Programa do Curso
Semana 01
Introdução
- O que torna um robô inteligente?
Robôs Físicos vs Virtuais
- Robôs Inteligentes, Máquinas Inteligentes, Máquinas Sentientes e Automação de Processos Robótica (RPA), etc.
O Papel da Inteligência Artificial (IA) na Robótica
- Além de "se-então-senão" e a máquina de aprendizado
- Os algoritmos por trás da IA
- Aprendizado de Máquina, Visão Computacional, Processamento de Linguagem Natural (NLP), etc.
- Robótica Cognitiva
O Papel dos Big Data na Robótica
- Tomada de decisões baseada em dados e padrões
A Nuvem e a Robótica
- Ligando robótica com TI
- Construindo robôs mais funcionais que acessam mais informações e colaboram
Estudo de Caso: Robôs Industriais
-
Robôs Mecânicos
- Baxter
-
Robôs em Instalações Nucleares
- Detecção e proteção contra radiação
-
Robôs em Reatores Nucleares
- Detecção e proteção contra radiação
Componentes de Hardware de um Robô
- Motores, sensores, microcontroladores, câmeras, etc.
Elementos Comuns em Robôs
- Visão de máquina, reconhecimento de voz, síntese de fala, sensação de proximidade, sensação de pressão, etc.
Frameworks de Desenvolvimento para Programar um Robô
- Frameworks open source e comerciais
-
Robot Operating System (ROS)
- Arquitetura: espaço de trabalho, tópicos, mensagens, serviços, nós, actionlibs, ferramentas, etc.
Linguagens para Programar um Robô
- C++ para controle de baixo nível
- Python para orquestração
- Programação de nós ROS em Python e C ++
- Outras linguagens
Ferramentas para Simular um Robô Físico
- Softwares de simulação e visualização 3D comerciais e open source
Semana 02
Preparação do Ambiente de Desenvolvimento
- Instalação e configuração de software
- Pacotes e utilitários úteis
Estudo de Caso: Robôs Mecânicos
- Robôs no campo da tecnologia nuclear
- Robôs em sistemas ambientais
Programação do Robô
- Programação de um nó em Python e C ++
- Compreensão de um nó ROS
- Mensagens e tópicos no ROS
- Paradigma de publicação / subscrição
- Projeto: Bump & Go com robô real
- Solução de problemas
- Simulação de robôs com Gazebo / ROS
- Quadros no ROS e alterações de referência
- Processamento de informações 2D de câmeras com OpenCV
- Processamento de informações de um laser
- Projeto: Acompanhamento seguro de objetos por cor
- Solução de problemas
Semana 03
Programação do Robô (Continuação...)
- Serviços no ROS
- Processamento de informações 3D de sensores RGB-D com PCL
- Mapas e Navegação com ROS
- Projeto: Busca por objetos no ambiente
- Solução de problemas
Programação do Robô (Continuação...)
- ActionLib
- Reconhecimento de Voz e Geração de Fala
- Controle de braços robóticos com MoveIt!
- Controle do pescoço robótico para visão ativa
- Projeto: Busca e coleta de objetos
- Solução de problemas
Testando o Robô
- Testes unitários
Semana 04
Estendendo as Capacidades de um Robô com Aprendizado Profundo (Deep Learning)
- Percepção -- visão, áudio e tato
- Representação do conhecimento
- Reconhecimento de voz através do NLP (Processamento de Linguagem Natural)
- Visão Computacional
Introdução ao Aprendizado Profundo
- Redes Neurais Artificiais (ANNs)
- Redes Neurais Artificiais vs. Redes Neurais Biológicas
- Redes Neurais Feedforward
- Funções de Ativação
- Treinamento de Redes Neurais Artificiais
Introdução ao Aprendizado Profundo (Continuação...)
-
Modelos de Aprendizado Profundo
- Redes Convolucionais e Recorrentes
-
Redes Neurais Convolucionais (CNNs ou ConvNets)
- Camada Convolucional
- Camada de Pooling
- Arquitetura das Redes Neurais Convolucionais
Semana 05
Introdução ao Aprendizado Profundo (Continuação...)
-
Redes Neurais Recorrentes (RNN)
- Treinamento de uma RNN
- Estabilização de gradientes durante o treinamento
- Redes Neurais de Memória a Longo Prazo (LSTM)
-
Plataformas e Bibliotecas de Software para Aprendizado Profundo
- Aprendizado Profundo no ROS
Usando Big Data em seu Robô
- Conceitos de Big Data
- Abordagens para análise de dados
- Ferramentas de Big Data
- Reconhecimento de padrões nos dados
- Exercício: NLP e Visão Computacional em grandes conjuntos de dados
Usando Big Data em seu Robô (Continuação...)
- Processamento distribuído de grandes conjuntos de dados
- Coexistência e cruzamento entre Big Data e Robótica
-
O robô como gerador de dados
- Sensores de medição de alcance, posição, sensores visuais, táteis e outras modalidades
- Entendimento dos dados sensoriais (loop sense-plan-act)
- Exercício: Captura de dados em fluxo
Programação de um Robô Autônomo com Aprendizado Profundo
- Componentes do robô de aprendizado profundo
- Configuração do simulador de robôs
- Execução de uma rede neural acelerada por CUDA com Caffe
- Solução de problemas
Semana 06
Programação de um Robô Autônomo com Aprendizado Profundo (Continuação...)
- Reconhecimento de objetos em fotografias ou fluxos de vídeo
- Habilitação da visão computacional com OpenCV
- Solução de problemas
Análise de Dados
- Usando o robô para coletar e organizar novos dados
- Ferramentas e processos para entender os dados
Implantação de um Robô
- Transição de um robô simulado para hardware físico
- Implantação do robô no mundo físico
- Monitoramento e manutenção de robôs no campo
Segurança do seu Robô
- Prevenção contra manipulações não autorizadas
- Prevenção de hackers que visualizam e roubam dados sensíveis
Construindo um Robô Colaborativamente
- Construção de um robô na nuvem
- Junção à comunidade de robótica
Perspectivas Futuras para Robôs no Campo da Ciência e Energia
Resumo e Conclusão
Requisitos
- Experiência em programação em C ou C++
- Experiência em programação em Python (útil, mas não necessária; pode ser ensinada como parte do curso)
- Experiência com a linha de comando Linux
Público-Alvo
- Desenvolvedores
- Engenheiros
- Cientistas
- Técnicos
Declaração de Clientes (1)
seu conhecimento e utilização da IA para a Robótica no Futuro.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Curso - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Máquina Traduzida