Учёные-когнитивисты закладывают фундамент для видеоаналитики нового поколения
Вам говорит о чем-нибудь словосочетание «онтология когнитивных моделей»? Такие термины, кажется, больше подходят для «Вестника современной философии», чем для газеты Security News. Привыкайте: возможно, скоро такие слова войдут в лексикон если не пользователя, то хотя бы интегратора систем видеонаблюдения. Кстати, «онтология» употребляется здесь не в философском смысле (авторы не касаются фундаментальных вопросов бытия), а как термин из современной компьютерной науки. Однако, главные исследования по еще не «горячей», но уже «разогревающейся» теме ведут люди с гуманитарным образованием.
Правительство Соединенных Штатов финансирует разработку «автоматического видеонаблюдения» - системы, которая могла бы взять на себя большую часть работы операторов. Шумиха вокруг видеоаналитики надоела? Не спешите. Это будет не привычная нам коллекция модулей видеоанализа, написанных для решения разрозненных задач. Перспективная система работает с более общими понятиями, вычленяя и анализируя данные с помощью универсального фреймворка. Работой, на которой строится разработка, занимаются два учёных-гуманитария.
Молодые психологи из университета Карнеги-Меллон Алессандро Олтрамари и Кристиан Лебьер занимаются исследованиями в области когнитивной науки (когнитивистики). Это междисциплинарное научное направление объединяет теорию познания, когнитивную психологию, нейрофизиологию, когнитивную лингвистику и теорию искусственного интеллекта - области из философии, психологии и информатики. Цель когнитивистики - понять и описать, как же именно человек думает.
А цель работы Олтрамари и Лебьера - понять и описать, как оператор видеонаблюдения воспринимает информацию и принимает решения. Мы не думаем градиентами пикселов, мы думаем абстрактными понятиями. Наша психика оперирует сущностями от самых общих абстрактных категорий до мельчайших деталей.
«Более узкая задача перспективной системы - обнаруживать ненормальное поведение», - уточняет Олтрамари. Но такая цель стоит, пожалуй, у большинства систем охранной видеоаналитики. Более интересен подход, который учёные предлагают. Он изложенный в их публикации «Использование онтологии в основанной на когнитивной науке системе: автоматическое распознавание поведения в видеонаблюдении».
«Онтология» в этом контексте - термин из информатики, означающий детальную формализацию некой области знаний с помощью концептуальной схемы. Эта схема чаще всего иерархична. Онтологии принято рассматривать как совокупности экземпляров, понятий (классов), атрибутов и отношений. Как в объектно-ориентированном программировании, только шире.
Учёные попробовали изложить основы зрительного мышления человека в терминах когнитивной архитектуры ACT-R. Эта когнитивная архитектура (то есть онтология, описывающая процесс получения информации человеком) создана в научной школе университета Карнеги-Меллон; с её помощью некоторые когнитивисты описывают процессы понимания и синтеза речи, механизмы памяти и волевого контроля. Но Олтмарари и Лебьер попробовали описать ею визуальное восприятие так, чтобы это использовалось в системах видеоанализа. Перспективная программная система строится на основе «когнитивного процессора» (или «когнитивного движка», как почти наверняка его будут называть программисты).
Всё это воплощается в проекте Mind's Eye («Мысленный взор»). В этой программе агентство оборонных разработок DARPA объединило усилия сотрудников 12 организаций и компаний, в том числе Университета Карнеги-Меллон, Массачуссетского технологического института, Университета Беркли и нескольких других вузов. Создаваемая система интеллектуального видеоанализа (кстати, в этом контексте термин «интеллектуальный» - не слово-паразит, а качественное определение) состоит из трех уровней: базовых оптических функций (низкого), распознавания объектов (среднего) и классификации событий (высокого уровня). «Когнитивный движок» «потянет» на себе подсистему «расширенного определения мотивации действий» (Extended Activity Reasoning, EAR). На входе - данные от самообучающегося «модуля немедленного распознавания действий», на выходе - классификация событий и построение распределений вероятностей возможных инцидентов. Это самый высокий из трех уровней.
Можно ли категорично заявить, что под эгидой DARPA создаётся будущее видеоаналитики? Информация в открытом доступе слишком малосодержательна, чтобы делать уверенные прогнозы. Как бы то ни было, аппарат когнитивистики пригодится многим разработчикам ПО для нужд физической защиты. В редакции Security News убеждены: если отрасль хочет вырваться за рамки привычных методов, ее нужно наполнять гуманитариями - не только психологами, но и специалистами по нейрофизиологии, лингвистике, семантике и семиотике.
Кстати, когнитивное описания работы оператора видеонаблюдения может стать ценным материалом не только для программистов. Вполне возможно, что, обработав эти данные, специалисты по психологии труда составят эффективную программу подготовки операторов. В такой курс, должно быть, войдут упражнения на «прокачку» бессознательных навыков, которыми охранник пользуется на работе. Когнитивистика, судя по всему, создаст много новых возможностей для отрасли.
Источник: Security News