03.05.2023 г.

США зарегистрировали патент на разработанный в Smart Engines инновационный метод искусственного зрительного интеллекта

Ученые российской компании Smart Engines получили патент США на фирменную разработку. Изобретение позволяет существенно оптимизировать работу нейросетевых архитектур, которые используются для распознавания изображений. Авторами изобретения являются старший научный сотрудник-программист Smart Engines Александр Шешкус, генеральный директор Smart Engines к.т.н. Владимир Арлазаров, технический директор Smart Engines к.ф.-м.н. Дмитрий Николаев, профессор, член-корреспондент РАН и директор по науке Smart Engines д.т.н. Владимир Львович Арлазаров.

Патент № US 11636608 B2  датирован 25 апреля 2023 года.

Авторы изобретения предложили новую нейросетевую архитектуру, объединяющую блоки, используемые в современных нейросетях, с классическим инструментом анализа изображений реального мира – преобразованием Хафа. Изобретатели рассчитывают, что предложенная архитектура откроет новую страницу в истории успеха нейросетевых технологий в компьютерном зрении. Первые исследования Хафовских нейросетей, уже опубликованные в научной периодике, полностью подтверждают эту идею. Запатентованное решение уже используется в программных продуктах компании Smart Engines для автономного распознавания паспортов, ID-карт и других документов.

“Нейросети замечательно извлекают информацию из примеров, но их практически невозможно научить непреложным законам физики или математики. Показательны недавние упражнения сети ChatGPT в арифметике. При умножении больших чисел сеть правильно указывает первые и последние цифры результата, и даже угадывает его длину, а вот центральные цифры ставит “от балды”. Довольно забавный результат, ведь для правильного решения требуется в миллиарды раз меньше ресурсов, чем те, что есть в распоряжении у нейросети. Встает вопрос: а можно ли вообще изучать математику на примерах? Иммануил Кант считал, что человек в своем познании опирается в том числе на априорные формы, не зависящие от опыта. Мы считаем, что нам удалось встроить в нейросеть дополнительное априорное геометрическое представление, лежащее в основе законов перспективы. Это позволяет ей строить решения задач компьютерного зрения, таких как определение ориентации объектов в пространстве или определение собственного положения”, – рассказал директор по науке Smart Engines д.т.н. Владимир Львович Арлазаров.

“Самое частое использование преобразования Хафа – это поиск и выделение прямых. Они в области обработки и анализа изображений играют важнейшую роль: это и дороги, и дома, и границы документа, и строки, и рентгеновские лучи, формирующие томограмму, и многое другое. Но эти отрезки почти всегда не совсем прямые, часто зашумлены или видны только частично, имеют разную длину. Поэтому проведение классического Хаф-анализа изображения представляет собой довольно сложную задачу, – отметил старший научный сотрудник-программист Smart Engines Александр Шешкус. – Между тем, как раз с теми проблемами, которые затрудняют Хаф-анализ изображения, прекрасно справляются нейросети и, более того, существуют систематические методы решения подобных проблем”.

“Сейчас подавляющее большинство задач технического зрения решается с использованием нейросетей, в развитии которых много лет не ставился вопрос экономии. При этом именно для задач зрения характерны большие объемы входных данных даже в тривиальных приложениях. В результате проблема сокращения вычислительных затрат стоит крайне остро. Предложенная нами архитектура с использованием преобразования Хафа обеспечивает конкурентное качество при значительно меньшем количестве обучаемых параметров и при требовании меньшего количества вычислительных мощностей”, – подчеркнул технический директор Smart Engines к.ф.-м.н. Дмитрий Николаев.

“Научные исследования для нашей компании играют роль стратегических инвестиций. Мы серьезно инвестируем в науку и развиваем научное направление в нашей фирме для того чтобы не только выпускать продукты на злобу сегодняшнего дня, но чтобы и решать проблемы, которые еще не возникли. И быть готовыми к тем вызовам, которые нам несет завтра”, – прокомментировал генеральный директор Smart Engines к.т.н. Владимир Арлазаров.

Это уже третий патент, зарегистрированный Smart Engines в США. В феврале 2023 года ученые Smart Engines запатентовали в Штатах систему эффективной локализации и идентификации документов на изображениях. В общей сложности Smart Engines зарегистрировала три патента в США, восемь – в России, а также создала 26 полезных моделей.