Telekommunikatsoya texnologiyalari fakulteti 416 20 – guruh talabasi

Ovozga asoslangan nogironlar aravachasining umumiy ishlash prinsipi

Nutqni aniqlash - mashina yoki dasturning og'zaki tilda so'z va iboralarni aniqlab olish va ularni kompyuterda o'qiladigan formatga aylantirish qobiliyati. Rudimentar nutqni aniqlash dasturlari so'zlar va iboralarning cheklangan so'z birikmalariga ega bo'lib , ular faqat aniq ifodalangan bo'lsa, ularni aniqlab olishlari mumkin. Murakkab dasturiy ta'minot tabiiy nutqni qabul qilish qobiliyatiga ega.
Dastlab, olimlar tomonidan ovoz orqali boshqariladigan nogironlar aravachasi prototipi yaratilgan edi. Ushbu nogironlar aravachasi harakatlanish bilan bog’liq muammolari bor va ba’zi mexanik qurilmalardan foydalana ololmaydigan, masalan, joystick ular bilan muammolari bor jismoniy cheklangan odamlar uchun ishlab chiqilgan.Shu sababli olimlar nogironlar aravachasini boshqarishning boshqacha yo’lini ovoz orqali boshqarishni ishlab chiqishdi.
Loyihani ishga tushirish 2003-yil sentabrda boshlandi. Ishning qanchalik yirikligi haqida tassavurga ega bo’lish uchun,loyihaga Mexatronika va Kompyuter Ilmi yo’nalishidagi 11 ta talaba , 5 tasi birinchi qismida va 6 tasi ikkinchisiga biriktirilgan edi. Loyiha bir yilda muvaffaqiyatli yakunlandi. Birinchi qism aravachani boshqaradigan belgilangan nazorat moduli qurilmasi va atrofdagi ma’lumotni ,masalan, uzoq masofa, distansiyalardan ushlab qoladigan ultratovushli sensorlarning mos tizimilari birlashmasidan tashkil topgan. Ikkinchi qism aravani boshqarish uchun ovoz kamandalarini aniqlash va tovushni tanib olish tizimini qurishni aniqlash maqsadida joylashtirilgan edi. Loyihadan asosiy maqsad turli muhitlarda foydalanuvchi ovozini faxmlash va muntazam ravishda aravani boshqarish edi. Nutq orqali tanish masalasi tabiiy va odamlar uchun oson hisoblanadi, ammo u hali ham kompyuterlar uchun qiyin masala va hozirgacha mukammal yechimi topilmagan.

2.1 – rasm. Nogironlar aravachasining umumiy ishlash prinsipi

1. 
   Nogiron odam buyruqni tovush orqali aytadi
   
2. 
   Nutqni tanish tizimi tovush signalini amalga oshiradi, analiz qilib koeffitsientlar o’lchamini qisqartiradi va signal trayektoriyasini aniqlab oladi. Natija mos holdagi kodlashtirilgan va aniqlangan buyruq bo’ladi.
   
3. 
   Buyruq o’zi barqarorligi saqlanishi va bajarilishi kerak bo’lgan tizimning qismiga jo’natiladi.
   
4. 
   Dinamik to’siqlar qurshovidagi arava bajarilishi jarayonida ultratovush sensor net to’siqqacha masofani o’lchash orqali hamisha kuzatilib turiladi.
   
5. 
   Maxsus qurilgan komponenta to’siqqacha bo’lgan masofani o’lchaydi.
   
6. 
   Nazorat tizimi barcha kerakli axborotlarni to’playdi va ushlangan tovush komadasini bajarish xavfsiz ekanligini hal qiladi.
   
7. 
   Aniqlangan tovush nogiron foydalanuvchiga va atrofidagi odamlarga hech qanday tahdid yo’qligini tasdiqlagan holatda, buyruq aravachaning amal bajarishiga yo’naltiriladi.
   
8. 
   Nogironlik aravachasi buyruqni qabul qilib oladi va uni bajaradi.
   

Ishlab chiqilgan arxitektura yechimi interfeys qurilmalarining keng doirasini qamrab olishi kerak. Shu bilan birga, foydalanuvchilarning o'zarota'sirining barcha sanab o'tilganusullari sezilarli kamchiliklarga ega, bu esa operatsion, past darajadagi nogironlar aravachasini boshqarishni ishonchsiz va xavfli qiladi. Buyruqni tanib olishning aniqligi juda past va asosiy fiziologik cheklovlar uni yaxshilashga to'sqinlikqiladi. Shu bilan birga, interfeysning javob kechikishlari qulay va aniq operatsion nazorat qilish uchun juda yuqori.
Nazoratni yuqori darajaga topshirish orqali bu cheklovlarni bartaraf etish mumkin. Past darajadagi harakat buyruqlari o'rnigafoydalanuvchi nogironlar aravachasining aqlli boshqaruv tizimi tomonidan yaratilgan va boshqariladigan bir nechta buyruqlardan iborat yuqori darajadagi harakatlarni boshlashi mumkin. Ushbu yechim interfeyslarning javob vaqtiga bo'lgan talablarni kamaytiradi va noto'g'ritanilgan buyruqlar zararini cheklaydi.
Yuqori darajadagi boshqaruv tizimi ma'lumbir operatorga eng mos keladigan interfeyslarni birlashtirishga imkon beradi. Ba'zinterfeysli qurilmalar ham yuqori darajali, ham past darajali buyruqlar uchun mos keladi (joystik, myo-sensorlar, ko'ztreker),- boshqalari asosan yuqori darajali buyruqlar uchun.
Turli toifadagi qurilmalar bilan ishlash uchun tizim bir vaqtning o'zidaturli darajadagi buyruqlarni tahlil qilishi kerak, shuning uchun oddiylarga asoslangan xatti-harakatlarning murakkab shakllarini tavsiflash uchun kuchli vositalarga ega bo'lishi kerak.
Operatsion (past darajadagi) nazorat holatida kechikishlar muammosini hal qilish uchun zarur bo'lganyuqori darajadagi nazoratni amalga oshirishda, foydalanuvchi buyruqlarini aniqlash vazifasi paydo bo'ladi.Yuqori darajali buyruqlar juda ko'pturli xil o'zgarishlargaega bo'lganiuchun va kuzatiladigan ob'ektlarbilan bog'lanishimumkin, past darajadagi harakat buyruqlaridan farqli o'laroq,bu tushunchalar bilan ishlay oladigan modellar va usullardan foydalanish talab etiladi.
Ana shunday yondashuvlardan biri semiotik tarmoqlardan foydalanadigan arxitekturadir (bundan keyin bu yondashuv semiotik boshqaruv deb ataladi).
Ontologiyaga asoslangan usullar (masalan, RoboBrain va ko'p agentli tizimlar uchun SO-MRS) ham ob'ektlarva tushunchalar bilan ishlashga qodir, ammo ular robotlar o'rtasidatushunchalar haqidagi bilimlarni uzatish muammosiga qaratilgan. ob'ektlarva tushunchalarni bog'lovchisifatida.
Shu bilan birga, bunday kontseptual tizim tashqi bilim manbai vazifasini bajaradi. Taklif etilayotgan yondashuvda, aksincha, semiotik tuzilma integrallashtiruvchi mexanizmdir: semiotik tarmoq harakatni faollashtirish mexanizmlarini, dunyo modeli tavsifini, agent maqsadini belgilashni va tabiiy tilda operator buyruqlari bilan aloqani yagona tizimda birlashtiradi.
Shaxs tomonidan aytilgan buyruqlar (va hatto oddiy gaplar) tushunchalar bilan ishlaydigan tavsifda qulay tarzda ifodalanishi mumkinligi sababli, ularni tushunchalarni o'zichiga olgan tarmoq asosida harakatlarni rejalashtiruvchi boshqaruv tizimiga o'tkazish tabiiydir.
Quyi darajadagi nogironlar aravachasini boshqarishni avtomatlashtirish vazifalari alohida belgilanadi va hal qilinadi. Quyidagi mexanizmlarni amalga oshirish kerak:

1. 
   Past darajadagi reflekslar. Pastki darajadagi reflekslar favqulodda vaziyatda - to'siqbilan to'qnashuv, balandlikdan yiqilish xavfi va boshqalarda nogironlar aravachasini favqulodda tormozlash uchun javobgardir.
   
2. 
   Ko'rish tizimi. Interfeys odamlarning o'zarota'sirini o'zichiga olganligi sababli, ba'ziyuqori darajadagi buyruqlar qandaydir tarzda inson tushunadigan shartlarda shakllantiriladi. Shunday qilib, operatordan "stolga chiqish" buyrug'inikutish tabiiydir. Uni bajarish uchun unga marshrutni qurish uchun atrofdagi bo'shliqda jadvalni topishingiz kerak.
   
3. 
   Navigatsiya va lokalizatsiya tizimi. Muvaffaqiyatli yo'naltirishuchun xaritani yaratish qobiliyati bilan atrof-muhitning xarakterli ob'ektlarinitanib olish juda muhimdir.
   
4. 
   Marshrutni qurish va ishlab chiqish tizimi. Ushbu tizim nogironlar aravachasini boshlang'ich holatidan foydalanuvchi tomonidan belgilangan nuqtaga olib kelishi kerak, shu bilan birga to'qnashuvlarva xavfli joylardan qochadi.
   

2.