Automatyczna obróbka obrazu w czasie rzeczywistym jest kluczowa dla wielu rozwiązań monitoringu wykorzystywanych m.in. w celach bezpieczeństwa. Często jednym z ważniejszych etapów obróbki jest oddzielenie tła od obiektów na pierwszym planie, tak aby wykluczyć wszystkie nieistotne informacje z obrazu. Celem pracy jest podsumowanie doświadczenia zdobytego podczas śledzenia pływaków oraz pokazanie możliwości skutecznego automatycznego nadzoru wideo osób korzystających z basenu. Porównano skuteczność działania dwóch wybranych algorytmów (MOG i KNN) przy użyciu różnych odwzorowań kolorów oraz omówiono zalety i wady analizowanych metod.
EN
Automatic real-time image processing is crucial for many (video surveillance) monitoring solutions used, among others for security purposes. Often one of the most important stages of computer vision processing is separating the background from the objects in the foreground, so as to exclude all irrelevant information from the image. The aim of this work is to summarize the experience gained while tracking swimmers and to show the possibility of effective automatic video surveillance of people using a swimming pool. The effectiveness of two selected algorithms (MOG and KNN) is compared using different color mappings and the advantages and disadvantages of the analyzed methods are discussed.
The paper puts forward and implements a method of designing and creating a modelling simulation environment for extensive and complete analysis of economical lighting on highways. From a general design viewpoint, the proposed solution explores the concept of a network description language (SMOL), which has been designed to describe the necessary network functions, mechanisms, and devices for the purpose of their computer simulation and verification. The presented results of the performed research confirm the usability of intelligent lighting on highways, both in the sense of the design concept and in the aspect of saving energy.
W artykule przedstawiono przegląd najpopularniejszych robotów humanoidalnych, wyróżniając ich ważniejsze cechy i porównując podstawowe charakterystyki, biorąc przy tym pod uwagę pożądane kognitywne aspekty rozwoju robotyki. Wśród osiągalnych cech rozmaitych rozwiązań aparatów humanoidalnych dostępnych na rynku – wyróżnia się głównie liczbę stopni swobody, rodzaj zastosowanego układu lokomocji oraz możliwości wyrażania mimiki twarzy, jak również ekspresji emocji.
EN
In this article we present the most popular humanoid robots, highlighting their important characteristics and comparing basic characteristics desirable taking into account the cognitive aspects of development of robotics. Among the achievable features of different solutions for humanoid systems available on the market – we distinguish mainly the degree of freedom, the kind of drive and the ability to express facial expressions, as well as the expression of emotions.
The problem of on-line identification of non-stationary delay systems is considered. The dynamics of supervised industrial processes are usually modeled by ordinary differential equations. Discrete-time mechanizations of continuous-time process models are implemented with the use of dedicated finite-horizon integrating filters. Least-squares and instrumental variable procedures mechanized in recursive forms are applied for simultaneous identification of input delay and spectral parameters of the system models. The performance of the proposed estimation algorithms is verified in an illustrative numerical simulation study.
Artykuł przedstawia i omawia nowatorski autonomiczny system diagnostyczny umożliwiający monitoring i zarządzanie obiektem poprzez generowanie odpowiedniego sprzężenia zwrotnego w oparciu o projekt realizowany już od 2009 roku w Katedrze Systemów Decyzyjnych i Robotyki Politechniki Gdańskiej o nazwie Sieciowy Monitor Obiektu (SMO).
Proponując nowe podejście do wizji robotyckiej, opisuje się system, którego zadaniem jest wizualizacja obrazu stereo dla operatora robota. Pomysł ten zasadza się na inteligentnym wykorzystaniu zmiennej bazy stereo, która pozwala na zwiększenie zakresu rozdzielczości głębi obrazu dla obiektów odległych. Na podstawie obrazu stereo, przy zmiennej bazie stereo, wyznaczana jest mapa dysparycji. Odpowiednio przeprowadzona wizualizacja (zakresu) dysparycji umożliwia poprawne postrzeganie głębi w obrazie stereoskopowym dostarczanym ludzkiemu operatorowi.
EN
The article describes a novel approach to robotic vision in mobile robotic systems. The task of such a system is to visualize a stereo image properly for an operator. The system uses different stereo baseline values. Variable baseline can result in increasing depth resolution for distant objects. We assume that the robot works in a static environment. Variable baseline stereo imaging is realized based on the submission of images taken from different robot's placements. A disparity map is determined with the use of various baselines. Visualization of the disparity extent allows making a stereoscopic picture that ensures a proper perception of the depth.
W niniejszej pracy przedstawiono ogólną metodę wyznaczania modelu stanowego procesu przepływu medium w rurociągu, zwracając uwagę na problem osobliwości równania i odwracalności macierzy rekombinacji. Dokonano analizy macierzy rekombinacji dowodząc jej nieosobliwości dla skończonych kroków kwantyzacji w czasie i przestrzeni. Pokazano również sposób wyznaczenia odwrotności tej macierzy i przedstawiono analizę porównawczą macierzy odwracanych proponowaną metodą analityczną oraz metodą numeryczną.
EN
The paper considers the issue of possible singularity in the state-space models of pipeline flow processes, giving a prove of invertibility of a recombination matrix for finite space and time quantization intervals and presenting an explicit formula for computing an inverse matrix. Importance of good modeling is discussed and a derivation of state space equations is presented. In examining the potential singularity of the recombination matrix, we show that its determinant is always nonzero. Consequently, an effective analytical method for inverting the recombination matrix is given. In an efficacy study the derived analytical method is compared to the classical numerical approach, taking into account a sum of the modules of elements of a residual matrix and a ratio of the Frobenius norm to the number of the elements of the same matrix. The study demonstrates the advantage of the proposed method in terms of accuracy.
Artykuł prezentuje cybernetyczne podejście do zagadnienia modelowania ludzkich emocji, oparte na psychologicznych teoriach (ocennej i somatycznej). Opracowany model przeznaczony jest do integracji z Inteligentnym Systemem Decyzyjnym - IDS. Może być on używany jako silnik aplikacji lub jako system sterowania niezależnego urządzenia, np. robota autonomicznego.
EN
The paper presents a cybernetic approach to the task of modelling human emotions based on the psychology theories (both appraisal and somatic theories are applied). The proposed system is designed for integration into an intelligent system of decision-making - IDS. It can, for instance, be used as an application engine, as well as, a control system in autonomous unit.
W niniejszej pracy rozważa się zagadnienie wykorzystania inteligentnego systemu nawigowania oraz przeglądania serwisu Internetowego z wykorzystaniem głosu. Przeanalizowano miejsca i mechanizmy występowania problemów, które są krytyczne dla działania systemu. Zaprezentowano przykładową pełną implementację rozważanego systemu, która pozwala też na wyznaczenie kierunków dalszego jego rozwoju.
EN
We consider the problem of using intelligent service navigation and browsing the Internet using a voice-controlled system. The issues critical for system operation are analyzed. After presenting general characteristics, there are described the system architecture, its modular-layered structure, initialization, the way of connecting a customer, and the methods for generating speech and recognizing voice. A short description of an exemplary complete implementation of the intelligent voice-controlled navigation through the website is given. Initial tests have shown the integral and stable operation of the whole system. The applied libraries, used for speech recognition and synthesis, are though not perfect. The quality of the generated speech needs further improvement, and the speech recognition system has a high error rate. Though the pace of development of the speech libraries is not too high, they are constantly being developed, and thus they can be successively updated.
The problem of state estimation of a continuous-time stochastic process using an Asynchronous Distributed multi-sensor Estimation (ADE) system is considered. The state of a process of interest is estimated by a group of local estimators constituting the proposed ADE system. Each estimator is based, e.g., on a Kalman filter and performs single sensor filtration and fusion of its local results with the results from other/remote processors to compute possibly the best state estimates. In performing data fusion, however, two important issues need to be addressed namely, the problem of asynchronism of local processors and the issue of unknown correlation between asynchronous data in local processors. Both the problems, along with their solutions, are investigated in this paper. Possible applications and effectiveness of the proposed ADE approach are illustrated by simulated experiments, including a non-complete connection graph of such a distributed estimation system.
The paper puts forward a method of designing and creating a complete computer system for monitoring and diagnosis of business and industrial facilities, as well as for control purposes. The proposed solution represents a computer-network system being a practical tool for communication, control and management of modern plants and enterprises. The applied concept of communication, based on the Service Oriented Architecture (SOA), makes a new attempt to solve certain performance problems met when using a (previously developed) Networked Object Monitor (NOM). The principal idea of increasing the performance of NOM lies in employing a common data bus, refereed to as a Diagnostic Service Bus (DSB), in the NOM monitor. The paper also describes a preliminary concept of a network description language (SMOL), which is designed to describe the functions, mechanisms, and network devices and to be a basis for simulation and verification of the NOMmonitor function.
Artykuł opisuje dwie metody sprzęgania modeli dynamiki rurociągów przesyłowych. Narzędzia takie są kluczowe dla budowy efektywnych systemów symulacji rozległych i złożonych instalacji rurociągów stosowanych w przemyśle. Pierwsza z proponowanych metod (GMS - globalna metoda sprzęgania) wykorzystuje 'globalne' (w skali modelu) zależności między ciśnieniem i przepływem masowym medium między łączonymi odcinkami rurociągu. Metoda globalna wykorzystuje parametry (nastawy) nazywane współczynnikami wzajemnego oddziaływania. Wartości tych parametrów mogą być wyznaczone za pomocą odpowiednich formuł matematycznych. Drugie podejście do sprzęgania modeli dynamiki rurociągów (LMS - lokalna metoda sprzęgania) oparte jest na analitycznym modelowaniu dynamiki w miejscu łączenia odcinków rurociągu.
EN
This paper presents two methods for coupling dynamic models of separate pipe leg segments. Such model-coupling solutions are essential in simulation systems dedicated for media distribution networks. A first method, referred to as a global coupling model (GCM), results from the global (structural) relationships of the pressure and flow values of coupled pipe segments. The GCM coupling scheme requires the fixing of additional tuning parameters called interacting coefficients. The values of these quantities can be approximately computed by formulas derived in this paper. A second approach, called a local coupling model (LCM), is developed by analytically modelling the dynamics of analysed junctions.
Opierając się na znanym pojęciu magistrali, w pracy przedstawia się sposób adaptacji i wykorzystania magistrali usług w diagnostyce obiektów przemysłowych. Działanie medium komunikacyjnego opiera się na architekturze SOA. Zaproponowana koncepcja stanowi próbę rozwiązania problemu wydajnościowych w rozwijanym projekcie Sieciowego Monitora Obiektu SMO. Wspólna szyna danych zwiększa wydajność systemu SMO, umożliwiając komunikację oraz współbieżne wykorzystanie danych przez różne aplikacje (serwisy) jednocześnie. W ten naturalny sposób podnosi się też efektywność diagnostyki obiektów przemysłowych, wyposażonych w system SMO zintegrowany z taką wspólną szyną danych.
EN
This paper presents a method of adapting and using bus services in the diagnosis of industrial facilities and plants. The concept of a communication medium, based on the SOA architecture, is an attempt to solve some performance problems of the Network Monitor Object NMO, a project developed in Gdansk University of Technology. The idea is to increase the NMO performance by using a common data bus, referred to as a Diagnostic Service Bus (DSB). The bus allows for system communication and also enables the data to be concurrently used by different applications (services). In this way, the system of the diagnostics of industrial objects, equipped with the NMO integrated with DSB, becomes more efficient. A DSB prototype is in testing. A special design concern is fixed on the real-time feature (response) of the system.
Praca poświęcona jest problemowi doboru kryteriów i ich klasyfikacji na grupy rodzajnikowe (warianty) w zadaniach wielokryterialnej optymalizacji systemów decyzyjnych, które związane są m.in. z projektowaniem systemów diagnostyki oraz układów sterowania. Celem naszego podejścia jest efektywne poszukiwanie rozwiązań w zadaniach optymalizacyjnych wyrażonych za pomocą wielu kryteriów, gdzie projektant spotyka się z zagadnieniem Pareto-optymalności, albo zmuszany jest do stosowania klasycznych metod optymalizacji - zwykle silnie upraszczających postawiony problem polioptymalizacji. W przypadku podejścia populacyjnego prezentowana metoda może w istotny sposób ułatwić projektantowi ostateczną ocenę uzyskanych rozwiązań. Skuteczność rozważanej metodologii ilustrują przykłady konstruowania liniowych obserwatorów stanu.
EN
The paper gives an account of research results concerning a project of creating a fully-autonomous robotic decision-making system able to interact with its environment, and based on a mathematical model of human cognitive-behavioural psychology with some elements of personality psychology included. The basic idea of this paper is focused on the concept of possible errors in an intelligent robot control system. The system is a composed result of constructing an Intelligent Decision-making System (IDS) based on several recently developed ideas concerning an interactive cognitive-behavioural organism (Artificial Intelligence and Soft Computing, 2010), a fundamental model of human psychology and an IDS system (MMAR, 2010; Applied Mathematics and Computer Science, 2011) for controlling autonomous robots. Principal notions of IDS (Data-processing system based on cognitive psychology, along with the locations of possible errors), conceptions of discovery (object) and (long-time) memory are introduced. Then the heart of IDS, a personality (emotional) system which consists of systems of emotions and needs (based on the Maslow's theory/pyramid and a fuzzy model of needs), is presented. Furthermore, the paper shows what kind of errors can appear and what are their locations in IDS. Methods of avoiding these errors are also indicated.
W niniejszej pracy rozważa się zagadnienie błędów możliwych do wystąpienia podczas przetwarzania informacji w systemie podejmowania decyzji opartym na antropogenicznym modelu psychologii. Wyszczególnione zostały miejsca występowania błędów i ich typy, a następnie przeanalizowano możliwości zapobiegania błędom poprzez wprowadzenie sprzężenia zwrotnego do podległych modułów. Wykazano także, że dzięki możliwości auto-nauki system dąży do eliminacji wszelkich pomyłek.
EN
The paper gives an account of research results concerning a project of creating a fully-autonomous robotic decision-making system able to interact with its environment, and based on a mathematical model of human cognitive-behavioural psychology with some elements of personality psychology included. The basic idea of this paper is focused on the concept of possible errors in an intelligent robot control system. The system is a composed result of constructing an Intelligent Decision-making System (IDS) based on several recently developed ideas concerning an interactive cognitive-behavioural organism (Artificial Intelligence and Soft Computing, 2010), a fundamental model of human psychology and an IDS system (MMAR, 2010; Applied Mathematics and Computer Science, 2011) for controlling autonomous robots. Principal notions of IDS (Data-processing system based on cognitive psychology, along with the locations of possible errors), conceptions of discovery (object) and (long-time) memory are introduced. Then the heart of IDS, a personality (emotional) system which consists of systems of emotions and needs (based on the Maslow's theory/pyramid and a fuzzy model of needs), is presented. Furthermore, the paper shows what kind of errors can appear and what are their locations in IDS. Methods of avoiding these errors are also indicated.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper gives an account of research results concerning a project on creating a fully autonomous robotic decision making system, able to interact with its environment and based on a mathematical model of human cognitive-behavioural psychology, with some key elements of personality psychology included. The principal idea of the paper is focused on the concept of needs, with a certain instrumental role of emotions.
Niniejszy artykuł przedstawia sposób tworzenia autonomicznego agenta komunikującego się z otoczeniem w sposób werbalny. Agentów, opierający się na matematycznym modelu psychologii osobowości człowieka, w zależności od stanu emocjonalnego, w jakim się znajduje, w odpowiedni sposób interpretuje usłyszane kwestie oraz formułuje swoją wypowiedź. Jednocześnie w zależności od stopnia spełnienia swoich potrzeb może podpowiadać otoczeniu sposób ich zaspokojenia, np. prosić o jedzenie. Oznacza to, że sposób reakcji lub odpowiedzi na pytania nie jest uzależniony jedynie od 'sztywnej' bazy wiedzy.
EN
This paper presents design basics for creating an autonomous agent with verbal communication abilities. Such a kind of agents can be founded on a mathematical model of the human personality psychology. As a result, an agent can interpret 'heard' messages in different ways which depend on the state of its emotions. At the same time, on the basis of the degree of the fulfilment of its needs, it can advise the environment as to the way of their completion, for example, can ask for food. In other words, the agent's reaction or response to questions does not depend solely on a 'fixed' knowledge base.
The paper presents a universal concept of monitoring industrial, enterprise and private objects, including the so-called intelligent buildings and other facilities. Different management, control and diagnostic tasks can be easily incorporated into the design. Contemporary IT technology can be readily utilized for creating a complete effective and powerful system for fulfilling such purposes with respect to various facilities. This general idea has been developed and implemented in the form of a computer system, referred to as the Network Object Monitor (NOM), with the use of high technologies and specialised software. In the paper, principal information about the design and its critical problems are discussed.
In this paper, the problem of state estimation in an asynchronous distributed multi-sensor system is considered. In such a system, the state of an object of interest is estimated by a group of local estimators. Each local estimator, based on a Kalman filter, performs fusion of data from its local sensor and other (local) processors to compute possibly best state estimates. In performing data fusion, however, two important issues need to be addressed: unknown correlation between data in local processors and the problem of asynchronism of local processors. In this paper, a multi-sensor asynchronous estimation algorithm is presented. The problem of unknown correlation is solved by a covariance intersection method. To deal with asynchronous data a continuous-time stochastic object model is introduced. Simulated experiments illustrate the effectiveness of the proposed approach.
W pracy rozważa się problem śledzenia trajektorii poruszających się obiektów przy użyciu rozproszonego systemu śledzenia. W systemie takim trajektoria poruszającego się obiektu jest wyznaczana przez grupę lokalnych estymatorów. Każdy z tych estymatorów korzysta z filtru Kalmana i danych z pojedynczego źródła w celu określenia trajektorii obiektu. Następnie wyznaczone trajektorie przesyłane są do systemu centralnego, gdzie następuje ich fuzja, czyli proces określania na podstawie trajektorii lokalnych jednej, potencjalnie najdokładniejszej trajektorii centralnej.
EN
This paper considers the problem of tracking moving objects using a distributed multi-sensor system. In such a system a trajectory of a moving object is estimated by a group of local estimators. Each local estimator utilizes a Kalman filter and data from a single source to determine a local trajectory of the object. Computed trajectories are sent to a central processor, which performs data fusion, i.e. combines trajectories from multiple local estimators so as to obtain an optimal trajectory, representing possibly best estimates of the kinematics states of the objects.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.