X.Y “Objektumok felismerése és követése felhőből vezérelt drónokkal” című szakdolgozatának bírálata

A drónok vagyis a pilóta nélküli repülőgépek széleskörű alkalmazását a közelmúlt egyik legnépszerűbb technológiai újdonságként tartják számon. Olyannyira, hogy a Gartner elemző cég értelmezésében, a sokak által ismert hype-görbe öt fázisa közül feltehetően épp napjainkban fordul át “technology trigger” vagyis a technológiai áttörésből az “inflated expectations” vagy túlzott elvárások fázisába. A nagy érdeklődés egyik oka az, hogy sok egymástól nagyon eltérő probléma megoldására is alkalmazhatóak, amikben az a közös, hogy emberek által nehezen vagy nem gazdaságosan elérhető területeket kell megfigyelni, vagy ott valamilyen feladatot elvégezni. A dolgozat témája pedig ezeknek a feladatoknak egy szűkebb csoportját az objektumkövetést célozza meg.

A dolgozat első fejezetében a hallgató bemutatja milyen gyakorlati alkalmazásai vannak az objektumkövetésnek és hogy mik lehetnek a felmerülő akadályok. Kiemeli a szimuláció fontosságát, valamint bemutatja a technológiákat, amikkel ezt a komplex számítási feladatot alacsony válaszidővel el lehet elvégezni. Ezek közül elsőként a gépi tanulást részletezi a következő fejezetben, és bemutat néhány objektum felismerésére használt algoritmust. Az algoritmus választásának fő szempontja a pontosság és válaszidő kérdése, ehhez összehasonlító méréseket végzett a hallgató. Itt érdemes lett volna részletezni, hogy ezt milyen platformon végezte, illetve, hogy milyen tényezők befolyásolhatják az eredményeket. A következő kulcs technológia a gépi látás, itt objektum követésre alkalmas kamera és szenzor típusokat hasonlít össze röviden.

A harmadik fejezetben a szimulációs szerver környezet kialakítását mutatja be. Itt minden szerver komponens Linux konténerben kerül telepítésre azért, hogy könnyen reprodukálható legyen a folyamat. A távoli eléréshez VPN szerver is kialakításra kerül. Felmerülhet a kérdés hogyha csak egy webalkalmazást kell elérni nem egyszerűbb egy reverse proxy és egy authentikációs szerver használata, de a hallgató kiemeli, hogy esetleg szükség lehet néhány szerver közvetlen elérésére is.

A negyedik fejezet elején az objektumkövető rendszer tervezési kérdéseit mutatja be. A megoldandó feladatot két komponensre bontja és felhasználja, hogy a keretrendszer a komponensek közötti kommunikációra már ad egy szabványos megoldást. Valószínűleg segítette volna a megértést, ha ez a protokoll már itt részletesebben bemutatásra kerül. Az egyedi node-ok megvalósítása részletesen az ötödik fejezetben kerül bemutatásra. Itt szintén hangsúlyos, hogy container-ekben kerülnek telepítésre a komponensek hasonlóan, off-the-shelf rendszer elemekhez.

A szöveg logikusan felépített és jól tagolt. A dolgozat több ábrát is tartalmaz, amik segítik a megértést, de érdemes lehet nem csak a kódhoz, hanem a rendszert leíró diagramokhoz is valamilyen szabványt például SysML vagy UML komponens diagramot használni. Néhány ábra az apró betűméret miatt nehezen olvasható. A dolgozatban előfordulnak gépelési hibák, de ezek az érthetőséget nem befolyásolják. Néhány helyen egy új technológia bemutatásánál egy átfogó egy-mondatos rövid bevezetés javítaná a szöveg érthetőségét.

A követő algoritmus megvalósítása során sok apró probléma merülhet fel, amelyek egy része a tesztek során derült ki. A dolgozat azt is részletezi, hogy szimuláció komplexitását lehet tovább is növelni: domborzat, felület anyaga, milyen gyorsan mozog az objektum stb., így idővel az algoritmus tovább bonyolódik. A gépi tanulás és a gépi látás valós alkalmazásához számos további paraméter finomhangolása szükséges és a saját algoritmus fejlesztése során is kerülnek újabbak a rendszerbe. Ezeket hasznos lehet egy összefoglaló táblázatban áttekinteni még a valóélet-beli alkalmazás előtt.

Jelentős részét teszi ki a dolgozatnak az önálló követő algoritmus fejlesztése, erre az irodalomjegyzékben kevés forrást találunk. Ezt leszámítva a dolgozat különböző témáihoz hasznos és releváns források lettek felhasználva.

A dolgozat során a hallgató egy összetett probléma megoldására vállalkozott, amit sikerült egy, a szimulációnak megfelelő algoritmussal megvalósítani. Nagy hangsúlyt kap a gyakorlati megvalósítása a szimulációs szerver környezet telepítésének és az egyedi komponensek integrálásának, de viszonylag kevés szó esik a felhasznált számítási kapacitásról, válaszidőkről, illetve a Linux container-ek és a GPU használatának kapcsolatáról. A megoldandó feladat komponensekre bontása és a keretrendszerbe illesztése átgondolt és alaposan megtervezett. A dolgozat sok különböző témát érintett (gépi tanulás, gépi látás, elosztott számítási architektúrák, szerver szoftver telepítés, algoritmus fejlesztés), ilyenkor a bevezetés során érdemes lehet leírni, hogy a munka melyik területekre fókuszál leginkább.

A bíráló kérdései a dolgozattal kapcsolatban:

  1. A feladatban egy videó stream feldolgozásával lett megvalósítva az objektumkövetés, de említésre kerülnek más lehetséges szenzorok és kamera típusok is. A felmerült nehézségek ismeretében milyen más szenzor vagy kamera alkalmazásával lehetne javítani az rendszer működését?
  2. A munka során hangsúlyos szerepet kapott a szerver komponensek Linux container-ekbe csomagolása, amikből jó néhány együttműködése szükséges a rendszer futásához. Hogyan lehetne ezeket a komponenseket kompakt módon, egy konfigurációként egyszerre elindítani?

A dolgozat lefedte a mérnöki munka számos területét és több, elosztott számítási rendszerek fejlesztése során felmerülő gyakori problémát is érint, így összességében a dolgozat elfogadását javaslom.

Budapest, 2021. január 5.

Jenei Dávid

okl. villamosmérnök

#student