ベルトルト KP ホーン

ベルトルト・クラウス・パウル・ホーン（1943年12月8日生まれ）は、人工知能とコンピュータビジョンの分野で研究するアメリカの科学者である。マサチューセッツ工科大学（MIT）の電気工学およびコンピュータサイエンスの教授であり、 MITのコンピュータサイエンスおよび人工知能研究所（CSAIL）の主任研究員でもある。 ^[1]

ホーン氏は 2 冊の本と 300 本以上の論文の著者です。彼の研究は、マシン ビジョン、計算イメージング、交通流の不安定性の抑制、屋内ナビゲーションに重点を置いています。

ホーン氏は、画像強度から3次元形状を復元するなど、コンピュータビジョンへの貢献により、2002年に米国工学アカデミーの会員に選出されました。 ^[2]彼は2009年にIEEEからアズリエル・ローゼンフェルド賞を受賞しました。 ^[3]

ホーンはドイツ占領下のチェコスロバキア（現在はチェコ共和国）のテプリツェで生まれた。第二次世界大戦後、家族はドイツから南アフリカに移住し、ホーンはそこで育った。 1961年にウィットウォータースランド大学に入学し、電気工学の理学士号を取得した。1965年に学士号を取得した後、ホーンは同大学で数値解析を教えた。この間、南アフリカ海軍のコンサルタントとして港湾の潮汐予測を手伝った。^[4]

教授の一人であるデレク・S・ヘンダーソンは、ウィットウォーターズランド大学に最初のコンピュータを導入するのに大きく貢献したが、当時、より強力なコンピュータを大学に導入することに取り組んでいた。プロセスを容易にし、必要なソフトウェアと機器を手配するために、ヘンダーソンはホーンに米国への渡航を依頼した。渡航中、ホーンはいくつかの大学を訪問し、GSAT試験を受け、MITで修士号、後に博士号を取得することを決意した。1970年に博士号を取得した後、ホーンは南アフリカに戻り、ウィットウォーターズランド大学で短期間教鞭を執った。その後、米国に戻り、MITで教鞭を執り始めた。^[4]

1970年にMITで教鞭をとり、その後40年間教鞭をとり、1976年に准教授、1984年に教授となった。1983年にはComputer Vision and Image Understanding誌の副編集長に任命された。^[5]また、International Journal of Computer Vision誌の編集委員も務めている。^[6]

ホーンは、ドナルド・クヌースのComputer Modernフォント、アメリカ数学会（AMS）フォント、LaTeXフォント、マイケル・スピヴァックのMathTimeとMathTime Plus、チャールズ・ビゲローとクリス・ホームズのLucida Bright 、Lucida Bright Expert、Lucida New Mathフォントなど、数学の組版で使用されるフォントを、スケーラブルでヒント付きのアウトライン形式（Adobe Type 1）に変換することに尽力しました。^{[7] [8]}

ホーンの研究のほとんどは、マシンビジョン、特にいわゆる「物理ベース」マシンビジョンに焦点を当てており、1960年代にこの分野が始まった頃から続いています。彼の論文「シェープ・フロム・シェーディング：1つのビューから滑らかな不透明物体の形状を取得する方法」は、この分野での彼の最初の研究の1つでした。^{[9] 1970年代と1980年代の彼の研究の多くは、この分野で、}オプティカルフロー、フォトメトリックステレオ、および写真測量の方向問題の閉形式解に焦点を当てています。^[10]

1990年代、ホーンの研究対象は計算画像化にまで広がり始めた。これは、局所的な明るさや密度の値とは直接関係のない生の測定値に基づいて画像を作成するものであるが、それでも物質の空間分布に関する情報を捉えることができる。彼の初期のコンピュータ断層撮影（CT）研究の一部は、ファンビームスキャンからの再構成法につながったが、^{[11] [12]} これは、平行ビームスキャンに使用される広く知られているフーリエスライス定理には当てはまらない。時が経つにつれ、この分野での彼の研究は、構造化照明顕微鏡（SIM）と位相再構成を含む高解像度X線画像化へと移行していった。^[13]

2013年、ホーンはIEEEインテリジェント交通システム会議^[14]で、幻の交通渋滞の問題を軽減するためのアルゴリズムを発表しました。彼と彼のチームは交通渋滞を研究し、車間距離を詰めすぎないようにすることで渋滞を減らすことができると提案しました。彼らの研究では、車の前と後ろの距離を等しく保つことで渋滞を減らし、通勤時間を短縮できると提案しました。彼らはその方法をバイラテラル制御と名付けました。この研究は後にIEEEインテリジェント交通システム取引で発表されました。^[15]チームは、渋滞を避けるために車両がどのくらいの速度で走行すべきかを正確に指示するアルゴリズムを開発しました。ホーンは、彼らのアルゴリズムを車のクルーズコントロールシステムの改善に使用できると提案しました。^[16]彼らのその後の研究はトヨタによって資金提供されました。^[17]この分野で、ホーンは逆接触時間（TTC）を制御に使用して車両の安全性と乗客の快適性を向上させることにも取り組んでいます。^[18]

2010年代後半には、視覚障害者のためのターンバイターンナビゲーションの可能性のある情報源として、WiFi周波数での電磁波の往復時間の高精度測定による屋内位置特定というテーマもホーン研究に取り入れられ始めました。^[19]

ホーンの最初の著書『LISP』は、パトリック・ウィンストンとの共著で、1981年に出版されました。これは、コンピュータ言語LISPの知識がない学生向けに書かれた教科書でした。この本は2部に分かれており、1部では言語の理論を扱い、2部では人工知能の分野での実際の使用例を示しました。^[20]この本の第2版は1984年に出版され、続いて第3版が1989年に出版されました。

ホーンの2冊目の著書『ロボットビジョン』は1986年に出版された。この本はMITでの彼の講義から生まれたもので、画像処理、マシンビジョン、パターン認識の分野における最新の研究を扱っていた。^[21]

ホーンはマイケル・J・ブルックスと共同で1989年に出版した「Shape from Shading」という本で、2次元画像の陰影から3次元物体を復元する方法を説明した。この本は、この分野では初めて、陰影から形状を復元する包括的なレビューを行った本の一つである。^[22]

• 1989年 - ランク賞基金による実用的な視覚システムにつながる先駆的研究賞^[23]
• 1990年 -アメリカ人工知能学会初代フェロー^[24]
• 2002年 -米国工学アカデミー会員に選出
• 2009年 - IEEEコンピュータ協会によるアズリエル・ローゼンフェルド生涯功労賞

• リスプ（1981）
• ロボットビジョン（1986）
• 陰影から形を作る（1989）

• BKPホーン「画像の強度の理解」人工知能8（2）、201-231、1977。
• BKP Horn、BG Schunck: 光学フローの決定。人工知能17(1-3)、185–203、1981。
• BKP Horn: 丘陵陰影と反射率マップ。IEEE 69 (1) 論文集、14–47、1981 年。
• K Ikeuchi, BKP Horn: 陰影と遮蔽境界からの数値形状。人工知能17(1-3), 141–184, 1981。
• AR Bruss、BKP Horn: パッシブナビゲーション。コンピュータビジョン、グラフィックス、画像処理 21 (1)、3-20、1983。
• BKP Horn: 拡張ガウス画像。IEEE 72 (12) 論文集、1671–1686、1984 年。
• BKP Horn: 単位四元数を用いた絶対方向の閉形式解。JOSA A 4 (4)、629–642、1987。
• BKP Horn、HM Hilden、S Negahdaripour: 正規直交行列を用いた絶対方向の閉形式解。JOSA A 5 (7)、1127–1135、1988。

• MIT ウェブサイトの Berthold KP Horn のページ