Тема: РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМБИНАЦИИ ПРИБОРОВ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ,
РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ И МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ 6
1.1. Машинное зрение 6
1.2. Распознавание образов с помощью искусственных нейронных
сетей 9
1.2.1. Сети прямого распространения 11
1.2.2. Рекуррентные нейронные сети 11
1.2.3. Сверточные нейронные сети 12
1.3. Машинное обучение 14
1.4. Проблемы машинного зрения в автоматизации 16
1.5. Обзор существующих испытательных систем 17
1.5.1. ООО «Витэк-Автоматика» 18
1.5.2. «GOEPEL Electronic» 20
1.6. Обоснование необходимости разработки методики испытаний с
применением технологий машинного зрения 21
1.7. Выводы по разделу 23
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИСПЫТАНИЙ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМБИНАЦИИ ПРИБОРОВ 24
2.1. Концептуальная модель системы испытаний 24
2.2. Функциональное моделирование предметной области с
использованием методологии IDEF 25
2.3. Описание модели с использованием методологии UML 30
2.4. Общая схема разработки проекта, ее архитектура 31
2.5. Аппаратная структура 32
2.6. Используемые программные инструменты 33
2.6.1. Библиотека компьютерного зрения OpenCV 36
2.6.2. Система обнаружения объектов YOLO 37
2.7. Оценки производительности и точности 38
2.7.1. Точность и полнота 39
2.7.2. Пересечение по объединению 39
2.8. Выводы по разделу 40
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМБИНАЦИИ ПРИБОРОВ 42
3.1. Выбор базы изображений 42
3.2. Формирование примеров для обучающей выборки 43
3.3. Реализация машинного обучения 44
3.4. Методика проведения экспериментов 47
3.5. Оценка эффективности разработанной методики 48
3.6. Выводы по разделу 49
4. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 51
4.1. Понятие информационной безопасности 51
4.2. Виды информационных рисков и методы защиты от них 52
4.2.1. Инструментарий базового уровня 57
4.2.2. Средства полного анализа рисков 58
4.3. Расчет уровня уязвимости системы и вероятности возникновения
информационных угроз 61
4.4. Перечень контрмер и расчет их эффективности 63
4.5. Выводы по разделу 65
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ 66
Выводы по разделу 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
📖 Введение
На данный момент проблема выделения необходимого объекта на изображении является весьма актуальной. Она решается при разработке систем автопилота на автомобилях, роботов, систем определения брака деталей на конвейерной линии, систем мониторинга потока людей, автомобилей. Об актуальности задачи распознавания говорит и возрастающий интерес к проблематике со стороны как ведущих мировых университетов, например, Berkley, Oxford, MIT, так и коммерческих гигантов таких как, Google, Amazon, Microsoft, IBM, Intel, Facebook, Nvidia, Яндекс. Они разрабатывают проекты включающие облачные сервисы, библиотеки, API, технические средства решения проблем распознавания и др. Бесплатный характер большинства из них, отчасти говорит об отсутствии готовых программ к решению проблем распознавания и об отсутствии универсальных решений. Благодаря научным исследованиям имеются лишь рекомендации и практические результаты применения некоторых методов и алгоритмов.
Основной причиной разработки методики испытаний программного обеспечения комбинации приборов с использованием технологий машинного зрения стала конкуренция с мировыми производителями автомобильной техники, что позволит заменить интеллектуальный труд человека машинным и обоснованное распределение функций между человеком и компьютером в процессе управления технологией приведет к повышению эффективности проводимых испытаний и качества принимаемых решений.
Главной проблемой в реализации вышеуказанной интеллектуальной системы является создание эффективного алгоритма, который сможет справиться с поставленной задачей и будет выполнять её.
Целью данной работы является разработка методики испытаний программного обеспечения комбинации приборов путем применения алгоритма для распознавания индикаторов заданного цвета и формы (аналоговые и цифровые индикаторы, стрелочные приборы). Алгоритм предназначен для поиска объектов на видеопотоке в реальном времени (выделение объекта, идентификация объекта по априорным признакам, слежение за перемещением объекта) и выдавать результаты обнаружения по цифровому каналу.
Для достижения поставленной цели в рамках данной магистерской диссертации необходимо решить следующие задачи:
• проанализировать основные принципы и существующие методы решения задач машинного обучения, распознавания образов и машинного зрения, провести анализ существующих алгоритмов и реализаций распознавания;
• разработать собственный алгоритм на основе уже существующих;
• обучить классификатор с использованием моделей;
• провести испытания предложенной подсистемы распознавания с использованием моделей;
• оценить эффективности разработанной методики;
• оценить потенциальный экономический эффект.
Научной новизной данной работы можно назвать применение моделей сверточных нейронных сетей и алгоритмов машинного зрения для распознавания индикаторов заданного цвета и формы комбинации приборов на видеопотоке в реальном времени.
✅ Заключение
В рамках выпускной квалификационной работе были решены следующие задачи:
• разработан алгоритм распознавания;
• обучен классификатор с использованием моделей;
• проведены испытания предложенной подсистемы распознавания с использованием моделей;
• проведена оценка эффективности разработанной методики;
• проведена оценка экономической эффективности от внедрения информационной системы.



