Temario del curso
Semana 01
Introducción
- ¿Qué hace que un robot sea inteligente?
Robots Físicos vs. Virtuales
- Robots Inteligentes, Máquinas Inteligentes, Máquinas Cognitivas y Automatización de Procesos Robóticos (RPA), etc.
El Papel de la Inteligencia Artificial (IA) en la Robótica
- Más allá del "si-entonces-sino" y la máquina de aprendizaje.
- Los algoritmos detrás de la IA.
- Aprendizaje automático, visión por computadora, procesamiento de lenguaje natural (NLP), etc.
- Robótica cognitiva.
El Papel de los Datos Grandes en la Robótica
- Toma de decisiones basada en datos y patrones.
La Nube y la Robótica
- Enlace entre robótica e IT.
- Construcción de robots más funcionales que acceden a más información y colaboran.
Estudio de Caso: Robots Industriales
-
Robots Mecánicos
- Baxter
-
Robots en Instalaciones Nucleares
- Detección y protección contra la radiación.
-
Robots en Reactores Nucleares
- Detección y protección contra la radiación.
Componentes de Hardware de un Robot
- Motores, sensores, microcontroladores, cámaras, etc.
Elementos Comunes en los Robots
- Visión por máquina, reconocimiento de voz, síntesis de voz, detección de proximidad, detección de presión, etc.
Marcos de Desarrollo para Programar un Robot
- Marcos de código abierto y comerciales.
-
Sistema Operativo Robótico (ROS)
- Arquitectura: espacio de trabajo, temas, mensajes, servicios, nodos, actionlibs, herramientas, etc.
Lenguajes para Programar un Robot
- C++ para control de bajo nivel.
- Python para orquestación.
- Programación de nodos ROS en Python y C++
- Otros lenguajes.
Herramientas para Simular un Robot Físico
- Software de simulación y visualización 3D comercial y de código abierto.
Semana 02
Preparación del Entorno de Desarrollo
- Instalación y configuración de software.
- Paquetes y utilidades útiles.
Estudio de Caso: Robots Mecánicos
- Robots en el campo de la tecnología nuclear.
- Robots en sistemas ambientales.
Programación del Robot
- Programación de un nodo en Python y C++
- Comprensión del nodo ROS.
- Mensajes y temas en ROS.
- Paradigma de publicación/suscripción.
- Proyecto: Bump & Go con robot real.
- Solución de problemas.
- Simulación de robots con Gazebo/ROS.
- Marcos en ROS y cambios de referencia.
- Procesamiento de información 2D de cámaras con OpenCV.
- Procesamiento de información de un láser.
- Proyecto: Seguimiento seguro de objetos por color.
- Solución de problemas.
Semana 03
Programación del Robot (Continuación...)
- Servicios en ROS.
- Procesamiento de información 3D de sensores RGB-D con PCL.
- Mapas y Navegación con ROS.
- Proyecto: Búsqueda de objetos en el entorno.
- Solución de problemas.
Programación del Robot (Continuación...)
- ActionLib.
- Reconocimiento de Voz y Generación de Voz.
- Control de brazos robóticos con MoveIt!
- Control del cuello robótico para visión activa.
- Proyecto: Búsqueda y recolección de objetos.
- Solución de problemas.
Prueba de su Robot
- Pruebas unitarias.
Semana 04
Extensión de las Capacidades del Robot con Aprendizaje Profundo
- Percepción -- visión, audio y háptica.
- Representación del conocimiento.
- Reconocimiento de voz a través de NLP (procesamiento de lenguaje natural).
- Visión por computadora.
Curso Intensivo en Aprendizaje Profundo
- Redes Neuronales Artificiales (ANNs).
- Redes Neuronales Artificiales vs. Redes Neuronales Biológicas.
- Redes Neuronales Feedforward.
- Funciones de Activación.
- Entrenamiento de Redes Neuronales Artificiales.
Curso Intensivo en Aprendizaje Profundo (Continuación...)
- Modelos de Aprendizaje Profundo
- Redes Convolucionales y Recurrentes
- Redes Neuronales Convolucionales (CNNs o ConvNets)
- Capa Convolucional
- Capa de Pooling
- Arquitectura de Redes Neuronales Convolucionales
Semana 05
Curso Intensivo en Aprendizaje Profundo (Continuación...)
-
Redes Neuronales Recurrentes (RNN).
- Entrenamiento de una RNN.
- Estabilización de gradientes durante el entrenamiento.
- Redes de Memoria a Largo y Corto Plazo (LSTM).
-
Plataformas y Bibliotecas de Software de Aprendizaje Profundo.
- Aprendizaje Profundo en ROS.
Uso de Datos Grandes en su Robot
- Conceptos de datos grandes.
- Enfoques para el análisis de datos.
- Herramientas de Datos Grandes.
- Reconocimiento de patrones en los datos.
- Ejercicio: NLP y Visión por Computadora en conjuntos de datos grandes.
Uso de Datos Grandes en su Robot (Continuación...)
- Procesamiento distribuido de conjuntos de datos grandes.
- Coexistencia y fertilización cruzada de Datos Grandes y Robótica.
-
El robot como generador de datos.
- Sensores de medición de rango, posición, visuales, táctiles y otras modalidades.
- Comprender los datos sensoriales (ciclo sentido-plan-actuar).
- Ejercicio: Captura de datos en streaming.
Programación de un Robot Autónomo con Aprendizaje Profundo
- Componentes del robot con Aprendizaje Profundo.
- Configuración del simulador de robots.
- Ejecución de una red neuronal acelerada por CUDA con Cafe.
- Solución de problemas.
Semana 06
Programación de un Robot Autónomo con Aprendizaje Profundo (Continuación...)
- Reconocimiento de objetos en fotografías o secuencias de video.
- Habilitar la visión por computadora con OpenCV.
- Solución de problemas.
Análisis de Datos
- Uso del robot para recopilar y organizar nuevos datos.
- Herramientas y procesos para comprender los datos.
Implementación de un Robot
- Transición de un robot simulado a hardware físico.
- Implementación del robot en el mundo físico.
- Monitoreo y mantenimiento de robots en campo.
Seguridad de su Robot
- Prevención del acceso no autorizado.
- Prevención de que los hackers vean y roben datos sensibles.
Construcción Colaborativa de un Robot
- Construcción de un robot en la nube.
- Unirse a la comunidad robótica.
Perspectiva Futura para los Robots en el Campo de las Ciencias y la Energía
Resumen y Conclusión
Requerimientos
- Experiencia en programación con C o C++
- Experiencia en programación con Python (útil pero no necesaria; se puede enseñar como parte del curso)
- Experiencia con la línea de comandos de Linux
Audiencia
- Desarrolladores
- Ingenieros
- Científicos
- Técnicos
Testimonios (1)
su conocimiento y utilización de la IA para la robótica en el futuro.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Curso - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Traducción Automática