1
00:00:05,040 --> 00:00:22,820
Bueno, os voy a presentar ahora una serie de prácticas que hacen los alumnos en la Universidad Politécnica de Madrid

2
00:00:22,820 --> 00:00:28,500
con forma de informática, y esto es un poco diferente a lo que estéis acostumbrados a ver habitualmente.

3
00:00:29,960 --> 00:00:35,579
Es decir, el software libre en el ámbito universitario tiene bastante difusión.

4
00:00:35,579 --> 00:00:53,820
Digamos que ya de unos años de esta parte se utiliza para unas asignaturas determinadas, como pueden ser sistemas operativos, bases de datos, cosas relacionadas con servicios web, asignaturas relacionadas con programación.

5
00:00:53,820 --> 00:00:56,119
hay software libre digamos que tiene ya su nicho

6
00:00:56,119 --> 00:00:57,500
pero

7
00:00:57,500 --> 00:01:00,840
en otro tipo de asignaturas

8
00:01:00,840 --> 00:01:02,240
todavía no

9
00:01:02,240 --> 00:01:04,620
no está muy implantado

10
00:01:04,620 --> 00:01:06,579
y son las que os voy a mostrar ahora

11
00:01:06,579 --> 00:01:07,859
que son cosas relacionadas

12
00:01:07,859 --> 00:01:10,780
con la generación de gráficos 3D

13
00:01:10,780 --> 00:01:12,700
el procesamiento de imágenes

14
00:01:12,700 --> 00:01:15,280
el reconocimiento de dígitos

15
00:01:15,280 --> 00:01:16,099
etcétera

16
00:01:16,099 --> 00:01:16,920
la robótica

17
00:01:16,920 --> 00:01:19,500
bueno

18
00:01:19,500 --> 00:01:22,780
esto aunque parezca

19
00:01:22,780 --> 00:01:30,299
un poco de palabra terrorífica, vamos a hablar de un poco de lo que es programación

20
00:01:30,299 --> 00:01:38,099
científica. No sé si habréis visto lo que es o sabéis siquiera lo que es. En realidad

21
00:01:38,099 --> 00:01:43,540
la programación científica consiste en aprender una serie de herramientas y técnicas para

22
00:01:43,540 --> 00:01:49,760
resolver problemas matemáticos. Los problemas matemáticos que sirvan para hacer cosas útiles

23
00:01:49,760 --> 00:01:50,980
en el mundo real

24
00:01:50,980 --> 00:01:54,480
por ejemplo, yo estoy seguro que muchos de vosotros

25
00:01:54,480 --> 00:01:56,340
sabéis, o deberíais saber

26
00:01:56,340 --> 00:01:57,000
por lo menos

27
00:01:57,000 --> 00:02:00,219
cómo se soluciona un sistema de ecuaciones

28
00:02:00,219 --> 00:02:01,040
sobre el papel

29
00:02:01,040 --> 00:02:02,920
las X, las Y

30
00:02:02,920 --> 00:02:06,140
veo cara de extrañeza, deberíais saberlo

31
00:02:06,140 --> 00:02:06,700
por lo menos

32
00:02:06,700 --> 00:02:08,960
o bueno

33
00:02:08,960 --> 00:02:11,840
una cosa es que si vais a hacerlo sobre el papel

34
00:02:11,840 --> 00:02:13,319
y otro un poco diferente

35
00:02:13,319 --> 00:02:14,500
es

36
00:02:14,500 --> 00:02:18,159
a la hora de tener que programarlo

37
00:02:18,159 --> 00:02:23,860
en un ordenador la resolución de ese sistema de ecuaciones, ¿cómo lo haríais? Pues el

38
00:02:23,860 --> 00:02:31,680
99% de la gente no sabe cómo enfrentarse a ese problema, no tiene ni idea. Nosotros

39
00:02:31,680 --> 00:02:36,300
lo que intentamos enseñar es una serie de técnicas y de herramientas, de estrategias

40
00:02:36,300 --> 00:02:43,280
para que vosotros os den, digamos, un papel con unas ecuaciones y las implementéis en

41
00:02:43,280 --> 00:02:50,199
el ordenador. Y para ello nosotros lo que se suele utilizar es el lenguaje de programación

42
00:02:50,199 --> 00:02:57,840
MATLAB, que es un producto comercial que sirve para resolver problemas numéricos, pero nosotros

43
00:02:57,840 --> 00:03:03,800
lo utilizamos a través de Octable, que es un proyecto GNU que tiene la ventaja de ser

44
00:03:03,800 --> 00:03:15,500
compatible MATLAB. Bueno, ¿y por qué? ¿Por qué usamos MATLAB? ¿Por qué utilizamos

45
00:03:15,500 --> 00:03:19,599
esta lenguaje de programación en lugar de utilizar otras alternativas que son totalmente

46
00:03:19,599 --> 00:03:26,379
libres? Como es STILA, R o Python, que tiene algunos módulos numéricos bastante avanzados.

47
00:03:27,300 --> 00:03:32,020
Pues porque MATLAB es prácticamente un estándar dentro de lo que es el ámbito de la computación

48
00:03:32,020 --> 00:03:40,180
científica. Además de eso, MATLAB tiene mucha implementación en lo que son las empresas.

49
00:03:40,500 --> 00:03:48,060
Es decir, las empresas buscan gente que sepa MATLAB. Vosotros vais al Infojobs y ponéis

50
00:03:48,060 --> 00:03:54,060
MATLAB en la zona de búsqueda y os aparece un listado de empresas, dos o tres páginas,

51
00:03:55,139 --> 00:04:02,000
en las que hay gente que os piden que sepáis esta lenguaje de programación. Sobre todo

52
00:04:02,000 --> 00:04:04,199
para cierto tipo de trabajo

53
00:04:04,199 --> 00:04:05,139
relacionados con

54
00:04:05,139 --> 00:04:07,680
ya bastante especializados

55
00:04:07,680 --> 00:04:10,020
relacionados con investigación y desarrollo

56
00:04:10,020 --> 00:04:11,680
ingenieros de investigación, etc.

57
00:04:13,300 --> 00:04:14,280
pues entonces

58
00:04:14,280 --> 00:04:17,680
nos interesa

59
00:04:17,680 --> 00:04:20,379
que vosotros sepáis

60
00:04:20,379 --> 00:04:22,480
MATLAB, pero también nos interesa

61
00:04:22,480 --> 00:04:23,839
que lo aprendáis

62
00:04:23,839 --> 00:04:25,379
a través de una herramienta libre

63
00:04:25,379 --> 00:04:31,480
aparte de eso, MATLAB

64
00:04:31,480 --> 00:04:33,000
bueno, MATLAB o TABE

65
00:04:33,000 --> 00:04:35,579
ahora utilizaré estas dos palabras como sinónimos

66
00:04:35,579 --> 00:04:39,120
permite programar

67
00:04:39,120 --> 00:04:41,839
de manera muy rápida y muy sencilla

68
00:04:41,839 --> 00:04:43,459
es decir, es un lenguaje que está hecho

69
00:04:43,459 --> 00:04:45,160
para esto, para programar

70
00:04:45,160 --> 00:04:46,480
para esos problemas matemáticos

71
00:04:46,480 --> 00:04:49,360
y en 4 o 5 líneas de código

72
00:04:49,360 --> 00:04:51,779
por ejemplo, el ejemplo del sistema de ecuaciones

73
00:04:51,779 --> 00:04:53,500
con 2 líneas de código

74
00:04:53,500 --> 00:04:55,800
se hace en menos de 5 minutos

75
00:04:55,800 --> 00:04:57,420
mientras que si tenéis que

76
00:04:57,420 --> 00:04:59,100
picaroslo en C o en Java

77
00:04:59,100 --> 00:05:01,360
o en C++, pues digamos que

78
00:05:01,360 --> 00:05:02,899
tiene un poco más de elaboración

79
00:05:02,899 --> 00:05:06,720
¿cuál es la ventaja

80
00:05:06,720 --> 00:05:08,620
y las desventajas que tienen

81
00:05:08,620 --> 00:05:10,480
Manla y Octave?

82
00:05:11,139 --> 00:05:12,779
bueno, Manla va a ser comercial

83
00:05:12,779 --> 00:05:14,959
tiene un montón

84
00:05:14,959 --> 00:05:17,199
de funciones numéricas predefinidas

85
00:05:17,199 --> 00:05:18,939
hablamos de miles

86
00:05:18,939 --> 00:05:19,519
de ellas

87
00:05:19,519 --> 00:05:22,639
mientras que Octave todavía está un poco verde

88
00:05:22,639 --> 00:05:24,519
tiene funciones un poco básicas

89
00:05:24,519 --> 00:05:27,040
pero para lograr nuestros problemas

90
00:05:27,040 --> 00:05:28,800
las prácticas que vais a ver ahora

91
00:05:28,800 --> 00:05:30,420
la verdad es que nos da un poco igual

92
00:05:30,420 --> 00:05:30,740
porque

93
00:05:30,740 --> 00:05:33,720
son los alumnos

94
00:05:33,720 --> 00:05:35,500
los que van a tener que programárselo todo

95
00:05:35,500 --> 00:05:37,660
son ellos los que van a tener que programar

96
00:05:37,660 --> 00:05:38,759
esas funciones, con lo cual

97
00:05:38,759 --> 00:05:41,939
mientras tengamos las partes más básicas

98
00:05:41,939 --> 00:05:43,879
nosotros vamos a poder funcionar con ellas

99
00:05:43,879 --> 00:05:47,839
¿y cuál es la ventaja que tiene Octave frente a MATLAB?

100
00:05:48,579 --> 00:05:49,959
pues el tema de licencias

101
00:05:49,959 --> 00:05:52,079
una licencia de MATLAB

102
00:05:52,079 --> 00:05:53,939
puede costar varios miles

103
00:05:53,939 --> 00:05:56,339
de euros solo la licencia básica

104
00:05:56,339 --> 00:05:57,639
sin añadir

105
00:05:57,639 --> 00:06:00,040
las librerías

106
00:06:00,040 --> 00:06:03,540
propietarias que tienen

107
00:06:03,540 --> 00:06:05,779
procesamiento de imagen

108
00:06:05,779 --> 00:06:07,899
control, etc

109
00:06:07,899 --> 00:06:09,040
pues

110
00:06:09,040 --> 00:06:11,639
puede subir a varias decenas de miles de euros

111
00:06:11,639 --> 00:06:13,500
la broma, mientras que con octavos

112
00:06:13,500 --> 00:06:14,019
pues sale

113
00:06:14,019 --> 00:06:17,360
gratis, es lo bueno que tiene

114
00:06:17,360 --> 00:06:18,079
esto del software

115
00:06:18,079 --> 00:06:20,339
bueno y

116
00:06:20,339 --> 00:06:25,420
vamos a ver ahora los cuatro problemas

117
00:06:25,420 --> 00:06:26,920
cuatro prácticas

118
00:06:26,920 --> 00:06:28,139
que les pusimos a los alumnos

119
00:06:28,139 --> 00:06:31,100
y que aunque yo he hablado de muchas cosas

120
00:06:31,100 --> 00:06:32,360
de fórmulas matemáticas

121
00:06:32,360 --> 00:06:35,379
y muchas cosas que os pueden parecer un poco infernales

122
00:06:35,379 --> 00:06:37,019
en realidad son prácticas

123
00:06:37,019 --> 00:06:39,100
que resuelven problemas reales

124
00:06:39,100 --> 00:06:40,180
la primera de ellas

125
00:06:40,180 --> 00:06:42,839
consiste

126
00:06:42,839 --> 00:06:44,560
en la generación automática

127
00:06:44,560 --> 00:06:46,480
de fotografías panorámicas

128
00:06:46,480 --> 00:06:49,300
es al estilo

129
00:06:49,300 --> 00:06:50,759
de lo que hacen programas como el

130
00:06:50,759 --> 00:06:53,000
Canon PhotoStitch, si tenéis una cámara Canon

131
00:06:53,000 --> 00:06:54,560
lo conoceréis, os voy a enseñar

132
00:06:54,560 --> 00:06:55,720
de aplicaciones

133
00:06:55,720 --> 00:06:58,860
o el Pet Stitcher

134
00:06:58,860 --> 00:07:00,220
o el Heating

135
00:07:00,220 --> 00:07:01,740
que es un proyecto de software libre

136
00:07:01,740 --> 00:07:03,779
la idea es

137
00:07:03,779 --> 00:07:05,420
yo cojo varias fotos

138
00:07:05,420 --> 00:07:07,040
de un

139
00:07:07,040 --> 00:07:09,800
yo quiero tomar una fotografía

140
00:07:09,800 --> 00:07:10,720
de un paisaje

141
00:07:10,720 --> 00:07:13,199
lo que hago es tomo varias fotos de él

142
00:07:13,199 --> 00:07:15,980
y las compongo en una única foto panorámica

143
00:07:15,980 --> 00:07:18,800
pues

144
00:07:18,800 --> 00:07:21,779
nosotros queremos hacer eso

145
00:07:21,779 --> 00:07:23,839
pero además hacer que sea automático

146
00:07:23,839 --> 00:07:24,759
es decir

147
00:07:24,759 --> 00:07:28,240
nosotros les vamos a pasar a los alumnos

148
00:07:28,240 --> 00:07:30,000
varias fotografías

149
00:07:30,000 --> 00:07:33,019
En este caso tenemos tres fotografías de un despacho.

150
00:07:33,920 --> 00:07:38,519
Como veis las fotos no son iguales entre sí, sino que se han ido tomando,

151
00:07:38,759 --> 00:07:44,860
lo que hemos hecho es poner un trípode en el despacho y hemos ido tomando fotografías y girando la cámara,

152
00:07:45,480 --> 00:07:47,339
como si estuviéramos barriendo todo el despacho.

153
00:07:48,939 --> 00:07:53,160
Como veis las fotos no son iguales entre sí, pero tienen varias zonas en común.

154
00:07:53,160 --> 00:08:00,439
Pues lo que queremos hacer es una cosa automática donde nosotros al programa le pasemos estas fotos

155
00:08:00,439 --> 00:08:07,399
y él solito genere una imagen panorámica, no, una fotografía que sea la composición de las tres.

156
00:08:10,939 --> 00:08:13,800
Pues, ¿cómo se hace esto?

157
00:08:15,579 --> 00:08:22,740
Lo que tenemos que hacer es determinar las zonas de la imagen de cada foto, las zonas que son comunes.

158
00:08:22,740 --> 00:08:31,779
Por ejemplo, entre la foto de la izquierda y la central vemos que la zona del ordenador es igual, que la zona de los pósters también es igual.

159
00:08:32,059 --> 00:08:41,320
Entre la foto central y la de la derecha vemos que tienen parte de la zona de los pósters, que es común, y también parte de las zonas estanterías, que es común.

160
00:08:41,320 --> 00:09:01,240
Pues esa información, nosotros a través de algoritmos de procesamiento de imagen, algoritmos estadísticos y algoritmos de puestas de correspondencia, que se van a programar en Octave, pues vamos a poder generar una imagen tal que así.

161
00:09:01,240 --> 00:09:18,159
Si os fijáis, la foto del centro está recuadrada en azul, no sé si se ve desde ahí, y las fotos de los lados, lo que hemos hecho es calcular las áreas de solape y la transformación que hay que hacer de esas fotos.

162
00:09:18,159 --> 00:09:30,159
Es decir, las fotos no se pueden pegar así, a lo bruto, sino que hay que transformarlas de tal manera que coincidan las zonas comunes con las zonas centrales.

163
00:09:31,240 --> 00:09:43,240
Y una vez que tenemos hecho esto, hay que fusionar los colores entre sí, para que al final nos quede una foto panorámica tan chula como esta.

164
00:09:43,240 --> 00:09:51,240
Si os fijáis, aunque son tres fotos diferentes, parece una foto única.

165
00:09:51,240 --> 00:10:03,509
que no. Y como ya os decía antes, todo esto está programado a piñón, prácticamente

166
00:10:03,509 --> 00:10:09,750
salvo un par de funciones de librerías básicas, está programado por los alumnos en Octave.

167
00:10:10,149 --> 00:10:17,870
Bueno, Octave más la. Son todo librerías de tratamiento de matrices, que es el elemento

168
00:10:17,870 --> 00:10:29,350
básico que viene de Octave. Bueno, el segundo ejemplito que voy a enseñaros es un pelín

169
00:10:29,350 --> 00:10:40,570
más complejo. Se trata de reconocer dígitos manuscritos. ¿Qué quiere decir esto? Pues

170
00:10:40,570 --> 00:10:45,190
que nosotros le vamos a pasar al programa, le vamos a pasar al ordenador una serie de

171
00:10:45,190 --> 00:10:50,029
números que hemos escrito a mano, que hemos digitalizado, por lo cual tenemos las imágenes

172
00:10:50,029 --> 00:10:59,629
esos números y el ordenador nos va a decir para cada imagen que número representa. Tengo

173
00:10:59,629 --> 00:11:06,590
aquí unas imágenes de unos números. 4, 9, 1, 3. Pues nosotros queremos generar un sistema

174
00:11:06,590 --> 00:11:16,470
que está representado aquí por esta turmis a que le voy a pasar el 3 y para esa imagen

175
00:11:16,470 --> 00:11:24,110
del 3, mi sistema va a generar una etiqueta que va a ser 3. Para la imagen del 1, el sistema

176
00:11:24,110 --> 00:11:34,120
va a generar una etiqueta que sea 1. Para el 9, 9. Y así sucesivamente. Este problema

177
00:11:34,120 --> 00:11:40,500
la verdad es que es bastante complejo. Tiene un punto de complejidad bastante elevado.

178
00:11:41,860 --> 00:11:46,740
Porque, imaginaos un problema análogo, sería reconocer el número de la matrícula de un

179
00:11:46,740 --> 00:11:53,360
coche. Por ejemplo, para los famosos radares que ahora tienen implementados en la DGT,

180
00:11:54,679 --> 00:11:59,039
pues lo lógico sería que cuando tú detectas que un coche ha sobrepasado una determinada

181
00:11:59,039 --> 00:12:03,759
velocidad, pues que el ordenador sea capaz de detectar automáticamente el número de

182
00:12:03,759 --> 00:12:08,779
la matrícula. Bueno, pues ese problema es todavía sencillo en comparación con esto,

183
00:12:09,440 --> 00:12:13,899
porque digamos que las tipografías de las matrículas de los coches que hay, pues son

184
00:12:13,899 --> 00:12:20,919
casi siempre las mismas, son muy parecidas. Mientras que aquí, en este caso, son dígitos,

185
00:12:20,919 --> 00:12:28,620
son números escritos a mano por personas. Es decir, no sé si os habéis fijado, pero

186
00:12:28,620 --> 00:12:37,419
todos vosotros no soléis escribir el 4 o el 7 o el 9 de la misma manera, o el 5. Pues

187
00:12:37,419 --> 00:12:42,399
eso es un problema bastante complicado de resolver. Nosotros la forma que tuvimos de

188
00:12:42,399 --> 00:12:50,940
resolverlo es mediante un proceso de entrenamiento. Es decir, nosotros hicimos un programa para

189
00:12:50,940 --> 00:12:58,200
que le pasamos una base de datos que se llama MNIST, que tiene un montón de imágenes de

190
00:12:58,200 --> 00:13:06,740
números, creo que son unos 60.000 o 70.000, y digamos que programamos unas rutinas que

191
00:13:06,740 --> 00:13:13,820
aprendiera a determinar las características de cada número. Es decir, ¿qué es lo que

192
00:13:13,820 --> 00:13:21,080
hace que el 9 sea un 9? Porque todos sabemos, nosotros sabemos, que el 9 es muy fácil de

193
00:13:21,080 --> 00:13:28,100
distinguir. Es un redondel y un palito. Que el 8 son dos redondeles. Pero claro, ahora

194
00:13:28,100 --> 00:13:36,200
hay que hacer que el ordenador interprete esa información. Pues los alumnos, en este

195
00:13:36,200 --> 00:13:43,200
En este caso, tuvieron que programar en octava y manda una serie de rutinas, estadísticas,

196
00:13:43,200 --> 00:13:47,200
una serie de rutinas matemáticas, para discriminar todos esos números.

197
00:13:47,200 --> 00:13:53,200
Y luego, a su vez, tuvieron que hacer el programa que fuese capaz de reconocer esos números.

198
00:13:53,200 --> 00:13:58,200
Es decir, que cuando yo le pasaba la imagen del 9, dijera, eso es un 9.

199
00:13:58,200 --> 00:14:03,200
Cuando le pasaba la imagen del 6, dijera, eso es un 6. Y así sucesivamente.

200
00:14:03,200 --> 00:14:19,470
Bueno, en esta práctica que ahora os voy a presentar, ahora hemos cambiado un poco de tercio.

201
00:14:20,110 --> 00:14:24,970
Si las dos anteriores eran más relacionadas con el tema del procesamiento de imagen,

202
00:14:26,830 --> 00:14:33,710
esta tiene más que ver con la parte de robótica y con la parte de reconstrucción tridimensional de escenas.

203
00:14:34,610 --> 00:14:40,970
Es decir, ¿qué significa eso de la reconstrucción tridimensional de escenas?

204
00:14:40,970 --> 00:14:42,809
porque nosotros

205
00:14:42,809 --> 00:14:45,450
a partir de la información que obtenemos

206
00:14:45,450 --> 00:14:47,429
de una cámara, de una fotografía

207
00:14:47,429 --> 00:14:49,990
pues podemos, digamos, obtener

208
00:14:49,990 --> 00:14:51,649
un modelo tridimensional

209
00:14:51,649 --> 00:14:53,889
de lo que está representando esa fotografía

210
00:14:53,889 --> 00:14:56,029
en este caso

211
00:14:56,029 --> 00:14:57,009
lo vamos a aplicar

212
00:14:57,009 --> 00:14:59,070
a la navegación de un robot

213
00:14:59,070 --> 00:15:01,169
vamos a aplicarlo, Javier

214
00:15:01,169 --> 00:15:03,809
a la generación de un mapa

215
00:15:03,809 --> 00:15:05,250
para que un robot pueda navegar

216
00:15:05,250 --> 00:15:08,269
nosotros

217
00:15:08,269 --> 00:15:11,129
como en esta, cuando hicimos esta práctica

218
00:15:11,129 --> 00:15:13,830
no teníamos robot, pues nos inventamos

219
00:15:13,830 --> 00:15:14,529
uno virtual

220
00:15:14,529 --> 00:15:16,710
nos inventamos un robot virtual

221
00:15:16,710 --> 00:15:19,470
que dijimos que tenía dos cámaras

222
00:15:19,470 --> 00:15:21,830
el robot

223
00:15:21,830 --> 00:15:23,210
lo podéis ver en este mundo

224
00:15:23,210 --> 00:15:26,009
este es el mundo virtual por el que se va a mover

225
00:15:26,009 --> 00:15:28,029
el robot, es una especie de pasillo

226
00:15:28,029 --> 00:15:29,350
con dos recodos

227
00:15:29,350 --> 00:15:31,230
en el que como veis

228
00:15:31,230 --> 00:15:33,889
las paredes del pasillo son un poco

229
00:15:33,889 --> 00:15:34,750
psicodélicas

230
00:15:34,750 --> 00:15:37,690
el hecho de que sean así nos sirve

231
00:15:37,690 --> 00:15:39,769
para luego, digamos, poder

232
00:15:39,769 --> 00:15:45,950
hacer las funciones de reconstrucción. Y a propósito ya dije que tenía dos cámaras,

233
00:15:46,330 --> 00:15:50,750
la cámara izquierda y la cámara derecha. Son dos cámaras que están situadas a una

234
00:15:50,750 --> 00:15:57,750
cierta distancia y si os fijáis, las dos están viendo una zona del pasillo igual,

235
00:15:58,389 --> 00:16:07,009
pero las imágenes que están obteniendo no son iguales, como si yo tuviese una foto del

236
00:16:07,009 --> 00:16:13,149
escenario, desde aquí y desde aquí. El tener dos fotos es lo que nos va a ayudar a hacer

237
00:16:13,149 --> 00:16:21,279
la reconstrucción tridimensional de lo que es la zona del pasillo. ¿Cómo hacemos esto?

238
00:16:21,639 --> 00:16:28,419
¿Cuál es el procedimiento para obtener un mapa en tres dimensiones del entorno? Pues

239
00:16:28,419 --> 00:16:34,039
lo que vamos a ir haciendo es ir moviendo el robot por el pasillo, si os habéis fijado,

240
00:16:34,039 --> 00:16:42,039
El robot ha cambiado de posición y la parte de la escena que está obteniendo las cámaras ha variado.

241
00:16:42,279 --> 00:16:43,620
También ha variado la orientación.

242
00:16:44,980 --> 00:16:50,580
Y lo que vamos a hacer es que el robot recorra el pasillo obteniendo imágenes.

243
00:17:00,580 --> 00:17:07,380
Y de esas imágenes, de cada imagen que obtenemos, de cada posición por la que se ha ido moviendo el robot,

244
00:17:07,380 --> 00:17:09,559
vamos a obtener una reconstrucción

245
00:17:09,559 --> 00:17:11,519
vamos a obtener una reconstrucción

246
00:17:11,519 --> 00:17:12,799
de lo que el robot está viendo

247
00:17:12,799 --> 00:17:15,779
en este caso vamos a obtener una serie de puntos

248
00:17:15,779 --> 00:17:19,450
en tres dimensiones

249
00:17:19,450 --> 00:17:19,809
aquí

250
00:17:19,809 --> 00:17:22,890
si podéis ver

251
00:17:22,890 --> 00:17:24,910
lo que es la reconstrucción de los puntos

252
00:17:24,910 --> 00:17:27,049
estos son los puntos

253
00:17:27,049 --> 00:17:29,150
para toda la secuencia por la que el robot

254
00:17:29,150 --> 00:17:30,190
se ha movido por el pasillo

255
00:17:30,190 --> 00:17:33,269
los puntos rojos son los puntos

256
00:17:33,269 --> 00:17:34,789
en tres dimensiones que ha reconstruido

257
00:17:34,789 --> 00:17:36,630
podéis ver

258
00:17:36,630 --> 00:17:40,500
otra vista

259
00:17:40,500 --> 00:17:46,500
y ahora una vista similar a la imagen que visteis anteriormente.

260
00:17:49,869 --> 00:17:55,269
Bueno, nosotros con esto obtenemos una reconstrucción de puntos.

261
00:17:56,609 --> 00:18:01,950
Pero para simplificar las cosas, a los alumnos les dijimos cómo era el mundo.

262
00:18:01,950 --> 00:18:05,349
Es decir, el mundo es un pasillo formado por planos.

263
00:18:06,390 --> 00:18:11,849
Pues podríamos obtener más información sabiendo que esos puntos pertenecen a planos,

264
00:18:11,849 --> 00:18:13,910
que son los que veis ajustados ahí

265
00:18:13,910 --> 00:18:16,470
este sería el mapa en tres dimensiones

266
00:18:16,470 --> 00:18:17,349
del entorno

267
00:18:17,349 --> 00:18:20,190
que hemos obtenido simplemente

268
00:18:20,190 --> 00:18:22,829
a partir de información de las cámaras

269
00:18:22,829 --> 00:18:24,670
es decir, hemos utilizado

270
00:18:24,670 --> 00:18:26,869
las cámaras como si fuera un elemento

271
00:18:26,869 --> 00:18:28,690
sensorial del robot

272
00:18:28,690 --> 00:18:30,710
más o menos lo que hacemos

273
00:18:30,710 --> 00:18:31,309
nosotros

274
00:18:31,309 --> 00:18:34,470
utilizamos los ojos como elemento sensorial

275
00:18:34,470 --> 00:18:36,789
si nosotros vamos de frente a una pared

276
00:18:36,789 --> 00:18:37,930
sabemos que

277
00:18:37,930 --> 00:18:40,329
en algún momento no podemos seguir

278
00:18:40,329 --> 00:18:41,269
porque podemos chocar

279
00:18:41,269 --> 00:18:44,769
el robot puede utilizar esta información para lo mismo

280
00:18:44,769 --> 00:18:46,390
ya que sabe donde está la pared

281
00:18:46,390 --> 00:18:48,650
pues puede moverse por el entorno

282
00:18:48,650 --> 00:18:51,009
de manera libre

283
00:18:51,009 --> 00:18:57,309
¿qué herramientas de software libre hemos utilizado para esto?

284
00:18:58,670 --> 00:19:00,930
pues en primer lugar hemos utilizado

285
00:19:00,930 --> 00:19:02,849
Popray para la generación

286
00:19:02,849 --> 00:19:03,670
del mundo virtual

287
00:19:03,670 --> 00:19:08,849
la imagen del mundo, del pasillo

288
00:19:08,849 --> 00:19:10,869
que habéis visto, está generada con Popray

289
00:19:10,869 --> 00:19:13,549
así como las imágenes que obtiene

290
00:19:13,549 --> 00:19:14,769
de las cámaras

291
00:19:14,769 --> 00:19:17,150
las cámaras no son cámaras reales, lógicamente

292
00:19:17,150 --> 00:19:19,049
es un robo virtual, con lo cual

293
00:19:19,049 --> 00:19:21,329
nosotros esas cámaras virtuales, esas imágenes

294
00:19:21,329 --> 00:19:22,349
las obtenemos con POP

295
00:19:22,349 --> 00:19:25,289
POPray es un

296
00:19:25,289 --> 00:19:26,410
es un

297
00:19:26,410 --> 00:19:28,990
es un

298
00:19:28,990 --> 00:19:31,349
programa de software libre

299
00:19:31,349 --> 00:19:32,430
muy potente

300
00:19:32,430 --> 00:19:35,349
que permite definir escenas en 3 dimensiones

301
00:19:36,549 --> 00:19:38,069
a partir de primitivas

302
00:19:38,069 --> 00:19:39,650
o a partir de modelos 3D

303
00:19:39,650 --> 00:19:40,829
que hay con otros programas

304
00:19:40,829 --> 00:19:45,930
y generar imágenes fotorealistas de esa escena.

305
00:19:46,109 --> 00:19:50,009
Hacer unos renderizados con unas iluminaciones muy realistas.

306
00:19:50,710 --> 00:19:53,410
En este caso lo hemos utilizado para una tontería,

307
00:19:53,410 --> 00:19:59,190
que es simplemente generar un pasillo con esas paredes psicodélicas.

308
00:20:00,170 --> 00:20:03,049
Pero la potencia que tiene PopRate es infinita.

309
00:20:03,529 --> 00:20:09,730
Si os pasáis por la página de PopRate hay unas imágenes en tres dimensiones renderizadas

310
00:20:09,730 --> 00:20:11,970
que son prácticamente perfectas

311
00:20:11,970 --> 00:20:15,470
el mundo virtual

312
00:20:15,470 --> 00:20:16,990
lo hemos generado con Power BI

313
00:20:16,990 --> 00:20:20,190
que aparte de ser gratuito

314
00:20:20,190 --> 00:20:22,869
tiene otra ventaja

315
00:20:22,869 --> 00:20:25,750
que es que tenemos el código fuente disponible

316
00:20:25,750 --> 00:20:29,349
y eso para nosotros nos ha ayudado

317
00:20:29,349 --> 00:20:30,509
enormemente

318
00:20:30,509 --> 00:20:33,109
al tener el código fuente nosotros sabemos

319
00:20:33,109 --> 00:20:35,470
por decirlo de manera infinita

320
00:20:35,470 --> 00:20:37,410
sabemos como se transforman

321
00:20:37,410 --> 00:20:39,170
las cosas 3D que tenemos

322
00:20:39,170 --> 00:20:41,170
en el mundo virtual en imágenes

323
00:20:41,170 --> 00:20:43,670
que es lo que nos ayuda

324
00:20:43,670 --> 00:20:45,009
a realizar la reconstrucción

325
00:20:45,009 --> 00:20:50,700
pues con Power BI generamos

326
00:20:50,700 --> 00:20:52,259
el mundo virtual, el recinto

327
00:20:52,259 --> 00:20:54,980
y la reconstrucción 3D

328
00:20:54,980 --> 00:20:56,700
es decir, una vez que tenemos

329
00:20:56,700 --> 00:20:58,900
las imágenes, que es lo que

330
00:20:58,900 --> 00:21:01,180
el robot, lo único que puede ver

331
00:21:01,180 --> 00:21:04,940
pues el procesamiento de esas

332
00:21:04,940 --> 00:21:06,579
imágenes y la reconstrucción tridimensional

333
00:21:06,579 --> 00:21:08,500
se hace de nuevo con Octave Magda

334
00:21:08,500 --> 00:21:26,539
Bueno, y ya la última asignatura, digo, la última práctica que os voy a presentar es el control de un robot mediante visión artificial.

335
00:21:26,539 --> 00:21:34,539
Es algo parecido a lo que hemos visto antes, pues nosotros antes el mapa que hemos obtenido lo hemos sobreutilizado para hacer la navegación del robot.

336
00:21:34,539 --> 00:21:41,940
el robot. Solo que en este caso, si contábamos con un robot real, en este año se compró

337
00:21:41,940 --> 00:21:51,079
un robot que es el Amigobot del móvil Robotics, que como podéis ver, tiene una camarita montada

338
00:21:51,079 --> 00:21:59,640
encima del robot. Esa camarita transmite las imágenes que obtiene a un PC a través de

339
00:21:59,640 --> 00:22:06,359
un receptor de radiofrecuencia, que veis ahí con la antena, y además tiene ocho sensores

340
00:22:06,359 --> 00:22:11,720
de ultrasonido que los podemos utilizar a modo de sonar. Es decir, si la cámara falla,

341
00:22:11,920 --> 00:22:18,779
pues podemos utilizarlos para evitar los tránsitos de alguna manera. Y que, la verdad es que

342
00:22:18,779 --> 00:22:24,920
con un robot así, podríamos habernos planteado hacer algo parecido a lo que hicimos en la

343
00:22:24,920 --> 00:22:29,319
práctica anterior. Es decir, hacer una reconstrucción en tres dimensiones del entorno por el que

344
00:22:29,319 --> 00:22:34,680
está el robot y utilizarlo para movernos por ahí. Por eso en el caso sintético, que

345
00:22:34,680 --> 00:22:37,920
era en el caso virtual, que era en el que habéis visto anteriormente, ya era complicado,

346
00:22:38,700 --> 00:22:44,500
pues en el caso real es muchísimo más complicado. En cambio, podemos simplificar el problema

347
00:22:44,500 --> 00:22:53,160
haciendo que el robot simplemente siga líneas. Es decir, nosotros pintamos con cinta adhesiva

348
00:22:53,160 --> 00:22:58,599
un circuito, una línea negra por el suelo, y queremos que el robot, cuando lo ponemos

349
00:22:58,599 --> 00:23:05,079
sobre la línea, lo vaya siguiendo. Además queremos que si por alguna razón ponemos

350
00:23:05,079 --> 00:23:10,599
un obstáculo sobre la línea, el robot sea lo suficiente de estar listo. ¿Cómo? Para

351
00:23:10,599 --> 00:23:17,799
evitar ese obstáculo, rodearlo y seguir el circuito que le hemos tratado, seguir la trayectoria

352
00:23:17,799 --> 00:23:27,940
de la línea. ¿Cómo hacemos el seguimiento de la línea? Lo hacemos con visión por computador.

353
00:23:27,940 --> 00:23:57,380
Es decir, nosotros vamos a tener una imagen de la línea desde el principio y lo que queremos hacer es que, por ejemplo, imaginaos que la línea, tenemos una línea recta, el robot la va siguiendo mientras sea recta y cuando gira la línea, queremos que a través de la información que recibimos de la cámara, el robot sea suficientemente listo como para que haya detectado que la línea está girando y gire sus ruedas en consecuencia, con lo cual siempre vaya siguiéndolo.

354
00:23:57,940 --> 00:24:07,380
Bueno, esta práctica es un poco diferente a las anteriores en cuanto a la realización software.

355
00:24:07,380 --> 00:24:17,380
Aquí ya no utilizamos Octave, sino que utilizamos otros procedimientos.

356
00:24:17,380 --> 00:24:27,750
En principio, para el control del robot utilizamos una librería que se llama Pyro, que es Python Robotics.

357
00:24:27,750 --> 00:24:34,750
¿Qué nos da PIRON? PIRON nos permite tener una visión de alto nivel del robot.

358
00:24:35,430 --> 00:24:42,230
Es decir, nosotros conectamos nuestro robot por el puerto serie o por el wifi al ordenador

359
00:24:42,230 --> 00:24:47,630
y el control del robot lo realizaremos a través de unas funciones de Python.

360
00:24:50,539 --> 00:24:55,740
PIRON tiene unos drivers para cada robot. Es decir, no todos los robots son iguales.

361
00:24:55,740 --> 00:25:05,859
algunos tienen unos sistemas de control, otros tienen otros, unos tienen ruedas, otros utilizan, otros tienen ultrasonidos, otros tienen cámara,

362
00:25:06,599 --> 00:25:16,240
pues digamos que Piro da una plataforma independiente del robot, es decir, nosotros para nuestro robot tenemos una cámara

363
00:25:16,240 --> 00:25:22,000
y vamos a programar una serie de algoritmos para seguir esa línea.

364
00:25:22,000 --> 00:25:24,700
pero si ahora nosotros desenchufamos

365
00:25:24,700 --> 00:25:26,579
nuestro amigo bot y le enchufamos

366
00:25:26,579 --> 00:25:28,160
otro robot que tiene una cámara

367
00:25:28,160 --> 00:25:29,359
y que piro que conoce

368
00:25:29,359 --> 00:25:32,480
pues los algoritmos que hemos hecho van a valer para él

369
00:25:32,480 --> 00:25:34,799
tenemos que decir

370
00:25:34,799 --> 00:25:35,819
que es una cosa de alto nivel

371
00:25:35,819 --> 00:25:38,339
bueno

372
00:25:38,339 --> 00:25:40,240
ese alto nivel es digamos que

373
00:25:40,240 --> 00:25:42,400
por esa parte nos permite

374
00:25:42,400 --> 00:25:44,420
tener varios robots controlados

375
00:25:44,420 --> 00:25:46,420
de una única manera y por otro lado

376
00:25:46,420 --> 00:25:48,220
nos evita un montón

377
00:25:48,220 --> 00:25:50,059
de cosas farragosas, es decir

378
00:25:50,059 --> 00:25:52,200
nos simplifica todo lo que es la programación del robot

379
00:25:52,200 --> 00:25:54,259
porque ya nos lo tiene prácticamente todo hecho

380
00:25:54,259 --> 00:25:58,339
pues lo que tenemos que hacer es

381
00:25:58,339 --> 00:25:59,640
mediante piro

382
00:25:59,640 --> 00:26:02,440
obtener la información

383
00:26:02,440 --> 00:26:04,640
de la cámara, es decir, la imagen de la línea

384
00:26:04,640 --> 00:26:06,460
que tenemos en un instante determinado

385
00:26:06,460 --> 00:26:09,339
esa imagen de la línea

386
00:26:09,339 --> 00:26:11,680
se la vamos a pasar mediante

387
00:26:11,680 --> 00:26:14,400
unas herramientas que se llaman SWIFT

388
00:26:14,400 --> 00:26:16,559
a una rutina de procesamiento

389
00:26:16,559 --> 00:26:18,200
de imagen que hemos programado

390
00:26:18,200 --> 00:26:27,700
en C, ahora necesitamos eficiencia, necesitamos algo programado en C. Cogemos la imagen que

391
00:26:27,700 --> 00:26:34,079
nos da el robot a través de Pyro, se la pasamos a la rutina en C, la procesamos y en el procesamiento

392
00:26:34,079 --> 00:26:40,059
podemos decidir si la línea ha girado, si la línea sigue recta, es decir, si tenemos

393
00:26:40,059 --> 00:26:47,759
que hacer la siguiente orden de control del robot, que la haremos mediante Pyro, es decir,

394
00:26:48,200 --> 00:26:57,900
El mecanismo es, cogemos la imagen mediante el piro, se la pasamos a C, con C vemos si la línea ha girado o cuál es la siguiente consigna para el robot,

395
00:26:58,579 --> 00:27:02,059
y esa consigna para el robot se la pasamos al robot mediante el piro otra vez.

396
00:27:03,019 --> 00:27:07,279
El piro nos permite obtener información del robot y controlar al robot.

397
00:27:07,900 --> 00:27:08,680
Son las dos cosas.

398
00:27:10,200 --> 00:27:12,400
Y el ciclo vuelve a comenzar.

399
00:27:12,680 --> 00:27:16,980
Volvemos a hacer una imagen, la procesamos, vemos si hay que girar, si hay que ir para adelante, etc.

400
00:27:19,640 --> 00:27:29,500
Bueno, y aparte de todo esto, Piro tiene un simulador 3D que se llama Cacebo, que es este que veis aquí en la imagen.

401
00:27:30,700 --> 00:27:35,920
Como veis, no sé si se puede ver por los colores, es una especie de modelo parecido al anterior,

402
00:27:35,920 --> 00:27:44,680
donde tenéis los rayos azules, son el sonar, y tiene una camarita montada encima del robot, donde está viendo el mundo.

403
00:27:44,680 --> 00:27:48,039
si veis ese cubo, ese rectángulo

404
00:27:48,039 --> 00:27:49,799
que hay entre dimensiones

405
00:27:49,799 --> 00:27:52,019
pues esto representa

406
00:27:52,019 --> 00:27:52,900
la imagen del mundo

407
00:27:52,900 --> 00:27:55,099
y esa ventanita pequeña de ahí

408
00:27:55,099 --> 00:27:56,759
representa lo que está viendo el robot

409
00:27:56,759 --> 00:27:59,579
bueno pues, este

410
00:27:59,579 --> 00:28:00,779
Cacebo nos puede valer

411
00:28:00,779 --> 00:28:03,539
tanto para hacer nuestras pruebas

412
00:28:03,539 --> 00:28:05,039
con el robot, es decir

413
00:28:05,039 --> 00:28:07,640
esa imagen que le está

414
00:28:07,640 --> 00:28:09,259
llegando a la cámara del robot a través de Cacebo

415
00:28:09,259 --> 00:28:11,140
se puede procesar de la misma manera

416
00:28:11,140 --> 00:28:12,900
que la que llega a través de la cámara

417
00:28:12,900 --> 00:28:15,539
y podemos enchufar una y desenchufar otra

418
00:28:15,539 --> 00:28:17,180
y lo podemos utilizar

419
00:28:17,180 --> 00:28:18,440
para probar nuestro algoritmo

420
00:28:18,440 --> 00:28:20,640
y por otro lado

421
00:28:20,640 --> 00:28:23,519
nos sirve para representar

422
00:28:23,519 --> 00:28:25,339
entre dimensiones cual es el modelo del robot

423
00:28:25,339 --> 00:28:27,200
si tenemos un escenario construido

424
00:28:27,200 --> 00:28:28,819
digamos a escala del real

425
00:28:28,819 --> 00:28:31,420
pues podemos utilizarlo como una salida 3D

426
00:28:31,420 --> 00:28:36,509
bueno ya

427
00:28:36,509 --> 00:28:38,609
lo último para terminar

428
00:28:38,609 --> 00:28:40,490
pues es decir

429
00:28:40,490 --> 00:28:40,670
que

430
00:28:40,670 --> 00:28:44,289
existen un montón de herramientas

431
00:28:44,289 --> 00:28:45,349
para realizar todo esto

432
00:28:45,349 --> 00:28:48,930
lo que pasa es que hay que ponerse

433
00:28:48,930 --> 00:28:50,309
hay que ponerse

434
00:28:50,309 --> 00:28:51,609
y digamos

435
00:28:51,609 --> 00:28:54,950
todo depende del grado de implicación

436
00:28:54,950 --> 00:28:56,230
o del grado de imaginación

437
00:28:56,230 --> 00:28:57,710
que tenga el profesor de turno

438
00:28:57,710 --> 00:29:00,230
pero digamos que herramientas en el mercado

439
00:29:00,230 --> 00:29:01,650
hay, pero

440
00:29:01,650 --> 00:29:03,930
uno tiene que estar ahí

441
00:29:03,930 --> 00:29:06,049
y además

442
00:29:06,049 --> 00:29:08,329
podemos utilizar esas herramientas

443
00:29:08,329 --> 00:29:10,430
para obtener una experiencia profesional

444
00:29:10,430 --> 00:29:12,430
útil, yo lo he dicho antes

445
00:29:12,430 --> 00:29:14,049
las empresas piden más

446
00:29:14,049 --> 00:29:18,049
Si lo aprendéis a través de Ustabe, estupendo, porque es prácticamente compatible.

447
00:29:19,490 --> 00:29:22,009
Cuando podéis salir al mercado de trabajo,

448
00:29:22,789 --> 00:29:26,450
pues ahí tendréis un pequeño nicho al que podéis acercaros.

449
00:29:28,289 --> 00:29:29,990
No hay que olvidar que la universidad,

450
00:29:30,390 --> 00:29:33,190
aparte de los institutos de formación profesional,

451
00:29:33,190 --> 00:29:36,730
la universidad también debe formar profesionales para el sector.

452
00:29:37,329 --> 00:29:39,410
Pues esto es una forma de hacerlo.

453
00:29:40,549 --> 00:29:42,390
Y yo ya he terminado.

454
00:29:42,390 --> 00:29:44,069
Muchas gracias por vuestra atención.