Schulungsübersicht
Woche 01
Einführung
- Was macht einen Roboter intelligent?
Physische vs. virtuelle Roboter
- Intelligente Roboter, intelligente Maschinen, bewusste Maschinen und robotergesteuerte Prozessautomatisierung (RPA) usw.
Die Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Robotik
- Jenseits von "if-then-else" und der lernenden Maschine
- Die Algorithmen hinter KI
- Maschinelles Lernen, Computer Vision, Natural Language Processing (NLP) usw.
- Cognitive Robotics
Die Rolle von Big Data in der Robotik
- Entscheidungen auf Daten und Mustern basierend treffen
Cloud und Robotik
- Verknüpfung von Robotik mit IT
- Mehrfunktionsroboter bauen, die auf mehr Informationen zugreifen und zusammenarbeiten können
Fallstudie: Industrieroboter
-
Mechanische Roboter
- Baxter
-
Roboter in atomaren Anlagen
- Strahlenschutz und -detektion
-
Roboter in Reaktoren
- Strahlenschutz und -detektion
Hardwarekomponenten eines Roboters
- Motoren, Sensoren, Mikrocontroller, Kameras usw.
Gemeinsame Elemente von Robotern
- Maschinenvison, Spracherkennung, Sprachsynthese, Proximitysensing, Drucksensoren usw.
Entwicklungsframeworks zur Programmierung eines Roboters
- Open-Source- und kommerzielle Frameworks
-
Robot Operating System (ROS)
- Architektur: Workspace, Topics, Messages, Services, Nodes, Actionlibs, Tools usw.
Sprachen zur Programmierung eines Roboters
- C++ für niedrigstufe Kontrolle
- Python für Orchestrierung
- Programmierung von ROS-Nodes in Python und C++
- Andere Sprachen
Tools zur Simulation eines physischen Roboters
- Kommerzielle und Open-Source 3D-Simulations- und Visualisierungssoftware
Woche 02
Vorbereitung der Entwicklungsumgebung
- Softwareinstallation und Setup
- Nützliche Pakete und Werkzeuge
Fallstudie: Mechanische Roboter
- Roboter im Bereich der Nukleartechnik
- Roboter in Umwelsystemen
Programmierung des Roboters
- Programmierung eines Nodes in Python und C++
- ROS-Node verstehen
- Messages und Topics in ROS
- Publizierungs-/Abonnementparadigma
- Projekt: Stoß- & Gehe mit echtem Roboter
- Troubleshooting
- Simulation von Robotern mit Gazebo/ROS
- Frames in ROS und Referenzänderungen
- 2D-Informationenverarbeitung von Kameras mit OpenCV
- Informationverarbeitung eines Lasers
- Projekt: Sicherer Farbobjektverfolgung
- Troubleshooting
Woche 03
Programmierung des Roboters (Fortsetzung...)
- Services in ROS
- 3D-Informationenverarbeitung von RGB-D-Sensoren mit PCL
- Karten und Navigation mit ROS
- Projekt: Objektsuche in der Umgebung
- Troubleshooting
Programmierung des Roboters (Fortsetzung...)
- ActionLib
- Spracherkennung und Sprachgenerierung
- Steuerung von Roboterarmen mit MoveIt!
- Steuerung des Roboterhalses für aktive Vision
- Projekt: Suchen und Sammeln von Objekten
- Troubleshooting
Testen Ihres Roboters
- Unit-Testing
Woche 04
Erweiterung der Fähigkeiten eines Roboters durch Tiefes Lernen
- Wahrnehmung -- Vision, Audio und Haptik
- Wissensrepräsentation
- Spracherkennung durch NLP (Natural Language Processing)
- Computer Vision
Einführung in Tiefes Lernen
- Künstliche neuronale Netze (KNN)
- Künstliche neuronale Netze vs. biologische neuronale Netze
- Feedforward-Neuronale Netze
- Aktivierungsfunktionen
- Training von künstlichen neuronalen Netzen
Einführung in Tiefes Lernen (Fortsetzung...)
-
Tiefelernende Modelle
- Convolutional Networks und Recurrent Networks
-
Convolutional Neural Networks (CNNs oder ConvNets)
- Convolutionschicht
- Pooling-Schicht
- Architektur von Convolutional Neural Networks
Woche 05
Einführung in Tiefes Lernen (Fortsetzung...)
-
Recurrent Neural Networks (RNN)
- Training eines RNN
- Stabilisierung von Gradients während des Trainings
- Long short-term memory networks (LSTM)
-
Tiefes Lernen-Plattformen und Softwarebibliotheken
- Tiefes Lernen in ROS
Verwendung von Big Data in Ihrem Roboter
- Konzepte des Big Data
- Ansätze zur Datenanalyse
- Big Data-Tooling
- Erkennen von Mustern in den Daten
- Übung: NLP und Computer Vision auf großen Datensätzen
Verwendung von Big Data in Ihrem Roboter (Fortsetzung...)
- Verteilte Verarbeitung großer Datensätze
- Koexistenz und Kreuzbefruchtung von Big Data und Robotik
-
Der Roboter als Daten-generator
- Abstandsmesssensoren, Position, visuelle, taktile Sensoren und andere Modalitäten
- Sinnhaftes Verstehen von Sensor-Daten (sense-plan-act-Schleife)
- Übung: Erfassen von Streaming-Daten
Programmierung eines autonomen tiefen Lernenden Roboters
- Komponenten eines tiefen Lernenden Roboters
- Einrichten des Roboter-Simulators
- Ausführen einer CUDA-beschleunigten neuronalen Netzwerks mit Caffe
- Troubleshooting
Woche 06
Programmierung eines autonomen tiefen Lernenden Roboters (Fortsetzung...)
- Erkennen von Objekten in Fotos oder Videostreams
- Computer Vision ermöglichen mit OpenCV
- Troubleshooting
Datenanalyse
- Verwendung des Roboters zur Sammlung und Organisation neuer Daten
- Tools und Prozesse zum Verstehen der Daten
Bereitstellung eines Roboters
- Übergang von einem simulierten Roboter zu physischer Hardware
- Bereitstellung des Roboters in der realen Welt
- Überwachung und Wartung von Robotern vor Ort
Sicherheit Ihres Roboters
- Unbefugte Manipulation verhindern
- Hacker daran hindern, sensible Daten anzusehen und zu stehlen
Kollaborative Roboterentwicklung
- Roboter in der Cloud bauen
- In die Roboter-Community eintreten
Zukunftsaussichten für Roboter im Bereich Wissenschaft und Energie
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Voraussetzungen
- Programmiererfahrung in C oder C++
- Programmiererfahrung in Python (nützlich, aber nicht notwendig; kann im Rahmen des Kurses gelehrt werden)
- Erfahrung mit der Linux-Befehlszeile
Zielgruppe
- Entwickler
- Ingenieure
- Wissenschaftler
- Techniker
Erfahrungsberichte (1)
sein Wissen und die Nutzung von KI für Robotik in der Zukunft.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Kurs - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Maschinelle Übersetzung