Projekty naukowo badawcze – zakres kompetencji



Aby realizować projekty badawczo – rozwojowe dla naszych Klientów, niezbędne jest posiadanie zespołu odpowiednio wykwalifikowanych programistów i ekspertów z różnych dziedzin nauki. Wszyscy oni muszą posiadać wiedzę o tradycyjnych metodach obliczeniowych (np. metody optymalizacji liniowej itp.). Ponadto niezbędne są bardziej szczegółowe kompetencje, dzięki którym można zbudować system rozwiązujący konkretne zadanie. Do szczególnych kompetencji posiadanych przez pracowników firmy MP2, które stosowane są przez nas w praktyce, należą między innymi:

 

 

1.      Algorytmy Ewolucyjne

 

Algorytmy ewolucyjne (ang. Evolutionary Algorithms) są uogólnieniem koncepcji Algorytmów genetycznych (ang. Genetic Algorithms). Znajdują szerokie zastosowanie w rozwiązywaniu bardzo złożonych problemów obliczeniowych, których rozwiązanie tradycyjnymi metodami jest nieosiągalne na podstawie dzisiejszego stanu wiedzy i techniki. W szczególności bardzo częstym ich zastosowaniem są zadania wymagające aby rozwiązanie było jak najlepsze ze względu na wiele różnych, często sprzecznych ze sobą kryteriów (tzw. optymalizacja wielokryterialna).

Algorytmy ewolucyjne są doskonałym narzędziem do rozwiązywania zadań harmonogramowania i planowania. Zostały zastosowane m.in. w projekcie ZODeF (patrz punkt. VI.7).

 

 

2.      Systemy ekspertowe

 

Systemy ekspertowe (ang. Expert Systems) to szeroka grupa metod pozwalających m.in. na podejmowanie decyzji w warunkach niepewności, sterowanie urządzeniami itp. Bardzo często rozwiązania stosowane w ramach systemów ekspertowych używają wiedzy i metod stosowanych w innych dziedzinach szeroko pojętej sztucznej inteligencji (np. sterowanie rozmyte – patrz punkt 3). Generalna struktura systemu opartego na bazie systemu ekspertowego składa się z bazy wiedzy i reguł pozwalających na dokonywanie wnioskowania na podstawie informacji zawartych w bazie wiedzy. Częstym wymogiem dla takiego wnioskowania jest aby dokonywało się ono w czasie rzeczywistym. W przypadku projektów, w których ramach mieści się projektowanie i implementacja systemów opartych o ideę systemów ekspertowych, niezbędny jest często udział tzw. inżyniera wiedzy (ang. Knowledge engineer), którego zadaniem jest pozyskanie wiedzy znanej ekspertom (ekspertem jest tutaj osoba wykonująca na co dzień pracę, lub jej część, która ma zostać przekazana maszynie/systemowi informatycznemu; ekspertem może być np. operator koparki, lub lekarz) w celu jej analizy i wprowadzenia w odpowiedniej postaci do bazy wiedzy, będącej częścią systemu ekspertowego. Istnieją również sytuacje, w których baza wiedzy generowana jest automatycznie i udział zarówno eksperta jak i inżyniera wiedzy nie jest konieczny.

Przykładem zastosowania systemów ekspertowych do zadań sterowania w czasie rzeczywistym jest projekt CaCTuS (patrz punkt. VI.1). Systemy ekspertowe zostały też użyte do przewidywania sprzedaży w projekcie ZODeF (patrz punkt. VI.7)

 

 

3.      Sterowanie rozmyte

 

Systemy używające technik sterowania rozmytego (ang. Fuzzy control) opierają się na tzw. logice rozmytej (ang. Fuzzy logic). Systemy takie pozwalają na przechowywanie wiedzy, która jest nieprecyzyjna lub dla której nie można wytyczyć sztywnych granic na zasadzie białe-czarne. Na przykład reguła: „jeśli będzie zimno to załóż płaszcz” nakazuje podjęcie konkretnej decyzji ale w oparciu o nieostre kryteria (co to znaczy, że „jest zimno”?). Dzięki swoim cechom, które pozwalają na łatwe kodowanie reguł dostępnych wyłącznie w formie przekazu ustnego sterowanie rozmyte znalazło szerokie zastosowanie m.in. jako element systemów ekspertowych. Systemy oparte o idee sterowania rozmytego są zwykle wykorzystywane do podejmowania w czasie rzeczywistym decyzji, które wymagają skomplikowanego wnioskowania.

Aby przybliżyć efektywność i sposób działania metod sterowania rozmytego naszym Klientom, firma MP2 wykonała specjalny symulator jazdy samochodem. Celem dla kierowcy jest zaparkowanie samochodu w garażu. To proste z pozoru zadanie (manewr parkowania potrafi wykonać co najmniej część kierowców...) jest niewykonalne dla tradycyjnych systemów sterowania. Autopilot wykonany na bazie sterownika rozmytego radzi sobie z nim bez trudu (patrz punkt V.4).

 

 

4.      Analiza obrazu

 

Ta grupa metod i technik jest szczególnie szeroka tematycznie i obejmuje m.in.:

 

·         Detekcję krawędzi

·         Wykrywanie anomalii

·         Detekcję i redukcję tła

·         Rozumienie obrazów

·         Usuwanie szumów

·         Ekstrakcję informacji

 

Analiza obrazu to bardzo rozbudowana dziedzina wiedzy, której nie sposób nie tylko opisać w kilku zdaniach, ale na dostępnej przestrzeni niemożliwe jest również opisanie większości jej działów. Dlatego w ramach niniejszego dokumentu skoncentrujemy się wyłącznie na wybranych jej elementach. Firma MP2 dysponuje wiedzą, dzięki której wykonywane przez nią systemy są zdolne m.in. do analizy i przetwarzania obrazów pod kątem odnajdywania na nich określonych kształtów, poprawiania jakości obrazu, odnajdywania na obrazie informacji niedostrzegalnych dla człowieka, wykrywania anomalii na przedstawionych na obrazie elementach (np. wykrywanie rys, dziur na zdjęciu produkowanego elementu, lub wykrywanie złamań kości na zdjęciach rentgenowskich). Firma MP2 posiada również wiedzę i umiejętność konstrukcji systemów, które w ramach analizy obrazu są w stanie dokonywać jego interpretacji (rozumienie obrazów). Taki system po pokazaniu mu na przykład zdjęcia samolotu na łące, rozpozna nie samolot i łąkę, ale lotnisko.

W ramach niniejszego dokumentu proponujemy zapoznanie się z licznymi projektami, lub elementami projektów dotyczącymi analizy obrazu (patrz punkty VI.3, VI.5, VI.6, VI.8)

 

 

5.      Oprogramowanie sterujące dla robotów i urządzeń peryferyjnych

 

Liczne systemy wyprodukowane przez firmę MP2 służą do sterowania lub komunikacji z urządzeniami, w tym robotami. Dla wykonania tego typu systemów niezbędna jest nie tylko wiedza jak sterować robotem, ale również w jaki sposób się z nim komunikować. Kwalifikacje posiadane przez pracowników firmy MP2 pozwalają również na wykonanie systemów komunikujących się z urządzeniami, dla których nie jest dostępna dokumentacja.

Jednym z licznych systemów wykonanych przez MP2, którego elementem jest sterowanie urządzeniami jest system ADALiS (patrz punkt VI.2).

 

 
 
Copyright © 2009 MP2 s.c. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Korzystanie z niniejszej strony internetowej oznacza zgodę na Warunki użytkowania