i

Aktuální číslo:

2024/6

Téma měsíce:

Éčka

Obálka čísla

Co a jak vidí počítače

 |  30. 10. 2023
 |  Vesmír 102, 620, 2023/11

Letošní Cenu Neuron pro nadějné vědce v oboru computer science získala Zuzana Kúkelová z katedry kybernetiky na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze. Učí počítače vidět. Její algoritmy slouží v autonomních vozidlech, v systémech rozšířené reality i při konstrukci 3D modelů.

Původně jste studovala počítačovou grafiku, až později jste se přeorientovala na počítačové vidění. Jaký je mezi těmito výzkumnými oblastmi vztah? — Počítačové vidění je v podstatě inverzní problém k počítačové grafice. Ta se zabývá vytvářením obrázků: máme nějakou reprezentaci objektu, model světa, a snažíme se podle něj vykreslit obrázek tak, aby vypadal jako realistická fotografie nebo skutečný objekt, a to i s ohledem na osvětlení scény a podobně. Počítačové vidění postupuje opačně: máme fotografii nebo jiný vizuální vstup, a snažíme se z něj získat informace. Chceme například rekonstruovat 3D objekt nebo obrázek analyzovat a rozpoznat na něm různé objekty. Ale existuje už mnoho aplikací, v nichž se oba přístupy propojují.

Například? — V dnešní době je například velmi populární generovat obrázky metodami umělé inteligence. Zadáte klíčová slova, slovní popis, na jehož základě se obrázek generuje. V tom se oba typy algoritmů propojují. Algoritmy počítačového vidění slouží k tomu, abychom pomocí obrovského množství obrázků v roli tréninkových dat naučili neuronovou síť, jak různé objekty vypadají. A algoritmy počítačové grafiky pak slouží k tomu, aby tato síť na základě zadání vygenerovala obrázek nový.

To je ale v čase oddělené využití: nejprve trénink, potom generování obrazu. Je někde spolupráce těchto přístupů těsnější? — Třeba v rozšířené realitě. V ní generujete do prostoru, ve kterém se pohybujete, nějaké virtuální objekty, které musí být správně nasvícené a zakomponované do scény tak, aby působily realisticky. To je úkol počítačové grafiky. Ale abyste se v tom prostoru mohli pohybovat a aby se obraz vašemu pohybu přizpůsoboval, máte na brýlích kamery. Zpracováním jejich záběrů algoritmy počítačového vidění lze určit vaši polohu a orientaci. Systém vytváří 3D model vašeho okolí a díky němu ví, kam do něj nástroji počítačové grafiky virtuální objekty generovat.

K tomu je třeba zjistit například ohniskovou vzdálenost, vzít v úvahu optické zkreslení objektivu… To je ona „geometrie kamer“, kterou se zabýváte? — Ano. V počítačovém vidění používáme termín kamera. Toto slovo je v češtině i ve slovenštině obvykle vyhrazeno pro přístroj, který snímá video. Ale kamera je pro nás obecně jakékoli zařízení s objektivem, které zaznamenává obraz – ať pohyblivý, nebo statický. Kamery jsou dnes téměř všude. V telefonech je zpravidla hned několik kamer s různými parametry. Slouží nejen k fotografování a natáčení videa, ale čteme jimi QR kódy, odemykáme telefon pomocí detekce obličeje… Kamery se používají v průmyslu ke kontrole výroby, v dopravě, v bezpečnostních systémech, samozřejmě jsou nedílnou výbavou robotů a autonomních aut, v nichž jsou doplněny řadou dalších senzorů, přičemž data z nich také slouží jako vstupy pro počítačové vidění.

Nyní vidíte 15 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Matematika, Informatika
RUBRIKA: Rozhovor

O autorovi

Ondřej Vrtiška

Mgr. Ondřej Vrtiška (*1976) je původním vzděláním biolog se specializací na hydrobiologii (PřF UK), utekl z oborů žurnalistika a kulturní antropologie (obojí FSV UK). Od r. 2001 pracuje jako vědecký novinář, na téma „věda v médiích“ přednáší pro vědce i pro laickou veřejnost. Z úžasu nevycházející pozorovatel memetické vichřice. Občas napíná plachty, občas staví větrolam.
Vrtiška Ondřej

Doporučujeme

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Je to krutá a zatím nevyléčitelná nemoc. Amyotrofická laterální skleróza. Americká léková agentura FDA však nedávno schválila pro medicínskou...
(Ne)umělá sladidla

(Ne)umělá sladidla uzamčeno

Adam Obr  |  3. 6. 2024
Když loni v létě zařadilo WHO aspartam na seznam látek, které mají potenciál způsobovat rakovinu, dosáhla diskuse o škodlivosti nekalorických...
Příběhy řasových éček

Příběhy řasových éček

Richard Lhotský  |  3. 6. 2024
Přídatné látky v potravinách, familiárně přezdívané pro svůj kód éčka, vzbuzují u řady lidí obavy a strach. Přesto se mezi nimi najdou i látky...