La clave principal para que las máquinas aprendan a ver radica en la extracción de características relevantes de las imágenes. El aprendizaje automático visual se basa en estas características, como bordes, formas y texturas, son procesadas y analizadas mediante algoritmos de aprendizaje automático, como las redes neuronales convolucionales, para identificar y clasificar objetos.
Datos: el combustible para el aprendizaje automático visual
Para que las máquinas aprendan a ver de manera efectiva, se requiere una gran cantidad de datos visuales. Los conjuntos de datos masivos, etiquetados y diversificados, permiten a los algoritmos aprender y generalizar patrones visuales, mejorando así su capacidad de reconocimiento.
El etiquetado de datos es una tarea esencial en el proceso de entrenamiento. Al asociar etiquetas a las imágenes, se proporciona a los algoritmos información precisa sobre qué objetos o características están presentes en cada imagen, permitiendo que el modelo aprenda a identificarlos con mayor precisión.
Esquema de un típico aprendizaje automático visual.
Para que una máquina pueda «ver» algo utilizando la visión artificial, sigue una serie de pasos esquemáticos:
- Adquisición de imágenes: La máquina captura imágenes o secuencias de video a través de una cámara o sensores visuales.
- Preprocesamiento de imágenes: Las imágenes adquiridas se someten a un procesamiento inicial para corregir posibles imperfecciones, como el ruido o la distorsión.
- Extracción de características: Mediante algoritmos de procesamiento de imágenes, se identifican y extraen características relevantes de las imágenes, como bordes, formas, texturas o colores.
- Segmentación: Se divide la imagen en regiones o segmentos para facilitar el análisis y la identificación de objetos y elementos específicos.
- Detección y reconocimiento de objetos: Se utilizan algoritmos de aprendizaje automático, como las redes neuronales convolucionales, para detectar y reconocer objetos en las imágenes. Estos algoritmos buscan patrones y características previamente aprendidas a partir de conjuntos de datos etiquetados.
- Clasificación y etiquetado: Una vez que se detectan los objetos, se clasifican y etiquetan según las categorías correspondientes. Esto implica asignar etiquetas o categorías predefinidas a los objetos identificados, como «persona«, «coche«, «edificio«, etc.
- Análisis y toma de decisiones: Basándose en la información visual procesada y las etiquetas asignadas, la máquina puede realizar análisis y tomar decisiones inteligentes. Por ejemplo, en aplicaciones de conducción autónoma, el sistema podría identificar peatones y tomar medidas de precaución.
- Realimentación y mejora: El sistema de visión artificial puede aprender y mejorar a través de la retroalimentación de los resultados obtenidos. Esto implica ajustar los algoritmos y modelos de aprendizaje para mejorar la precisión y el rendimiento en futuras tareas de reconocimiento visual.
Cabe destacar que estos pasos son una simplificación general del proceso y pueden variar dependiendo de la aplicación y los algoritmos utilizados. No obstante, creo que proporcionan una visión general de cómo una máquina puede procesar y comprender la información visual de una manera similar a la nuestra pero utilizando la visión artificial.
Personas y equipos importantes para el aprendizaje automático visual
- Geoffrey Hinton: Es un reconocido científico de la computación y pionero en el campo del aprendizaje profundo. Sus contribuciones en redes neuronales y algoritmos de aprendizaje automático han sido fundamentales para el avance de la visión artificial.
- Yann LeCun: Es un destacado investigador en inteligencia artificial y uno de los pioneros en el desarrollo de las redes neuronales convolucionales (CNN). Sus contribuciones en visión por computadora y reconocimiento de patrones han sido ampliamente reconocidas.
- Fei-Fei Li: Es una experta en visión artificial y aprendizaje automático. Ha realizado importantes investigaciones en el campo, incluyendo el desarrollo de grandes conjuntos de datos de imágenes y la promoción de la ética en la inteligencia artificial.
- Andrew Ng: Es un influyente investigador y emprendedor en el campo del aprendizaje automático. Ha desempeñado un papel clave en el desarrollo de la plataforma de cursos en línea Coursera y ha realizado investigaciones significativas en áreas como la visión artificial y el procesamiento del lenguaje natural.
- AlexNet: AlexNet es el nombre del equipo liderado por Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever y Geoffrey Hinton que ganó el concurso ImageNet en 2012. Su arquitectura de red neuronal convolucional revolucionó el campo de la visión artificial y marcó un hito en la precisión del reconocimiento de imágenes.
La mayoría de ellos pueden ser consultados en la red, o tienen artículos en wikipedia.