ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 5
1.1 Подходы и методы решения задачи 5
1.2 Обзор существующих программных решений 12
1.3 Постановка задачи 16
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ 18
2.1 Распознавание образов как область исследования искусственного
интеллекта 18
2.2 Когнитивные сервисы Microsoft 20
2.3 Распознавание лиц и эмоций 22
2.4 Анализ изображения 24
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ 27
3.1 Архитектура системы 27
3.2 Основные технологии 28
3.3 Разработка веб-приложения 30
3.3.1 Программный модуль «Face Detect» 32
3.3.2 Программный модуль «Emotion Explorer» 33
3.3.3 Программный модуль «Image Analyzer» 34
3.4 Развёртывание веб-приложения и практическое использование 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 38
На сегодняшний день внедрение в информационные системы методов и алгоритмов искусственного интеллекта набирает большую популярность, такие проекты позволяют значительно упростить решение задач в жизни человека, они также делают возможным получить качественные и эффективные результаты в той или иной отрасли [15]. Похожего рода разработки характеризуются своей практической значимостью. Одной из областей применения искусственного интеллекта является распознавание образов. Задача распознавания актуальна для различных сфер, таких как безопасность, психология, робототехника, маркетинг. Компьютерное зрение — современная технология, позволяющая обнаружить, классифицировать и определить объекты, извлекая данные из изображений и анализируя полученную информацию. Компьютерное зрение используется в задачах распознавания объектов, анализа видеопотока, описания визуального содержимого изображений и видео, распознавания жестов и непечатного ввода.
Люди могут запросто распознать какие-либо образы, для них не составит труда определить эмоцию, появившуюся у собеседника во время разговора. Но для информационных систем те же самые задачи довольно-таки сложны и не тривиальные.
Цель выпускной квалификационной работы - разработать интеллектуальную информационную систему для распознавания лиц, эмоций людей и анализа изображений на основе когнитивных сервисов Microsoft.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) Исследовать теорию распознавания лиц
2) Рассмотреть когнитивные сервисы Microsoft
3) Рассмотреть способы проектирования веб-приложения
4) Создать веб-приложение, которое позволяет
распознавать лица, эмоции людей и проводить анализ изображения.
В результате проделанной работы было разработано интеллектуальное веб-приложение на основе когнитивных сервисов Microsoft, позволяющее распознавать лица, эмоции людей и проводить анализ изображения. Были рассмотрены способы проектирования веб-приложений, а также подходы к распознаванию лиц.
Удалось решить все поставленные задачи и осуществить развёртывание программного продукта на облачной платформе Azure. Приобретен новый и несравнимый опыт применения технологии AngularJS. В процессе практического использования приложения были получены количественные данные, как пользователи оценили эффективность работы приложения:
- распознавание лиц людей на изображениях - 85,7%
- распознавание эмоций людей на изображениях - 82,5
- анализ изображения - 81%
После проведения исследования и завершения разработки проекта стало очевидно, что прослеживается необходимость дальнейшего развития и совершенствования системы, дополнения функционала, актуальных обновлений версии продукта и пользовательского интерфейса.
Исходя из результатов исследования можно сделать вывод, что цель выпускной квалификационной работы достигнута, задачи реализованы в полном объёме.
1. Гуревич И. Б. Проблема распознавания изображений / Гуревич И. Б. Распознавание. Классификация. Прогноз. Математические методы и их применение. — Ежегодник. Москва: Наука. 1989. Вып. 1. С. 280-329.
2. Рассел С. Искусственный интеллект: современный подход 2 издание / C. Рассел, П. Норвиг. — Москва: Издательский дом "Вильяме", 2006. — С. 1408.
3. Черногорова Ю. В. Методы распознавания образов / Черногорова Ю. В. Молодой ученый. — №28. — 2016. — С. 40-43.
4. Cootes T.F. Active Shape Models-Their Training and Application. / Cootes T F, Taylor C J, Cooper D H, Graham J. — Computer Vision and Image Understanding, 1995. — Volume 61, Issue 1. — P. 38-59.
5. Cootes T.F. Face Recognition Using Active Appearance Models / T.F. Cootes, C.J. Taylor. — European Conference on Computer Vision, 2016 — P. 581-595.
6. Duffner S. Face Image Analysis With Convolutional Neural Networks / S. Duffner. International Visual Informatics Conference, 2017. — P. 45-55.
7. Khalajzadeh H. Face Recognition Using Convolutional Neural Network and Simple Logistic Classifier / H. Khalajzadeh, M. Mansouri, M. Teshnehlab. — The 17th WSC17 Online Conference, 2017.
8. Lades M. Distortion invariant object recognition in the dynamic link architecture / M. Lades, J.C. Vorbruggen, J, Buhmann, J. Lange, C. Malsburg, R.P. Wurtz, W. Konen. — IEEE Transactions on Computers, 1993. — Vol. 42, No. 3. — P. 300-311.
9. Lawrence S. Face Recognition: A Convolutional Neural Network Approach / S. Lawrence, C. L. Giles and A. C. Tsoi. — IEEE Transactions on Neural Networks. — Vol. 8, No. 1. — 1997. — P. 98-113.
10. McCarthy J. WHAT IS ARTIFICIAL INTELLIGENCE? [Электронный ресурс] / www-formal.stanford.edu/jmc — John McCarthy's Home Page — Режим доступа: www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai.pdf. — Дата обращения: 15.04.2018.
11. Nefian A.V. Face detection and recognition using hidden Markov models / A.V. Nefian, M.H. Hayes. — IOSR Journal of Computer Engineering. — ISSN: 2278 - 8727. — Volume 20, Issue 1, Ver. III (Jan. - Feb. 2018). — P. 8-15.
12. Wiskott L. Face recognition by elastic bunch graph matching / Laurenz Wiskott, Jean-Marc Fellous, N. Kuiger, C. von der Malsburg. — ISBN 0-8493-2055-0. — Chapter 11. — P. 355-396. — 1999.
13. Zhao W. Image-based face recognition: Issues and methods / W. Zhao. — Image Recognition and Classification, 2002.
14. Введение в курс «Анализ изображений и видео». Лекции от Яндекса [Электронный ресурс] / habr.com— Лучшие публикации за сутки / Хабр — Режим доступа: habr.com/company/yandex/blog/251161. — Дата обращения: 10.05.2018.
15. Искусственный интеллект (ИИ, Artificial intelligence, AI) [Электронный
ресурс] / www.tadviser.ru— TAdviser - портал технологий — Режим доступа: www.tadviser.ru/ index.php/Продукт: Искусственный_интеллект. — Дата
обращения: 01.04.2018.
16. Искусственный интеллект и нейросети для .NET-разработчиков [Электронный ресурс] / habr.com— Лучшие публикации за сутки / Хабр — Режим доступа: habr.com/company/jugru/blog/352138/. — Дата обращения: 05.05.2018.
17. Когнитивные сервисы Microsoft [Электронный ресурс] / azure.microsoft.com— Платформа и службы облачных вычислений Microsoft Azure — Режим доступа: azure.microsoft.com/ru-ru/services/cognitive-services/. — Дата обращения: 01.05.2018.
18. Носов Н.Ю., Соколов М.Д. Тенденции развития искусственного интеллекта [Электронный ресурс] /web.snauka.ru— Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации» — Режим доступа: http://web.snauka.ru/issues/2016/05/68404. — Дата обращения: 21.04.2018.
19. Психология: Распознавание эмоций. Эмоциональная сфера личности [Электронный ресурс] / studbooks.net— Студенческая библиотека онлайн — Режим доступа: studbooks.net/673097/psihologiya/raspoznavanie_emotsiy. — Дата обращения: 10.05.2018.