初步沟通 基于人工智能的车载自动列车障碍物距离估计 Ivan ĆIRIĆ*、Milan PAVLOVIĆ、Milan BANIĆ、Miloš SIMONOVIĆ、Vlastimir NIKOLIĆ 摘要:本文提出了一种新方法,利用图像平面单应性矩阵来改进对摄像机和成像物体之间距离的估计。该方法利用两个平面(图像平面和铁轨平面)之间的单应性矩阵和一个人工神经网络,可根据收集的实验数据减少估计误差。SMART 多传感器车载障碍物检测系统有 3 个视觉传感器——一个 RGB 摄像机、一个热成像摄像机和一个夜视摄像机,以实现更高的可靠性和稳健性。虽然本文提出的方法适用于每个视觉传感器,但所提出的方法是在热成像摄像机和能见度受损场景下进行测试的。估计距离的验证是根据从摄像机支架到实验中涉及的物体(人)的实际测量距离进行的。距离估计的最大误差为 2%,并且所提出的 AI 系统可以在能见度受损的情况下提供可靠的距离估计。 关键词:人工神经网络;自动列车运行;距离估计;单应性;图像处理;机器视觉 1 简介 通过遵循自动化趋势,可以大大提高铁路货运的质量和成本竞争力,以实现经济高效、灵活和有吸引力的服务。今天,自动化和自主操作已经在公路、航空和海运中变得普遍。现代港口拥有自动导引车 (AGV),可将集装箱从起重机运送到轨道旁、仓库、配送中心,而自动驾驶仪是航空公司和大型货船的标准配置,不需要大量机上人员。自动驾驶汽车和卡车的发展已经进入了一个严肃的阶段。此外,轨道交通自主系统的发展主要出现在公共交通服务领域(无人驾驶地铁线路、轻轨交通 (LRT)、旅客捷运系统和自动引导交通 (AGT))。基本思想是使用一定程度的自动化,将操作任务从驾驶员转移到列车控制系统(例如 ERTMS)。根据国际电工委员会 (IEC) 标准 62290-1,列车自主运行 (ATO) 是高度自动化系统的一部分,减少了驾驶员的监督 [1]。对于完全自主的列车运行,列车操作员的所有活动和职责都需要由多个系统接管,这些系统可以感知环境并俯瞰现场,检测列车路径上的潜在危险物体并做出相应的正确反应 [2-6]。障碍物检测系统作为 ATO 系统的主要部分,障碍物检测系统需要根据货运特定和一般用例(例如 EN62267 和/或自动化领域的相关项目)来监控环境。为了满足严格的铁路标准和法规,障碍物检测系统 (ODS) 应在具有挑战性的环境和恶劣的能见度条件下工作。ODS 是一种具有硬件和软件解决方案的机器视觉系统(图 1),用于提供有关铁路上和/或其附近障碍物的可靠信息,并估算从系统到检测到的障碍物的距离 [7]。该系统需要实时运行,并在不同的光照条件下运行(白天、
搬迁沙田污水处理厂往岩洞的实时大数据人工智能环境影响评估 (AIEIA) 执行摘要 搬迁沙田污水处理厂往岩洞(本项目)的环境影响评估中,位于沙田马场和周边河道的彭福公园鹭鸟林被列为环境指标之一。目前,香港对鸟类生态栖息地的监测主要以人为观察为主,而人为观察的时间间隔有限。由于繁殖季节环境变化微妙,人为不易分辨鸟类行为的细微变化。渠务署藉此机会与香港科技大学合作,通过在项目下对彭福公园鹭鸟林进行先导观察,探索将最先进的绿色人工智能 (AI) 技术融入环境监测。观察是明智行动的第一步。完整的阵列数据收集系统 (ADCS) 和实时数据提取管道架构经过全面设计,可实现模块化,并可成功部署在各种结构中,确保在所有环境中可靠运行。ADCS 具有多种优势,可满足户外环境长期监测的需求:(i) 自动连续录制;(ii) 高分辨率视频;(iii) 高帧率视频;(iv) 巨大的本地数据存储;(v) 保护恶劣环境(例如极端天气条件)。采用一种新的视频压缩标准高效视频编码 (H.265) 来处理、存储和传输高分辨率视频,同时保持视频质量。在户外环境中实现数据采集自动化之后,实施了 AI 算法,以从长达数月的数据中检测鸟类。本研究重点是检测大白鹭和小白鹭,即研究地点的主要鸟类。AI 算法开发的主要挑战是缺乏香港鸟类的标记数据集。为了解决这个问题,我们利用 3D 建模制作了大白鹭和小白鹭的合成鸟类数据集。在虚拟图像的开发过程中,我们应用了姿势和身体大小等显著特征的大量变化,这反过来又迫使模型专注于专家用来区分鸟类物种的细粒度鸟类特征,例如颈部和头部。经过训练的 AI 模型能够在不同背景下以高预测分数区分和定位鸟类物种,平均准确率达到 87.65%。我们的人工智能 ADCS 解决方案比传统的人工观察具有多种潜在优势,能够在不同的天气条件下为不同物种的鸟类计数、行为研究、空间偏好以及种间和种内相互作用提供密集的表面。这项研究的结果和发现有利于未来规划环境监测工作以及项目下的工作阶段,以尽量减少对彭福公园鹭鸟林的潜在环境影响。
关键词:颗粒介质;流体力学;流变学、CFD;DEM;人工智能;机器学习和神经网络。背景和目标:该研究项目是圣艾蒂安矿业学院(法国顶级工程学院)与世界核能领导者 Orano 长期合作的一部分。该项目专注于颗粒流建模。这些流体具有与传统流体不同的迷人特征。我们在自然环境(泥流、雪崩……)或工业过程(粉末混合、气动输送、筒仓排放……)中发现它们,其中有各种材料(金属、氧化物、有机化合物……)。我们的研究小组开发了数值策略来高效、快速地模拟涉及大量粒子(10 6 10 18 )的工业过程。在这篇博士论文中,候选人将探索人工智能的潜力,以减少使用离散元法 (DEM) 进行模拟生成的数据量,离散元法通常用于对颗粒物质进行建模。他/她将使用这种简化的信息(例如以本构方程的形式)来输入 CFD 模型。研究结果将发表在该领域的顶级期刊上,并由博士生在国际会议上发表。所需个人资料和技能:至少在以下领域获得硕士学位:流体力学、材料物理、软物质物理、数值模拟。您喜欢建模和解决难题。好奇心、严谨性、参与度、批判性分析能力、倾听能力,当然还有对科学和技术的热情,这些都是成功答辩优秀论文的关键资产。英语流利 + 愿意学习基础法语。申请:文件包括四项:求职信 + 简历 + 至少一封推荐信 + 硕士排名或学术成绩。其他:最好从 2020 年 10 月 1 日开始。在工业资助和合作下
“如何度过人工智能寒冬” James Luke 博士,IBM 杰出工程师和首席发明家 如果您不知道,人工智能寒冬是指在人们对人工智能的期望达到顶峰之后出现的低迷,资金枯竭,专业人士对其潜力嗤之以鼻。70 年代末 80 年代初发生过一次人工智能寒冬,十年后又发生过一次——最后一次是在 1992 年。在这样的“寒冬”里,人们对人工智能嗤之以鼻并不罕见——James Luke 深情地回忆起 IBM 的一位(至今仍是)高管在他职业生涯早期告诉他,“如果你想在公司有所成就,就离开人工智能”。但即便是 Luke 也承认,考虑到挑战的规模,出现怀疑者并不奇怪。Luke 在会议开幕式主旨演讲中表示:“我们试图用人工智能重塑人脑的智能,这是人类面临的最大工程挑战。” “它比曼哈顿计划、比大型强子对撞机还要大——但我们通常只以两三个人组成的团队进行研究。”尽管如此,他仍敦促与会代表对人工智能保持积极态度,因为如果以正确的方式对待,人工智能可以发挥作用并带来巨大的机遇。那么,什么才是“正确的方式”?卢克说,人工智能有效用例的最佳例子之一仍然是 1997 年超级计算机深蓝与世界冠军国际象棋选手加里卡斯帕罗夫之间的著名比赛。深蓝曾在 1996 年挑战卡斯帕罗夫并失败,而它的架构师 IBM 决心不再重蹈覆辙。IBM 工程师寻求另一位国际象棋大师的帮助来构建深蓝,并对计算机进行编程,使其能够预测未来 14 步。从本质上讲,它复制了人类的能力,但通过巨大的规模进行了扩展。尽管“深蓝”赢得了 1997 年的锦标赛,但它的局限性也暴露无遗。当时参与打造它的大师说:“深蓝每秒评估两百万步,我评估三步。但我怎么知道该评估哪三步?”卢克说,这句话完美地概括了人工智能的缺点:“我们还没有解决这个问题,我们不明白大师如何知道该评估哪三步。这是智能和人工智能之间差异的一个很好的例子。人工智能不会比人类更好——人类脑细胞比电子神经元复杂得多。”他补充说,人工智能经常被认为比人类智能更好,因为它不会忘记东西。但卢克认为,人类忘记的能力是智能的一部分,因为忘记可以帮助我们“概括、实验和学习”——更不用说不会被我们做过的所有可耻的事情所打败。卢克分享了三条让人工智能发挥作用的建议:
1970 年,Mike Gilmor 加入加拿大钢结构协会 (CISC) 时,加拿大总理是皮埃尔·特鲁多,Derek and the Dominoes 的歌曲《Layla》荣登当年音乐排行榜榜首。从那时起,钢铁行业也发生了重大变化。“几乎所有事情都不同了,”Gilmor 说,他自 2002 年以来一直担任协会主席,即将离开 CISC。“我最初是作为开发工程师在这里受聘的,负责开发手册表格。我们一边打印 Hollerith 卡片,一边试图说服人们放弃计算尺,用计算机以更快的方式完成工作。”Gilmor 说,加拿大钢铁行业正处于鼎盛时期。加拿大供应商正在安装最先进的熔炉,并开发新等级的钢材,其强度和腐蚀性均超过世界竞争对手