Python計算機視覺和自然語言處理開發(fā)機器人應用系統(tǒng)

定　價：￥89.90

作　者：	[西] 阿爾瓦羅·莫雷納·阿爾貝羅拉，[西] 貢薩洛·莫利納·加列戈著，倪琛譯
出版社：	人民郵電出版社
叢編項：	計算機視覺
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787115560629	出版時間：	2021-06-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	254	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　機器人是人工智能時代的重要產(chǎn)物，為人類的工作和生活提供了非常多的助力。對于智能機器人而言，視覺識別能力和對話能力是非常重要的兩個方面，本書就是基于這兩個技術(shù)展開介紹，并通過一系列的編程案例和實踐項目，引導讀者高效掌握機器人的開發(fā)技巧。本書基于Python語言進行講解，結(jié)合機器人操作系統(tǒng)（ROS）平臺給出了豐富多樣的機器人開發(fā)方案。本書立足于機器人的視覺和語言處理，通過OpenCV、自然語言處理、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡等技術(shù)提高機器人的視覺識別能力和對話能力。全書包括多個練習和項目，通過知識點和編程實踐相結(jié)合的方式，快速帶領(lǐng)讀者掌握實用的機器人開發(fā)技術(shù)。本書適合機器人或智能軟硬件研發(fā)領(lǐng)域的工程師閱讀，也適合高校人工智能相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。

作者簡介

　　阿爾瓦羅.莫雷納.阿爾貝羅拉（álvaro Morena Alberola）是一名熱愛機器人學和人工智能的計算機工程師，目前從事軟件開發(fā)工作。álvaro對基于人工視覺的人工智能（AI）核心部分非常感興趣，并且喜歡嘗試新技術(shù)和先進的工具。對他來說，機器人可以讓人類的生活更輕松，并且可以幫助人們完成他們自己無法完成的任務。貢薩洛.莫利納.加列戈（Gonzalo Molina Gallego）是一名計算機科學專業(yè)的碩士，主修人工智能和自然語言處理。他構(gòu)建過基于文本的對話系統(tǒng)和對話代理，擅長提供方法論層面的建議。目前，他致力于研究跨領(lǐng)域?qū)υ捪到y(tǒng)方向的新技術(shù)。Gonzalo認為，未來的用戶界面是基于對話的。烏奈.加雷.馬埃斯特雷（Unai Garay Maestre）是一名計算機科學專業(yè)的碩士，主修人工智能和計算機視覺。在為2018年的CIARP大會貢獻的一篇論文中，他提出了一種使用變分自編碼器進行數(shù)據(jù)增強的新方法。他同時是一名機器學習工程師，使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡處理圖像。

圖書目錄

第 1章機器人學基礎(chǔ) 1
1．1　簡介　1
1．2　機器人學的歷史　2
1．3　人工智能　3
1．3．1　自然語言處理簡介　4
1．3．2　計算機視覺簡介　5
1．3．3　機器人的類型　5
1．3．4　機器人的硬件和軟件　6
1．4　機器人定位　8
1．4．1　練習1：計算機器人的位置　10
1．4．2　如何進行機器人開發(fā)　12
1．4．3　練習2：使用Python計算輪子走過的距離　12
1．4．4　練習3：使用Python計算機器人的最終位置　13
1．4．5　項目1：使用Python和測距法進行機器人定位　15
1．5　小結(jié)　16
第 2章　計算機視覺　17
2．1　簡介　17
2．2　計算機視覺基本算法　18
2．2．1　圖像相關(guān)術(shù)語　18
2．2．2　OpenCV　19
2．2．3　閾值化　19
2．2．4　練習4：對圖像應用各種閾值化操作　21
2．2．5　形態(tài)學變換　25
2．2．6　練習5：對圖像應用形態(tài)學變換　27
2．2．7　模糊（平滑）　31
2．2．8　練習6：對圖像應用模糊方法　32
2．2．9　練習7：加載圖像并應用所學的各種方法　34
2．3　機器學習簡介　38
2．3．1　決策樹和提升方法　38
2．3．2　練習8：使用決策樹、隨機森林和AdaBoost進行數(shù)字
預測　41
2．3．3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡　47
2．3．4　練習9：構(gòu)建第一個神經(jīng)網(wǎng)絡　51
2．3．5　項目2：對Fashion-MNIST數(shù)據(jù)集中的10種衣物進行分類　54
2．4　小結(jié)　56
第3章　自然語言處理　57
3．1　簡介　57
3．1．1　自然語言處理　58
3．1．2　自然語言處理的兩個部分　59
3．1．3　NLP的各層次　60
3．2　Python中的NLP　61
3．2．1　自然語言工具包（NLTK）　61
3．2．2　練習10：NLTK入門　62
3．2．3　spaCy　65
3．2．4　練習11：spaCy入門　67
3．3　主題建?！?0
3．3．1　詞頻-逆文檔頻率（TF-IDF）　70
3．3．2　潛在語義分析（LSA）　71
3．3．3　練習12：使用Python進行主題建模　72
3．3．4　項目3：處理一個語料庫　75
3．4　語言建?！?6
3．4．1　語言模型簡介　76
3．4．2　二元模型　77
3．4．3　N元模型　77
3．4．4　計算概率　78
3．4．5　練習13：創(chuàng)建一個二元模型　80
3．5　小結(jié)　83
第4章　NLP神經(jīng)網(wǎng)絡　84
4．1　簡介　84
4．2　循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡　86
4．2．1　循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡（RNN）簡介　87
4．2．2　循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡原理　87
4．2．3　RNN架構(gòu)　89
4．2．4　長距離依賴問題　89
4．2．5　練習14：使用RNN預測房價　90
4．2．6　長短期記憶網(wǎng)絡　93
4．2．7　練習15：預測數(shù)學函數(shù)的下一個解　94
4．3　神經(jīng)語言模型　100
4．3．1　神經(jīng)語言模型簡介　100
4．3．2　RNN語言模型　102
4．3．3　練習16：對一個小語料庫進行編碼　103
4．3．4　RNN的輸入維度　107
4．3．5　項目4：預測字符序列中的下一個字符　109
4．4　小結(jié)　111
第5章　計算機視覺中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡　112
5．1　簡介　112
5．2　CNN基礎(chǔ)　113
5．3　構(gòu)建第一個CNN　118
練習17：構(gòu)建一個CNN　119
5．4　改進模型的方法：數(shù)據(jù)增強　124
5．4．1　練習18：利用數(shù)據(jù)增強改進模型　125
5．4．2　項目5：使用數(shù)據(jù)增強來正確對花朵圖像進行分類　134
5．5　最先進的模型：遷移學習　137
練習19：基于遷移學習對鈔票進行分類　139
5．6　小結(jié)　144
第6章　機器人操作系統(tǒng)（ROS）　146
6．1　簡介　146
6．2　ROS基本概念　147
6．3　ROS基本命令　148
6．4　安裝和配置　149
6．5　Catkin工作空間和軟件包　149
6．6　發(fā)布者和訂閱者　150
6．6．1　練習20：編寫簡單的發(fā)布者和訂閱者　151
6．6．2　練習21：編寫較復雜的發(fā)布者和訂閱者　154
6．7　模擬器　159
6．7．1　練習22：Turtlebot配置　159
6．7．2　練習23：模擬器和傳感器　161
6．7．3　項目6：模擬器和傳感器　163
6．8　小結(jié)　164
第7章　構(gòu)建基于文本的對話系統(tǒng)（聊天機器人）　165
7．1　簡介　165
7．2　向量空間中的詞表示　166
7．2．1　詞嵌入　166
7．2．2　余弦相似度　167
7．2．3　Word2Vec　168
7．2．4　Word2Vec的問題　169
7．2．5　Gensim　169
7．2．6　練習24：創(chuàng)建詞嵌入　169
7．2．7　全局向量（GloVe）　173
7．2．8　練習25：使用預訓練的GloVe模型觀察詞語在平面上的分布　174
7．3　對話系統(tǒng)　179
7．3．1　聊天機器人的開發(fā)工具　180
7．3．2　對話代理的類型　180
7．3．3　創(chuàng)建基于文本的對話系統(tǒng)　182
7．3．4　練習26：創(chuàng)建第一個對話代理　184
7．3．5　項目7：創(chuàng)建一個用來控制機器人的對話代理　189
7．4　小結(jié)　191
第8章　利用基于CNN的物體識別來指導機器人　193
8．1　簡介　193
8．2　多物體識別和檢測　194
8．2．1　練習27：構(gòu)建第一個多物體檢測和識別系統(tǒng)　195
8．2．2　ImageAI　200
8．3　視頻中的多物體識別和檢測　202
項目8：視頻中的多物體檢測和識別　206
8．4　小結(jié)　206
第9章　機器人的計算機視覺　208
9．1　簡介　208
9．2　Darknet　209
Darknet基礎(chǔ)安裝　209
9．3　YOLO　210
9．3．1　使用YOLO進行預測　211
9．3．2　在攝像頭上使用YOLO　215
9．3．3　練習28：YOLO編程　215
9．3．4　練習29：在ROS中集成YOLO　219
9．3．5　項目9：機器人保安　223
9．4　小結(jié)　224
附錄　本書項目概覽　225