کاربرد بینایی کامپیوتر در استارت آپ ها و صنایع چیست؟

کاربرد بینایی کامپیوتر در استارت آپ ها و صنایع چیست؟

بینایی کامپیوتر به‌زودی جایگاه پرمصرفی در صنایع مختلف پیدا می‌کند. باوجود تحقیق‌های فراوانی که در این زمینه از هوش مصنوعی انجام می‌شود، کاربرد متنوعی برای آن در صنعت‌های مختلف شکل گرفته. جست‌وجوی عکس مشابه (Reverse Image Search) توسط گوگل و تشخیص چهره اپل  از نمونه‌های معروف بینایی کامپیوتر به‌حساب می‌آیند.

بینایی کامپیوتر دانشی‌ست که کمک می‌کند ماشین‌ها توانایی بینایی، مشاهده و درک تصویرها را داشته باشند. در این نوشته نگاهی داریم به ۳ دسته از اپلیکیشن‌های بینایی رایانه‌ای که در دنیای واقعی ما کاربرد دارند. ابتدا ببینیم دقیقا بینایی کامپیوتر چیست.

بینایی کامپیوتر چیست؟

یکی از شاخه‌های هوش مصنوعی که سروصدا و هیجان زیادی به‌پا کرده، بینایی کامپیوتر(Computer Vision)‌ است. شاخه‌ای از هوش مصنوعی که به ماشین‌ها درک بینایی می‌بخشد. کامپیوتر‌ها با استفاده از برنامه‌ها و الگوریم‌های بینایی رایانه‌ای در کنار تکنیک‌های ماشین لرنینگ و یادگیری عمیق موفق به درک اطلاعات معنادار می‌شوند. این اطلاعات از تصویر دیجیتال، ویدیو و دیگر داده‌های دیداری به‌دست می‌آیند. 

۱-کاربرد بینایی کامپیوتر در ماشین‌های خودران

طراحی ماشین‌های خودران  (Autonomous vehicles) کار ساده‌ای نیست. به مدل‌های ماشین لرنینگ و یادگیری عمیق برای محاسبه‌ی خیلی از جزییات نیاز داریم. ببینیم بینایی کامپیوتری چگونه به خودروهای خودران کمک می‌کند.

دنبال کردن مسیر

ماشین خودران باید بتواند حرکتش را در یک مسیر ادامه دهد و به‌طور تصادفی وارد لاین دیگری نشود. ماشین به کمک تکنیک‌های مختلف یادگیری عمیق یا بینایی کامپیوتری می‌تواند مسیر حرکتش را تشخیص دهد. به‌این‌ترتیب امکان رانندگی امن فراهم می‌شود و از تصادف پیشگیری خواهد شد.

تشخیص خودروهای دیگر

یکی دیگر از موارد مهم خودروهای خودران، تشخیص ماشین‌های دیگر است که به‌کمک بینایی کامپیوتر انجام می‌شود. الگوریم‌های تشخیص شی فراوانی وجود درد که از یادگیری عمیق یا ماشین لرنینگ برای تشخیص ماشین‌های دیگر استفاده می‌کنند. در میان الگوریتم‌های معروف YOLO، RCN و SSD را می‌بینیم. 

تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی

خودرو خودران باید بتواند علائم راهنمایی و رانندگی را تشخیص دهد. ماشین خودرانی که پشت چراغ قرمز توقف نمی‌کند یا در نزدیکی مدرسه از سرعتش کم نمی‌کند، می‌تواند فاجعه به‌بار آورد. این‌جا هم یادگیری عمیق در کنار بینایی کامپیوتر امکان رانندگی ایمن را فراهم می‌کنند.

تشخیص عابر پیاده

حفظ ایمنی عابر پیاده، موضوعی قابل چشم‌پوشی نیست. ماشین خودران باید بتواند عابر پیاده را تشخیص دهد. پس باید بتواند انسان را تشخیص دهد. هوش مصنوعی با کمک بینایی ماشین ایمنی عابران پیاده را برعهده می‌گیرد.

مسیریاب

بینایی رایانه‌ای مانند مغز ماشین خودران عمل می‌کند و به او می‌گوید در کدام مسیر امکان رانندگی دارد. به این ترتیب، ماشین مسیر را برنامه‌ریزی می‌کند. الگوریتم‌های مختلفی در این زمینه به‌کار گرفته می‌شوند مانند الگوریتم PathNet.

در پایان به چند استارت‌آپ و شرکت معروف اشاره می‌کنیم که از بینایی رایانه‌ای در خودروهای خودران بهره می‌برند:

• شرکت تسلا (Tesla) برای طراحی ماشین‌های خودران معروف است
• بایدو (Baidu) معروف به طراحی تاکسی‌ها و ماشین‌های خودران
• یاماها (Yamaha) که دست به طراحی دوچرخه‌های خودران زده.
• ام‌آی‌تی(MIT) سه‌چرخه‌های خودران طراحی کرده.

۲-کاربرد بینایی کامپیوتر در ورزش

تاکنون نیروی انسانی ساعت‌ها صرف جمع‌آوری اطلاعات درباره‌ی بازیکن‌ها و رویدادهای ورزشی می‌کرده. اما اکنون بینایی رایانه‌ای با ارائه‌ی تکنیک‌های مختلف داده‌های موردنیاز را جمع‌آوری کرده، آنها را تحلیل می‌کند.

دنبال کردن وضعیت یک بازیکن خاص

مربی‌ها دوست دارند حرکت‌های بازیکن را در طول بازی تجزیه و تحلیل کنند. این دانش نوین به کمک مربی می‌آید و توانایی دنبال کردن یک بازیکن خاص را در طول یک ویدیو دارد. 

پیش‌بینی وضعیت بدنی بازیکن

توسعه‌دهندگان اپلیکیشن‌های زیادی برای تفسیر و پیش‌بینی حالت بدن و حرکت بازیکن طراحی کرده‌اند. پیش‌بینی وضعیت بدنی بازیکن به تحلیل و پیش‌بینی بازی او کمک می‌کند.

داور هوش مصنوعی

اگر اهل تماشای مسابقه‌های ورزشی باشید، حتما اعتراض گاه و بی‌گاه بازیکنان به داور را دیده‌اید. خطای انسانی همیشه وجود دارد. اما به‌نظر می‌رسد هوش مصنوعی کارش را در این زمینه خیلی دقیق انجام می‌دهد. داور از نوع هوش مصنوعی مسابقه را به‌خوبی تحلیل می‌کند و با بهره بردن از یادگیری عمیق و بینایی رایانه‌ای، راه‌حل‌های درستی ارائه می‌کند.

اکنون نگاهی داریم به چند استارت‌آپ مشهور در این زمینه:

• اسمارت جیم (Smart Gym)
• اوتاری (Otari) ، مت ورزشی تعاملی
• آی‌بی‌ام (IBM) و ویمبلدون، تولیدکننده‌ی پخش دوباره‌ برای تنیس
• پیچ‌برین (PitchBrain)، تولیدکننده‌ی تحلیل‌گر مسابقه‌ی فوتبال

۳-کاربرد بینایی کامپیوتر در صنعت خرده‌فروشی

فروش یکی دیگر از بخش‌هایی‌ست که از هوش مصنوعی بهره برده. برنامه‌های کاربردی و متنوعی در صنعت خرده‌فروشی به‌کار گرفته‌ شده‌اند که دگرگونی ایجاد کرده‌اند. 

فروشگاه‌های بدون صندوق

یکی از دگرگونی‌های صنعت خرده‌فروشی، حذف صندوق‌دار از سیستم فروشگاه است. بینایی رایانه‌ای و یادگیری عمیق کار مشخص کردن قیمت و محاسبه‌ی صورت‌حساب مشتری را به‌عهده می‌گیرند.

بررسی موجودی

هر تلاشی برای سرقت از دید فروشگاه دور نمی‌ماند. درنتیجه آمار دزدی از فروشگاه به‌ حداقل می‌رسد. از سوی دیگر، هر جا موجودی کالا کم شود و قفسه درحال خالی شدن باشد، سیستم دوربین فروشگاه آن را تشخیص می‌دهد. 

دیتای مربوط به مشتریان

شرکت‌های مختلف با به‌کارگیری تکنیک و روش‌های گوناگون تلاش می‌کنند اطلاعات مربوط به مشتریان را جمع‌آورده کرده و برای تحلیل بازاریابی به‌کار گیرند. با بهره بردن از تکنیک‌های بینایی کامپیوتری مانند تشخیص چهره، تشخیص شی، دنبال کردن شی، مدل‌های یادگیری عمیق الگوها را شناسایی می‌کنند. به این ترتیب، شناسایی کالاهای پرطرفدار و پرتقاضا، کار دشواری نخواهد بود.

این مدل‌ها به کشیدن نقشه‌های حرارتی کمک می‌کنند. فروشگاه‌ها با بازنگری در طراحی خود می‌توانند در چشم خریدار جذاب‌تر و کاربردی‌تر ظاهر شوند.

شرکت‌هایی که از هوش مصنوعی در خرده‌فروشی بهره می‌برند:

• آمازون گو (Amazon GO)، در فروشگاه‌های بدون صندوق‌دار
• اسکندیت (Scandit)، ارائه‌کننده‌ی راه‌حل‌های مبتنی بر بینایی رایانه‌ای برای خرده‌فروشی‌ها
• آی‌دو (Eyedo)، مدیریت فروشگاه براساس دانش بینایی رایانه‌ای

سخن پایانی

اپلیکیشن‌های بینایی کامپیوتری در صنایع و زمینه‌های گوناگون مانند ورزش، خرده‌فروشی، ماشین‌های خودران، کشاورزی، صنایع غذایی، آموزش و بسیاری رشته‌های دیگر به‌کار گرفته می‌شوند. این دانش تاثیر مثبتی بر کارایی صنایع داشته و هزینه‌ها را کاهش داده. در این نوشته نمونه‌هایی از کاربرد این شاخه از هوش مصنوعی را در زمینه‌ها و استارت‌آپ‌های مختلف دیدیم.