Новини
Сортувальник для LEGO з нейромережею зібрали з LEGO
Навчання
Винахідник Деніел Вест (Daniel West) зібрав універсальний LEGO-сортувальник: за допомогою підключеного алгоритму комп'ютерного зору він може розпізнати і відсортувати будь-яку коли-небудь створену для конструктора деталь. Сам сортувальник складається з понад десяти тисяч LEGO-деталей, а швидкість його роботи - приблизно півдітали в секунду. Подробиці про роботу пристрою повідомляє Engadget.
Через велику кількість найрізноманітніших деталей і простоти складання конструктор LEGO використовується для створення багатьох корисних пристроїв. Наприклад, з LEGO вже робили принтер, який сканує зображення і збирає його знову ж таки з LEGO, а також кубики конструктора використовували для створення модульної мікрофлюїдної установки.
Зрозуміло, машини для сортування деталей LEGO (дуже корисне пристосування для тих, у кого дуже багато різних конструкторів в розібраному вигляді) роблять з них же, а перший подібний пристрій представили ще в 2012 році: для визначення деталей у ньому використовується відкритий алгоритм для розпізнавання зображення, який порівнює знімок однієї деталі з існуючою у сортувальника базою даних.
Свій сортувальник інженер і винахідник Деніел Вест вирішив зробити трохи розумніше і технологічно сучасніше. Вся конструкція складається з приблизно десяти тисяч деталей, забезпечена шістьма LEGO-моторами і дев'ятьма сервоприводами. Деталі завантажуються на сортуючу стрічку, яка потім викидає їх на жолоб: через тряски деталі не потрапляють один на одного і на наступний крок сортування потрапляють по одному.
На наступному кроці сортування знімається відео деталей - його обробляє Raspberry Pi і відправляє далі для аналізу на інший комп'ютер по бездротовому зв'язку. На комп'ютері зняті на відео деталі аналізуються за допомогою алгоритму, в основі якого лежить згорточна нейромережа, навчена на тривимірних моделей всіх існуючих LEGO-деталей. Кожній деталі присвоюється ймовірність приналежності до будь-якої категорії, після чого результат відправляється на сортувальну станцію пристрою. Нарешті, система, що складається з декількох рухаючих воріт, направляє деталь в необхідну коробочку. Всього коробочок 18: це більше, ніж кількість можливих деталей, але для кожної коробочки можна вибрати набір деталей, що потрапляють до неї. Одну деталь пристрій може відсортувати приблизно за дві секунди.
Всього на розробку у Веста пішло близько двох років: інженер зібрав не тільки сам сортувальник, але і навчив нейромережу на самостійно зібраному датасеті всіх можливих деталей LEGO - всього в базу потрапило близько 100 тисяч зображень. Більше подробиць про навчання алгоритму можна прочитати в його блозі.
Ще один дуже корисний сортувальник - для різнокольорових цукерок на кшталт Skittles або M&M's: його робота - трохи простіше через те, що сортувати об'єкти потрібно тільки за кольором. А ось зробити його можна, наприклад, роздрукувавши на 3D-принтері: це в 2015 році продемонстрував американський винахідник Натан Петерсон.