АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Хуан, Томас

То́мас Ши-Та́о Хуа́н (26 июня 1936, Шанхай, Китайская Республика[1] — 25 апреля 2020, Форт-Уэйн, Индиана, США) — американский учёный в области информатики и инженер-электрик китайского происхождения. Был исследователем и почётным профессором Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC). Хуан был одним из ведущих специалистов в области компьютерного зрения, распознавания образов и человеко-компьютерного взаимодействия.

Общие сведения
Томас Хуан
кит. 黃煦濤
Имя при рождении Томас Ши-Тао Хуан
Дата рождения 26 июня 1936(1936-06-26)
Место рождения
Дата смерти 25 апреля 2020(2020-04-25) (83 года)
Место смерти
Страна
Образование
Род деятельности Информатика
Награды и премии

Биография

Хуан родился 26 июня 1936 года в Шанхае, Китайская Республика[4]. В 1949 году его семья переехала на Тайвань во время Великого отступления. Хуан изучал электронику в Национальном университете Тайваня и получил степень бакалавра в 1956 году[5].

Хуан отправился в США для обучения в Массачусетском технологическом институте (MIT). В MIT он сначала работал с Питером Элиасом, который интересовался теорией информации и кодированием изображений, а затем с Уильямом Ф. Шрайбером. В то время сканирующее оборудование не было коммерчески доступным, поэтому было необходимо создать сканер для оцифровки и воспроизведения изображений. Компьютерные программы были написаны на языке ассемблера с использованием прототипа компьютера TX-0 Лаборатории Линкольна. Описания оцифрованных изображений хранились на бумажной ленте с перфорированными отверстиями[5]. Хуан работал под руководством Шрайбера над своей магистерской диссертацией Picture statistics and linearly interpolative coding (1960)[6] и докторской диссертацией Pictorial noise (1963)[7]. Его магистерская работа была посвящена алгоритмам кодирования изображений с использованием адаптивных методов интерполяции с чувствительностью к краям. Его докторская диссертация включала работу над субъективными эффектами графического шума в спектре[5].

Карьера

Хуан принял должность на факультете электротехники в MIT и оставался там с 1963 по 1973 год[5]. В 1973 году он принял должность профессора электротехники и директора Лаборатории обработки информации и сигналов в Университете Пердью, где оставался до 1980 года[5].

В 1980 году Хуан принял кафедру электротехники в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне (UIUC)[5]. 15 апреля 1996 года Хуан стал первым выдающимся профессором электротехники и вычислительной техники имени Уильяма Л. Эверитта в UIUC. Он был связан с Координированной научной лабораторией (CSL) и занимал должность руководителя группы формирования и обработки изображений Института передовых наук и технологий Бекмана, а также сопредседателя исследовательского направления Института Бекмана по интеллектуальному взаимодействию человека и компьютера. В 2012 году он был назначен заведующим кафедрой Сванлунда, что является высшим званием в UIUC[8]. Хуан ушёл с преподавательской работы в декабре 2014 года, но продолжал активно заниматься исследованиями[9].

Хуан был одним из редакторов-основателей журнала International Journal of Computer Vision, Graphics and Image Processing и серии Springer Series in Information Sciences издательства Springer-Verlag. Он помогал в организации первого Международного симпозиума по кодированию изображений (1969), первого Международного семинара по кодированию видео с очень низким битрейтом (1993) и первой Международной конференции по автоматическому распознаванию лиц и жестов (1995), которые стали регулярными мероприятиями.

Исследования

Исследования Хуана были сосредоточены на разработке общих концепций, методологий, теорий и алгоритмов, которые имеют широкое применение в мультимодальной и мультимедийной обработке сигналов[5]. Ещё в MIT он разработал первую алгебраическую процедуру для проверки условий стабильности двумерных фильтров, основанную на двойном билинейном преобразовании и методе Анселла. Он также публиковал работы по цифровой голографии. В Пердью он работал над нелинейными фильтрами, в частности медианными фильтрами, которые стали стандартным методом удаления шума на изображениях.

Некоторые из его ранних работ были посвящены сжатию изображений, а позже распространились на области улучшения, восстановления и анализа. Он разработал подходы к сжатию бинарных документов, которые использовали двумерную отсканированную информацию, анализируя изменения от одной строки сканирования к другой и обнаруживая точки перехода, в которых последующая строка отличается. Статистические прогнозы и экспериментальные результаты производительности модели хорошо согласовывались[5]. В 1969 году Хуан и Грант Андерсон были одной из первых команд, предложивших метод блочного трансформационного кодирования, основываясь на работе Дж. Дж. Й. Хуана и Питера М. Шультхайсса[10].

В 1984 году Цай и Хуан первыми представили многокадровый метод в частотной области, который связывал дискретное преобразование Фурье наблюдаемых спутниковых изображений низкого разрешения на этапе получения с непрерывным преобразованием Фурье изображения высокого разрешения, используя обратное преобразование Фурье для получения окончательного изображения с повышенным разрешением[11][12]. Хуан также работал над вейвлет-методами кодирования и фрактальным кодированием. Вейвлет-кодирование особенно важно для поиска изображений по содержанию в мультимедийных базах данных, содержащих изображения, видео, аудио и текст. Оно позволяет выполнять поиск по меньшим закодированным изображениям, а не по полноразмерным извлечённым изображениям[5]. Другие важные области исследований включают использование обратной связи по релевантности для адаптации систем баз данных к намерениям пользователя (при просмотре или поиске), а также создание оглавлений и семантических индексов для видео с использованием мультимедийной информации (последовательность изображений, аудио и скрытые субтитры, если они доступны).

В области 3D-моделирования Хуан работал над идентификацией трёхмерного движения и структуры твёрдых объектов по нескольким изображениям, на которых можно идентифицировать соответствующие признаки. Эта работа была важна для сжатия телевизионных изображений, для разработки стандартов изображений и для исследований в области человеческого и компьютерного зрения[5]. Хуан также работал над 3D-моделированием, анализом и синтезом изображений человеческого лица, рук и тела. Первоначальной мотивацией этого исследования была поддержка низкобитрейтного 3D-модельного кодирования видео для видеотелефонов и телеконференций. Идея заключалась в том, что если 3D-модель пользователя может быть передана и реконструирована на принимающей стороне, то будет достаточно извлечь и отправить информацию о движении для управления 3D-моделью и регенерации видеопоследовательности. Инструменты, разработанные для этого типа сценариев, применимы и ко многим другим проблемам, включая конференции в виртуальном пространстве с аватарами и электронные игры.

Хуан считал обработку изображений и речи фундаментально схожими[5] и работал с распознаванием речи и обработкой звука так же, как и с изображениями. Хуан, Марк Хасегава-Джонсон и их студенты создали базу данных речи, записанной в автомобилях, которая может использоваться в качестве бенчмарка для тестирования алгоритмов аудиовизуального распознавания речи[13]. Они также разработали методы обнаружения аудиоэлементов, которые могут привлечь внимание человека, и используют их, чтобы позволить людям более эффективно просматривать большие объёмы аудиозаписей для поиска важной информации[14].

Хуан проделал важную работу в области мультимодального человеко-компьютерного взаимодействия и дизайна интерфейсов. Он был одним из первых исследователей, объединивших аудио- и видеометоды для идентификации аффективных состояний человека[15]. Более поздние работы Хуана и других исследователей направлены на разработку серии алгоритмов для оптимального извлечения информации из мультимодальности[16], проверяя большие объёмы данных из нескольких источников и оптимизируя типы и объёмы данных, которые сжимаются и передаются. Такие исследования оппортунистического зондирования имеют применение как в военных, так и в гражданских целях[16][17].

Хуан также надеялся разработать более естественные и эффективные способы взаимодействия человека с компьютером или виртуальной средой с помощью речи и жестов[5]. Исследовательские проекты включают визуальное отслеживание рук и распознавание жестов; использование визуального чтения по губам для повышения точности распознавания аудиоречи; и интеграцию распознавания речи и визуального анализа жестов при управлении дисплеями в виртуальных средах.

Он также работал над аудиовизуальным распознаванием пола, возрастной группы и эмоций. Его работа в области определения пола и эмоций привлекла внимание СМИ, когда его программное обеспечение было использовано для изучения Моны Лизы, придя к выводу, что портрет принадлежит женщине (а не, как предполагали некоторые, основан на самом да Винчи) и что её загадочная улыбка скорее счастливая, чем грустная[18].

В 2015 году Хуан работал с Энн Виллемсен-Данлап в междисциплинарном проекте по разработке 3D-аватара, сгенерированного компьютером, способного демонстрировать соответствующие эмоции, для использования в онлайн-передаче медицинской информации пациентам[19].

Он также исследовал использование высокопроизводительных вычислений и больших данных для разработки лучших методов глубокого обучения[9]. Одной из изучаемых задач является распознавание лиц. В другом проекте его команда работает с астрономом Робертом Бруннером над обучением нейронной сети прямого распространения для идентификации изображений галактик.

Публикации

К 2010 году Хуан опубликовал более 21 книги и был автором более 600 статей[20].

  • Qi, G. J., Aggarwal, C., Tian, Q., Ji, H., Huang, T. S. (2012), "Exploring Context and Content Links in Social Media: A Latent Space Method", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp. 850–862.
  • Jaimes, A., Gatica-Perez, D., Sebe, N., Huang, T.S. (2007), "Human-centered Computing: Toward a Human Revolution", IEEE Computer, 40(5), pp. 30–34.
  • Cohen, I., Cozman, F., Sebe, N., Cirelo, M., Huang, T.S. (2004), "Semi-supervised Learning of Classifiers: Theory, Algorithms and Their Applications to Human-Computer Interaction", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 26(12), pp. 1553–1567.
  • Pan, H., Levinson, S.E., Huang, T.S., and Liang, Z.P. (2004), “A Fused HMM Model with Application to Bimodal Speech Processing,” IEEE Transactions On Signal Processing, 52/3, pp. 573– 581.
  • Zhou, X.S. and Huang, T.S. (2003), "Relevance Feedback in Image Retrieval: A Comprehensive Review," ACM Multimedia Systems Journal, pp. 536–544.
  • Bruckstein, A.M., Holt, R.J., Huang, T.S., and Netravali, A.N. (2000), "New Devices for 3D Pose Estimation: Mantis Eyes, Agam Paintings, Sundials, and Other Space Fiducials," International Journal of Computer Vision, pp. 131–139.
  • Image Retrieval: Current Techniques, Promising Directions, and Open Issues // Journal of Visual Communication and Image Representation. — 1999. — Т. 10. — С. 39–62. — doi:10.1006/jvci.1999.0413. – Эта статья получила награду «Самая цитируемая статья десятилетия» от Journal of Visual Communication and Image Representation, 2010[20].
  • Lew, M.S., Wong, K., and Huang, T.S. (1994), "Learning and Feature Selection in Stereo Matching," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp. 869–881.
  • Arun, K., Huang, T.S., and Blostein, S.D. (1987), "Least-Squares Fitting of Two 3-D Point Sets, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp. 698–700.
  • R. Y. Tsai and T.S. Huang, (1984) "Uniqueness and estimation of three-dimensional motion parameters of rigid objects with curved surfaces" IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp. 13–27.

Личная жизнь

Хуан был женат на Маргарет, которая умерла на три месяца раньше него. Они поженились в 1959 году[21].

Хуан мирно скончался в Индиане 25 апреля 2020 года в возрасте 83 лет[22].

У пары было четверо детей: Кэролайн, Грег, Том и Марджори[21].

Награды и звания

За свою карьеру Хуан получил множество наград и званий, в том числе[23]:

Членство

Награды

  • Премия Азриэля Розенфельда, 2011
  • HP Innovation Research Award, 2009[27]
  • Picture Coding Symposium: Pioneering Research in Picture Coding Award, 2006
  • IS&T and SPIE Imaging Scientist of the Year Award, 2006
  • Okawa Prize for Information and Telecommunications Technology, 2005[28]
  • Tau Beta Pi Daniel C. Drucker Eminent Faculty Award, 2005.
  • Pan Wen-Yuan Outstanding Research Award, Pan Wen-Yuan Foundation, 2002
  • Премия Кин-Сун Фу, Международная ассоциация распознавания образов (IAPR), 2002[29]
  • Information Science Award, Association of Intelligent Machinery, 2002
  • Медаль Джека Килби, 2001 (совместно с Аруном Н. Нетравали)[30][31]
  • IEEE Achievement Award for Contributions to Motion Analysis, 2000
  • IEEE Third Millennium Medal, 2000
  • Society Award, IEEE Signal Processing Society, 1991
  • IEEE ASSP Society Technical Achievement Award, 1988
  • A. V. Humboldt U.S. Senior Scientist Award, 1976–77
  • Стипендия Гуггенхайма, 1971–72

Именные награды

Хуан руководил более чем 100 аспирантами. В 2012 году в ответ на призывы бывших студентов Джеймса Дж. Куча и Чан Вэнь Чена был создан Фонд Томаса и Маргарет Хуан для исследований аспирантов, чтобы отметить вклад Хуана и его жены как наставников и преподавателей, а также его вклад как исследователя. Фонд будет предоставлять стипендии для поддержки студентов в области интеллектуального взаимодействия человека и компьютера в Институте Бекмана[32][33].

Примечания

  1. ↑ 1 2 выгрузка данных Freebase — Google.
  2. ↑ Mathematics Genealogy Project (англ.) — 1997.
  3. ↑ IEEE Xplore
  4. ↑ Reports of the President and of the Treasurer. — John Simon Guggenheim Memorial Foundation, 1971. — С. 56.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Goldstein, Andrew THOMAS HUANG: An Interview Conducted by Andrew Goldstein (Interview #331 for the Center for the History of Electrical Engineering). Center for the History of Electrical Engineering. Hoboken, NJ: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (20 марта 1997). Дата обращения: 24 июня 2026.
  6. ↑ Picture Statistics and Linearly Interpolative Coding. — Cambridge, Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology, Department of Electrical Engineering, 1960.
  7. ↑ Pictorial noise. — Cambridge, Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology, Department of Electrical Engineering, 1963.
  8. ↑ Chair: Swanlund Chair. ECE Illinois. Дата обращения: 24 июня 2026.
  9. ↑ 1 2 Loui, Huang, and Polychronopoulos retire from teaching at ECE Illinois, ECE Illinois (December 5, 2014). Дата обращения: 24 июня 2026.
  10. ↑ Signal Processing: The Emergence of a Discipline, 1948-1998. — Piscataway, NJ: IEEE Press, 1998. — С. 55–87. Архивировано 25 июля 2015 года.
  11. ↑ Advances in Computer Vision and Image Processing. — JAI Press Inc., 1984. — С. 317–339.
  12. ↑ Advanced Image and Video Resolution Enhancement Techniques, Quang H. Luong
  13. ↑ AVICAR: audio-visual speech corpus in a car environment. — INTERSPEECH: ISCA, 2004.
  14. ↑ Studies determine what sounds draw attention, how to pinpoint them, ECE Illinois. Дата обращения: 24 июня 2026.
  15. ↑ Proceedings of ATR Workshop on Virtual Communication Environments. — 1998.
  16. ↑ 1 2 ECE faculty receive a $1.5 million Department of Defense grant to study opportunistic sensing, ECE Illinois (December 14, 2009). Дата обращения: 24 июня 2026.
  17. ↑ Math vs. wild: Researchers use computer vision to identify wildlife, ECE Illinois (August 8, 2011). Дата обращения: 24 июня 2026.
  18. ↑ Beckman Institute at the University of Illinois. Annual Report 2005-06. — University of Illinois at Urbana-Champaign, 2005. — С. 18–19.
  19. ↑ Jump ARCHES funds Huang's 3-D avatar project. CSL: Coordinated Science Lab, ECE Illinois (24 февраля 2015). Дата обращения: 24 июня 2026.
  20. ↑ 1 2 Huang Wins Most Cited Paper of the Decade Award. Beckman Institute (30 июня 2010). Дата обращения: 24 июня 2026.
  21. ↑ 1 2 "I lost both my parents in the COVID-19 era. How do I reopen my own life?" - Boston Globe, May 14, 2020
  22. ↑ Communications, Grainger Engineering Office of Marketing and Remembering Thomas Huang, Maybelle Leland Swanlund Endowed Chair Emeritus in Electrical and Computer Engineering (англ.). ece.illinois.edu. Дата обращения: 24 июня 2026.
  23. ↑ Thomas S. Huang. ECE Illinois, Department of Electrical and Computer Engineering. Дата обращения: 28 мая 2010. Архивировано 6 октября 2011 года.
  24. ↑ Thomas S. Huang, Academia Sinica. Дата обращения: 24 июня 2026.
  25. ↑ National Academy of Engineering Elects 74 Members and Eight Foreign Associates, National Academy of Engineering News (February 16, 2001). Дата обращения: 24 июня 2026.
  26. ↑ Dr. Thomas S. Huang. National Academy of Engineering. Дата обращения: 24 июня 2026.
  27. ↑ Gudeman, Kim Three CSL researchers win HP Labs Innovation Research Awards. CSL: Coordinated Science Laboratory (16 июня 2009). Дата обращения: 24 июня 2026.
  28. ↑ The Okawa Prize. The Okawa Foundation for Information and Telecommunications. Дата обращения: 24 июня 2026.
  29. ↑ IAPR Awards: The King-Sun Fu Prize. International Association for Pattern Recognition (IAPR). Дата обращения: 24 июня 2026.
  30. ↑ IEEE Jack S. Kilby Signal Processing Medal Recipients. IEEE. Дата обращения: 24 июня 2026. Архивировано 19 июня 2010 года.
  31. ↑ IEEE Jack S. Kilby Signal Processing Medal Recipients – 2001 – Thomas S. Huang and Arun N. Netravali. IEEE. Дата обращения: 27 февраля 2011. Архивировано 8 апреля 2010 года.
  32. ↑ McGaughey, Steve Huang Fund and Challenge are Tributes to a Beckman Original. Beckman Institute (8 января 2012). Дата обращения: 24 июня 2026.
  33. ↑ Thomas and Margaret Huang Fund for Graduate Research. Beckman Institute. Дата обращения: 24 июня 2026.

Дополнительно по теме

Категории