Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Все современные поисковые сайты имеют один весьма существенный недостаток: они оперируют только на лексическом уровне. Но ведь многое в нашем мире невозможно описать словами. Например, форму объекта.

Многие команды разработчиков в мире пытаются создать алгоритмы, которые способны анализировать трехмерную форму объекта, «понимать» ее и находить похожие предметы. Например, профессор Картик Рамани (Karthik Ramani) из университета Пердью (Purdue University) разработал специализированную систему для поиска моделей промышленных изделий и деталей, созданных в системах компьютерного проектирования типа AutoCAD. Обычные поисковые сайты абсолютно непригодны для решения таких задач. В самом деле, Google не может найти, например, двигатели, похожие по очертаниям на заданную модель. Такой запрос невозможно описать словами. Поиск изображений в Google осуществляется только по тексту, который располагается на странице рядом с изображением, в названии имени файла и в тэге «img».

На инженерной конференции в Бостоне Рамани представил работоспособную версию своей системы, которая в качестве поискового запроса может воспринимать модель в формате AutoCAD. Система анализирует форму модели и выдает кластер похожих по форме изделий, как это показано на скриншоте. В процессе анализа трехмерная структура объекта раскладывается на мельчайшие составляющие кубики (т.н. «воксели»). Алгоритмы поисковой машины манипулируют на уровне вокселей, выделяя некие базовые векторы формы — так, грубо говоря, с помощью нескольких чисел можно описать форму объекта.

Система поиска трехмерных моделей запчастей, созданная профессором Рамани, способна не только искать изделия, похожие по форме на указанную, но она также выдает ценную сопутствующую информацию, а именно техпроцесс производства этой детали, включая подробности о необходимом оборудовании и материалах, что, в свою очередь, позволяет вычислить себестоимость изделия.

По мнению специалистов таких американских промышленных гигантов как Caterpillar и Boeing, система может иметь огромную ценность, поскольку в архивах этих корпораций скопились уже более миллиона файлов с моделями различных комплектующих, а инженеру крайне важно перед началом проектирования ознакомиться со всеми похожими моделями, разработанными ранее. Кстати говоря, в фирме Boeing несколько лет назад была разработана собственная система аналогичного предназначения, о которой мало известно, потому что она используется исключительно для внутренних нужд.

Ученые из Принстона тоже разработали систему для поиска объектов по их форме. Только их программа представляет скорее академический интерес, чем реальную прикладную направленность. Компьютерные алгоритмы этой системы используют такие же принципы анализа: форма объекта раскладывается на сетку вокселей, после чего над вокселями осуществляются сложные манипуляции. В отличие от профессора Рамани, ученые из Принстона подробно описывают математические алгоритмы, которые применяются для анализа формы трехмерных моделей. Вместе с работоспособной версией программы в онлайн выложена база данных более из 36 тыс. моделей. Система позволяет загрузить для поиска свою модель или даже нарисовать форму искомого объекта от руки.