Цомпутер Висион Суммер Самп – Интел летња школа о компјутерском виду

Од 3. до 16. јула на Нижњи Новгородском државном универзитету. Н.И. Лобачевски је био домаћин Интел Интеруниверзитетске летње школе о компјутерском виду – Цомпутер Висион Суммер Цамп, у којој је учествовало више од 100 студената. Школа је била намењена студентима технике са универзитета у Нижњем Новгороду који су заинтересовани за компјутерски вид, дубоко учење, неуронске мреже, Интел ОпенВИНО, ОпенЦВ.

У овом чланку ћемо поделити како је протекла селекција за Школу, шта су учили, шта су ученици радили на практичном делу, као и о неким од пројеката представљених на одбрани.

Процес селекције и облици учешћа

Одлучили смо да деци дамо избор да се пријаве за два облика образовања: редовни и ванредни. За ванредне и ванредне курсеве студенти нису прошли селекцију и одмах су уписани. Ишли су само на предавања, радним данима, ујутру. Деца су имала и прилику да ураде практичне задатке и пошаљу их на ГитХуб за тестирање од стране наставника.

Да би се квалификовали за редовни испит, момци су морали да дођу у канцеларију Интела на разговор са комисијом. Разлика од ванредне и ванредне форме била је у томе што су учесници кампа, поред предавања, прошли и практичне задатке са кустосима – УНН наставницима и инжењерима из Интела. У другој недељи завршени су практични задаци и започети пројекти на којима су учесници радили у групама од 3 особе.

Током интервјуа ученицима су постављана питања о математици и програмирању, а добијали су и задатак који је морао да се реши на лицу места. Вреди напоменути да су комисију чинили софтверски инжењери, инжењери алгоритама и универзитетски наставници. Н.И. Лобачевског, па се интервју показао вишеструким и изванредним. Са становишта анкетара било је занимљиво сазнати основна техничка знања ученика у вези са рачунарским видом, па су теме попут Ц++/СТЛ, ООП, основни алгоритми и структуре података, линеарна алгебра, математичка анализа, дискретна математика и тражило се много више. Међу задацима, приоритет је био сазнање резоновања ученика. Комисију је занимало и где су студирали, какво су искуство имали пре ове школе (на пример, научна делатност) и како се то може директно применити на област компјутерског вида.

У редовној селекцији учествовало је укупно 78 ученика, док су редовна места била 24 Конкуренција је била 3 ​​студента по месту. Статистику учесника и визуелне разлике између редовних и ванредних облика учешћа можете видети у табели испод:

Шта су момци радили 2 недеље?

Студенти су се у теорији и пракси упознали са главним задацима компјутерског вида: класификацијом слика, детекцијом објеката и њиховим праћењем. Компонента предавања за сваку тему обично је укључивала историјски излет у развој класичних метода за решавање проблема компјутерског вида и савремених метода решавања коришћењем машинског учења и неуронских мрежа. Теорију је пратила пракса, где су студенти преузимали популарне моделе неуронских мрежа и покретали их користећи ДНН модул ОпенЦВ библиотеке, креирајући прилагођену апликацију.

Презентације свих предавања су постављене у јавном репозиторију Гитхуб, тако да ученици увек могу да отворе и погледају потребне информације, укључујући и после наставе. Било је могуће комуницирати са предавачима, наставницима праксе и Интеловим инжењерима како уживо тако и путем ћаскања на Гиттеру. Успешним се показао и тајминг пројектне недеље: почела је у среду, што је омогућило да се викенд без предавања корисно проведе, унапређујући тимске одлуке. Најодговорнији учесници су половину суботе провели у канцеларији Интела, за шта су истог дана награђени непланираном екскурзијом.

Како је протекла одбрана пројеката?

Сваки тим је добио 10 минута да прича о томе шта је радио током пројекта и до чега је дошао. Након овог времена, почело је 5 минута, током којих су инжењери компаније постављали момцима питања и давали мале савете који би им помогли да унапреде свој пројекат или спрече постојеће грешке у будућности. Сваки од момака се окушао као говорник, демонстрирајући своје знање из области компјутерског вида и потврђујући свој допринос креирању пројекта, што нам је помогло да размотримо и извучемо закључак о сваком учеснику у школи. Одбрана је трајала преко 3 сата, али смо се побринули за момке и смирили напетост уз кратку паузу за кафу, где су момци могли да удахну и разговарају о проблемима са водећим Интел стручњацима.

На крају дана доделили смо једно прво, два друга и три трећа места. Било је прилично тешко изабрати, јер је сваки тим, сваки пројекат имао свој укус и одликовао се оригиналношћу презентације.

Учесници ЦВ кампа са пуним радним временом, одбрана пројекта, канцеларија Интел у Нижњем Новгороду

Представљени пројекти

Паметна рукавица

Коришћење детектора и трагача користећи ОпенЦВ за визуелну навигацију у свемиру. Тим је додатно додао могућност сензора дубине помоћу две камере. Мицрософт Спеецх АПИ се користи као интерфејс за управљање.

Рецептор

Детекција хране и избор рецепта за готово јело, укључујући пронађене састојке. Момци се нису плашили задатка и у року од недељу дана сами су обележили довољан број слика, обучили детектор користећи ТенсорФлов Објецт Детецтион АПИ и додали логику за проналажење рецепта. Једноставно и укусно!

Едитор 2.0

Учесници пројекта су користили скуп неуронских мрежа (претрага лица, нормализација слике лица по кључним тачкама, израчунавање дескриптора слике лица) за препознавање лица у оквиру задатка тражења фрагмената у дугим видео записима у којима је одређена особа поклон. Развијени систем се може користити као систем помоћи за монтажу видео записа, ослобађајући особу да сама гледа видео у потрази за потребним фрагментима. Коришћење неуронских мрежа из ОпенВИНО библиотеке модела, тим је успео да постигне велику брзину апликације: на лаптопу са Интел Цоре и5 процесором брзина обраде видео записа је била 58 фрејмова у секунди.

Анонимизер

Цртање наочара и маски на лицу особе. МТЦНН мрежа је коришћена за откривање лица и кључних тачака.

Анонимно

Још један занимљив рад на тему прикривања идентитета. Овај тим је представио неколико опција за изобличење лица: замагљивање и пикселизацију. За недељу дана, момци не само да су схватили задатак, већ су обезбедили и начин анонимизације одређене особе (са препознавањем лица).

Загријте

Пројектни тим „Загревање“ решио је проблем креирања спортског асистента за вежбу нагиба главе. Чак и ако је коначна примена ове апликације још увек контроверзна, спроведена је свеобухватна студија упоређујући различите алгоритме за детекцију лица: Хаар каскаде, мреже из ТенсорФлов-а, ОпенЦВ и ОпенВИНО. Загрејали смо се не само физички, већ и психички!

Доњи 800

Нижњи Новгород, град у којем се одвијала школа, напуниће 2 година за 800 године, што значи да има довољно времена за реализацију занимљивог пројекта. Замолили смо децу да размисле о задатку израде водича који на основу слике фасаде зграда може да пружи информације о томе какав је објекат приказан на слици и које су чињенице о њему познате. По нашем мишљењу, овај задатак је био један од најтежих, јер се односи на класични компјутерски вид, али је тим показао пристојан резултат.

Камене маказе за папир

Упркос строгим временским ограничењима за завршетак радова на дизајну, овај тим се такође није плашио да спроведе експеримент да обучи сопствену неуронску мрежу да класификује позиције руку у добро познатој игри.

Повратне информације од учесника

Замолили смо студенте са различитих курсева да поделе своје утиске о Летњој школи:

Недавно сам имао срећу да присуствујем летњем кампу Интел Цомпутер Висион и било је то дивно искуство. Стекли смо многа нова знања и вештине из области ЦВ-а, инсталирања софтвера, отклањања грешака, такође смо били уроњени у радно окружење, суочили се са стварним проблемима, разговарали о могућим решењима са колегама и наставницима у школи. Постоји мит да је посао програмера састоји се искључиво од комуникације са рачунаром. Међутим, то уопште није случај. Наш креативни рад је неодвојив од комуникације са људима. Кроз комуникацију се могло стећи јединствено знање. А ова компонента школе ми се највише допала. Међутим, постоји један недостатак... након завршетка студија желео сам да наставим! Поред теоријских знања из ДЛ и практичних вештина у ЦВ-у, стекао сам идеју о томе којим областима математике треба посветити посебну пажњу и које технологије треба изучавати. Посвећеност, професионализам и љубав према свом раду Интелових инжењера и истраживача утицали су на мој избор правца у ИТ. Због тога желим да се захвалим свим организаторима школе.

Кристина, 1. година, ХСЕ

За тако кратко време школа је успела да пружи максимум информација и увежбава на тему компјутерског вида. И иако је осмишљен за основно знање, предавања су садржала доста техничког материјала који желите да разумете и да проведете више времена у учењу. Ментори и предавачи школе су жељно одговарали на сва питања и комуницирали са ученицима. Па, док сам завршавао завршни пројекат, морао сам да уроним у џунглу развоја готове апликације и наиђем на потешкоће које се не јављају увек приликом учења. Наш тим је на крају направио апликацију за играње игре камен-папир-маказе са компјутером. Обучили смо модел да препозна фигуру на веб камери, написали логику и направили интерфејс заснован на опенцв фрамеворк-у. Школа је пружила храну за размишљање и вектор за касније учење и развој. Веома сам задовољан што сам учествовао.

Сергеј, 3. година, УНН

Школа није у потпуности испунила моја очекивања. Предавања су држали прилично искусни људи из Интел програмера. Комуникација са предавачима је одувек била занимљива и корисна, ментори су спремни да помогну. Предавања су пријатна за слушање, теме су прилично релевантне и информативне. Али ја сам неке ствари већ знао, а оне које нисам знао није ни на који начин поткрепила пракса, па сам заиста добар материјал никада у потпуности разумео и проучавао. Да, већина информација је дата у информативне сврхе, тако да можете да их испробате код куће или само да имате представу о чему се ради, али сам ипак желео да самостално имплементирам неке постојеће алгоритме под надзор искусних наставника који могу дати добар савет или помоћи ако се нешто деси не функционише. Као резултат тога, у пракси су коришћена готова решења, а код нас је, могло би се рећи, унапред написан; Пројекти су били најједноставнији, а ако покушате на неки начин да закомпликујете задатак, онда немате довољно времена да га спроведете у мање-више стабилно стање, као што се то десило код нас.
Генерално, цела школа изгледа као нека не баш озбиљна игра програмера, а за то је крив практични део. Сматрам да је потребно повећати време проведено у школи, закомпликовати градиво за вежбање тако да можете и треба да сами нешто напишете, нешто заиста сложено и потребно, а не да користите готове, да би вежбање било лакше у повећању комплексности, теме за конкурсне пројекте треба да се дају у првим данима, тако да се материјал са предавања и вежби може одмах користити у својим пројектима и да има више времена за реализацију. Тада ће време проведено у школи послужити као добро искуство за амбициозне специјалисте.

Дмитриј, 1. година мастер студија, НСТУ

Летња школа компаније Интел је била одлична прилика да ово лето проведете радећи оно што волите. Сама чињеница да су предавања држали запослени у Интелу везана за програмирање у области компјутерског вида није ми дозволила да се опустим, желео сам да извучем максимум из целог процеса, иако је то понекад било тешко. Сваки дан је прошао веома брзо, неприметно и плодоносно. Могућност да реализујем сопствени пројекат омогућила ми је да радим у тиму са дивним кустосима и другим полазницима школе. Ове две недеље могу се укратко описати на следећи начин: занимљиво и пролазно.

Јелисавета, 2. година, УНН

На јесен (октобар-новембар) очекује вас Делта едукативни програм, информације о коме можете сазнати на нашим ВКонтакте групе. Будите у току!

Извор: ввв.хабр.цом