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.

Čidla, zpracování vnějších jevů

Má-li umělá inteligence reagovat na okolní svět, musí mít přehled o tom co se děje. K tomu je zapotřebí zařízení, které zprostředkovává informace. Nejčastěji se jedná o čidla. Každé čidlo je zaměřeno na určitý druh získávání informací. Dohromady pak tvoří vstupní zdrojovou jednotku. Dle jejího vybavení je určen i výsledný efekt umělé inteligence. Mezi základní zdroje patří optické sledování prostoru kamerou, detekce zvuku mikrofony, prostorová orientace registrovaná v souřadnicích xyz. Mezi vedlejší zdroje se může použít detekce otřesů, odrazů záření, magnetických polí, chemických analýz a podobně. Vše je vlastně analogie smyslů lidského vnímání, která má být aplikovaná pro umělou inteligenci. Pro umělou inteligenci jsou vstupní data velmi důležitá, neboť neindisponuje podvědomím, takže výsledná reakce je plně závislá na vstupních informacích. Výhodou umělé inteligence, nebo spíše její decentralizace, je to, že může sledovat a provádět více operací najednou.

Pro umělou inteligenci je nutné okolní svět převést do číselné formy, aby s ním mohla pracovat. Každé čidlo je nejdříve připojené na interface (Infa)obr1., které má za úkol jednotlivým jevům definovat data. Dle druhu čidla jsou formátovány data a následně řazeny po sběrnicích (externí sběrnice jednotky) k I/O branám UŘ. Tyto sběrnice nejsou standardní. Jsou jenom spojovacím článkem. Vlastní zpracování dat je klasické pro PC a je vytvořeno až za I/O bránou v UŘ. Někdy se nemusí ani jednat o sběrnice, může to být sériový kanál. O tom rozhoduje množství a časové poměry přenosu dat. Opětovně UŘ pracující jako PC dává svá data na I/O brány, odkud si je vedlejší jednotka bere informační data jak chce.

Obr 1: Ukázka interface mezi komunikačním. zařízením a UŘ

Obr 1. znázorňuje umělou jednotku pro práci se zvukem. My zatím sledujeme činnost interface. Interface je jen součástí patřičné vedlejší jednotky. Je proto připojena na sběrnici nazvanou externí sběrnice jednotky. Ta je rozvedena v rámci každé vedlejší jednotky zvlášť. O tom jestli data (zvuk) budou ve formě skutečných (přijatých) dat nebo jestli budou redukovány sice rozhoduje UŘ, ale vše potřebné provádí vedlejší jednotka. Bude-li třeba data redukovat, budou přetáhnutá do jiné části paměti v rámci vedlejší jednotky, zpracována (datová redukce), po stejných sběrnicích vedena na I/O brány UŘ. Při přímém přenosu dat (Infa-UŘ) jsou data přenášena z Infa do UŘ přímo. Oba přenosy jsou řízeny z procesoru vedlejší jednotky. UŘ pouze určuje běh událostí. Data přijatá I/O bránou UŘ jsou ve vyrovnávací paměti. UŘ si je převezme dle svého uvážení. Zpětně řídící informace ukládá do výstupní vyrovnávací paměti pro vedlejší jednotku, která v pravidelných intervalech testuje stav této paměti. Dle ní potom organizuje proces Zvuk

Zvuk šířící se prostorem je harmonické vlnění na určitých frekvencích. Pro klasický hovorový signál (řeč, hudba) je to pásmo 100Hz-16kHz. Toto pásmo je snímáno mikrofonem, event. soustavou mikrofonů. Představuje to analogový signál, který je v reálném čase nekonečně datově obsáhlý. My jsme se již seznamovali s datovou redukcí. Způsob datové redukce spočívá v digitalizaci zvuku. Signál je rozsekán na vzorky, kterým jsou pak přiřazeny číselné hodnoty (viz digitalizace zvuku). Hlavním parametrem je frekvence vzorkování (rozsekání). Čím je frekvence větší, tím je digitální signál shodnější se skutečným analogovým. Digitalizace zvuku sebou přináší tyto výhody. Jednak vzhledem k časovým mezerám mezi vzorky je ,možno již signál zpracovávat. Po digitalizaci je signál korigován, eventuelně je dle srozumitelnosti zpětně ovládán vlastní A/D převodník. Akustický signál je třeba vhodně rozprostřít do napěťového pásma (obr 2.). Signál nesmí být nahuštěný v jednom místě. Musí být dynamický a dle hlasitosti zesílen, eventuel

Obr1 : Blokové schéma komponentů pro základní zpracování zvuku

Obr 2 : Rozprostření signálu do digitálního. pásma (dynamizace)

Obr 3 : Filtr určuiící omezené pásmo pro digitalizaci


A/D- informativní popis způsobu digitalizace

Obr 4 : Bloková značka pro modul A/D

Obr 5 : Blokové schéma A/D převodníku

V současné době je téměř nevyhnutelností zpracovávat, přenášet analogový signál v digitálním tvaru. Jak se dá takový analogový signál digitalizovat si nyní ukážeme za pomocí obr 5. Vstupující analogový signál je vždy před vlastní digitalizací upraven přes omezovač (v našem případě byl již uveden před vlastním A/D). Jeho úkolem je analogový signál upravit na předdigitalizační tvar. To znamená ho dostat do určitého napěťového pásma, které je ohraničeno maximem a minimem. Maximum úrovně anal. signálu pak představuje log[1111] na výstupu digitalizace a minimum je log[000], není-li použito nejvyššího bitu jako znaménkového. Vedlejším úkolem omezovače je upravit signál tak, aby byl lineárně (nebo logarit.) rozložen v požadovaném pásmu mezi body max a min.

Takto upravený signál je přiveden na vstup in1 analogové porovnávací jednotky. Na druhý vstup (in2) porovnávací jednotky je přiveden skokový (krokový) pilovitý signál z generátoru. Je vidět z eleschem. značky generátoru skokovité pily, že registruje hodnotu skoku na výstupních bitech ABCD. Postupné krokování skoku v pile jsou řízeny z externího generátoru obdélníku. Generátor obdélníku generuje neustále obdélník nezávisle na čemkoli. Vlastní čítání skoku a ABCD výstupu od hodnoty Umin=0V (ABCD=[0000]) do Umax=třeba 5V (ABCD=[1111]) po skoku Ukrok=třeba 0,25V si řídí sám generátor skokové pily.

Jsou-li hodnoty in1 a in2 na vstupu porovnávací jednotky (CompAnal) shodné, je vyhodnocen výstupní bit Y jako log1. Protože skutečná rychlost skokové pily je velmi rychlá, protíná analogový signál dle frekvence námi určené. Určíme jí frekvencí obdélníkových impulzů z externího generátoru. Obecně platí čím větší frekvence skokové pily, tím častější vzorkování a tedy kvalitnější digitalizace. Kvalita digitalizace je přirozeně určena i počtem výstupních bitů.

Vraťme se ještě k vlastní digitalizaci signálu. Reakce porovnávací jednotky je výstupním bitem Y. Ten nás informuje svou log1 o tom že analogový signál má "přibližně" stejnou hodnotu jako pila sestavená z napěťových skoků (přírůstků) in2. V tuto dobu je nastaveni ABCD výstupů odpovídající našim představám. Ale generátor generuje obdélník, skoková pila neustále zvyšuje svou hodnotu a ABCD výstupy se mění. Jak tedy zajistit platnost ABCD bitů?

Pomůže nám k tomu jednosměrná I/O brána. Rovnost in1 a in2 je výstupní bit Y=log1. Ten je využit jako bit pro zapsání (W) hodnoty ABCD do vnitřních paměťových buněk I/O brány. Zápis se provede jen v případě Y=log1, která je při rovnosti in1 a in2. V jiném případě je vstup ABCD I/O brány uzavřen (vysoká impedance). Dle požadavků připojených obvodů jsou digitální data čtena z vnitřních buněk I/O brány za pomocí vstupu R (read). Při R=log1 je obsah vnitřních paměťových buněk překopírován na vnější 4-bitovou sběrnici.

Digitalizovaný signál je dále zpracováván (analyzován) v dalších jednotkách, ke kterým se dostaneme později. Záměrem je zase datová úleva pro procesor v jednotce UŘ. Vzhledem k tomu, že někdy je nutné přenášet celé datové sekvence zvuku je dle požadavků upravena sběrnice k I/O branám UŘ. Vlastní přenos digitálních sekvencí zvuku není tak náročný na výkon sběrnic jak u videografiky.



Abecední seznam všech článků Vyhledání pojmů ve článcích




Seznam nemocí
Seznam známých nemocí a diagnóz
internet/katalog_nemoci.php
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
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
Databáze ikon
Ikony a malé obrázky pro tlačítka či jiné použití
datove_zdroje/icony/icony.php
Digitální archív knih
Knihovna je určená pro studenty středních a vysokých škol.
knihy/seznam_knihy.php
Vyhledávač AmaPro
Vyhledávýní klíčových slov v obsáhlé databázi elektronické knihovny
vyhledavac.amapro.cz
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.