Προηγµένη ιασύνδεση µε τοπεριβάλλον

Transcript

1 Προηγµένη ιασύνδεση µε τοπεριβάλλον! Επεξεργασία φυσικής γλώσσας # Κατανόηση φυσικής γλώσσας # Παραγωγή φυσικής γλώσσας! Τεχνητή όραση! Ροµποτική

2 Κατανόηση Φυσικής Γλώσσας! Αναγνώριση οµιλίας (Speech recognition)! Συντακτική ανάλυση (Syntactic analysis)! Σηµασιολογική ανάλυση (Semantic analysis)! Πραγµατολογική ανάλυση (Pragmatic analysis) Φασµατογράφηµα Αναγνώριση οµιλίας Πρότυπα φθόγγων Λέξεις Συντακτική ανάλυση Γραµµατικοί κανόνες Προτάσεις Σηµασιολογική ανάλυση Έννοιες λέξεων Έννοιες Πραγµατολογική ανάλυση Γενικότερο πλαίσιο - συµφραζόµενα Ερµηνεία προτάσεων

3 Αναγνώριση Οµιλίας! Παραγωγή φασµατογραφήµατος (spectrogram)! Αναγνώριση φθόγγων # Template matching # Προβλήµατα χροιάς, ταχύτητας # Ανάλυση/επεξεργασία σήµατος # Νευρωνικά δίκτυα! ηµιουργία λέξεων # Χρήση στατιστικών στοιχείων για συχνότητα εµφάνισης: Φθόγγων Συνδυασµών φθόγγων Λέξεων! Απλουστεύσεις # Ένας οµιλητής # Παύση ανάµεσα στις λέξεις

4 Συντακτική Ανάλυση Λεξικό! Οµαδοποίηση των λέξεων που παρήχθησαν από το προηγούµενο στάδιο σε προτάσεις, βάσει των γραµµατικών και των συντακτικών κανόνων της γλώσσας.! Λεξικό # Κανόνες µορφολογικής ανάλυσης (morphological analysis)! Αλγόριθµοι διόρθωσης ορθογραφικών λαθών (spelling correction rules) # Εγγύτητα χαρακτήρων (closeness) Μοντέλο χαρακτήρων (letter-based model) $ Εισαγωγή / διαγραφή ενός µεµονωµένου χαρακτήρα $ Αντιµετάθεση δύο γειτονικών χαρακτήρων $ Αντικατάσταση ενός γράµµατος από ένα άλλο Ηχητικό µοντέλο (sound-based model) $ Φωνητικό ισοδύναµο

5 πρόταση ==> υποκείµενο, ρήµα, αντικείµενο πρόταση ==> υποκείµενο, ρήµα, κατηγορούµενο υποκείµενο ==> άρθρο, ουσιαστικό ρήµα ==> [είναι] ρήµα ==> [έχει] κατηγορούµενο ==> επίθετο κατηγορούµενο ==> ουσιαστικό πρόταση ==> υποκείµενο, ρήµα, αντικείµενο πρόταση ==> υποκείµενο, ρήµα, κατηγορούµενο υποκείµενο ==> άρθρο, ουσιαστικό Συντακτική Ανάλυση Γραµµατική πρόταση ρήµα ==> [είναι] ρήµα ==> [έχει] κατηγορούµενο ==> επίθετο κατηγορούµενο ==> ουσιαστικό αντικείµενο ==> ουσιαστικό επίθετο ==> [νέα] ουσιαστικό ==> [φοιτητής] άρθρο ==> [ο] άρθρο ==> [η] ουσιαστικό ==> [Γιάννης] ουσιαστικό ==> [Μαρία] υποκείµενο ρήµα κατηγορούµενο άρθρο ουσιαστικό ουσιαστικό [ο] [Γιάννης] [είναι] [φοιτητής]

6 Σηµασιολογική Ανάλυση! Μετατροπή των προτάσεων σε εσωτερικές δοµές αναπαράστασης γνώσης, χρησιµοποιώντας τη νοηµατική σηµασία των λέξεων.! Πολυσήµαντο (ambiguity), όσον αφορά τη σωστή ερµηνεία των λέξεων και των προτάσεων. # "Καιρός" Πώς είναι ο καιρός σήµερα; Είναι καιρός να φεύγουµε. # "Ο Νίκος ζήτησε από το Γιάννη να τον αντικαταστήσει στη δουλειά σήµερα"

7 Πραγµατολογική Ανάλυση! Ένταξη της πρότασης µέσα στο γενικότερο νοηµατικό πλαίσιο των συµφραζόµενων (context). # Π.χ. αντικατάσταση αντωνυµιών! Αναπαράσταση της τρέχουσας κατάστασης της συζήτησης # Ποιο είναι το θέµα # Ποιοι λαµβάνουν µέρος στη συζήτηση # Ποιες ήταν οι τελευταίες προτάσεις! Εύλογοι συµπερασµοί (default reasoning)

8 Παραγωγή Φυσικής Γλώσσας! ύο στάδια: # Τι θα ειπωθεί Σχεδιασµός κειµένου (text planning) # Πώς θα ειπωθεί Ηχητική αποθήκευση όλων των λέξεων Σύνθεση φθόγγων από τα γράµµατα των λέξεων

9 Εφαρµογές Επεξεργασίας Φυσικής Γλώσσας! Αυτόµατη µετάφραση/διερµηνεία! Φωνητική προσπέλαση βάσεων δεδοµένων! Ανάκτηση πληροφοριών! Κατηγοριοποίηση κειµένων! Αυτόµατη περίληψη

10 Μηχανική Όραση Ψηφιακή Περιγραφή Εικόνας! ιδιάστατος πίνακας εικονοστοιχείων (pixel - picture element). # Ασπρόµαυρες εικόνες: κλίµακα τιµών από το 0(µαύρο) µέχρι το 255 (λευκό) για την κωδικοποίηση της φωτεινότητας κάθε pixel. ιαβαθµίσεις του γκρι (gray scaled image). # Έγχρωµες εικόνες: τρεις πίνακες φωτεινότητας, ένας για κάθε βασικό χρώµα (R-red, G- green, B-blue).! Αφαίρεση θορύβου (noise reduction)! Αφαίρεση υπερβολικής λεπτοµέρειας

11 Μηχανική Όραση Στάδια Επεξεργασίας! Επεξεργασία χαµηλού επιπέδου # Εντοπισµός των ακµών (edge detection) Εντονη αλλαγή φωτεινότητας! Επεξεργασία µεσαίου επιπέδου # Οµαδοποίηση των ακµών µε στόχο τον εντοπισµό τωναντικειµένων Εξέταση αποχρώσεων Στερεοσκοπική φωτογράφηση! Επεξεργασία υψηλού επιπέδου # Αντιστοίχηση των γεωµετρικών σκίτσα µε γνωστά διδιάστατα (2D) ή τρισδιάστατα (3D) µοντέλα αντικειµένων.

12 Μηχανική Όραση Εφαρµογές Μηχανικής Όρασης! Εντοπισµός αντικειµένων (π.χ. αυτοκινήτων σε µία εικόνα ενός δρόµου).! Αναγνώριση προσώπων σε συστήµατα ασφαλείας.! Ποιοτική αξιολόγηση προϊόντων µε οπτικόέλεγχο(π.χ. εντοπισµός ελαττωµατικών προϊόντων σε µία γραµµή παραγωγής).! Κατηγοριοποίηση ουράνιων σωµάτων (αστέρες, γαλαξίες).! Αυτόµατη αποφυγή εµποδίων από αυτοκινούµενες συσκευές (π.χ. το ροµποτικό όχηµα MARS SOJOURNER).! Ιατρική διάγνωση από ακτινογραφίες.

13 ! Μονάδα ελέγχου! Εξαρτήµατα δράσης # Ρόδες # Βραχίονες σε µορφή ποδιών (legs) # Βραχίονας µε λαβή(gripper) Έξι αρθρώσεις (joints)! Αισθητήρες Ροµποτική Τα µέρη ενός ροµπότ Αρθρώσεις # Συσκευές sonar (SONAR - SOund NAvigation and Ranging) για τον εντοπισµό αντικειµένων στην περιοχή τους (αποφυγή συγκρούσεων) # Αισθητήρες µέτρησης δύναµης (force sensors) # Αισθητήρες αφής (touch sensors ή tactile sensors) Λαβή

14 Είδη Ροµπότ! Κατασκευαστικά ροµπότ # Κατασκευή-συναρµολόγηση αντικειµένων (αυτοκινήτων, αεροπλάνων, κλπ) στη βιοµηχανία.! Μετακινούµενα ροµπότ # Τηλεχειριζόµενα # Αυτόνοµα! Ανθρωποειδή ροµπότ