Schulungsübersicht
Woche 01
Einführung
- Was macht einen Robot smart?
Physikalische vs. Virtuelle Roboter
- Smarte Roboter, intelligente Maschinen, bewusste Maschinen und robotergestützte Prozessautomatisierung (RPA), usw.
Die Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Robotik
- Über "if-then-else" hinaus und die lernende Maschine
- Algorithmen hinter KI
- Machine Learning, Computer Vision, natürliche Sprachverarbeitung (NLP), usw.
- Kognitive Robotik
Die Rolle von Big Data in der Robotik
- Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Daten und Mustern
Der Cloud und die Robotik
- Verbindung zwischen Robotik und IT
- Bau von funktionaleren Robotern, die auf mehr Informationen zugreifen können und zusammenarbeiten
Fallstudie: Industrieroboter
- Mechanische Roboter
- Baxter
- Roboter in Kernforschungseinrichtungen
- Strahlendetektion und -schutz
- Roboter in Kernreaktoren
- Strahlendetektion und -schutz
Hardwarekomponenten eines Roboters
- Motoren, Sensoren, Mikrocontroller, Kameras, usw.
Gemeinsame Elemente von Robotern
- Maschinenvisão, Spracherkennung, Sprachsynthese, Nahaufnahmesensoren, Drucksensoren, usw.
Entwicklungsumgebungen zur Programmierung eines Roboters
- Open-Source und kommerzielle Frameworks
- Roboterbetriebssystem (ROS)
- Architektur: Arbeitsplatz, Themen, Nachrichten, Dienste, Knoten, Actionlibs, Werkzeuge, usw.
Sprachen zur Programmierung eines Roboters
- C++ für niedrigstufige Kontrolle
- Python für Orchestrierung
- Programmierung von ROS-Knoten in Python und C++
- Andere Sprachen
Werkzeuge zur Simulation eines physischen Roboters
- Kommerzielle und open-source 3D-Simulation- und -Visualisierungssoftware
Woche 02
Vorbereitung der Entwicklungsumgebung
- Softwareinstallation und -setup
- Nützliche Pakete und Hilfsprogramme
Fallstudie: Mechanische Roboter
- Roboter im Kernforschungsbereich
- Roboter in Umweltsystemen
Programmierung des Roboters
- Programmierung eines Knotens in Python und C++
- Verständnis von ROS-Knoten
- Nachrichten und Themen in ROS
- Publikation/Subskription-Paradigma
- Projekt: Bump & Go mit einem realen Roboter
- Fehlerbehebung
- Simulation von Robotern mit Gazebo/ROS
- Frames in ROS und Referenzänderungen
- 2D-Informationenverarbeitung von Kameras mit OpenCV
- Informationsverarbeitung eines Lasers
- Projekt: Sicheres Verfolgen von Objekten nach Farbe
- Fehlerbehebung
Woche 03
Programmierung des Roboters (Fortsetzung...)
- Dienste in ROS
- 3D-Informationenverarbeitung von RGB-D-Sensoren mit PCL
- Karten und Navigation mit ROS
- Projekt: Suche nach Objekten in der Umgebung
- Fehlerbehebung
Programmierung des Roboters (Fortsetzung...)
- ActionLib
- Spracherkennung und -synthese
- Steuerung von Roboterarmen mit MoveIt!
- Steuerung des Roboterkopfes für aktive Vision
- Projekt: Suche nach und Sammeln von Objekten
- Fehlerbehebung
Testen Ihres Roboters
- Unit Tests
Woche 04
Erweiterung der Fähigkeiten eines Roboters mit Deep Learning
- Wahrnehmung – Visuelle, akustische und haptische Informationen
- Wissensrepräsentation
- Spracherkennung durch NLP (natürliche Sprachverarbeitung)
- Computer Vision
Schnellkurs zu Deep Learning
- Künstliche neuronale Netze (KNNs)
- Künstliche Neuronale Netzwerke vs. Biologische Neuronale Netzwerke
- Feedforward-Neuronale Netzwerke
- Aktivierungsfunktionen
- Training von Künstlichen neuronalen Netzen
Schnellkurs zu Deep Learning (Fortsetzung...)
- Tiefes Lernmodell
- Convolutional Netzwerke und Rekurrente Netzwerke
- Convolutional Neuronale Netze (CNNs oder ConvNets)
- Konvolutionslayer
- Pooling-Layer
- Architektur von Convolutional Neural Networks
Woche 05
Schnellkurs zu Deep Learning (Fortsetzung...)
- Rekurrente neuronale Netzwerke (RNN)
- Training eines RNNs
- Stabilisierung von Gradienten während des Trainings
- Long Short-Term Memory Networks
- Plattformen und Softwarebibliotheken für Deep Learning
- Deep Learning in ROS
Verwendung von Big Data im Roboter
- Konzepte von Big Data
- Ansätze zur Datenanalyse
- Werkzeuge für Big Data
- Erkennen von Mustern in den Daten
- Übung: NLP und Computer Vision auf großen Datensätzen
Verwendung von Big Data im Roboter (Fortsetzung...)
- Verteilte Verarbeitung großer Datensätze
- Koexistenz und gegenseitige Anregung zwischen Big Data und Robotik
- Der Roboter als Datenproduzent
- Entfernungsmessendes Sensoren, Positionssensoren, visuelle, taktile Sensoren und andere Modalitäten
- Verstehen von sensorischen Daten (Sinn-Plan-Aktions-Schleife)
- Übung: Erfassen von Streamingdaten
Programmierung eines autonomen Deep Learning Roboters
- Komponenten des Deep Learning-Roboters
- Einrichtung der Roboter-Simulation
- Ausführen eines CUDA-geboosteten neuronalen Netzes mit Cafe
- Fehlerbehebung
Woche 06
Programmierung eines autonomen Deep Learning Roboters (Fortsetzung...)
- Erkennen von Objekten in Fotos oder VideoStreams
- Aktivieren der Computer Vision mit OpenCV
- Fehlerbehebung
Datenanalyse
- Verwendung des Roboters zum Sammeln und Organisieren neuer Daten
- Werkzeuge und Prozesse zur Interpretation der Daten
Bereitstellung eines Roboters
- Übergang von einer simulierten Roboter zu physischem Hardware
- Bereitstellung des Roboters in der realen Welt
- Überwachung und Wartung von Robotern im Einsatz
Schutz Ihres Roboters
- Verhinderung unbefugter Manipulationen
- Verhindern, dass Hacker sensible Daten sehen oder stehlen können
Kollektives Bauen eines Roboters
- Bau eines Roboters im Cloud
- Teilnahme am Robotercommunity
Zukunftsperspektiven für Roboter in der Naturwissenschaft und Energieindustrie
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Voraussetzungen
- Programmiererfahrung in C oder C++
- Programmiererfahrung in Python (nützlich, aber nicht erforderlich; kann im Rahmen des Kurses vermittelt werden)
- Erfahrung mit der Linux-Befehlszeile
Zielgruppe
- Entwickler
- Ingenieure
- Wissenschaftler
- Techniker
Erfahrungsberichte (1)
sein Wissen und seine Nutzung von KI für Robotics in der Zukunft.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Kurs - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Maschinelle Übersetzung