Semantyczny system wsparcia operatorów pojazdów mobilnych z zastosowaniem obliczeń równoległych

• Autorzy: Musialik P. , Masłowski A.

Warianty tytułu

EN

Semantic support system for mobile platform operators with use of parallel computations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W poniższym artykule został przedstawiony postęp prac nad semantycznym systemem wsparcia, przeznaczonym dla operatorów pojazdów mobilnych, naziemnych i latających. Szczególny nacisk położony jest na działania w środowisku SAR (Search And Rescue). Celem systemu jest obniżenie obciążenia kongnitywnego operatora. Proponowanym rozwiązaniem jest stworzenie modelu semantycznego otoczenia pojazdu, który umożliwia uporządkowanie informacji płynących z sensorów i pozwala na przeprowadzenie rozumowania w oparciu o zgromadzone dane. Artykuł koncentruje się na tworzeniu wspomnianego modelu na podstawie chmur punktów 3D. Opisano równoległą implementację algorytmu klasyfikacji punktow, metody RGB (Regular Grid Decomposition) oraz segmentacji. Przedstawiono przykłady rozumowania opartego o stworzony model.

EN

The paper presents a semantic support system for operators of mobile, air and ground, platforms. The goal behind the system is to decrease the cognitive load of the operator. This is achieved by integrating the platforms sensor data into a semantic model of the surrounding. The model is created based on a an ontology. Compatibility with QSTRR (Qualitative Spatio-Temporal Representation and Reasoning) framework allows for qualitative reasoning using the model. The ontology also integrates HDM (Humanitarian Data Model) to allow easy use of geographical data. A parallel implementation of model creation algorithms is shown. Examples of reasoning using the model are described.

Słowa kluczowe

PL

pojazd mobilny; semantyka otoczenia; rozpoznawanie otoczenia; obliczenia równoległe; robotyka

EN

mobile vehicle; ambient semantics; ambient recognition; parallel computations; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 2
• Strony: 521--530
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Musialik P.

• Instytut Maszyn Matematycznych, ul. Ludwika Krzywickiego 34, Warszawa

autor

Masłowski A.

• Instytut Maszyn Matematycznych, ul. Ludwika Krzywickiego 34, Warszawa

Bibliografia

• [1] A.Typiak, R.Typiak, T.Muszyński. Support robots for the Polish armed forces. In: 5th IARP RISE'2011 „Robotics for risky interventions and Environmental Surveillance-Maintenance” Brussels-Leuven, BELGIUM 20-22 June 2011.
• [2] D. Doroftei, G. De Cubber, K. Chintamani. Towards collaborative human and robotic rescue workers. In: 5th International Workshop on Human-Friendly Robotics Proceedings. October 18-19, 2012.
• [3] S. Konopka, M. Łopatka, T. Muszyński, A. Typiak. Stan i perspektywy rozwoju bezzałogowych platform lądowych. Problemy Maszyn Roboczych, Z. 32, 2008, s. 57-58
• [4] Ji. L. Drury. Design Guidelines for Improved Human-Robot Interaction. CHI Extended Abstracts, 2004, s. 1540-1540
• [5] J. Będkowski. Intelligent Mobile Assistant for Spatial Design Support. Journal of Automation in Construction, 2013, vol. 32, s. 177-186
• [6] C. Schleoff, E. Mesina. A Robot Ontology for Urban Search and Rescue. Workshop on Research in Knowledge Representation for Autonomous Systems Proceedings, 2008, s. 27-34
• [7] J. Hwa Choi, Y. Tack Pack, II Hong Sue, Gi Hyun Lim, S. Lee. Ontology-Based Semantic Context Modelling for Object Recognition of Intelligent Mobile Robots. Recent Progress in Robotics: Viable Robotic Service to Human, 2008, vol. 370, s. 399-408
• [8] A. Nuchter, J. Hertzberg. Towards semantic maps for mobile robots. Robotics and Autonomous Systems, November, 2008, Vol. 56, Iss. 11, s. 915-926
• [9] J. Będkowski, A. Masłowski. Application of semantic maps for mobile robot simulation. Elektronika, 2011, nr 11, s. 189-193
• [10] I. Nourbakhsh et al. Human-Robot Teaming for Search and Rescue. IEEE Pervasive Computing: Mobile and Ubiquitous Systems. January, 2005, s. 72-78
• [11] S. Keshaydas, H. Zender, G. J. Kruijff, M. Liu, F. Colas. FKI-LT Functional Mapping: Spatial Inferencing to aid Human-Robot Rescue Efforts in Unstructured Disaster Environments. 2012 AAAI Spring Symposium on Designing Intelligent Robots Proceedings, AAAI Press, 2012
• [12] I. Abi-Zeid, J. R.Frost. SARPlan: A decision support system for Canadian Search and Rescue Operations. European Journal of Operational Research, May, 2005, Vol. 162, Iss. 3, s. 630-653
• [13] Q. Hamp et al. Study of efficiency of USAR operations with assistive technologies, Advanced Robotics, 2013, vol. 17, iss. 5, s. 337-350
• [14] Pratikkumar Desai et al. SECURE: Semantic Empowered Rescue Environment. 4th International Workshop on Semantic Sensor Networks 2011, 2011, s. 115-118
• [15] P. Musialik, K. Majek, I. Ostrowski, A. Masłowski. Semantic reasoning tools for ICARUS project. 7th International Workshop on Robotics for Risky Environment, 2013, October,
• [16] J. Będkowski, K. Majek, A. Nuchter. General Purpose Computing on Graphics Processing Units for Robotic Applications. Journal of Software Engineering for Robotics, 2013, may, vol. 4, iss. 1, s. 23-33
• [17] M. A. Fischler, R. C. Bolles. Random sample consensus: a paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated cartography. Communications of the ACM, 1981, vol. 24, iss. 6, s. 281-295
• [18] T. Gruber. A translation approach to portable ontology specifications. Knowledge Acquisition, vol. 5, iss. 2, s. 199-220
• [19] D. A. Randell, Z. Cui, A. G. Cohn. A spatial logic based on regions and connection. Proc. 3rd Int. Conf. on Knowledge Representation and Reasoning, 1992, s. 165-176
• [20] OpenStreetMaps http://www.openstreetmap.org