<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.19.336-345</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-83</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Зрительный анализатор анимата как основа семантики сенсорной системы робота</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Visual Analyzer of the Animat as a Semantic Basis of Robot Sensoric System</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Московский</surname><given-names>А. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Moskovsky</surname><given-names>A. D.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">moscowskyad@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бургов</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Byrgov</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">burgov.ev@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Овсянникова</surname><given-names>Е. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ovsyannikova</surname><given-names>E. E.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">eeovsyan@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research Center "Kurchatov Institute"</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>5</issue><fpage>336</fpage><lpage>345</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/83">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/83</self-uri><abstract><p>Предлагается структура так называемого зрительного анализатора анимата, имитирующего работу системы восприятия муравья. Описывается метод распознавания объектов путем их декомпозиции на признаки, приводится алгоритм распознавания сложных объектов и сцен, основанный на поиске изоморфных подграфов. Показана принципиальная возможность использования подобной системы технического зрения для распознавания поз аниматов, сцен с их участием, простых киноптических реакций. Представлена архитектура системы распознавания с интерфейсом уровня семантической сети.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In the framework of study the implementation of social behavior models in group robotics systems, the question of the arrangement of animat visual system is of high importance. In this paper we propose the structure of the so-called visual analyzer, simulating the work of the perception system of the animat. The direction of modeling animated ants (artificial animals) has been chosen in the robot society design. The system requirements have been developed: the ability to recognize indiViduals, determine their number in the field of View, giVe information about the change of its quantity, and distinguish its poses. The system was implemented in C++ using technical vision and graph analysis libraries. The video stream passes through three consistent processing stages: selecting attributes, recognizing simple and complex objects, recognizing scenes. The method of recognizing objects is realized by decomposing their features, the algorithm for recognizing complex objects and scenes is based on the search for isomorphic subgraphs in the system of technical vision. The principal possibility of using such a system for recognizing models of animats of different kinds, scenes with participation, formation of simple kinoptical reactions is shown. A software and hardware complex designed for installation on a mobile robot is described. Models of animated ants were simplified for the experiments. This was done to test the applicability of the approach. After testing the system on the drawn abstractions, the system was tested on real images received from the camera. Further development options for the system are indicated.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>зрительный анализатор</kwd><kwd>анимат</kwd><kwd>групповая робототехника</kwd><kwd>социум роботов</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>распознавание объектов</kwd><kwd>система технического зрения</kwd><kwd>visual analyzer</kwd><kwd>animat</kwd><kwd>group robotics</kwd><kwd>robot society</kwd><kwd>modeling</kwd><kwd>object recognition</kwd><kwd>technical vision system</kwd><kwd>ant</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карпов В. Э. Модели социального поведения // Управление большими системами. 2016. Т. 59. С. 165-232.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Карпов В. Э. Модели социального поведения // Управление большими системами. 2016. Т. 59. С. 165-232.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Meyer J. A., Wilson S. Simulation of Adaptive Behavior: from Animals to Animats. Cambridge: MA: MIT Press, 1991.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meyer J. A., Wilson S. Simulation of Adaptive Behavior: from Animals to Animats. Cambridge: MA: MIT Press, 1991.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тарасов В. Б. Агенты, многоагентные системы, виртуальные сообщества: стратегическое направление в информатике и искусственном интеллекте // Новости искусственного интеллекта. 1998. № 2. С. 5-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тарасов В. Б. Агенты, многоагентные системы, виртуальные сообщества: стратегическое направление в информатике и искусственном интеллекте // Новости искусственного интеллекта. 1998. № 2. С. 5-63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Anohin K. V., Burcev M. S., Zarajskaja I. Ju., Lukashev A. O., Red'ko V. G. Проект "Мозг Анимата": разработка модели адаптивного поведения на основе теории функциональных систем // Восьмая нац. конф. по искусственному интеллекту с международным участием. М.: Физматлит, 2002. С. 781-789.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anohin K. V., Burcev M. S., Zarajskaja I. Ju., Lukashev A. O., Red'ko V. G. Проект "Мозг Анимата": разработка модели адаптивного поведения на основе теории функциональных систем // Восьмая нац. конф. по искусственному интеллекту с международным участием. М.: Физматлит, 2002. С. 781-789.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Захаров А. А. Организация сообществ у муравьев. М.: Наука, 1991. 278 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Захаров А. А. Организация сообществ у муравьев. М.: Наука, 1991. 278 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павлов И. П. Полное собрание сочинений. 1951. 452 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Павлов И. П. Полное собрание сочинений. 1951. 452 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смирнов В. М. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность. М.: Академа, 2003. 303 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Смирнов В. М. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность. М.: Академа, 2003. 303 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Московский А. Д. Об одном методе распознавания объектов с не полностью определенными признаками // Всероссийский научно-практический семинар "Беспилотные транспортные средства с элементами искусственного интеллекта" (БТС-ИИ-2016), Казань. 2016. С. 137-146.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Московский А. Д. Об одном методе распознавания объектов с не полностью определенными признаками // Всероссийский научно-практический семинар "Беспилотные транспортные средства с элементами искусственного интеллекта" (БТС-ИИ-2016), Казань. 2016. С. 137-146.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stager R. Beobachtungen an amaisen // Mitt. schweiz. entomol. 1926. Vol. 13. P. 476-477.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stager R. Beobachtungen an amaisen // Mitt. schweiz. entomol. 1926. Vol. 13. P. 476-477.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Т. 2. М.: Наука, 1964. 446 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Т. 2. М.: Наука, 1964. 446 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шванвич Б. Н. Курс общей энтомологии. Москва- Ленинград: Сов. наука, 1949. 901 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шванвич Б. Н. Курс общей энтомологии. Москва- Ленинград: Сов. наука, 1949. 901 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дзержинский Ф. Я. Сравнительная анатомия позвоночных животных. М.: Аспект-Пресс, 2005. 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дзержинский Ф. Я. Сравнительная анатомия позвоночных животных. М.: Аспект-Пресс, 2005. 304 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Длусский Г. М. Муравьи рода Формика. М.: Наука, 1967. 236 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Длусский Г. М. Муравьи рода Формика. М.: Наука, 1967. 236 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богатырева О. А., Шиллеров А. Синергетика социальности. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 292 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Богатырева О. А., Шиллеров А. Синергетика социальности. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 292 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бургов Е. В. Пространственно-функциональные структуры у муравьев Serviformica (Hymenoptera: Formicidae) // Вестник МГПУ. Серия "Естественные науки." 2016. Т. 4, № 24. С. 19-27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бургов Е. В. Пространственно-функциональные структуры у муравьев Serviformica (Hymenoptera: Formicidae) // Вестник МГПУ. Серия "Естественные науки." 2016. Т. 4, № 24. С. 19-27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nolfi S., Floreano D. Synthesis of autonomous robots through evolution // Trends Cogn. Sci. 2002. Vol. 6, N. 1. P. 31-37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nolfi S., Floreano D. Synthesis of autonomous robots through evolution // Trends Cogn. Sci. 2002. Vol. 6, N. 1. P. 31-37.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ball D., Heath S., Wyeth G., Wiles J. iRat : Intelligent Rat Animat Technology // Proc. 2010 Australas. Conf. Robot. Autom. 2010. P. 1-3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ball D., Heath S., Wyeth G., Wiles J. iRat : Intelligent Rat Animat Technology // Proc. 2010 Australas. Conf. Robot. Autom. 2010. P. 1-3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aitkenhead M. J., McDonald A. J. S. A neural network based obstacle-navigation animat in a virtual environment // Eng. Appl. Artif. Intell. 2002. Vol. 15, N. 3-4. P. 229-239.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aitkenhead M. J., McDonald A. J. S. A neural network based obstacle-navigation animat in a virtual environment // Eng. Appl. Artif. Intell. 2002. Vol. 15, N. 3-4. P. 229-239.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Moller R., Lambrinos D., Pfeifer R., Labhart T., Wehner R. Modeling Ant Navigation with an Autonomous Agent // From Anim. to Animat. 2001. Vol. 5. P. 185-194.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moller R., Lambrinos D., Pfeifer R., Labhart T., Wehner R. Modeling Ant Navigation with an Autonomous Agent // From Anim. to Animat. 2001. Vol. 5. P. 185-194.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Song Y. M., Xie Y., Malyarchuk V, Xiao J., Jung I., Choi K.-J., Liu Z., Park H., Lu C., Kim R.-H., Li R., Crozier K. B., Huang Y., Rogers J. A. Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye // Nature. Nature Publishing Group, 2013. Vol. 497, N. 7447. P. 95-99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Song Y. M., Xie Y., Malyarchuk V, Xiao J., Jung I., Choi K.-J., Liu Z., Park H., Lu C., Kim R.-H., Li R., Crozier K. B., Huang Y., Rogers J. A. Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye // Nature. Nature Publishing Group, 2013. Vol. 497, N. 7447. P. 95-99.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Floreano D., Pericet-Camara R., Viollet S., Ruffier F., Bruckner A., Leitel R., Buss W., Menouni M., Expert F., Juston R., Dobrzynski M. K., L'Eplattenier G., Recktenwald F., Mallot H. A., Franceschini N. CURVACE - CURVed Artificial Compound Eyes // Procedia Comput. Sci. 2011. Vol. 7. P. 308-309.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Floreano D., Pericet-Camara R., Viollet S., Ruffier F., Bruckner A., Leitel R., Buss W., Menouni M., Expert F., Juston R., Dobrzynski M. K., L'Eplattenier G., Recktenwald F., Mallot H. A., Franceschini N. CURVACE - CURVed Artificial Compound Eyes // Procedia Comput. Sci. 2011. Vol. 7. P. 308-309.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Floreano D., Camara R. P., Bruschini C. Curvace. Curved artificial compound eyes. 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Floreano D., Camara R. P., Bruschini C. Curvace. Curved artificial compound eyes. 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курбатов С. С., Лобзин А. П., Найденова К. А., Хахалин Г. К. Гибридная схема анализа изображений // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semant. Technol. Intell. Syst. материалы II Международной научно-технической конференции (Минск, 16-18 февраля 2012). 2012. С. 327-334.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Курбатов С. С., Лобзин А. П., Найденова К. А., Хахалин Г. К. Гибридная схема анализа изображений // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semant. Technol. Intell. Syst. материалы II Международной научно-технической конференции (Минск, 16-18 февраля 2012). 2012. С. 327-334.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кандрашина Е. Ю., Литвинцева Л. В., Поспелов Д. А. Представление знаний о пространстве и времени в системах искусственного интеллекта. М.: Наука, 1988.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кандрашина Е. Ю., Литвинцева Л. В., Поспелов Д. А. Представление знаний о пространстве и времени в системах искусственного интеллекта. М.: Наука, 1988.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Minsky M. Semantic Information Processing. Cambridge: MIT Press, 1968.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Minsky M. Semantic Information Processing. Cambridge: MIT Press, 1968.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit26"><label>26</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Длусский Г. М., Зрянин В. А. Таблицы для определения видов Formica // Мониторинг муравьев Формика. М.: КМК, 2013. С. 52-60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Длусский Г. М., Зрянин В. А. Таблицы для определения видов Formica // Мониторинг муравьев Формика. М.: КМК, 2013. С. 52-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit27"><label>27</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ким Н. В., Бодунков Н. Е. Формирование семантических описаний для решения целевых задач автономными беспилотными летательными аппаратами // Сб. тр. семинара "Беспилотные транспортные средства с элементами искусственного интеллекта. 2017. С. 158-164.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ким Н. В., Бодунков Н. Е. Формирование семантических описаний для решения целевых задач автономными беспилотными летательными аппаратами // Сб. тр. семинара "Беспилотные транспортные средства с элементами искусственного интеллекта. 2017. С. 158-164.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit28"><label>28</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карпов В. Э. Об одном механизме реконструкции сцен // VI Междунар. науч.-прак. конф. "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте", Сб. науч. трудов. Т. 1. М.: Физматлит, 2011. С. 407-415.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Карпов В. Э. Об одном механизме реконструкции сцен // VI Междунар. науч.-прак. конф. "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте", Сб. науч. трудов. Т. 1. М.: Физматлит, 2011. С. 407-415.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
