Бертольд Клаус Пол Хорн (родился 8 декабря 1943 года) — американский учёный, работающий в области искусственного интеллекта и компьютерного зрения . Он является профессором электротехники и компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте (MIT). Он также является главным исследователем в Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) в MIT. [1]
Хорн — автор двух книг и более 300 статей. Его исследования сосредоточены на машинном зрении , вычислительной визуализации , подавлении нестабильности транспортного потока и навигации в помещениях.
Хорн был избран членом Национальной инженерной академии в 2002 году за вклад в компьютерное зрение, включая восстановление трехмерной геометрии из интенсивности изображения. [2] Он получил премию Азриэля Розенфельда от IEEE в 2009 году. [3]
Хорн родился в Теплице , оккупированной немцами Чехословакии (в настоящее время в Чешской Республике ). Его семья эмигрировала из Германии в Южную Африку после Второй мировой войны, и Хорн вырос там. Он поступил в Университет Витватерсранда в 1961 году на бакалавриат по электротехнике. После получения степени бакалавра в 1965 году Хорн преподавал численный анализ в университете. В это время он также работал консультантом в ВМС ЮАР, помогая им прогнозировать приливы в гаванях. [4]
Один из его профессоров, Дерек С. Хендерсон, который внес значительный вклад в поставку первого компьютера в Университет Витватерсранда, в то время работал над поставкой более мощного компьютера в университет. Чтобы облегчить процесс и организовать необходимое программное обеспечение и оборудование, Хендерсон попросил Хорна поехать в США. Во время поездки он посетил несколько университетов, сдал экзамен GSAT и решил учиться в Массачусетском технологическом институте для получения степени магистра, а затем и доктора философии. После получения степени доктора философии в 1970 году Хорн вернулся в Южную Африку и некоторое время преподавал в Университете Витватерсранда. Позже он вернулся в Соединенные Штаты и начал преподавать в Массачусетском технологическом институте. [4]
В 1970 году он начал преподавать в Массачусетском технологическом институте и продолжал преподавать там в течение следующих 4 десятилетий, став доцентом в 1976 году и профессором в 1984 году. В 1983 году он был назначен заместителем редактора журнала Computer Vision and Image Understanding. [5] Он также входит в редакционную коллегию International Journal of Computer Vision. [6]
Хорн сыграл важную роль в преобразовании в масштабируемый формат с хинтами (Adobe Type 1) шрифтов Computer Modern Дональда Кнута , шрифтов Американского математического общества (AMS), шрифтов LaTeX , шрифтов MathTime и MathTime Plus Майкла Спивака , а также шрифтов Lucida Bright , Lucida Bright Expert и Lucida New Math Чарльза Бигелоу и Криса Холмса , которые все использовались в математическом наборе. [7] [8]
Большая часть исследований Хорна была сосредоточена на машинном зрении, в частности, на так называемом «физическом» машинном зрении, начиная с истоков этой области в 1960-х годах. Его диссертация под названием « Форма из затенения: метод получения формы гладкого непрозрачного объекта из одного вида» была одной из его первых работ в этой области. [9] Большая часть его работ в 1970-х и 1980-х годах была сосредоточена в этой области на темах оптического потока , фотометрического стерео , а также замкнутых решениях задач ориентации фотограмметрии . [10]
В 1990-х годах исследовательский интерес Хорна начал включать вычислительную визуализацию, которая представляет собой создание изображения на основе сырых измерений, которые напрямую не связаны с локальными значениями яркости или плотности, но, тем не менее, фиксируют некоторую информацию о пространственном распределении вещества. Некоторые из его ранних работ в области компьютерной томографии (КТ) привели к методам реконструкции из веерных сканирований, [11] [12] которые не поддаются широко известной теореме о срезах Фурье, используемой для параллельных сканирований пучка. Со временем его исследования в этой области переместились в сторону структурированной микроскопии освещения (SIM) и рентгеновской визуализации высокого разрешения, включая фазовую реконструкцию. [13]
В 2013 году на конференции IEEE по интеллектуальным транспортным системам [14] Хорн представил алгоритм для уменьшения проблемы фантомных пробок. Он и его команда изучали заторы на дорогах и предположили, что избегание движения впритык может уменьшить пробки. Их исследование предположило, что поддержание одинакового расстояния от автомобиля спереди и сзади может уменьшить заторы и сократить время в пути. Они назвали свой метод двусторонним контролем. Исследование было позже опубликовано в IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. [15] Команда разработала алгоритм, который точно определяет, с какой скоростью должен двигаться автомобиль, чтобы избежать заторов. Хорн предположил, что их алгоритм может быть использован для улучшения систем круиз-контроля на автомобилях. [16] Их более позднее исследование финансировалось Toyota. [17] В этой области Хорн также работает над повышением безопасности транспортных средств и комфорта пассажиров, используя обратное время контакта (TTC) для управления. [18]
В конце 2010-х годов исследования Хорна также начали включать тему определения местоположения в помещении с помощью точного измерения времени прохождения электромагнитных волн в обоих направлениях на частотах Wi-Fi в качестве возможного источника пошаговой навигации для людей с нарушениями зрения. [19]
Первая книга Хорна LISP, написанная в соавторстве с Патриком Уинстоном, была опубликована в 1981 году. Это был учебник, написанный для студентов, не имевших предварительного опыта работы с компьютерным языком LISP. Книга была разделена на две части: одна касалась теории языка, а вторая давала примеры практического использования в области искусственного интеллекта. [20] Вторая версия книги была опубликована в 1984 году, а третья — в 1989 году.
Вторая книга Хорна, Robot Vision, была опубликована в 1986 году. Книга стала результатом одного из его курсов в Массачусетском технологическом институте и охватывала последние исследования в области обработки изображений, машинного зрения и распознавания образов. [21]
Хорн совместно с Майклом Дж. Бруксом редактировал книгу 1989 года « Форма из затенения» , в которой объяснялось, как трехмерный объект может быть восстановлен из затенения в двухмерном изображении объекта. Книга была одной из первых в своей области, которая предоставила всесторонний обзор формы из затенения. [22]
