyś, że właśnie dzięki chmurom deszcz w ogóle może spaść.
Zrozumienie przyczyny i skutku jest dużym aspektem tego, co nazywamy zdrowym rozsądkiem, i jest to obszar, w którym systemy AI „nie mają pojęcia”, mówią naukowcy t.j. Elias Bareinboim.
Pomysły naukowcóœ to np: przekazanie badaniom nad sztuczną inteligencją spostrzeżeń ze stosunkowo nowej nauki o przyczynowości, dziedzinie ukształtowanej w ogromnym stopniu przez Judeę Pearl, zdobywcę nagrody Turinga.
Jak to opisują w/w naukowcy Bareinboim i Pearl, zdolność AI do wykrycia korelacji - np. daktu, że chmury zwiększają prawdopodobieństwo deszczu - jest jedynie najprostszym poziomem przyczynowego rozumowania. To wystarczy, aby w ostatnim dziesięcioleciu rozwinąć technikę sztucznej inteligencji znaną jako głębokie uczenie się - Deep Learning.
Biorąc pod uwagę dużą ilość danych o znanych sytuacjach, ta metoda może prowadzić do bardzo dobrych prognoz. Komputer może obliczyć prawdopodobieństwo, że pacjent z pewnymi objawami ma określoną chorobę, ponieważ nauczył się, jak często tysiące, a nawet miliony innych osób z tymi samymi objawami cierpiały na tę chorobę. To zdecydowanie może wspierać nas w jednej dziedzinie i klasyfikacji jednej, konkretnej choroby, ale diagnozowanie nie jest banalną klasyfikacją.
Istnieje jednak rosnąca zgoda co do tego, że postęp w sztucznej inteligencji utknie w martwym punkcie, jeśli komputery nie będą w stanie lepiej radzić sobie z przyczyną. Gdyby maszyny mogły zrozumieć, że pewne rzeczy prowadzą do innych rzeczy, nie musiałyby cały czas uczyć się wszystkiego od nowa - mogłyby wziąć to, czego się nauczyły w jednej dziedzinie i zastosować to w innej. A gdyby maszyny mogły kierować się zdrowym rozsądkiem, moglibyśmy zaufać im, by podejmowali działania samodzielnie, wiedząc, że prawdopodobnie nie popełnią głupich błędów.
Dzisiejsza sztuczna inteligencja ma jedynie ograniczoną zdolność wnioskowania o wynikach danej akcji. W uczeniu się przez wzmocnienie, technice Reinforcement Learning, która pozwoliła maszynom opanować gry takie jak szachy i Go, system wykorzystuje rozległe próby i błędy, aby rozpoznać, które ruchy zasadniczo spowodują, że wygrają. Ale to podejście nie działa w bardziej chaotycznych ustawieniach w prawdziwym świecie. Nie pozostawia nawet maszyny z ogólnym zrozumieniem, w jaki sposób może grać w inne gry.
Jeszcze wyższym poziomem myślenia przyczynowego byłaby zdolność rozumowania, dlaczego tak się stało, i zadawania pytań "co się stanie jeśli?". Pacjent umiera podczas badania klinicznego: czy to wina medycyny eksperymentalnej czy coś innego? Spadają wyniki testów szkolnych: jakie zmiany zasad najbardziej je poprawiłyby? Tego rodzaju rozumowanie znacznie wykracza poza obecne możliwości sztucznej inteligencji.
Tego sposobu myślenia chcemy nauczyć maszyny, ale okazuje się, że dziedzina życia ludzi nie jest uproszczona do kilkunastu powiązań a do milionów prawdopodobnych powiązań. To dzięki logice i tzw. intuicji potrafimy działać skutecznie, dobrowolnie, zgodnie z naszymi zasadami życia. To jest zagadka dla sztucznej inteligencji i moim zdaniem kwestią czasu jest poznanie nowego kernela matematycznego, w których zachowanie ludzi poddaje się modelowaniu. Jeśli stworzymy dedykowaną dziedzinę, która być może będzie kolejną odnogą informatyki i psychologii, cybernetyki oraz kilku innych, będziemy w stanie kiedyś współdzielić ziemię z nowymi bytami AI.
Ciekawe linki:
- https://www.artefakt.pl/blog/seo/algorytm-google-reinforcement-learning
- https://xbpeng.github.io/projects/Robotic_Imitation/ + https://arxiv.org/pdf/2004.00784.pdf
- https://landing.ai/landing-ai-creates-an-ai-tool-to-help-customers-monitor-social-distancing-in-the-workplace/
- https://blog.edrone.me/pl/co-to-jest-deep-learning-i-jak-mozemy-go-wykorzystac/ + https://www.youtube.com/watch?v=6M5VXKLf4D4
- https://www.technologyreview.com/2020/02/19/868178/what-ai-still-cant-do/
25 stycznia 2020
My Open source - visual learning generator - skrypt w Python generujący szablony PDF A4
W ramach serii "My Open Source" chciałbym przedstawić Wam mój nieskomplikowany skrypt do wsparcia nauki czytania dla dzieci i młodzieży, u których zalecane są ćwiczenia pracy z tekstem w celu poprawienia prędkości czytania. Koncept jest od dawna znany i potwierdzony w alternatywnych metodykach wsparcia prędkości nauki czytania u dzieci. Jeśli macie takie wyzwania ze swoimi dziećmi, zachęcam do codziennych ćwiczeń i motywowania dzieci do sprawniejszego czytania. W świecie informacji, to jak szybko przyswajamy wiedzę determinuje nasz byt, przetrwanie oraz niejednokrotnie jakość życia :-)
Co daje nam ten kawałek kodu - generuje plik PDF, który możemy wydrukować na kartce A4, aby dziecko wykonało ćwiczenia.
Idea wsparcia pracy z tekstem w metodzie visual learning jest na tyle banalna, że dziecko wśród wygenerowanych wyrazów musi znajdować kolejne litery alfabetu i zakreślać je długopisem podczas przeglądania tekstów.
Poniżej ćwiczenia zapisujemy czas pracy nad akapitem tekstu i liczymy na to, że czas ten będzie po kilku tygodniach pracy zmniejszał się.
Oto taki dokument A4 jako PDF generuje program do wsparcia visual learning napisany w języku programowania w Python:
Motywacją utworzenia tego kawałka praktycznego generatora była możliwość generowania przez innych potrzebujących takich arkuszy PDF A4 do wsparcia nauki czytania swojego dziecka.
https://github.com/bieli/visual-learning-generator
Jeśli zastosowaliście i chcecie przedyskutować wyniki/postępy komentujcie poniżej. Mam przejściowe doświadczenie z tym narzędziem.
...
Co daje nam ten kawałek kodu - generuje plik PDF, który możemy wydrukować na kartce A4, aby dziecko wykonało ćwiczenia.
Idea wsparcia pracy z tekstem w metodzie visual learning jest na tyle banalna, że dziecko wśród wygenerowanych wyrazów musi znajdować kolejne litery alfabetu i zakreślać je długopisem podczas przeglądania tekstów.
Poniżej ćwiczenia zapisujemy czas pracy nad akapitem tekstu i liczymy na to, że czas ten będzie po kilku tygodniach pracy zmniejszał się.
Oto taki dokument A4 jako PDF generuje program do wsparcia visual learning napisany w języku programowania w Python:
Motywacją utworzenia tego kawałka praktycznego generatora była możliwość generowania przez innych potrzebujących takich arkuszy PDF A4 do wsparcia nauki czytania swojego dziecka.
https://github.com/bieli/visual-learning-generator
Jeśli zastosowaliście i chcecie przedyskutować wyniki/postępy komentujcie poniżej. Mam przejściowe doświadczenie z tym narzędziem.
...
22 czerwca 2019
Najważniejsze typy czujników używane w Internecie Rzeczy - IoT
IoT, to zdecydowanie najgorętsze hasło technologiczne ostatnich lat. Idea Internet of Things polega na gromadzeniu, udostępnianiu i analizowaniu danych oraz tworzeniu z nich wartości. Wszystko pięknie, ale nawet najbardziej wydumany system dzisiaj bez wnioskowania wiedzy z danych (podejmowania decyzji i wykonywania algorytmów w środowisku rzeczywistym) stanowi bezużyteczną stertę technologiczną.
Stąd też bardzo duże znaczenie mają czujniki i elementy wykonawcze w Internecie Przedmiotów (IoT), które umożliwiają mu pobieranie danych ze świata i działanie w ramach jego środowiska.
Internet przedmiotów składa się z kilku warstw technologii, które umożliwiają zwykłym rzeczom udostępnianie danych, które gromadzą przez Internet, aby ostatecznie zapewnić inteligencję, autonomiczne działanie i wartość, które w dużej mierze zależą od jakości samych danych. Dlatego czujniki i urządzenia wykonawcze są nieodzowną częścią stosu technologicznego IoT i czynnikiem decydującym o rozwoju każdego systemu IoT.
Stąd też bardzo duże znaczenie mają czujniki i elementy wykonawcze w Internecie Przedmiotów (IoT), które umożliwiają mu pobieranie danych ze świata i działanie w ramach jego środowiska.
Znaczenie sensorów IoT i elementów wykonawczych w Internecie Rzeczy
Czujniki i elementy wykonawcze są ważne dla Internetu Rzeczy, ale czym one są?
Czujnik, zwany także przetwornikiem, to urządzenie, którego zadaniem jest wykrywanie zdarzeń lub zmian w jego bezpośrednim otoczeniu i przekształcanie tych zjawisk fizycznych (takich jak temperatura, światło, wilgotność powietrza, ruch, obecność substancji chemicznych i wiele innych) w impulsy elektryczne które następnie można w znaczący sposób interpretować. Z drugiej strony siłownik można postrzegać jako narzędzie działające odwrotnie niż czujnik. Interpretując impulsy elektryczne wysyłane z układu sterowania i przekształcając je w ruch mechaniczny, w rzeczywistości wprowadza zmiany w jego fizycznym otoczeniu za pomocą szeregu prostych czynności, w tym między innymi otwierania i zamykania zaworów, zmiany pozycji innych urządzeń lub kąt, aktywowanie ich lub emitowanie dźwięków lub światła. Mówiąc prościej, siłownik nazywany jest „napędem”.
Podczas gdy zwykłe czujniki elektryczne i siłowniki istnieją od dziesięcioleci i są wszechobecne we współczesnych zastosowaniach przemysłowych, pojawienie się Internetu przedmiotów otworzyło zupełnie nowe możliwości zastosowania czujników IoT nie tylko w sektorze przemysłowym, ale także w dziedzina użytku komercyjnego i domowego. Jako niezbędny czynnik IoT czujniki i urządzenia uruchamiające pomagają monitorować, kontrolować i usprawniać operacje w prawie każdym sektorze, od inteligentnych pojazdów po ochronę lasów deszczowych. Internet rzeczy zrewolucjonizował sposób ich stosowania i rozszerzył zakres ich zastosowania, dzięki czemu czujniki działają w potężnym, opartym na chmurze oprogramowaniu analitycznym do opracowywania inteligentnych rozwiązań dla maszyn, ludzi i środowiska.
Biorąc powyższe pod uwagę, nie ma wątpliwości, że aby utrzymać szybką ewolucję, której doświadcza, Internet Rzeczy potrzebuje coraz bardziej wydajnych (a najlepiej tanich) rozwiązań czujnikowych. Niezawodny system czujników i urządzeń wykonawczych stanowi podstawę każdego udanego inteligentnego wdrożenia, dlatego konieczne jest, aby zdawać sobie sprawę z rodzajów dostępnych rozwiązań czujników IoT. Przyjrzyjmy się najpopularniejszym typom czujników używanych w IoT.
Czujniki mogą być albo samodzielnymi urządzeniami, albo wbudowane w zwykłe obiekty lub maszyny, aby uczynić je inteligentnymi, i można je podzielić na kategorie pod względem zjawiska fizycznego, które mają być mierzone. Poniższa lista zawiera przegląd niektórych typów czujników najczęściej stosowanych w IoT.
Czujniki IoT wilgoci
Siłowniki, jak sama nazwa wskazuje, mogą działać w swoim bezpośrednim środowisku, aby umożliwić poprawne działanie maszyn lub urządzeń, w które są wbudowane. Choć są małe, rzadko są widoczne podczas pracy, ale efekty ich pracy można odczuć w pojazdach, maszynach przemysłowych lub innym sprzęcie elektronicznym wykorzystującym technologie automatyzacji. Można je podzielić na cztery główne kategorie w zależności od modelu konstrukcji i roli, jaką odgrywają w określonym środowisku Internetu Rzeczy:
Czujniki IoT to mały, pozornie nieistotny sprzęt, który przekazuje dane do systemów IoT, które są prawdziwą tkaniną, na której zbudowana jest inteligencja maszyny. Z drugiej strony siłowniki stanowią (dosłownie!) siłę napędową każdego inteligentnego przedsiębiorstwa. W obu przypadkach Internet przedmiotów interesuje nie tylko to, co wyczuwają i jak działają, ale także rzeczy, które pozwalają nam robić szybciej i lepiej.
Biorąc powyższe pod uwagę, nie ma wątpliwości, że aby utrzymać szybką ewolucję, której doświadcza, Internet Rzeczy potrzebuje coraz bardziej wydajnych (a najlepiej tanich) rozwiązań czujnikowych. Niezawodny system czujników i urządzeń wykonawczych stanowi podstawę każdego udanego inteligentnego wdrożenia, dlatego konieczne jest, aby zdawać sobie sprawę z rodzajów dostępnych rozwiązań czujników IoT. Przyjrzyjmy się najpopularniejszym typom czujników używanych w IoT.
Rodzaje czujników IoT
Czujniki mogą być albo samodzielnymi urządzeniami, albo wbudowane w zwykłe obiekty lub maszyny, aby uczynić je inteligentnymi, i można je podzielić na kategorie pod względem zjawiska fizycznego, które mają być mierzone. Poniższa lista zawiera przegląd niektórych typów czujników najczęściej stosowanych w IoT.
Czujniki temperatury
Ten najbardziej podstawowy typ czujnika znajduje zastosowanie w każdym rodzaju zastosowania Internetu Rzeczy, w którym niezbędne jest śledzenie warunków termicznych powietrza, środowiska pracy, maszyn lub innych obiektów. Czujniki temperatury są szczególnie przydatne w zakładach produkcyjnych, magazynach, systemach raportowania pogody i rolnictwie, gdzie temperatura gleby jest monitorowana, aby zapewnić zrównoważony i maksymalny wzrost.
Czujniki IoT wilgoci
Choć ich najbardziej oczywiste i powszechne zastosowanie znajduje się w stacjach meteorologicznych do raportowania i prognozowania pogody, dość zaskakujące jest to, że czujniki wilgotności i wilgotności są również szeroko stosowane w rolnictwie, monitorowaniu środowiska, łańcuchu dostaw żywności, HVAC i monitorowaniu zdrowia.
Lekkie czujniki IoT
W zależności od natężenia światła otoczenia inteligentne telewizory, telefony komórkowe lub ekrany komputerowe mogą regulować jasność dzięki czujnikom światła, jednak czujniki do wykrywania światła otoczenia są nie tylko powszechne w elektronice użytkowej, ale także w aplikacjach inteligentnego miasta. Są coraz częściej stosowane do dostosowania oświetlenia ulicznego lub oświetlenia miejskiego w celu zwiększenia oszczędności.Akustyczne i akustyczne czujniki IoT
Inteligentne czujniki akustyczne pozwalają monitorować poziom hałasu w danym otoczeniu. Będąc w stanie mierzyć i dostarczać dane, które pomagają zapobiegać zanieczyszczeniu hałasem, akustyczne czujniki IoT zyskują popularność w rozwiązaniach inteligentnych miast.Czujniki IoT poziomu wody
Aby zapobiec klęskom żywiołowym, dane gromadzone przez czujniki monitorujące poziom wody mogą być wykorzystywane w systemach ostrzegania przed powodzią do analiz i prognoz. Oprócz ochrony środowiska czujnik ten znajduje zastosowanie w różnych aplikacjach przemysłowych do kontroli i optymalizacji procesów produkcyjnych.Czujniki IoT obecności i bliskości
Emitując elektromagnetyczną wiązkę promieniowania, ten typ czujnika jest w stanie wykryć obecność obiektu docelowego i określić odległość, która dzieli oba te obiekty. Dzięki wysokiej niezawodności i długiej żywotności nie dziwi fakt, że szybko dotarli do tak wielu sektorów Internetu Rzeczy, takich jak inteligentne samochody, robotyka, produkcja, maszyny, lotnictwo, a nawet inteligentne rozwiązania parkingowe.Czujniki ruchu IoT
System inteligentnego budynku jest prawdopodobnie najbardziej banalną aplikacją IoT dla czujnika ruchu, jaką można sobie wyobrazić. Chociaż ta oczywistość jest w dużej mierze prawdziwa, oprócz pomagania w monitorowaniu prywatnych lub publicznych przestrzeni przed włamaniem i włamaniem, zastosowanie czujników ruchu obejmuje także rozwiązania do zarządzania energią, inteligentne kamery, urządzenia automatyczne i wiele innych.Żyroskopowe czujniki IoT
Zadaniem tego rodzaju czujnika jest wykrywanie obrotu i pomiar prędkości kątowej, co czyni go idealnym do systemów nawigacyjnych, robotyki, elektroniki użytkowej i procesów produkcyjnych obejmujących obrót. W celu codziennej aplikacji IoT czujniki żyroskopowe są coraz częściej instalowane w urządzeniach IoT używanych przez sportowców do dokładnych pomiarów ruchów ciała w celu analizy i poprawy wyników sportowych.Chemiczne czujniki IoT
Czujniki wykrywające związki chemiczne (ciała stałe, ciecze i gazy) są niezbędnymi elementami w przemysłowych systemach bezpieczeństwa, rozwiązaniach w zakresie ochrony środowiska i, co oczywiste, badaniach naukowych. Co więcej, zdobyli już wsparcie w zakresie monitorowania jakości powietrza wspieranego przez Internet Rzeczy, który pomaga miastom i stanom w walce ze szkodliwym wpływem zanieczyszczenia powietrza i wody.Czujniki IoT obrazu
Przetwarzając dane optyczne na impulsy elektryczne, czujnik obrazu umożliwia podłączonemu obiektowi oglądanie otaczającego go środowiska i działanie na nim z wykorzystaniem inteligencji uzyskanej z analizy dostarczonych danych. Czujniki obrazu są używane, gdy zachodzi potrzeba, aby inteligentne urządzenie „zobaczyło” swoje bezpośrednie otoczenie, w tym inteligentne pojazdy, systemy bezpieczeństwa, sprzęt wojskowy, taki jak radary i sonary, urządzenia do obrazowania medycznego i oczywiście aparaty cyfrowe.Typy siłowników IoT
Siłowniki liniowe
Służą do umożliwienia ruchu obiektu lub elementu w linii prostej.
Silniki
Umożliwiają precyzyjne ruchy obrotowe elementów urządzenia lub całych obiektów.
Ta kategoria obejmuje siłowniki elektromagnesowe do obsługi przełączników mocy w lampach, grzejnikach, a nawet inteligentnych pojazdach.
Elektrozawory
Najczęściej stosowane w sprzęcie AGD jako część mechanizmów blokujących lub wyzwalających, działają również jako sterowniki w systemach monitorowania wycieków gazu i wody na bazie Internetu Rzeczy.
Subskrybuj:
Posty (Atom)
















