www.amapro.cz & David Bazala [Umělá inteligence]

Otevře webové stránky AmaPro


Otevře hlavní stránku společnosti AmaPro
Internetové stránky určené pro studenty středních a vysokých odborných škol.


amapro.cz/odkazy Projekt eliminuje vyhledávání klíčových slov na komerčních stránkách a v e-schopech.



Nový projekt AmaPro Uvedené texty jsou pouze mé teoretické úvahy a nemusí odpovídat skutečnostem, které byly dosaženy v oblasti umělé inteligence. Zabývám se využitím svých dosavadních znalostí software a hardware pro aplikaci lidkého myšlení na umělou inteligenci v počítačové formě.

Prostorová orientace

Pro umělou inteligenci, která pracuje s pohybem eventuelně se pohybuje, je nutné držet si informace o umístění v prostoru. Zde velice záleží na skutečném využití. Nejsložitější je to u umělé inteligence, která má řídit pohyb v prostoru. Jednoduší je to v případě stacionálního umístění a pohyb jen některých částí v omezeném prostoru. Umělá inteligence v zařízení nepracující z pohybem je tato část zbytečná. Do této skupiny patří i čidla zjišťující stav nahnutí (dopředu, dozadu, vpravo, vlevo).

Registrování umístění v prostoru je tvořeno v několika dimenzích. Nejzákladnější je skutečné umístění v prostoru vztahující se k zeměpisným souřadnicím. Ovšem hlavní způsob orientace je vztáhnut k některým připraveným orientačním bodům. Lze přirozeně dle situací si dočasně orientační bod zvolit a ostatní body (předměty) jsou chápány poměrově. Po dokončení operace se bod zruší.

Vlastní čidlo pro získání azimutu může být konstruováno více způsoby. Základem je magnetická střelka (jako v kompasu), která je v poli cívek, nebo v poli optočlenů. Pohyb střelky je registrován změnou indukčních proudů v cívkách, nebo stínem v poli LED-fototranzistor. Hlavní částí je vlastní převod fyzikálních změn na úhel azimutu (odchýlení od severu). U cívek je to na principu A/D převodu a u optočlenů je matice převedena na patřičný výstupní kód. Algoritmy převodů nejsou momentálně podstatné.

Formát dat pro procesor obsahující azimut může být 4,6,8 nebo až 12,16 bitový. Jeho hodnota určuje počet směrů, tedy rozlišení. V některých případech jde jen o informativní určení polohy, zde stačí 4,6 bitové informace. Je nutné podotknout, že systém musí počítat a korigovat chvění nebo setrvačnost střelky. Proto při prudkých pohybech je nutno doby ustálení, jinak použití 12,16 bitů je neefektivní. Azimut je dán číselnou hodnotou bitové informace. Informace většinou neurčuje skutečnou hodnotu (ve stupních), ale poměrovou hodnotu z kruhu (23/256). Ani procesor nepracuje s hodnotami ve stupních, nýbrž opět s poměrovými hodnotami. Jejich výstup na monitor je speciálně přepočítán na stupně a minuty.

Obr 1: Cívkové čidlo pro zeměpisnou orientaci

Na osičce je umístěná středově vyvážená střelka z magnetického materiálu. Kolem jsou umístěny dvě soustastavy cívek. Soustavy cívek jsou osově na sebe kolmé. Cívky jsou zapojené v analogových obvodech v X a Y modulech. Vlastní skutečné zapojení není podstatné, je totiž obvodově složitější. Způsoby získávání informací o natočení střelky jsou různé. Vzhledem k tomu, že proud protékající cívkou ovlivňuje směr střelky, mluvíme o soustavách cívek. Ty jsou zapojeny, tak aby kompenzovali parazitní magnetizmus. X a Y moduly nestabilizují setrvační pohyby střelky, je třeba to řešit programově. Hlavním úkolem X, Y modulů je nastavit určitou hodnotu napětí na výstupu při určitých směrech. Každá osová soustava cívek je analogově samostatná, vlastní azimut je určen programově. Výstup z modulů jsme si označili jako X,Y-signály. Hodnota tohoto signálu reprezentuje směr (úhel) střelky. Je-li střelka osově souběžná s osou jedné ze soustav cívek, je hodnota Y-signálu rovna +Umax. Otáčením objektu s čidlem se osy od sebe vychyl Oba upravené a omezené do pásma +Umax a -Umax X,Y-signály jsou vedeny do A/D převodníku. Zde dochází k určení přesnosti azimutu. Ta je dána počtem digitalizačních bitů. Celá oblast je lineárně rozdělena do úrovní, jejichž počet je dán počtem digitálních. bitů. Pro hodnotu +Umax je hodnota pro všechny bity (krom nejvyššího!!) log1, např 01111. Pro středový bod je např. 00000. A pro -Umax je hodnota např. 11111. Logická hodnota nejvyššího bodu je určena z polarity X,Y-signálů. Takto upravený signál pro každou soustavu cívek je teprve zpracován do výsledné formy. Azimut, jak jsme si řekli nedefinujeme pro procesor ve stupních, ale určujeme ho jako poměr z kruhu. Například je-li provedena 8-bitová digitalizace X,Y-signálů, je počet směrů 256. Dle toho je skutečný směr zaokrouhlen. Stojí-li čelo objektu na jih je hodnota azimutu pro procesor definována 127/256. První hodnota určuje kolikátý dílek od severu ukazuje směr. Osa směru je myšlená spojením středu myšleného kruhu a určeného dílku na kružnici.

Obr2: Obrázek ukazuje stav Y-signálu při otočení objektu o 180°.

Použití čidla s optočleny

Obr. 3: Zapojení optobran přes demultiplexer na sběrnici procesoru

Obr. 4: Detailní pohled na optobránu

Na obr. 3 je nakresleno využití optočlenů pro detekci polohy střelky. Optočlen je sestaven z fotodiody a fototranzistoru. Mezi oběma součástkami je volný prostor, který umožňuje protáčení se střelky. Ta přemostí bránu optočlenu svým stínem. Matice optočlenů je rozprostřena do kružnice kolem sředu střelky. Počet otpočlenů určuje rozlišovací schopnost detekce směru. Nesmíme ovšem opomenout šířku střelky. Ta musí být poměrově upravená vůči počtu a průměru fotosoučástek. Fotodiody jsou paralelně připojené na trvalé budící napětí, které generuje světlo. Fototranzistory jsou připojeny individuelně kolektorem přes rezistor na +U a emitory uzemněny (obr. 5). Světlo budí báze fototranzistorů, které se otevírají a uzemňují výstupy, to je log0. Dojde-li k přerušení světla (střelkou), tranzistor se zavře a na výstupech se zvedne kladný potenciál, to je log1. Výstupy jednotlivých optočlenů jsou převedena dekodérem DM. Přirozeně lze dekódovat pouze jednu polovinu kruhu, ale určíme pouze osu směru. Pro určení azimutu lze d

Obr. 5: Schéma zapojení soustavy optobran

Využití prostorové orientace

Využití prostorové orientace je mnohostranné. Od vojenské techniky až po umělou inteligenci. Používá se všude tam kde je třeba určit směr třeba letu nebo směr blížících se předmětů. Přirozeně tak jako ostatní zařízení, tak i tyto čidla mají své postavení ve vojenské technice. Ačkoli podpůrná zařízení pro navigaci, jsou na hranici výkonných PC, jsou součástí raket, jejichž exploze způsobí ztrátu vnitřního vybavení. U menších raket nesoucí nálož se supermoderní techniky nepoužívá. Rakety mohou být řízené nebo samonaváděcí. Mezi tím je trochu rozdíl. Především v cenách a efektivnosti. Řízená střela je řízená, takže musí být technicky vybavena solidním vysílačkovým systémem. Veškeré operace jsou prováděny z příkazů mateřské základny. Zde se čidlo pro zjištění zeměpisných parametrů nepoužívá, neboť vše je monitorováno systémem radarů a výpočty jsou opět prácí PC na matřské základně. Úkolem výpočtů mateřské základny je držet raketu v určitém (sledovaném) pásmu. Při ztrátě komunikace se stává řízená střela nebezpečn Čidel pro určování azimutů používají i lodě, dopravní letadla a přenosné radarové stanice. U trvalých radarových stanic se dá sever určit a ostatní na kalibrovat. U přenosných radarů je to časová ztráta. Proto je použito čidla pro sledování severu a rovnice otáčející se osy radaru jsou dopočítávána. Vezmeme si situaci helikoptéry, která se točí na místě. Její radar pro mapování okolí se také točí. Můžou se lišit počtem otáček nebo směrem. Je třeba držet skutečnou orientaci v prostoru.



Abecední seznam všech článků Vyhledání pojmů ve článcích




Databáze obrázků
Malé a velké obrázky, podlkady, tlačítka, okrasné čáry a pod.
datove_zdroje/obrazky
Překladač vět on-line
Překladač je určen pro rychlou představu o cizojazyčném článku.
prekladac.amapro.cz
Plagiátor on-line
Není určeno jako nástroj pro vytváření plagiátů seminárních prací.
synonymum_plagiace.php
Poštovní směrovací čísla
Klasický vyhledávací editor poštovních směrovacích čísel PSČ v české republice.
stranky/postovni_smerovaci_cisla
Digitální archív knih
Knihovna je určená pro studenty středních a vysokých škol.
knihy/seznam_knihy.php
Technický naučný slovník
Několikadílný abecedně řazená technická encyklopedie odborných pojmů z oblasti vědy a techniky.
datove_zdroje/knihy/tns
Synonyma v češtině
Pro hromadnou záměnu slov v českém jazyce za synonyma.
stranky/synonyma
Animované obrázky
Animované gify a malé obrázky pro všeobecné využití.
datove_zdroje/animace
OnLine televize
Seznam světových on line televizních vysílání
internet/katalog_internetove_televize
Otevře stránky Fulltextové vyhledávání na celém serveru
Digitalizované odborné knihy
Velká encyklopedie pojmů a zkratek
Česko - anglicko - německý technický slovník
Klasický katalog firem, služeb a stránek
OnLine překladač  vět a textů (nepoužívá Google)
Stránky pro chvíle oddechu od studia, relaxace
Katalog českých firem dle technologií
Internetový odkazník




 Wikipedie   Seznam stránek   Kapitoly témat   Významné servery   Klíčová slova 








Otevře hlavní stranu společnosti AmaPro

Všechna práva vyhrazena. Určeno jen pro osobní využití. Bez předchozího písemného souhlasu správce www.amapro.cz je zakázána jakákoli další publikace, přetištění nebo distribuce jakéhokoli materiálu nebo části materiálu zveřejněného na www.amapro.cz a to včetně šíření prostřednictvím elektronické pošty. Články, jejichž přímým autorem není amapro.cz lze publikovat pouze se souhlasem jejich majitelů či administrátoru příslušného webu.