Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 2)

ช่วงนี้ผมเขียนเรื่องเทคโนโลยีทางด้านกลาโหมบ่อยนิดนึง ให้เข้ากับสถานการณ์ที่ว่าตอนนี้เมืองไทยทั้งหมด กำลังตกอยู่ภายใต้การควบคุมของทหาร ท่านผู้อ่านจะได้รู้สึกตื่นเต้นไปกับบรรยากาศสงครามเล็กๆ ที่เกิดขึ้นในบ้านเรา วันนี้ผมจะพูดถึงเรื่อง Machine Vision หรือการมองเห็นประดิษฐ์กันต่อจากคราวที่แล้ว ซึ่งเนื้อเรื่องในวันนี้จะเกี่ยวข้องกับการทำให้หุ่นยนต์ทหาร มีความสามารถในการมองเห็นและเข้าใจในสิ่งที่มันเห็น อันจะนำไปสู่การคิดและตัดสินใจในภารกิจต่างๆ ได้เอง

จริงๆ แล้วศาสตร์ทางด้าน Machine Vision นั้นได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาหลายปีดีดักแล้วครับ แต่ไฉนหุ่นยนต์ต่างๆ ที่ใช้งานกันหรือแข่งขันกัน (เช่น หุ่นยนต์เตะฟุตบอล หรือ โยนลูกบาส) ถึงยังไม่สามารถที่จะใช้ฟังก์ชันที่ง่ายที่สุดนี้ (คือ การมองเห็นด้วยกล้อง) ให้เกิดประโยชน์ในการทำงานของมันได้อย่างเต็มที่ จริงๆแล้วการติดกล้องให้แก่หุ่นยนต์ไม่ใช่เรื่องยากหรอกครับ แต่การทำให้มันเข้าใจสิ่งที่มันเห็นนั้น หรือ จำแนกแยกแยะวัตถุต่างๆได้นั้น ยังเป็นอะไรที่ไม่หมูสำหรับสาขานี้ "การที่จะจำแนกแยกแยะวัตถุในภาพว่ามันคืออะไร ยังเป็นเรื่องที่ไม่ง่ายเลยครับ ปัญหาก็คือ วัตถุชิ้นหนึ่งนั้น สามารถถูกมองจากมุมหรือระยะได้ไม่จำกัดจำนวน" เจ้าหน้าที่กองทัพสหรัฐฯกล่าว

ทางเพนทากอนได้สนับสนุนเงินทุนวิจัยเพื่อพัฒนาระบบการมองเห็นประดิษฐ์ที่มีชื่อว่า "Psychologinally Inspired Recognition System" ซึ่งระบบการมองเห็นประดิษฐ์นี้จะเลียนแบบการมองเห็นและจำแนกวัตถุของมนุษย์ ด้วยการพัฒนาอัลกอริทึมต่างๆขี้นมา "แต่ถึงยังไงเรื่องนี้ก็ยังไม่ง่ายอยู่ดีครับ เพราะจากงานวิจัยต่างๆนั้น ชี้ชัดว่ามนุษย์ไม่ได้ใช้อัลกอริทึมแบบเดียวในการจำแนกวัตถุ แต่ใช้อัลกอริทึมแตกต่างกันไป ตามสถานการณ์และประเภทของวัตถุ" เจ้าหน้าที่ผู้นั้นเสริม "อย่างเช่น บางทีคนเราอาจจะใช้วิธีเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลที่มีอยู่ (Template Based Algorithm) บางทีเมื่อมองแล้วก็พยายามหารูปแบบเด่น (Feature) หรือบางครั้งก็อาจมองหาลักษณะทาง geometry ที่เด่นของมันครับ"

Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 1)

ศาสตร์ทางด้าน Artificial Sense หรือ สัมผัสประดิษฐ์ นั้นกำลังมาแรงครับ ศาสตร์ทางด้านนี้จะทำให้ความเป็นสิ่งมีชีวิตกับความเป็นจักรกล เขยิบเข้ามาใกล้ชิดกัน ศาสตร์นี้จะนำเอาความรู้สึกเข้าไปใส่ให้จักรกล และนำเอาความสามารถของจักรกลเข้าไปใส่ให้แก่สิ่งมีชีวิต การมองเห็นเป็นสัมผัสอย่างหนึ่งที่สิ่งมีชีวิตประเภทสัตว์ต้องการมีเอาไว้เพื่อเอาตัวรอด และดำรงชีพ ตั๊กแตนมีระบบการมองเห็นที่ไวมากจนมันสามารถหลบหลีกการบินชนกันในฝูงที่มีความหนาแน่นเป็นล้านตัว นกอินทรีย์มีดวงตาที่สามารถซูมภาพจากระยะหลายกิโลเมตร การนำเอาระบบการมองเห็นไปใส่ให้แก่หุ่นยนต์ หรือ จักรกล (เช่น คอมพิวเตอร์) จึงเป็นความฝันของวิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) ระบบการมองเห็นที่ว่านี้ไม่ใช่เพียงแค่กล้องรับภาพเท่านั้นนะครับ แต่ต้องมีการวิเคราะห์และประมวลผลด้วยว่า ภาพนั้นคืออะไร มีความหมายอย่างไร ซึ่งจะนำไปสู่การตัดสินใจทำกิจกรรมต่างๆ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ใช้กล้องดิจิตอลรุ่นใหม่ๆ ที่มีฟังก์ชันตรวจสอบการยิ้มของผู้ถูกถ่ายรูป โดยกล้องจะทำการกดชัตเตอร์ทันทีที่มีการยิ้มเกิดขึ้นบนใบหน้าของคนที่เรากำลังจะเก็บภาพ

ฟังก์ชันตรวจสอบการยิ้มที่ผมยกตัวอย่างนั้น ถือว่าเป็นระบบการมองเห็น Machine Vision อย่างง่ายๆ นะครับ เพราะจริงๆ แล้ว เทคโนโลยี Machine Vision ยังมีคุณูปการมีมากมาย มีโอกาสและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้งานอีกมากมายเลยล่ะครับ บริษัท Omron ในประเทศญี่ปุ่นได้ออกวางจำหน่ายระบบตรวจสอบการยิ้ม เพื่อนำไปตรวจสอบการยิ้มของพนักงานขายของตามห้างร้านต่างๆ ว่ามีการยิ้มกับลูกค้าเพียงพอหรือไม่ บริษัท Fujitaka ในประเทศญี่ปุ่นได้ใช้เทคโนโลยีในการตรวจสอบใบหน้าของผู้ที่จะมาหยอดเหรียญซื้อบุหรี่ที่ตู้ว่าเป็นเด็กหรือผู้ใหญ่ หากเครื่องมองว่าคนที่มาซื้อเป็นเด็ก มันก็จะไม่ขายให้ ซึ่งจากการทดสอบนั้นพบว่าเครื่องขายบุหรี่อัตโนมัติของ Fujitaka นั้นมีความแม่นยำมากกว่าพนักงงานหน้าผับที่คอยตรวจสอบไม่ให้เด็กเข้าไปใช้บริการเสียอีก

วันหลังผมจะมาเล่าเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้อีกนะครับ ......................

Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 3)

สัมผัสประดิษฐ์ (Artificial Sense) เป็นศาสตร์แห่งการสร้างเทคโนโลยีตรวจวัดสัมผัสทั้ง 5 (อายตนะทั้ง 5) อันได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น กาย โดยเลียนแบบระบบสัมผัสของมนุษย์ ผมเองได้เริ่มทำการพัฒนาเทคโนโลยีจมูกประดิษฐ์ หรือ จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Artificial Nose / Electronic Nose) มาสักประมาณ 3 ปีแล้ว ซึ่งตอนนี้ก็ประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมไปแล้ว ปีที่แล้วนี้เอง ผมได้เริ่มทำวิจัยเรื่องกายสัมผัสประดิษฐ์ (Tactile Sensing หรือ Electronic Skin) ซึ่งตอนนี้ได้พัฒนาต้นแบบถุงมือรับความรู้สึก ซึ่งถือเป็นต้นแบบระดับ Lab ซึ่งยังต้องนำไปทดสอบภาคสนามอีกสักพัก ในปีนี้ผมได้เริ่มทำวิจัยเพิ่มอีก 2 เรื่องคือ ลิ้นอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Tongue) และ การมองเห็นประดิษฐ์ (Machine Vision) ด้วยความหวังที่ว่า อีกไม่นาน สัมผัสประดิษฐ์ทั้งหมดจะได้มาบูรณาการกัน

การมองเห็นประดิษฐ์ หรือ Machine Vision เป็นเรื่องของการเห็นและรับรู้ในสิ่งที่เห็น นั่นหมายถึง นอกจากจะเห็นแล้ว ยังต้องเข้าใจความหมายของสิ่งที่เห็น เพื่อจะนำไปสู่การตัดสินใจทำอย่างใดอย่างหนึ่งด้วย นักหุ่นยนต์ศาสตร์ทั่วโลกพยายามพัฒนาเทคโนโลยีตัวนี้ เพราะต้องการให้หุ่นยนต์สามารถมองเห็นและรับรู้สิ่งที่เห็นได้เหมือนมนุษย์ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเลยครับ การจะพัฒนาเทคโนโลยีตัวนี้ ต้องอาศัยการร่วมมือทำงานข้ามศาสตร์ จากสาขาประสาทวิทยา (Neuroscience) การรับรู้ (Cognitive Science) เพื่อให้เข้าใจประสาทการมองและรับรู้การเห็นของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งจะต้องทำงานร่วมกับ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (Computer Science) และวิศวกรรมหุ่นยนต์ (Robotic Engineering)

ปัจจุบัน นักประสาทวิทยาใช้วิธีการสแกนคลื่นสมอง เพื่อตรวจหาว่าส่วนใดของสมองทำงานบ้าง ในขณะที่ใช้ประสาทการมองเห็นทำงานอยู่ เช่น ขณะกวาดสายตาไปรอบๆ เพื่อมองหาสิ่งของ ขณะที่กำลังมองสิ่งของที่เคลื่อนที่ ขณะมองสิ่งรอบๆตัวพร้อมๆกับตัวเองเคลื่อนที่ไปด้วย หรือขณะที่กำลังจดจ้องจะไปยังจุดหมายปลายทาง การสแกนสมองจะทำให้สามารถรู้ว่าสมองส่วนไหนทำงานมากน้อย และส่งข้อมูลแก่กันอย่างไร ซึ่งมีผลการวิจัยที่ระบุว่า มนุษย์มีการมองเห็นที่ซับซ้อน เพราะเราไม่เพียงแต่มองสิ่งที่เคลื่อนที่และติดตามมันไปเท่านั้น แต่สมองเราจะทำนายทิศทางที่มันจะไปด้วย นักวิจัยพบว่าระหว่างที่เรากำลังมองสิ่งที่เคลื่อนที่ สมองของเราหลายๆส่วน เชื่อมโยงประสานข้อมูลกันอย่างวุ่นวายเลยล่ะครับ

SMC 2012 - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernatics

ปีนี้การประชุมดีๆ ของ IEEE ไปจัดที่เกาหลีหลายๆ อันเลยครับ ถือเป็นโอกาสที่ดีสำหรับคนที่ชอบไปเกาหลี ปีนี้จะได้กลับไปเยือนประเทศนี้อีกครั้ง แถมพกพาความรู้ และวิทยาการที่อัพสมัยสุดๆ กลับมาอีกด้วย วันนี้ผมขอแนะนำการประชุมหนึ่งที่ถือว่าเป็นท็อปครีมของ IEEE เลยครับ นั่นคือ SMC 2012 หรือ IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernatics ซึ่งจะจัดขึ้นที่กรุงโซล ระหว่างวันที่ 14-17 ตุลาคม 2555 ซึ่งกำหนดการประชุมยังอีกนานก็จริง แต่กำหนดส่งเปเปอร์ฉบับเต็มก็เหลือเวลาไม่มากครับ คือในวันที่ 15 เมษายน 2555 นี้เอง

แนวเนื้อหาใหญ่หรือ Theme ของการประชุมครั้งนี้คือ Coupling Humans and Complex Systems in a Cyber World: Today's Principles for Tomorrow's Society ซึ่งเป็นเรื่องของการพัฒนาแพล็ตฟอร์มสำหรับ ระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์ กับจักรกลที่มีความซับซ้อน ซึ่งในอนาคต สิ่งแวดล้อมรอบๆ ตัวมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นบ้าน อาคาร สำนักงาน รถยนต์ ทางหลวง ฟาร์มเกษตร จะมีความฉลาดมากขึ้น และสามารถตอบสนองต่อความต้องการของมนุษย์ (Responsive Environments) ทำให้เราต้องมีการออกแบบแพล็ตฟอร์มที่สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสม มีประสิทธิภาพ มีความหมายทั้งเชิงกายภาพ อารมณ์และจิตใจ

สำหรับหัวข้อย่อยในการประชุมนั้น บอกได้เลยว่าเยอะมากๆ ครับ ผมจะขอยกตัวอย่างหัวข้อเด่นๆ ที่เพิ่งเกิดขึ้นใหม่ หรือกำลังเป็นที่สนใจมากที่สุด อย่างเช่น

- Artificial Intelligence
- Awareness Computing (สติประดิษฐ์)
- Brain-Machine Interface Systems
- Computational Collective Intelligence (ปัญญาสะสม)
- Evolving Intelligent Systems (ระบบวิวัฒน์ประดิษฐ์)
- Self-monitoring evolving intelligent systems
- Intelligent Vehicular Systems & Control (พาหนะอัจฉริยะ)
- Machine Vision (ระบบการมองเห็นประดิษฐ์)
- Human Computer Interaction (ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และคอมพิวเตอร์)
- Brain Machine Interfaces (ระบบเชื่อมโยงระหว่างสมอง และจักรกล)
- Intelligent Power and Energy Systems (ระบบกำเนิดไฟฟ้าและพลังงานอัจฉริยะ)
- Intelligent Transportation Systems (ระบบขนส่งอัจฉริยะ)
- Material appearance modeling

Intelligent Battlefield - เทคโนโลยีสนามรบอัจฉริยะ (ตอนที่ 2)

มีใครหรือ จะรู้โชค ชะตาตน

ข้านี้แหละ ฝึกฝน รู้ตนอยู่

วันเวลา มาใกล้ ใคร่ครวญดู

ต้องไปสู่ ความยาก ลำบากเอย .....

เป็นบทกวีที่ขงเบ้งได้ประพันธ์ขึ้น เพราะรู้ว่าชะตาชีวิต และความเป็นอยู่อย่างชาวไร่ชาวนาของตนกำลังจะสิ้นสุดลง เนื่องมาจากมีผู้มารอพบอยู่ด้านนอก คนผู้นั้นก็คือเล่าปี่ซึ่งกำลังมาขอเข้าพบ เพื่อขอร้องให้มาเป็นเสนาธิการทัพให้ ว่ากันว่า ขงเบ้งได้บำเพ็ญฌาณสมาบัติ จนบรรลุคุณวิเศษ มีตาทิพย์ หูทิพย์ และญาณทิพย์ เป็นผู้หยั่งรู้ดินฟ้าวายุ สามารถอ่านลำดับเหตุการณ์ทะลุปรุโปร่งทั้งใน อดีตกาล ปัจจุบันกาล และอนาคต แน่นอนว่า เสนาธิการที่มีคุณลักษณ์เช่นนี้ ย่อมเป็นที่หมายปองของกองทัพทุกแห่งในโลก

การมีตาทิพย์ เป็นความฝันของเหล่าขุนศึกตั้งแต่อดีตกาล มาจนถึงปัจจุบัน การได้เห็นพื้นที่การรบและดินแดนของศัตรู ทั้งในช่วงสงบศึกและระหว่างรบ เป็นยอดปรารถนาของเสนาธิการทหาร ตั้งแต่ไหนแต่ไรมา ถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะมีเทคโนโลยีในการส่งภาพวีดิโอจากสนามรบ ไปยังศูนย์บัญชาการได้ก็ตาม (อย่างที่ผมได้เล่าให้ฟังในตอนที่แล้ว) แต่การได้เห็นอย่างคนธรรมดาหรือทหารธรรมดา กับการที่ได้เห็นอย่างเสนาธิการ ย่อมมีความหมายและนัยยะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

เมื่อวันที่ 20 เมษายน 2553 ที่ผ่านมา DARPA หน่วยงานให้ทุนทางด้านกลาโหมของสหรัฐอเมริกา ได้จัดการประชุมหารือร่วมกันระหว่างหน่วยงานให้ทุน กับบริษัทและอุตสาหกรรมต่างๆ ที่มีความเชี่ยวชาญทางเทคโนโลยีการมองเห็น และการถ่ายภาพ DARPA ได้ประกาศจัดตั้งโครงการที่มีชื่อว่า Mind's Eye หรือ ดวงตาของจิตใจ นัยว่า DARPA อยากจะเห็นเทคโนโลยีใหม่ ที่สามารถวิเคราะห์ตีความหมายจากภาพ โดยปกตินั้น ขีดความสามารถด้านเทคโนโลยี Machine Vision หรือโปรแกรมวิเคราะห์ภาพในปัจจุบัน สามารถจำแนกแยกแยะได้แล้วว่า สิ่งที่อยู่ในภาพคืออะไร เป็นคน เป็นรถถัง แต่ DARPA ต้องการมากกว่านั้น DARPA ต้องการมองเห็นที่มีจิตใจด้วย นั่นคือ มันต้องบอกได้ว่าวัตถุในภาพเป็นอะไร กำลังจะทำอะไร มีแนวโน้มอย่างไรต่อไป แล้วสามารถนำเอาประสบการณ์เก่ามาใช้วิเคราะห์ด้วย

เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์มากครับ เพราะเมื่อนำมันไปติดตั้งในระบบตรวจการณ์ทั้งหลาย แล้วให้มันทำงานร่วมกันเป็นเครือข่าย ผู้ครอบครองเทคโนโลยีนี้จะเหมือนครอบครองสนามรบนั้นๆ เลย ลองคิดดูว่าหากเรามีเทคโนโลยีนี้ในวันที่เกิดการจลาจลในกรุงเทพมหานคร เราคงไม่ต้องมาถกเถียงกันว่า ตกลงใครเป็นกองกำลังไม่ทราบฝ่าย ....

Connectome - คอนเน็คโทม (ตอนที่ 1)

ในช่วงที่ผมเริ่มทำวิจัยทางด้านนาโนเทคโนโลยีเมื่อประมาณปี ค.ศ. 1995 หรือประมาณ 15 ปีที่แล้ว เป็นช่วงแรกๆ ที่ในประเทศสหรัฐอเมริกาเพิ่งจะเริ่มมีคนพูดถึงคำว่า นาโนเทคโนโลยี กันมากขึ้นเรื่อยๆ แต่คนไทยเองนั้นก็ยังไม่รู้จักคำว่านาโนเทคโนโลยีกันเท่าไหร่นัก ผมเคยพูดๆไว้กับเพื่อนๆว่า คอยดูนะต่อไปไม่เกิน 10 ปี ศาสตร์ทางด้านนี้จะบูมและจะมีการทำวิจัยกันทั่วโลก ถ้าอยากได้ทุนวิจัยก็รีบๆ มาทำความรู้จักศาสตร์ด้านนี้ไว้นะ ต่อจากนั้น ในที่สุดประเทศไทยก็ก่อตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติในปี ค.ศ. 2003 มีการให้ทุนวิจัยทางด้านนี้มากมาย นักวิจัยชาวไทยก็แห่มาทำวิจัยทางด้านนี้กันขนานใหญ่ เพราะมีเงินทุนวิจัยหลั่งไหลเข้ามามากมาย

ในช่วงนั้น ... ผมเริ่มมองหาศาสตร์ใหม่ๆ เพื่อหนีออกไป ช่วงนั้น เพื่อนฝูงถามผมว่าหลังยุคนาโนจะมีอะไรมาอีก ... ผมบอกกับเพื่อนๆ ว่า ยังมีเรื่องสำคัญเรื่องหนึ่ง ที่เป็นความลับมานานแสนนาน ยังมีคนทำทางด้านนี้น้อย แต่เป็นศาสตร์เปลี่ยนโลกเลยแหล่ะ นั่นคือเรื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับจิตใจ (Mind Sciences) ซึ่งปัจจุบันเราทำได้แค่เพียงการปะติดปะต่อความรู้ที่เป็นชิ้นเล็กๆ เข้าด้วยกันเท่านั้น แต่ความรู้ที่เพิ่มขึ้นเพียงนิดหน่อยในศาสตร์ทางด้านนี้ อาจมีประโยชน์มหาศาลในการพัฒนาเทคโนโลยีเลยทีเดียว ไม่เหมือนงานทางด้านนาโนเทคโนโลยี ที่การตีพิมพ์ผลงานวิชาการ 1 เรื่อง แทบจะไม่มีผลต่อการเพิ่มพูนประโยชน์อะไรนัก ... แต่การไขปัญหา 1 เรื่องที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์จิตใจ 1 เรื่อง จะมีผลกระทบตามมาอีกมากมายเลย

วิทยาศาสตร์ปัจจุบัน นับตั้งแต่ยุคของนิวตันเมื่อเกือบ 400 กว่าปีที่แล้ว แยกจิตใจออกจากวัตถุ (Mind vs Matter) ตลอดระยะเวลา 400 ปีนี้ พวกเราพัฒนาความรู้และศาสตร์ต่างๆ ตลอดจนเทคโนโลยีมากมาย บนพื้นฐานของแนวคิดนี้ เราแยกซอฟต์แวร์ กับ ฮาร์ดแวร์ ออกจากกัน แต่ในช่วง 20 ปีหลังมานี้ เราถึงเริ่มประจักษ์แจ้งว่า ปรากฎการณ์หลายอย่างที่เกี่ยวกับจิตใจ มันมีความเชื่อมโยงกับร่างกายที่เราอาศัยอยู่ (Mind-Body Interactions) โดยความรู้แบบแยกส่วนที่เรามีอยู่เดิมมันให้คำตอบดีๆ แก่เราไม่ได้

ยิ่งในระยะหลังๆ เราเริ่มพัฒนาหุ่นยนต์ หรือระบบออโตเมชั่นต่างๆ โดยต้องการใส่ปัญญา (Intelligence) เข้าไปในระบบเหล่านั้น เราก็เริ่มตระหนักว่าความเข้าใจในเรื่องความคิด (Thought) จิตใจ (Mind) อารมณ์ (Emotion) ความรู้สึก (Feeling) ความระลึกรู้ (Conciousness) เป็นสิ่งที่ยังรู้น้อยมากๆ เรายังขาดโมเดลที่ใช้อธิบายการทำงานของกระบวนการเหล่านี้ ที่ผ่านมา การพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีความรู้สึกแบบเดียวกับมนุษย์ก็จะติดขัดที่ปัญหาของโมเดลที่แหล่ะครับ ทั้งๆ ที่เราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีที่ตรวจจับสัมผัส ไม่ว่าจะเป็นผิวหนังประดิษฐ์ (Electronic Skin) จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Nose) ระบบมองเห็นภาพ (Machine Vision) สำหรับหุ่นยนต์ได้อย่างก้าวหน้าแล้วก็ตาม แต่กระบวนการของการประมวลความรู้สึกภายในนี่สิครับ เรายังมีความรู้ในเชิงวิทยาศาสตร์น้อยมากๆ (ในพุทธศาสนามีการบรรยายเรื่องกระบวนการประมวลผลสัมผัสได้อย่างละเอียดมาก เรียกว่าวงจรปฏิจจสมุปบาท) จนทำให้เรายังไม่สามารถสร้างหุ่นยนต์ที่มีกระบวนการคิด หรือกระบวนการใช้ปัญญาให้เหมือนมนุษย์ได้

นี่แหล่ะครับ คือศาสตร์ที่ผมคิดว่าจะครองศตวรรษที่ 21 ... น่าเสียดายที่ประเทศไทยแทบจะไม่มีนักวิทยาศาสตร์ทางด้านนี้เลย และมีโอกาสที่เราจะตกรถขบวนนี้ เมื่อลองคิดเล่นๆ ว่าในอนาคตอีก 20-30 ปีข้างหน้า สิ่งของที่อยู่รอบๆ ตัวเราจะประกอบด้วยหรือทำงานด้วยสมองประดิษฐ์ (Artificial Brain) ที่ทำงานเหมือนมีจิตใจกันหมด ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ บ้าน ทีวี ตู้เย็น ทางหลวง สะพาน เราจะต้องอาศัยอยู่ในโลกของสภาพล้อมรอบอัจฉริยะ (Ambient Intelligence) แต่ประเทศเรากลับยังไม่ค่อยตระหนักในเรื่องนี้เท่าไรเลยครับ

จริงๆ แล้ววันนี้ ผมยังไม่ได้เข้าเรื่อง Connectome เลยครับ แค่มาเกริ่นๆ คร่าวๆ เท่านั้นว่า ศาสตร์ทางด้าน Connectome นี่แหล่ะครับ ที่จะเป็นประตูเข้าไปสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นในเรื่องจิตใจของเรา เป็นครั้งแรกในรอบ 2500 กว่าปีภายหลังจากองค์พระสัมมาสัมพุทธเจ้าได้ค้นพบความรู้ทางด้านนี้ ที่มนุษย์รุ่นหลังจะเริ่มเข้าไปทำความเข้าใจจากอีกมุมมองหนึ่งว่า พระองค์ได้ค้นพบอะไร ....

แล้วมาคุยกันต่อในตอนต่อๆ ไปครับ ....

(ภาพบน - เป็นภาพโมเดลที่อธิบายความเชื่อมโยงของเส้นใยประสาทในสมองมนุษย์)

Gesture Recognition - เทคโนโลยีตรวจจับภาษากาย (ตอนที่ 4)

นักวิจัยทั่วโลก กำลังพยายามที่จะทำให้ถุงมืออันตรกริยา (Interactive Data Glove) มีราคาถูกลง ด้วยการค้นหาแนวทางใหม่ๆ ในการสร้างถุงมือ คณะวิจัยของผมได้เสนอเซ็นเซอร์ที่ใช้ในถุงมือ ที่ผลิตได้ด้วยวิธีการพิมพ์ ซึ่งจะทำให้สามารถผลิตเซ็นเซอร์ได้ถูกมาก รวมไปถึงการใช้เครือข่ายไร้สายที่เรียกว่า Zigbee ซึ่งมีราคาไม่แพง ในการส่งข้อมูลระหว่างถุงมือกับคอมพิวเตอร์

ที่ MIT เขาก็มีการพัฒนาถุงมืออันตรกริยาเหมือนกัน และล่าสุดเขาก็ได้ออกมาเปิดเผยผลงานที่สร้างความฮือฮามาก เพราะถุงมือของเขามีสีสันฉูดฉาดเหมือนถุงมือตัวตลก แถมยังไม่มีเซ็นเซอร์ในการตรวจวัดบนถุงมือใดๆ ทั้งนี้ คณะวิจัยได้ใช้กล้อง web cam ที่ใช้กันทั่วไปเพื่อตรวจจับอากัปกริยาของมือ โดยกล้องจะจับภาพมือและโปรแกรมวิเคราะห์ภาพจะทำการประมวลผล ว่ามือกำลังทำอะไรอยู่

แนวทางในการตรวจจับอาการของมือแบบนี้ ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า Machine Vision คือการแปลผลจากภาพวีดิโอที่ถ่ายได้ ซึ่งก่อนหน้านี้มีคนพยายามใช้วิธีนี้กันมาก แต่ก็มักจะพบกับอุปสรรค เพราะการแปลความหมายของมือจากภาพวีดิโอยังไม่ง่ายนัก ที่ทำกันก็โดยการเอาเทปสี ไปแปะไว้ที่ถุงมือบริเวณปลายนิ้ว เพื่อให้มีความแตกต่าง (Contrast) ของสีมากๆ โปรแกรมประมวลผลภาพจะได้สามารถแยกแยะนิ้วบนมือได้ วิธีการจึงตรวจวัดอาการของนิ้วมือได้ใน 2 มิติเท่านั้น และก็ตรวจอากัปกริยายากๆ ไม่ได้ด้วย

ถุงมือตัวตลกของ MIT ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของ นาย โรเบิร์ต หวัง (Robert Wang) นี้ออกแบบมาอย่างชาญฉลาดมากครับ เพราะตัวถุงมือมีลักษณะเป็นจิ๊กซอว์หลากสีมาต่อกัน โดยใช้สีทั้งหมด 10 สี มีลำดับการต่อกันระหว่างจิ๊กซอว์เหล่านั้นอย่างแน่นอน ทำให้โปรแกรมประมวลผลภาพ สามารถแยกถุงมือ ออกจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย และที่สำคัญ มันสามารถจำแนกอาการของมือได้แบบ 3 มิติเลย โดยการคำนวณจากรูปร่างของจิ๊กซอว์สีที่เปลี่ยนไปตามอาการของมือ (สังเกตว่า จิ๊กซอว์มีรูปร่างขยุกขยัก ซึ่งเกิดจากการออกแบบมา และทดสอบมาแล้วว่าได้ผลดี) คณะวิจัยที่ MIT ได้สาธิตให้ดูว่าถุงมือตัวตลกนี้สามารถใช้ในการทำงานกับ โปรแกรมพวก CAD/CAM (โปรแกรมออกแบบ ทางด้านอุตสาหกรรม) แทนเมาส์ได้ โดยเราใช้มือจับนู่นจับนี้ หมุนของ เลื่อนสิ่งของที่อยู่ในจอภาพ โดยที่ผู้ใช้จะรู้สึกเหมือนมือของตนได้เข้าไปอยู่ในคอมพิวเตอร์จริงๆ ....

Intelligent Battlefield - เทคโนโลยีสนามรบอัจฉริยะ (ตอนที่ 3)

การทำให้สนามรบมีอัจฉริยภาพขึ้นมานั้น มีเทคโนโลยีต่างๆ ให้เลือกใช้มากมาย ซึ่งผมจะทยอยนำมาเล่าให้ฟังเรื่อยๆ ครับ แต่ช่วงแรกๆ นี้ ผมขอนำเสนอประเด็นที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีการวิเคราะห์ภาพ หรือ Machine Vision ซึ่งสามารถนำมาใช้ได้ทั้งในสนามรบที่เป็นพื้นที่ปกติ เช่น ในทุ่งหญ้า ทะเลทราย ป่าเขา หรือเป็นพื้นที่ปิดอย่างในเมือง

จะว่าไป มหานครใหญ่ๆ ทั้งในประเทศแถบตะวันตก และในเอเชีย หรือแม้แต่ในกรุงเทพฯ ของเรา ก็มีกล้องวงจรปิดหรือ CCTV ติดตั้งกันอยู่มากมาย แต่ทว่ากล้องเหล่านั้นกลับไม่ได้เชื่อมโยงเป็นเครือข่ายกัน แต่ละหน่วยงานมีกล้องวงจรปิดของตนเอง เอกชนอย่างเช่นธนาคารก็มี กล้องเหล่านี้ไม่ได้มีความเชื่อมโยงหรือประสานงานกันแต่อย่างใด ที่สำคัญ กล้องเหล่านี้ไม่ได้มีไว้เพื่อป้องกันเหตุร้ายเลย แต่มันมีเอาไว้เพื่อใช้ดูว่าใครเป็นจำเลย เมื่อเหตุร้ายนั้นผ่านไปแล้ว เทคโนโลยีนี้ไม่มีประโยชน์สำหรับสนามรบเลย เพราะในการรบ ทหารต้องการใช้ภาพที่เก็บได้เพื่อประเมินหรือวิเคราะห์สถานการณ์ ณ เวลาจริง อันจะนำไปสู่การตัดสินใจกระทำการใดใดก่อนที่เหตุการณ์นั้นจะเกิดขึ้น เช่น หากมีเครือข่ายกล้องวงจรปิดติดตั้งในบริเวณสี่แยกคอกวัวในวันที่ 10 เมษายน 2553 ผู้บัญชากองกำลังในเวลานั้นคงไม่บาดเจ็บขาขาด อีกหนึ่งนายต้องนอนเป็นเจ้าชายนิทรา และอีกหนึ่งนายเสียชีวิต ... เป็นอะไรที่น่าเศร้ามาก เพราะเทคโนโลยีเหล่านี้ หากมีใช้เต็มรูปแบบ ยังมีราคาถูกกว่าเครื่องบิน F16 หนึ่งลำเสียอีก

การมีกล้องนับพันๆ ตัวติดตั้งทั่วกรุงเทพมหานคร จะไม่มีประโยชน์อันใดเลย หากให้มนุษย์มาเป็นผู้นั่งเฝ้าหน้าจอ เพราะถึงแม้จะมีกล้องเป็นพันๆ ตัว แต่ห้องควบคุมอาจจะบรรจุหน้าจอแสดงผลได้อย่างมากก็หลักร้อย แถมหน้าจอเป็นร้อยๆ จอก็อาจจะมีคนนั่งเฝ้าอยู่ไม่ถึงสิบคน สรุปคือ แต่ละคนมีภาระที่จะต้องสแกนหน้าจอไปพร้อมๆ กันหลายสิบหน้าจอ โดยที่ในขณะเดียวกัน ยังมีกล้องอีกเป็นร้อยๆ ตัวที่ถ่ายภาพเข้าไปโดยที่ไม่มีมนุษย์เฝ้ามอง

ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นจะต้องซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพ ที่สามารถทำหน้าที่เฝ้ามองภาพจากกล้อง CCTV เหล่านั้นแทนมนุษย์ ซอฟต์แวร์นี้จะต้องมีความฉลาด ต้องถูกฝึกมาให้สังเกตในสิ่งที่เป็นสัญญาณบ่งชี้ถึงเหตุผิดปกติ เช่น หากมีรถต้องสงสัยวิ่งเข้ามาจากถนนเส้นหนึ่ง แล้วมันตรวจเจอ มันจะต้องสามารถติดตามรถคันนี้จากกล้องตัวหนึ่งไปยังกล้องอีกตัวหนึ่งได้ทันที มันจะต้องสามารถวิเคราะห์เส้นทางการวิ่งของรถคันนี้ได้ เมื่อมันจับภาพเลขทะเบียนได้ มันต้องมีความสามารถในการซูมภาพเข้ามา วิเคราะห์ภาพให้ได้ข้อมูลของเลขทะเบียน แล้วทำการติดต่อคอมพิวเตอร์ของกรมการขนส่งทางบก ทำการเปรียบเทียบหมายเลขทะเบียนกับรถว่าตรงกันหรือไม่ หากเลขทะเบียนไม่ตรงกัน แสดงว่ารถคันนี้ใช้เลขทะเบียนปลอม ซึ่งต้องเป็นของคนไม่ดีแน่ๆ อาจจะนำไปใช้ก่อเหตุ มันจะต้องสามารถทำการเตือนมนุษย์ที่รับผิดชอบได้ทันที

ระบบที่ผมพูดถึงนี้ มีการพัฒนาออกมาใช้แล้วครับ โดยบริษัท Abeo Technical Solutions โดยตั้งชื่อมันว่า AWARE (The Automated Warning and Response Engine) ในอนาคตคงจะมีคู่แข่งตามออกมาอีกหลายบริษัทครับ ...

Gesture Recognition - เทคโนโลยีตรวจจับภาษากาย (ตอนที่ 2)

งานวิจัยทางด้าน Gesture Recognition นั้นมีกว้างขวางครับ ผมจะค่อยๆ นำประเด็นต่างๆ ที่นักวิจัยกำลังสนใจศึกษากัน มาเล่าให้ฟังเป็นตอนๆ ครับ วันนี้ขอพูดในเรื่องของเทคโนโลยีการสื่อสารผ่านภาษามือ

การตรวจจับภาษามือ เพื่อให้คอมพิวเตอร์เข้าใจความหมายของภาษามือ ซึ่งประโยชน์ของมันก็คือ การช่วยในการติดต่อสื่อสารกับผู้พิการทางด้านการได้ยิน ซึ่งเทคโนโลยีนี้จะช่วยแปลความหมายจากภาษามือจากผู้พิการเหล่านั้น มาให้คนอย่างเราเข้าใจได้ง่าย เมื่อเราอยากจะคุยกับเขา เราอาจจะพูดหรือพิมพ์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์แปลเป็นภาษามือ แล้วแสดงผลออกจอคอมพิวเตอร์ หรือ อาจผ่านทางหุ่นยนต์มือ ที่สามารถแสดงลักษณะท่าทางของภาษามือได้

การตรวจจับอาการของมือ หรือ Hand Tracking นั้น ยังมีประโยชน์อีกมากมายครับ เราอาจจะใช้อาการของมือ เพื่อทำการติดต่อกับคอมพิวเตอร์ เรียกว่าเป็น User Interface แบบหนึ่ง ท่านผู้อ่านอาจจะจำภาพยนตร์เรื่อง Minority Report ได้ ตอนที่ทอม ครุยส์ ทำการค้นหาไฟล์ต่างๆ ในคอมพิวเตอร์ ด้วยการใส่ถุงมือ แล้วลากมือไปมา หยิบไอ้นั่นไอ้นี่ โดยใช้มือขยุมๆ แล้วก็สะบัดเอาไฟล์ออกมาเรียง รูดไปรูดมา ดึงไฟล์ ซูมภาพ โดยการขยับนิ้วต่างๆ

เท่าที่ผมศึกษาข้อมูลมา การตรวจจับภาษามือจะทำกันมากใน 2 วิธี คือ การตรวจจับด้วยภาพวิดีโอ (Machine Vision) กับ การใช้ถุงมืออันตรกริยา (Interactive Data Glove) โดยผมก็กำลังทำวิจัยในเรื่องของ Interactive Data Glove อยู่ด้วยครับ โดยเราพัฒนาถุงมืออันตรกริยาขึ้นมาเองในประเทศไทย เนื่องจากถุงมืออันตรกริยามีราคาแพงมาก มีตั้งแต่ราคาหลักหมื่น ไปจนถึงหลักล้าน โดยกลุ่มวิจัยของศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวของนิ้วและมือ จากถุงมือ ซึ่งจะส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สายมาที่คอมพิวเตอร์ ซึ่งเราได้พัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อแปลความหมายของมือ

แล้วมาคุยเรื่องนี้กันต่อนะครับ ....

3rd World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2013)

เมื่อปลายปี ค.ศ. 2015 มาถึง ประเทศอาเซียนจะรวมเป็นทองแผ่นเดียวกัน เกิดการแลกเปลี่ยนกิจกรรมต่างๆ ทั้งทางเศรษฐกิจ การใช้ชีวิต การท่องเที่ยว การศึกษา ซึ่งจะทำให้มีการแลกเปลี่ยนความรู้ต่างๆ กันมากขึ้นด้วย น่าแปลกใจว่า ในวงการวิชาการ หรือ ในวงการมหาวิทยาลัย เรามีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างประเทศอาเซียนน้อยมากๆ ไม่เหมือนทาง EU ซึ่งก่อนจะรวมเป็นสหภาพยุโรป เค้ามีการแลกเปลี่ยนทางด้านวิชาการอย่างเข้มแข็งมานานแล้ว และเมื่อมาถึงการรวมเป็น EU อย่างสมบูรณ์ แม้แต่ตำแหน่งศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัย ของเค้าก็เปิดเสรีให้ประเทศสมาชิกสามารถสมัครได้ แต่ในอาเซียนของเราเองนั้น เรามีกิจกรรมทางวิชาการน้อยมากๆ ไม่ว่าจะเรื่องของความร่วมมือทางวิชาการ การจัดประชุม การแลกเปลี่ยนอาจารย์และนักศึกษา ทุนการศึกษาต่างๆ เรายังมีจำนวนของนักศึกษาจากในอาเซียนมาเรียนน้อยมากๆ แต่ผมก็หวังว่า หลังจากเราเปิด AEC อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้น่าจะเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่ดีขึ้น

 สำหรับประเทศใน AEC ด้วยกัน ที่ผ่านมาเรื่องของวิชาการ และ เทคโนโลยีแข่งกันอยู่แค่ 3 ประเทศคือ สิงคโปร์ มาเลเซีย และ ไทย การประชุมต่างๆ ที่เป็นงานประชุมระดับนานาชาติ หรือ ระดับโลก มักจะเลือกมาจัดกันใน 3 ประเทศนี้ นานๆ ทีก็มีบ้างที่ไปจัดที่อินโดนีเซีย และ ฟิลิปปินส์ แต่ในระยะหลังๆ นี้ ผมเริ่มสังเกตเห็นการประชุมนานาชาติทางด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี โดยเฉพาะภายใต้แบรนด์ดังอย่าง IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) มาจัดในเวียดนามมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก็เป็นการชี้เทรนด์ให้เห็นว่าชาวเวียดนามเริ่มมีกิจกรรมคึกคักมากขึ้นเรื่อยๆ ทางด้านวิศวกรรม และในเวทีนานาชาติ

วันนี้ผมขอเสนอการประชุมหนึ่งซึ่งน่าสนใจมาก จะจัดขึ้นที่กรุงฮานอย ประเทศเวียดนาม ระหว่างวันที่ 15-18 ธันวาคม 2556 โดยการประชุมนี้จัดพร้อมกัน 2 งานประชุมในที่เดียวกัน และตอนนี้ก็กำลังเปิดรับผลงานวิจัยฉบับเต็มอยู่ครับ ไปจนถึงวันที่ 15 สิงหาคม 2556 งานประชุมทั้ง 2 งานมีรายละเอียดของเนื้อหาการประชุมที่เป็นที่สนใจดังนี้ครับ

 3rd World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2013)

มีหัวข้อที่สนใจดังนี้ (รายละเอียดของแต่ละ Track สามารถเข้าไปที่ website ได้ครับ)
Track 1 - Bioinformatics and Computational Biology
Track 2 - Computer Graphics and Virtual Reality
Track 3 - Data Mining
Track 4 - e- Learning
Track 5 - e- Business
Track 6 - e- Goverment
Track 7 - Artificial Intelligence
Track 8 - Web Services and Semantic Web
Track 9 - Grid and Cloud Computing
Track 10 - Ambient Intelligence
Track 11 - Body Sensor Networks
Track 12 - Computational Finance and Economics
Track 13 - Cybercrime (Legal and Technical Issues)
Track 14 - Computer Network Security
Track 15 - Data Mining for Information Security
Track 16 - Academic Integrity, Plagiarism Detection and Software Misuse
Track 17 - Intrusion Detection and Forensics
Track 18 - Scheduling for large scale distributed system
Track 19 - The Role of Technology in Education and Health
Track 20 - Nature Inspired Optimization Algorithms and their Applications
Track 21 - Data management
Track 22 - Collaborative Design in Knowledge-based Environment
Track 23 - Software Engineering
Track 24 - Networking and Communication

The International Conference of Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR 2013)

มีหัวข้อที่สนใจดังนี้

Soft Computing and Applications (but not limited to):
Evolutionary computing
Swarm intelligence
Artificial immune systems
Fuzzy Sets
Uncertainty analysis
Fractals
Rough Sets
Support vector machines
Artificial neural networks
Case Based Reasoning
Wavelets
Hybrid intelligent systems
Nature inspired computing techniques
Machine learning
Ambient intelligence
Hardware implementations

Pattern Recognition and Applications (but not limited to):
Information retrieval
Data Mining
Web Mining
Image Processing
Computer Vision
Bio-informatics
Information security
Network security
Steganography
Biometry
Remote sensing
Medical Informatics
E-commerce
Signal Processing
Control systems