Plan du cours
Semaine 01
Introduction
- Qu'est-ce qui rend un robot intelligent ?
Robots physiques vs robots virtuels
- Robots intelligents, machines intelligentes, machines sentientes et automatisation des processus robotiques (RPA), etc.
Le rôle de l'intelligence artificielle (IA) dans la robotique
- Au-delà du "si-alors-sinon" et de la machine d'apprentissage
- Les algorithmes derrière l'IA
- Apprentissage automatique, vision par ordinateur, traitement du langage naturel (NLP), etc.
- Robotique cognitive
Le rôle des grandes données dans la robotique
- Prise de décision basée sur les données et les modèles
Le cloud et la robotique
- Lien entre la robotique et l'informatique
- Création de robots plus fonctionnels qui accèdent à plus d'informations et collaborent
Étude de cas : Robots industriels
-
Robots mécaniques
- Baxter
-
Robots dans les installations nucléaires
- Détection et protection contre les radiations
-
Robots dans les réacteurs nucléaires
- Détection et protection contre les radiations
Composants matériels d'un robot
- Moteurs, capteurs, microcontrôleurs, caméras, etc.
Éléments communs des robots
- Vision par ordinateur, reconnaissance vocale, synthèse de la parole, détection de proximité, capteurs de pression, etc.
Frameworks de développement pour programmer un robot
- Frameworks open source et commerciaux
-
Système d'exploitation Robot (ROS)
- Architecture : espace de travail, sujets, messages, services, nœuds, actionlibs, outils, etc.
Langages pour programmer un robot
- C++ pour le contrôle de bas niveau
- Python pour l'orchestration
- Programmation des nœuds ROS en Python et C++
- Autres langages
Outils pour simuler un robot physique
- Logiciels de simulation et de visualisation 3D commerciaux et open source
Semaine 02
Préparation de l'environnement de développement
- Installation et configuration du logiciel
- Packages et utilitaires utiles
Étude de cas : Robots mécaniques
- Robots dans le domaine de la technologie nucléaire
- Robots dans les systèmes environnementaux
Programmation du robot
- Programmation d'un nœud en Python et C++
- Compréhension du nœud ROS
- Messages et sujets dans ROS
- Paradigme de publication / abonnement
- Projet : Bump & Go avec un robot réel
- Dépannage
- Simulation de robots avec Gazebo / ROS
- Cadres dans ROS et changements de référence
- Traitement d'informations 2D de caméras avec OpenCV
- Traitement d'informations d'un laser
- Projet : Suivi sécurisé d'objets par couleur
- Dépannage
Semaine 03
Programmation du robot (suite...)
- Services dans ROS
- Traitement d'informations 3D de capteurs RGB-D avec PCL
- Cartes et navigation avec ROS
- Projet : Recherche d'objets dans l'environnement
- Dépannage
Programmation du robot (suite...)
- ActionLib
- Reconnaissance vocale et génération de parole
- Contrôle des bras robotiques avec MoveIt!
- Contrôle du cou du robot pour la vision active
- Projet : Recherche et collecte d'objets
- Dépannage
Test de votre robot
- Tests unitaires
Semaine 04
Étendre les capacités de votre robot avec l'apprentissage profond
- Perception -- vision, audio et haptique
- Représentation des connaissances
- Reconnaissance vocale via le traitement du langage naturel (NLP)
- Vision par ordinateur
Cours intensif sur l'apprentissage profond
- Réseaux de neurones artificiels (ANN)
- Réseaux de neurones artificiels vs réseaux de neurones biologiques
- Réseaux de neurones à propagation avant
- Fonctions d'activation
- Formation des réseaux de neurones artificiels
Cours intensif sur l'apprentissage profond (suite...)
-
Modèles d'apprentissage profond
- Réseaux de convolution et réseaux récurrents
-
Réseaux de neurones convolutifs (CNN ou ConvNets)
- Couche de convolution
- Couche de poolage
- Architecture des réseaux de neurones convolutifs
Semaine 05
Cours intensif sur l'apprentissage profond (suite...)
-
Réseaux de neurones récurrents (RNN)
- Formation d'un RNN
- Stabilisation des gradients lors de la formation
- Réseaux de neurones à mémoire à court et long terme
-
Plateformes et bibliothèques logicielles d'apprentissage profond
- Apprentissage profond dans ROS
Utilisation de grandes données avec votre robot
- Concepts de grandes données
- Approches d'analyse des données
- Outils pour l'analyse des données
- Reconnaissance de modèles dans les données
- Exercice : NLP et vision par ordinateur sur de grands ensembles de données
Utilisation de grandes données avec votre robot (suite...)
- Traitement distribué de grands ensembles de données
- Coexistence et croisement entre les grandes données et la robotique
-
Le robot comme générateur de données
- Capteurs de mesure de distance, position, visuels, tactiles et autres modalités
- Interprétation des données sensorielles (boucle sense-plan-act)
- Exercice : Capturer des données en flux continu
Programmation d'un robot autonome avec apprentissage profond
- Composants de robot basés sur l'apprentissage profond
- Configuration du simulateur de robot
- Exécution d'un réseau neuronal accéléré par CUDA avec Caffe
- Dépannage
Semaine 06
Programmation d'un robot autonome avec apprentissage profond (suite...)
- Reconnaissance d'objets dans des photographies ou flux vidéo
- Activation de la vision par ordinateur avec OpenCV
- Dépannage
Analyse de données
- Utilisation du robot pour collecter et organiser de nouvelles données
- Outils et processus pour interpréter les données
Déploiement d'un robot
- Transition d'un robot simulé vers du matériel physique
- Déploiement du robot dans le monde réel
- Surveillance et maintenance des robots sur le terrain
Sécurisation de votre robot
- Prévention du piratage non autorisé
- Prévention des tentatives d'accès et de vol de données sensibles par les hackers
Construction collaborative d'un robot
- Construction d'un robot dans le cloud
- Intégration à la communauté robotique
Perspectives futures des robots dans les domaines scientifique et énergétique
Synthèse et conclusion
Pré requis
- Expérience en programmation en C ou C++
- Expérience en programmation en Python (utile mais non nécessaire ; peut être enseignée dans le cadre du cours)
- Expérience avec la ligne de commande Linux
Public cible
- Développeurs
- Ingénieurs
- Scientifiques
- Techniciens
Nos clients témoignent (1)
ses connaissances et son utilisation de l'IA pour la robotique dans le futur.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Formation - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Traduction automatique