Не їж поганку: сервіс для розпізнавання грибів на фотографії. Як розпізнати гриби по фото з використанням штучного інтелекту.

У світі налічується близько 7 тисяч видів капелюшних грибів. На території колишнього СРСР їх приблизно 3 тисячі. Близько 200 з них їстівні, проте населення використовує на їжу всього 20-25 видів. Все це відбувається через те, що складно визначити на око їстівні, умовно-їстівні та отруйні гриби, особливо новачкові.

Небезпека!

Далеко не всі люди, які вирішили збирати гриби, добре орієнтуються у їх різновидах. Це призводить до випадкового вживання отруйних грибів. Отруєння, що виникає після цього, відноситься до найважчих харчових інтоксикацій, здатних призвести до смертельного результату. Хоча від деяких грибів можна просто нехило прибалдети.

Рішення

Для розпізнавання їстівних грибів люди користуються різними довідниками, де за фотографіями намагаються визначити їстівний гриб чи ні.

На щастя, технології не стоять дома. За допомогою машинного навчання можна навчити комп'ютер розпізнавати типи грибів за фотографіями, зробленими зі звичайного смартфона.

Для досягнення гарної точності визначення типу гриба нам був необхідний величезний архів розмічених фотографій грибів, правильно побудована нейронна мережа та великі обчислювальні потужності для навчання.

Справжня знахідка для грибників!

Додаток «Гриби» для iPhone та iPad отримав апгрейд у вигляді розпізнавання зображення на основі Штучного інтелекту – AI. Одночасно сам AI як «помічник грибника» зазнав ураганної критики мікологів, які оголосили технологію найсмертоноснішої з часів винаходу смартфона. Розробники «грибної» нейромережі просять зберігати спокій.

Грибе, я тебе знаю!

Додаток " Наші Гриби»(Назва в App Store «Гриби: Велика Енциклопедія») від російських розробників вийшло в 2011 році і на той момент було єдиним у своєму роді. Рідкісний випадок, коли розробники одночасно були і грибниками, і користувачами власної програми, тому робили і для інших, і для себе.

Спочатку «Гриби» являли собою просто зручний довідник, в якому для ідентифікації використовувався пошук за описами, зображеннями та параметрами. Крім того, була реалізована можливість вносити фотонотатки до бази даних з автоматичним додаванням об'єкта на карту користувача «грибних місць». У логіку програми були закладені перехресні посилання на «схожий гриб» із пріоритетною видачею інформації про небезпечні для здоров'я.

6 років розробники підтримували актуальність «Грибів» на нових версіях iOS, розширювали базу та переклали її англійською.

Додатком скористалися десятки тисяч грибників, воно отримало хороші відгуки (середня оцінка 4,7 із 5). І багато користувачів просили доповнити програму розпізнавання. Сфотографувати гриб і відразу дізнатися, що робити далі: класти в кошик або викинути і терміново помити руки - мрія будь-якого грибника, який зіткнувся з незвіданим. "Чудова ідея!" – вирішили розробники і доопрацювали додаток у співпраці з колегами з компанії Dato ML.

Мікологи проти чого?

Коли роботу, яка розпочалася в січні 2017 року і зайняла 5 місяців, було завершено, а тисячі грибників вже успішно застосовували нову функцію, наприкінці липня в американському виданні The Verge вийшла стаття доктора мікробіології Коліна Девісона, яка опосередковано стосувалася і додатку «Гриби».

Назва вражала: A 'Potentially Deadly'Mushroom-Identifying App Highlights the Danger of Bad AI (Потенційно смертельний додаток для ідентифікації грибів наголошує на проблемі поганого Штучного інтелекту).

У статті йшлося про якийсь додаток для розпізнавання грибів по фотографії, який з'явився в AppStore та Google Play. Розробники обіцяли користувачам 100-відсоткову ідентифікацію трофеїв «грибного полювання» завдяки штучному інтелекту. Колін Девісон назвав це «найпотужнішою смертоносною програмою з початку «мобільної революції».

Так, навколо теми AI виник черговий хейт, який просто приречений на популярність з часів виходу першого «Термінатора». Тепер, коли технологія стала доступною для масового використання, вона постійно перебуває у фокусі уваги і фахівців, і маркетологів, і маси інших людей, які мають різний рівень знань про предмет. І більшість із них відчайдушно бреше, причому, з різних причин: одні від незнання, другі заради привернення уваги, а треті – для наділення товарів неіснуючими перевагами.

Машинний погляд

Як було сказано вище, нову функцію ідентифікації у додатку «Гриби» було реалізовано з використанням Штучного Інтелекту. У його основі в даному випадку знаходиться нейромережа.

Нейронна мережа складається з безлічі простих елементів і є аналогом людського головного мозку, здатний приймати деякі самостійні рішення на основі аналізу масиву інформації.

На відміну від універсального природного інтелекту, нейромережа завжди має спеціалізацію, за рахунок чого її продуктивність у конкретному виді діяльності кратно перевищує можливості людини. Наприклад, штучний інтелект AlphaGo найкраще у світі грає в Го, але не зможе відрізнити кубик від кульки, бо це не його спеціалізація.

Одним із перших і найрозвиненіших способів застосування нейромереж вважається розпізнавання образів, яке як технологія було описано ще у другій половині минулого століття під назвою «машинний зір».

Основна відмінність нейронної мережі від комп'ютера у цьому, що вона програмується, а навчається (параметри кожного елемента змінюються залежно від отриманих результатів). За підсумками навчання нейронної мережі можна пред'являти дані (у разі – зображення), які спочатку їй невідомі. У результаті вона правильно ідентифікує образ, спираючись на свій досвід обробки мільйонів аналогічних зображень та складні алгоритми прийняття рішень.

Як нейромережа вчили шукати гриби

Якщо гранично спростити опис процесу машинного навчання, він виглядатиме так: «вчитель» показує «новонародженої» нейронної мережі зображення, з урахуванням якого мережа робить припущення, наприклад, гриб це чи ні. Потім наставник повідомляє правильну відповідь, а мережа трохи змінюється, відзначаючи для себе, що це дійсно був гриб (або не був). Потім урок повторюється з іншим зображенням. І так до кількох десятків мільйонів разів, залежно від складності завдання. В результаті відповіді стають все більш «осмисленими» та правильними.

Для створення дійсно «хорошого» Ai необхідно враховувати масу інших аспектів: конфігурацію мережі, контроль ризику перенавчання тощо. Усі вони, включаючи кількість «уроків» та якість «навчального матеріалу», можуть критичним чином впливати на результат. Тому дві нейромережі (подібно двом різним людям), призначені на вирішення однієї й тієї завдання, можуть поводитися по-різному. Одна може виявитися непередбачуваною та небезпечною, а інша – точною, але обережною в оцінках.

Але повернемося до «грибного» додатку. У його основі – спеціально навчена глибока згорткова нейронна мережа (CNN), яка здатна визначати вид гриба на зображенні. Користувач наводить камеру на гриб, робить знімок – нейромережа через час секунди видає рекомендацію.

Під час навчання використано величезний набір даних, отриманих від однієї з профільних інститутів, і навіть зібраних самостійно з відкритих джерел. У середньому для кожного виду гриба було підібрано 1200 (але не менше ніж 1000) фотографій. Для отруйних вибірка була ще більшою, щоб підвищити точність розпізнавання.

В результаті кількість натренованих параметрів у нейронній мережі – понад 20 мільйонів, кількість шарів – понад 100. Це дозволяє поєднувати швидкість роботи та точність у підсумковому розпізнаванні.

Для навчання були задіяні спеціальні GPU сервери від Amazon, що дозволило скоротити час фінальної сесії до кількох годин. Наприклад, на звичайному персональному комп'ютері аналогічна операція могла б зайняти кілька місяців.

Але навіть такі вражаючі результати не дають підстав стверджувати, що вдалося створити 100-відсоткову «ідентифікацію». З такою точністю гриби не вміють розпізнавати навіть мікологи-професіонали.

Крім розпізнавання, "НЕЙРО-пошук" у додатку "Гриби" видає перелік схожих варіантів та оцінку точності припущення. Кожен «схожий гриб» має енциклопедичний опис та зображення, тобто додаток містить максимум інформації для прийняття рішення та може оцінювати ризики.

Інтелекти «погані» та «хороші»

Якість штучного інтелекту залежить від того, скільки ресурсів і зусиль вкладено в його навчання, а також від правильної конфігурації нейромережі та ще безлічі параметрів. Розробити програму для ідентифікації зображень на мануалах, опублікованих в інтернеті, зараз зможе навіть школяр. Таким за рівнем і буде рішення.

Додаток, про який написали в The Verge, зазнав жорсткої критики саме через «гарантовано точну ідентифікацію грибів» з поділом на їстівні та неїстівні. Це неможливо навіть у теорії. При цьому користувачам не було надано жодної додаткової інформації від слова абсолютно просто варіанти «брати/не брати».

Після розгромної статті опис програми спочатку відкоригували з «ідентифікації всіх грибів» на «розпізнавання домашніх грибів», потім залишилася спеціалізація «тільки трюфелі» (це питання про те, яка вибірка зображень використовувалася для навчання нейронної мережі). Зараз програма видалена з App Store.

Приклад двох підходів до створення додатків показує, що AI, створений для застосування в одній і тій же області, може виявитися дійсно «поганим» або «хорошим», причому, не з своєї вини. "Поганим" він буде у випадку, коли його творці недостатньо компетентні, не володіють прийомами або ресурсами для "навчання" та "виховання" нейронної мережі. Але якщо на чільному місці стоїть питання служіння людині та її інтересам, то Штучний інтелект завжди поводитиметься належним чином.

«Тихе полювання»-2017 тим часом далеке від завершення. Попереду сезон царського осіннього гриба – білого груздя та його пластинчастих родичів простіше. До речі, саме ідентифікація пластинчастих грибів викликає проблеми навіть у грибників із досвідом. Зайвий привід вирушити до лісу, озброївшись не тільки ножем, а й штучним інтелектом. Зверніть увагу на "Гриби: Велика Енциклопедія".

Любите збирати гриби, але не надто в них знаєтеся? Програмісти, адміністратори аматорських форумів та сайтів, та й просто небайдужі люди вже намагаються вирішити цю проблему. Сьогодні існує багато способів визначення грибів на фото. Давайте дізнаємося, як це можна зробити, і наскільки такі методи безпечні.

Програми для смартфонів

Величезна кількість людей збирає гриби з чистого азарту, але готувати свої знахідки вирішується не багато. Це і правильно, адже тих, хто дійсно розуміється на них, дуже мало, а від харчового отруєння приємного чекати не доводиться.

Розробники програм для смартфонів вирішили поправити ситуацію та допомогти обивателям у нелегкій справі. У Google Play або App Store можна знайти десятки програм для визначення грибів. Багато хто з них працює як звичайний довідник, в якому міститься каталог із зображеннями та описами сотень видів грибів із переліком усіх їх особливостей і навіть рецептами з приготування. Інші вимагають завантаження фото об'єкта, що цікавить, щоб звірити його із закладеною базою. Найбільш популярними програмами є:

• Myco - Mushroom Guide;
• "Довідник грибника";
• "Гриби: Велика Енциклопедія".

По-справжньому новаторськими є додатки на основі штучних нейронних мереж. На відміну від інших програм, вони здатні навчатися, а отже, передбачається, що визначення грибів у такий спосіб буде якіснішим і точним. Першим з таких програм було Mushroom, але сьогодні у нього з'явилося безліч наслідувачів. Усі програми працюють у режимі онлайн, і щоб розпізнати гриб, необхідно підключитися до Інтернету, а потім навести екран.

Тематичні форуми та сайти

Для тих, хто не любить користуватися додатками, є інші способи визначення грибів. Існує маса сайтів-каталогів, на яких детально розписана вся відома інформація про отруйні, неїстівні та їстівні види, даються поради про те, де і в який період їх можна знайти. З ними краще ознайомитись перед походом у ліс, щоб заздалегідь знати, на що звертати увагу.

Якщо гриби вже зібрані, але щодо їхньої придатності є сумніви, завжди краще зайти на тематичний форум. Там сидять найзатятіші «мисливці», які із задоволенням діляться своїми знаннями та відповідають на всі питання, що стосуються улюбленого хобі.

Є і спеціалізований сайт Wikigrib, де можна завантажити зображення гриба, а коментатори обов'язково напишуть, якщо розпізнають його. Для самостійного пошуку відповідей існує ресурс Gribnikoff. Щоб з його допомогою визначити вид гриба, необхідно ввести його ключові ознаки у надані вікна поруч із питаннями. Для цього доведеться уважно придивитися до своєї знахідки та проаналізувати форму капелюшка, товщину ніжки та інші важливі риси.

Недоліки визначення грибів за фотографією

Додатки, спеціальні програми та довідники-каталоги створені, щоб допомогти новачкам краще орієнтуватися в грибах, ознайомитись з їхніми головними відмінними характеристиками. Але й із ними треба бути дуже обережним.

По-перше, у базі даних часто виявляється далеко не весь перелік відомих грибів. Деякі з них просто не вказані у каталозі. По-друге, зроблене вами зображення може бути нечітким або мати неправильний ракурс, що призведе до викривлення результату. По-третє, визначення грибів за зовнішністю - це лише один із способів їхнього розпізнавання, який діє не завжди. Деколи для цього потрібна додаткова інформація, така як вологість шкірки, запах або шорсткість поверхні.

На що звертати увагу?

Багато людей мають деяке уявлення про те, як виглядає білий гриб, вішанка або маслянок. Але в «тихому полюванні» важливі точні знання, а не припущення.

При визначенні гриба важливо враховувати його особливості. Насамперед важливо звернути увагу на:

• Форму капелюшка. Вона може бути плоскою, кулястою, опуклою, лійкоподібною, конічною, а також симетричною чи ні.
• Форма ніжки. Вона буває товстою або тонкою, довгою або короткою, циліндричною, вигнутою, звуженою або розширеною донизу.
• Запах. Ряд грибів має характерний аромат. Наприклад, лісовий печериця пахне мигдалем чи анісом, маслюки – фруктами, яблуками.
• Колір м'якоті, капелюшки, ніжки.
• Сухість чи вологість поверхні гриба.
• Гіменофор - область під капелюшком. У їстівних видів найчастіше має вигляд пористої губки, а у хибних видів складається із пластинок. Але буває і навпаки, наприклад, у сироїжок.
• Місцевість зростання. Кожен вид має свої «улюблені куточки», наприклад, певні дерева, галявини, пні. Крім того, поряд з дорогою або промисловою зоною гриби обов'язково вбиратимуть у себе бруд, і краще не збирати їх у сумнівних місцях.

Довіряй але перевіряй!

Кожен гриб має свої відмінні характеристики, якими його можна розпізнати. Але беззастережно довіряти сайтам і додаткам не варто, адже в цій справі найкорисніше виявляється саме досвід. Деякі отруйні чи неїстівні види вміло маскуються під їстівні, і відрізнити їх вдасться лише досвідченому грибнику. Саме тому любителям краще вирушати на пошуки грибів з тим, хто добре з ними знайомий.

МОСКВА, 17 серпня - РІА Новини, Дмитро Філонов.Досвідчені грибники знають "на обличчя" сотні видів грибів. Але що робити дітям "кам'яних джунглів", які наживо бачили хіба що печериці у найближчому супермаркеті? Звичайно ж, взяти в руки смартфон або планшет і вирушити до найближчого лісу - не забувши заздалегідь завантажити на пристрій відібраний РІА Новини набір додатків для грибника-неофіту.

Впізнати ворога в обличчя

Власникам смартфонів на платформі Android пощастило з грибами більше, ніж власникам iPhone – кількість визначників для системи Google помітно більша. Може, розробники не вірять, що власники гаджетів Apple взагалі здатні на подібні безумства?

За запитом "гриби" одним із перших у магазині програм Google Play видається програма "Енциклопедія грибів". Згідно з його описом, воно містить інформацію про 345 видів грибів, які розділені на три категорії - їстівні, умовно їстівні та отруйні. Знайти потрібний гриб у цьому довіднику можна або за його назвою або вибравши схожу картинку в додатку.

Судячи з заявлених цифр, ця програма є найбільшим довідником із зустрінутих нами. Щоправда, для встановлення вона вимагає завантаження додаткових модулів, працює неспішно, а в великому каталозі серед колібій веретеноногих можна і запутати з незвички. Тому програми з добіркою меншого числа, але грибів, що дійсно часто зустрічаються, не менш актуальні.

Наприклад, додаток "Гриби. Довідник" містить інформацію про 46 їстівних грибів та 30 отруйних. У програмі реалізовано пошук за назвою гриба, а також є рубрики "Місця збору" та "Пам'ятка грибника"», з яких допитливий розум грибника-початківця дізнається, де саме варто полювати, а також як не пропасти в лісі.

Олександр Козаков

Власники смартфонів на платформі Android можуть йти в ліс без побоювання: для їхніх гаджетів розроблено безліч "грибних" програм

Цікаво, що цей розробник пропонує додаток "Тренажер інтуїції". Ймовірно, воно допоможе у тих випадках, коли інформації про знайдений гриб немає у довіднику.

Ще одна цікава, але платна програма (31,57 рубля) - "Гриби, Ягоди, Трави". З його допомогою можна набрати повне відро, кошик, пакет або, як кажуть у Санкт-Петербурзі, кульок, не лише грибів, а й інших дарів природи. До речі, програма містить ще й календар збору всієї цієї корисної флори.

Власники iPhone та iPad змушені задовольнятися меншим. Мало того, що довідників з грибів у магазині додатків Apple менше, то вони ще й усі платні. Втім, ліси таять у собі багато таємниць та загадок, тому не виключено, що пильне око зможе виявити забутий на пеньку Android-смартфон.

Найдешевший додаток в App Store для грибників коштує 0,99 долара і називається "iПоГриби". Крім класичного довідника їстівних грибів, воно ще містить рецепти різних страв, а також розділ "Аптечка", з якого можна дізнатися, наприклад, що робити при отруєнні грибами.

Тим, хто готовий заплатити за програму солідну суму в 11,99 долара, можна порадити довідник "Гриби Pro" (Mushrooms Pro) від компанії Nature Mobile. Ця програма містить інформацію про 300 видів грибів і 2 тисячі картинок. При цьому є покрокова ідентифікація гриба, яка дозволяє визначити його назву, відповідаючи на низку питань.

Валерій Гордієнко

Ідеального додатка по грибах як для Android-смартфонів, так і для iPhone поки що не розроблено - доводиться звертатися до власного досвіду та інтуїції

Крім того, в цьому додатку реалізована можливість залишати позначки до кожного виду грибів та прив'язувати географічні координати, що допоможе надалі знайти одного разу зустрінуте грибне місце. Для недосвідчених грибників зазначимо, що й гриб зрізати, а чи не вирвати із землі, потім на його місці виросте ще один. Так, принаймні, каже народна мудрість.

Магазин програм Apple містить ще кілька грибних довідників, вартість яких становить помірні 2-3 долари. Щоправда, не всі вони однаково корисні. Наприклад, додаток Fungi хоч і містить інформацію про 600 видів грибів, але не підтримує російської мови, що може трохи ускладнити усні консультації з грибником-професіоналом, який зустрівся в лісі.

На жаль, ідеальної програми-довідника з грибів як для Android-смартфонів, так і для iPhone виявити не вдалося. Серед функцій таких програм хотілося б бачити можливість ідентифікації гриба по його фотографії, а також систему доповненої реальності, яка, наприклад, підсвічувала б на екрані картинки лісу з вбудованої камери пристрою потенційно грибні місця.

І, звичайно, кожен подібний додаток просто зобов'язаний мати функції, аналогічні до фото Instagram, щоб можна було сфотографувати найбільший гриб, наклавши на фотографію стильний фільтр, і опублікувати знімок у Facebook і Twitter.

На комарів зі смартфоном

Вирішивши головну проблему - збирання грибів, у любителів прогулянок на природі можуть залишитися ще й низка побічних. Наприклад, як повернутися назад, якщо навколо одні ялинки та берези, а потрібний напрямок невідомий.

Тим, хто поки що не володіє досконало дідівськими способами, на кшталт визначення сторін світла по мурашниках або моху на деревах, можна встановити один із безкоштовних картографічних додатків.

Враховуючи цілком реальну ймовірність відсутності стільникового зв'язку в лісі, краще, якщо у програми будуть заздалегідь завантажені офлайнові карти.

"Яндекс.Карти" для iPhone і Android цього року обзавелися подібною функцією, щоправда список територій, що завантажуються, обмежується в основному містами, за винятком Московської, Ленінградської області та Криму. Втім, досвідчені грибники примудряються знайти видобуток будь-де, навіть у межах міської межі.

Можливо, не зайвим буде встановити програму для запису треків. Наприклад, компанія Google пропонує для Android-смартфонів програму "Мої треки". Вона здатна записувати інформацію про пересування людини на підставі даних вбудованого GPS-приймача. Загубившись, можна повернутися до вихідної точки, повторивши свій шлях у зворотному напрямку. Та й потім треком можна буде похвалитися перед друзями, а на карті відзначити грибні місця.

Аналогічні програми існують і для iPhone. Наприклад, безкоштовний RunKeeper або платний GPS Kit. Такі програми можна використовувати і на ранкових пробіжках, адже справжній грибник має бути здоровим, як лось, щоб пройти десятки кілометрів у пошуках видобутку.

Рослісгосп

Для того, щоб не заблукати в лісі, рекомендується встановити на гаджет пару-трійку відповідних додатків

Обділені щодо визначення грибів власники пристроїв Apple беруть реванш у сфері екстреної евакуації з лісу. Крім фірмової служби "Знайти iPhone", що дозволяє рідним грибника виявити місце його поневірянь (за наявності стільникового зв'язку та знання пароля від App Store, зрозуміло), для яблучних гаджетів існує ще й офіційний додаток МНС - "Мобільний рятувальник". Воно не тільки дозволяє відправити сигнал SOS до екстрених служб і заздалегідь встановленим списком телефонів, але й містить довідник з надання першої допомоги та пошуку медустанов.

Аналогічні програми, втім, можна знайти і для Android. Наприклад, One Touch SOS також надсилає повідомлення заданому списку контактів при натисканні на "червону кнопку", повідомляючи їм дані про місцезнаходження користувача, а програма Where"s My Droid допоможе знайти запутавшего без допомоги з його боку.

Не виключено, що пошуки невдахи грибника можуть затягнутися на кілька годин. У такому разі додаток з картою зоряного неба допоможе йому скоротити час за вивченням небесних тіл, а програма, що імітує горіння свічки, зробить процес очікування затишним.

І остання порада – не забудьте зарядити свій смартфон перед виходом із дому. Якщо стільниковий сигнал слабкий або відсутній, енергія акумуляторів може витрачатися дуже швидко. Щоб продовжити життя батареї, можна на деякий час вимкнути всі бездротові інтерфейси, вибравши в налаштуваннях пристрою авіарежим.

Не всі говорушки однаково корисні

Під час складання огляду ми зіткнулися з неоднозначним трактуванням їстівності деяких грибів різними програмами. Так, наприклад, частина додатків відносять багатьох представників групи балачок до категорії умовно-їстівних, інші програми вважають їх отруйними. Тому не забувайте, що розробники додатків не несуть відповідальності за ваше здоров'я, і ​​навіть зазвичай нешкідливі гриби в деяких випадках можуть бути небезпечними.

Раді бачити Вас у нашій "Енциклопедії грибів", на сайті ми постаралися зібрати найбільш повну та цікаву інформацію про гриби, що зустрічаються на території СНД. На сторінках нашої енциклопедії Ви зможете знайти докладний опис кожного з грибів із фотографіями. Для грибів, які можна сплутати з іншими, так званими, грибами-двійниками, ми зробили порівняльні таблиці, за якими Ви легко зможете їх розпізнати.

Наша енциклопедія – це своєрідна подорож у світ грибів. Навіть досвідчені грибники зможуть дізнатися на сторінках нашої енциклопедії багато нового, а тому, хто тільки починає долучатися до любителів збирати гриби, наша енциклопедія, безперечно, буде дуже корисною. У нас Ви знайдете описи грибів, що найчастіше зустрічаються, а також їх фотографії.

Не сумніваємося, що ця енциклопедія відкриє перед людьми, що люблять природу, ще одну її сторону, не тільки повну дивовижної краси, а й своєрідного спортивного азарту. Ну а потім не уникнути і смачного обіду, за яким, споживаючи всі ці грибні страви, забудеш про будь-яку дієту.

Енциклопедія грибів поділена на три групи, які ви бачите трохи нижче за цей текст. Для переходу в потрібну групу - клацніть по ній мишкою або виберіть пункт меню праворуч. Сподіваємося, що в нашій енциклопедії ви зможете знайти багато цікавого та нового для себе, адже ми намагалися.