Realizace virtuálního domácího asistenta na základě technologie počítačového vidění

Abstract

Tématem této práce je prostudovat možnost využití technologie počítačového vidění pro rozšíření funkčnosti virtuálního domácího asistenta pro chytrou domácnost. Práce popisuje proces tvorby virtuálního asistenta pro chytré domácnosti v kontextu konceptu Ambient Assisted Living (AAL) pro seniory. AAL zahrnuje používání zařízení a způsobů, jak zajistit, aby starší lidé byli schopni dožívat v domově v bezpečí s podporou monitirovacích systemů. Tyto technologie usnadňují život seniorů a do určité míry zvysuji jich samostatnost. Hlavními funkcemi implementovaného virtuálního asistenta jsou sběr statistických informací o činnosti uživatele, zjišťování jeho stavu a reakce na mimořádné události. Mezi další funkce patří možnost ovládat zařízení chytré domácnosti pomocí gest. Pro polohu těla, aktivitu a rozpoznávání gest se používá technologie hlubokého strojového učení. Některé úlohy, jako je určování polohy těla a rukou, jsou řešeny pomocí předem natrénovaných neuronových sítí z frameworku Google Mediapipe. Specifičtější úkoly, jako je určování gest rukou a pozice uživatele, jsou řešeny pomocí neuronových sítí trénovaných na datech shromážděných během prace na projektu. Specialni pozornost je věnována procesu výběru architektury neuronových sítí s přihlédnutím k řešeným úlohám a porovnávání jejich metrik. Výsledkem práce, který je uveden v závěru, je program virtuálního asistentu založený na technologii počítačového vidění ve fázi "proof of concept", který splňuje uvedené funkční požadavky. V závěru jsou diskutováne potenciální aplikace pro vyvinutý systém, prozkoumána možnosti jeho zlepšení a modernizace a představené možnosti použití projektu v jiných oblastech.