Некалькі дзён таму завяршыўся конкурс "Адысея", у якім інжынерныя каманды шукалі самую лепшую тэхналогію для пошуку зніклых у лесе людзей. Улетку я расказваў пра , а ўчора выклаў .
Арганізатары паставілі каласальна складаную задачу - знайсці двух чалавек на тэрыторыі ў 314 км2 за 10 гадзін. Ідэі былі розныя, але (спойлер) не справіўся ніхто. Адным з тэхнічных экспертаў конкурсу выступіў Мікіта Каліноўскі. Я абмеркаваў з ім удзельнікаў, іх рашэнні, а таксама распытаў, якія яшчэ ідэі запомніліся на працягу ўсіх этапаў конкурсу.
Калі вы ўжо прачыталі рэпартаж аб фінале, некаторыя рэплікі сустрэнуцца вам і тут. Гэта проста поўнае інтэрв'ю з мінімальным рэдагаваннем.
Калі ж вы не чыталі яшчэ не адзін артыкул з гэтага цыклу, я коратка перакажу кантэкст.
У папярэдніх серыяхФонд АФК "Сістэма" запусціў конкурс "Адысея", каб знайсці спосабы ўкараніць сучасныя тэхналогіі ў пошук людзей, якія згубіліся ў дзікай прыродзе без сродкаў сувязі. Са 130 каманд у фінал выйшлі чатыры каманды - толькі яны змаглі знайсці людзей у лесе плошчай 4 км2 два разы запар.
Каманда "Знаходка", заснаваная ветэранамі Службы выратавання Якуціі. Гэта пошукавікі з велізарным досведам у рэальных лясных умовах, але мабыць найменш прасунутая ў плане тэхналогій каманда. Іх рашэнне – вялікі гукавы маяк, які з дапамогай адмысловай канфігурацыі сігналу выразна чуваць на адлегласці аж да паўтары кіламетраў. Чалавек прыходзіць на гук і адпраўляе з маяка сігнал ратавальнікам. Фішка не столькі ў тэхналогіі, колькі ў тактыцы яе выкарыстання. Інжынеры-пошукавікі выкарыстоўваюць мінімум маякоў, каб ахаваць перыметр пошуку і, паступова яго звужаючы, знайсці чалавека.
Каманда "Вяршыня" - поўная супрацьлегласць "Знаходкі". Інжынеры цалкам належаць на тэхналогіі і ўвогуле не выкарыстоўваюць наземных сіл. Іх рашэнне - беспілотнікі абсталяваныя кастамізаваны цеплавізар, фотакамерамі і гучнагаварыцелямі. Пошук сярод знятых матэрыялаў таксама вядуць алгарытмы, а не людзі. Нягледзячы на скепсіс шматлікіх экспертаў аб бескарыснасці цеплавізараў і нізкім узроўні алгарытмаў, "Вяршыня" некалькі разоў знаходзіла людзей і ў паўфінале, і ў фінале (але не тых, што трэба).
«Стратанаўты» і MMS Rescue – дзве каманды, якія выкарыстоўваюць цэлы комплекс рашэнняў. Гукавыя маякі, аэрастаты для ўстанаўлення сувязі на тэрыторыяй, беспілотнікі з фотаздымкам і трэкеры пошукаў у рэальным часе. Стратанаўты былі лепшымі ў паўфінале, таму што знаходзілі зніклых хутчэй за ўсё.
Гукавыя маякі сталі самым эфектыўным і распаўсюджаным рашэннем, але з іх дапамогай можна знайсці толькі чалавека, які здольны рухацца. У ляжачага чалавека шанцаў амаль няма. Здаецца, што яго лепш за ўсё шукаць цеплавізарам, але цеплавізар нічога не бачыць скрозь кроны, а таксама з цяжкасцю вылучае цеплавыя плямы ад людзей сярод усіх астатніх аб'ектаў у лесе. Фотаздымкі, алгарытмы і нейрасеткі – перспектыўныя тэхналогіі, але пакуль дрэнна сябе паказваюць. Экзатычныя тэхналогіі таксама былі, але ў кожнай з іх было больш абмежаванняў, чым пераваг.
- Чым вы займаецеся па-за конкурсам?
- Група кампаній INTEC, горад Томск. Асноўная сфера - гэта прамысловы дызайн, распрацоўка электронікі і праграмнага забеспячэння, у тым ліку убудаванага. У нас ёсць сваё невялікае доследную і дробнасерыйную вытворчасць, мы дапамагаем давесці прадукт ад ідэі да масавай вытворчасці. Адзін з нашых найбольш вядомых праектаў гэта праект "NIMB", які мы распрацоўвалі з 2015 года. У 2018 годзе мы з гэтым праектам атрымалі прэмію "Red Dot Design Award". Гэта адна з найбольш прэстыжных прэмій у свеце прамысловага дызайну.
- Што гэтая штука робіць?
- Гэта кольца бяспекі, трывожная кнопка, якую націскае карыстач, пры наступе трывожнай падзеі. Выглядае як звычайнае кольца на палец. На яго ніжняй частцы размешчана кнопка, усярэдзіне Bluetooth-модуль для сувязі са смартфонам, мікраэлектраматор для тактыльнай індыкацыі, акумулятар, трохкаляровы святлодыёд. У базе ляжыць камбінаваная гнутка-жорсткая плата. Асноўная частка корпуса металічная, крышка пластмасавая. Гэта дастаткова вядомы праект. У 2017-м годзе яны сабралі каля 350 тыс. долараў на Кікстартэры.
- Як вам тут? Каманды апраўдваюць чаканні?
- У адных камандах людзі валодаюць вялікім вопытам пошуку, не раз бывалі ў лесе, не раз праводзілі такія мерапрыемствы. Яны добра разумеюць, як знайсці чалавека ў рэальных умовах, але яны вельмі кепска разумеюць у тэхніцы. У іншых камандах хлопцы вельмі добрае разбіраюцца ў тэхніцы, але зусім не ўяўляюць, як перасоўвацца па лесе, у летніх, зімовых, восеньскіх умовах.
- Залатой сярэдзіны няма?
- Пакуль не бачыў ні разу. Агульная думка ўсіх экспертаў такая: калі ўсе каманды аб'яднаць, увагнаць іх у адзіную калабарацыю, прымусіць аб'яднаць рашэнні, узяць самае лепшае з кожнага і рэалізаваць, то атрымаецца вельмі круты комплекс. Яго натуральна трэба дапілаваць, давесці да разумнага прадуктовага стану, прывесці ў канчатковы таварны выгляд. Аднак гэта будзе вельмі крутое рашэнне, якое рэальна можна выкарыстоўваць і якое рэальна будзе ратаваць жыцці людзей.
Але паасобку кожнае з рашэнняў не з'яўляецца эфектыўным у поўнай меры. Дзесьці бракуе любое надвор'е, дзесьці бракуе кругласутачнасьці, хтосьці не шукае людзей без прытомнасці. Заўсёды трэба падыходзіць комплексна і самае галоўнае, заўсёды трэба разумець, што ёсць пэўная тэорыя пошуку людзей і комплекс павінен адпавядаць гэтай тэорыі.
Цяпер рашэнні сыраватыя. Тут можна ўбачыць два класы праектаў: першы — вельмі простыя і вельмі надзейныя сістэмы, якія працуюць. Тыя гукавыя сігнальныя маякі, якія прыцягнулі хлопцы з Якуціі, каманда «Знаходка» - унікальны апарат. Відаць, што яго рабілі людзі з вялікім досведам. Тэхнічна ён вельмі просты, гэта звычайны пнеўма-сігнал з модулем LoRaWAN і з разгорнутай на ёй MESH-сеткай.
- Што ў ёй такога унікальнага?
- Яе чуваць за паўтара кіламетра ва ўмовах лесу. У многіх іншых такога эфекту не назіраецца, хаця ўзровень гучнасці прыкладна аднолькавы ва ўсіх. Але правільна падабраная частата і канфігурацыя пнеўма-сігналу даюць такія вынікі. Мною асабіста гук быў зафіксаваны на дыстанцыі прыкладна 1200 метраў, з вельмі добрым разуменнем, што гэта сапраўды гук сігналу і накіраванне на яго. У рэальных умовах гэтая штука працуе выдатна.
- Пры гэтым яна выглядае самай не тэхналагічнай.
- Гэта насамрэч так. Яны зроблены з кавалка ПВХ трубы, пры гэтым найболей простае, надзейнае і вельмі эфектыўнае рашэнне. Але са сваімі абмежаваннямі. Мы не можам узяць і з дапамогай гэтых апаратаў знайсці чалавека, які знаходзіцца без прытомнасці.
- Другі клас праектаў?
- Другі клас - гэта складаныя тэхнічныя рашэнні, якія рэалізуюць розныя спецыфічныя мадэлі пошуку - пошук з дапамогай цеплавізараў, сумяшчэнне цеплавізійнага і трохкаляровага малюнкаў, беспілотнікі і іншае.
Але там усё вельмі сырое. Месцамі выкарыстоўваюцца нейрасеткі. Яны разгорнутыя на персанальных кампутарах, на поплатках nvidia jetson, на саміх лятальных апаратах. Але ўсё гэта яшчэ недавучанае. І як паказала практыка, ужыванне лінейных алгарытмаў у дадзеных умовах спрацавала значна больш эфектыўна, чым нейрасеткі. Гэта значыць вызначэнне чалавека па пляме на малюнку ад цеплавізара, з дапамогай лінейных алгарытмаў, па пляцы і па форме аб'екта, дало значна большы эфект. Нейрасетка ж не знайшла практычна нічога.
- Таму што яе не было на чым вучыць?
- Сцвярджалі што вучылі, але вынікі былі вельмі спрэчныя. Нават не тое, што спрэчныя - іх амаль не было. Нейрасеткі сябе тут не праявілі. Ёсць падазрэнне, што іх альбо вучылі не правільна, альбо вучылі не таму. Калі правільна ўжыць нейрасеткі ў гэтых умовах, то, хутчэй за ўсё, яны дадуць нядрэнны вынік, але трэба разумець усю метадалогію пошуку.
- Кажуць, што нейрасеткі - гэта перспектыўна. Калі іх зрабіць файна, то яны будуць працаваць. Пра цеплавізар жа, наадварот, гавораць, што гэта бескарысна ў любым выпадку.
- Тым не менш, факт быў зафіксаваны. Цеплавізар рэальна шукае людзей. Як і ў выпадку з нейрасецямі, трэба разумець, што мы кажам пра прылады. Калі мы бярэм мікраскоп, то каб разгледзець дробныя аб'екты. Калі мы забіваем цвік, то мікраскопам лепш не карыстацца. З цеплавізарам і нейрасецямі ўсё тое ж самае. Звычайна наладжаны, правільна ўжыты ў патрэбных умовах прылада дае добры вынік. Калі мы ўжываем прыладу не тамака і не так, натуральна што выніку мы не атрымаем.
- Ну а як прымяніць цеплавізар, калі тут кажуць, што нават гнілы пень дае больш цяпла, чым зніклая бабуля?
- Не больш за. Правяралі, глядзелі - не больш. Чалавек мае выразны патэрн. Трэба разумець, што чалавек - гэта вельмі спецыфічны аб'ект. Прычым у розную пару года гэта розныя аб'екты. Калі мы гаворым пра лета, то гэта чалавек у лёгкай маечцы або ў футболцы або ў кашулі, якая свеціцца магутнай плямай на цеплавізары. Калі мы гаворым пра восень, пра зіму, то мы бачым закрытую капюшонам галаву з астаткам цеплавога следу які выбіваецца з-пад каптура ці з-пад шапкі, якія свецяцца рукі - усё астатняе ўтоена адзеннем.
Таму чалавека відаць у цеплавізар, адназначна відаць, я сам гэта на свае вочы бачыў. Іншая справа што сапраўды гэтак жа добра відаць кабаноў, ласёў, мядзведзяў, і трэба вельмі выразна фільтраваць, што мы ўсё ж такі назіраем. Адным цеплавізарам сапраўды не абыдзешся, нельга проста ўзяць, паказаць на цеплавізар і сказаць, што ён вырашыць усе нашы праблемы. Не, мусіць быць комплекс. Комплекс павінен уключаць у сябе трохкаляровую камеру, якая дае поўнакаляровы малюнак або манахром з падсветкай святлодыёдамі. Ён павінен быць з нечым яшчэ дадатковым, таму што сам цеплавізар дае проста плямы.
- З тых каманд, што цяпер у фінале, хто страмчэй за ўсё?
- Любімчыкаў няма, сумленна. У кожнага магу кінуць самавітую цэглу. Скажам так, мне вельмі спадабалася рашэнне першай каманды "Вяршыня". Якраз у іх быў цеплавізар плюс трохкаляровая камера. Спадабалася менавіта ідэалогія. Хлопцы шукаюць тэхнічнымі сродкамі не прыцягваючы наземныя сілы, у іх увогуле не было мабільных экіпажаў, яны шукалі толькі беспілотнікамі, пры гэтым яны знайшлі людзей. Не буду казаць, знайшлі яны таго, каго трэба, ці не, але людзей яны знаходзілі і знаходзілі жывёл. Калі супаставіць па каардынатах аб'ект на цеплавізары і аб'ект на трохкаляровай камеры, то мы зможам ідэнтыфікаваць аб'ект і вызначыць ці чалавек там.
У мяне ёсць пытанні па рэалізацыі, сінхранізацыя цеплавізара і камеры была зроблена нядбайна, яе там увогуле практычна не было. У ідэале ў сістэме павінна быць стэрэапара, адна манахромная камера, адна трохкаляровая і цеплавізар, і яны ўсё працуюць у адзінай сістэме часу. Тут гэтага не было. Фотаапарат працаваў у асобнай сістэме, цеплавізар - у асобнай, і ў іх узнікалі з-за гэтага артэфакты. Будзь хуткасць беспілотніка крыху вышэй, гэта дало б ужо вельмі моцныя скажэнні.
- Яны лёталі на коптары ці быў самалёт?
- Коптэра тут не было ні ў кога. Дакладней коптары запускаліся ў адной з каманд, але гэта была чыста тэхнічная функцыя для забеспячэння сувязі ў раёне пошуку. На іх вешаўся лораўскі рэтранслятар, і ён забяспечваў сувязь у радыусе 5-ці кіламетраў.
У выніку ўсе пошукавыя лятальныя апараты тут самалётнага тыпу. Гэта цягне за сабой свае праблемы, бо ўзляцець і пасадзіць не проста. Напрыклад учора ўмовы надвор'я не далі камандзе «Знаходка» запусціць свой беспілотнік. Але я б сказаў так - беспілотнік, які складаўся ў іх на ўзбраенні, ім бы не дапамог у тым выглядзе, у якім ён сканфігураваны цяпер.
- У паўфінале яны хацелі выкарыстоўваць беспілотнік толькі для рэтрансляцыі.
- Беспілотнік у «Знаходкі» быў зроблены для фота-відэаздымкі і абвесткі. Там стаіць сігнальны апавяшчальнік, цеплавізійная камера і каляровая камера. Прынамсі гэта тое, што я ад іх чуў. Яны яго нават не распакоўвалі ўчора. Як прывезлі, так і стаяў запакаваны. Але нават калі б яны яго дасталі, хутчэй за ўсё не скарысталіся б ім. У іх зусім іншая тактыка - яны шукалі нагамі.
Сёння хлопцы хочуць засеяць лес маякамі і знайсці чалавека з дапамогай іх. Гэтае рашэнне мне падабаецца менш за ўсё. У мяне ёсць вялікія сумневы, што яны потым іх збяруць тыя 350 маякоў, якія сюды прыцягнулі. Дакладней як, мы іх прымусім сабраць, але не факт, што яны збяруць усё. Больш за ўсё мне спадабалася рашэнне першай каманды, таму што яно мяркуе поўную адмову ад наземных сіл.
- Толькі з-за гэтага? Бо калі рэальна ўзяць колькасцю такі вялікі пляц, можа быць спрацуе.
- Яно хутчэй за ўсё спрацуе, але ні канфігурацыя скідання, ні канфігурацыя саміх маякоў мне не спадабалася.
- Засталася цэгла для Стратанаўтаў.
- У Стратанаўтаў класнае рашэнне. Калі б яны яго зрабілі так, як хацелі зрабіць, у іх бы ўсё атрымалася. Але ў іх таксама ўзніклі праблемы з лятаючымі апаратамі.
У іх зроблена сістэма забеспячэння груп пошуку. Асноўны ўпор зроблены на мабільныя наземныя сілы. Ім выдаюцца маякі, забяспечваецца сувязь з групамі і сувязь з наземнымі маякамі для разгортвання груп пошуку ў патрэбных кропках і ў патрэбных напрамках. У іх ёсць аэрастаты з рэтранслятарамі, якія забяспечваюць сувязь над раёнам. У іх ёсць наземныя стацыянарныя маякі, але іх вельмі мала, і яны самі прызнаюцца, што зрабілі іх у апошні момант, і ў іх гэта не з'яўляецца асноўнай тактычнай адзінкай - яны іх зрабілі дзеля спробы. Іх дастаткова мала і яны асаблівага ўкладу ў тактыку не ўнеслі.
Асноўная тактыка была ў тым, што ў кожнага пошукавіка ў групе ёсць свой персанальны трэкер, які аб'яднаны ў адзіную інфармацыйную сетку разам са штабам. Яны добра бачаць, хто ў якім месцы знаходзіцца. Ідзе прачэсванне ў рэальным часе, карэкціруецца напрамак.
- Усё выглядае так, што рэальна хочацца злучыць у адно.
- Так, абсалютна так. Мы з Рыгорам Сяргеевым хадзілі, ён глядзіць і кажа - "Блін, якая крутая штука, мне б яе", прыходзім да іншых - "Блін, якая крутая штука, мне б вось яе", прыходзім да трэціх - "Блін, якая крутая штука , я б там-то і там-то знайшоў чалавека».
Паасобку яны сектаральна з'яўляюцца нядрэннымі рашэннямі для тых ці іншых умоў. Калі іх аб'яднаць, тады атрымліваецца вельмі нядрэнны комплекс, у якога ёсць адзінае поле сувязі, ёсць разгортванне сістэмы на вялікую далёкасць з дапамогай аэрастатаў, ёсць сістэма трэкінгу і кіраванні наземнымі сіламі ў рэальным часе, ёсць маякі, якія б'юць на досыць вялікую далёкасць і могуць пры правільным выкарыстанні і рассяканні вобласці пошуку на сектары забяспечыць сігналізацыю чалавеку, каб ён на іх выходзіў, і далей ужо ўсё ператвараецца ў справу тэхнікі. Ёсць лётнае надвор'е - адны сілы выкарыстоўваюцца, няма лётнага надвор'я - іншыя, ноч - трэція.
- Але гэта ж усё катастрафічна дорага.
- Нешта дорага, нешта не.
- Напрыклад, адзін беспілотнік, які зараз узлятае, стаіць, напэўна, як Боінг.
- Так, кошт у іх дастаткова высокая. Але трэба разумець, што пры правільным выкарыстанні гэта аднаразовая пакупка. Трэба адзін раз купіць, а потым проста вазіць па краіне і прымяняць. Такое аднаразовае ўкладанне ва ўмелых руках праслужыць дастаткова доўга калі правільна абслугоўваць і эксплуатаваць.
- Калі вы глядзелі заяўкі на конкурс, там было нешта такое, што вам спадабалася, але не прайшло ў фінал?
- Там было вельмі шмат смешнага.
- Што самае смешнае запомнілася?
- Вельмі запомніліся биорадиолокаторы, падвешаныя на аэрастаце. Я доўга смяяўся.
- Нават страшна пытацца, што гэта такое.
- Фішка ў тым, што гэта сапраўды добры спосаб вызначэння. Біярадыёлакацыя накіравана на тое, каб вызначаць менавіта біялагічныя жывыя аб'екты на фоне ўсяго астатняга, што адлюстроўваецца. Звычайна выкарыстоўваецца ваганне грудной клеткі, пульс. Для гэтага ўжываюцца вельмі высокачашчынныя радары пад 100Ггц, яны свецяць на досыць добрую адлегласць і прасвечваюць лес у глыбіню на 150 на 200 метраў.
- Чаму тады смешна?
- Таму што гэтая штука працуе толькі калі ўсталяваная стацыянарна, а яны яе захацелі павесіць на аэрастат. І кажуць - "гэта стацыянарны аб'ект". Вось мы зараз глядзім на аэрастат, яго ўвесь час дрэчыць, а на яго жадаюць павесіць штуку, якая павінна намёртва быць прыкручаная да зямлі, інакш тамака малюнак будзе такая, што на ёй наогул нічога не будзе зразумела.
Яшчэ вельмі смешныя былі кардонныя беспілотныя лятальныя апараты.
- Кардонныя?
- Так, кардонныя беспілотнікі. Гэта было вельмі сьмешна. Самалёт, злеплены з кардона і пафарбаваны лакам. Ён лётаў проста як Бог на душу пакладзе. Рабяты хацелі, каб ён ляцеў у адзін бок, а ён ляцеў куды заўгодна, толькі не ў той, які трэба, і ў выніку разбіўся, пазбавіўшы сябе ад пакут.
Вельмі смешны быў «лятаючы абаранак, які можа быць пераканфігураваны ў лятаючую сасіску» - рэальная цытата з заяўкі. Бярэцца знешняя аплётка пажарнага шланга, здымаецца гума, надзімаецца і становіцца доўгай трубой, закручанай з двух бакоў. Яны яго звязвае, і атрымліваецца лятаючы абаранак, на які вешаюць камеру. І што абаранак можа быць лёгка ператвораны ў лятаючую сасіску - над сасіскай ржалі ўсё. Навошта, чаму сасіска - не зразумела, але гэта было вельмі смешна.
- Я чуў пра кубы, якія ставяць на зямлю, і яны счытваюць вібрацыі і крокі.
- Так, сапраўды, былі такія рэчы. Трэба разумець, што штука насамрэч дастаткова рабочая. Я ведаю некалькі камерцыйных прадуктаў, якія менавіта так і працуюць. Гэта сейсмограф, наладжаны на бяспеку, для сістэм забеспячэння перыметра. Але гэтая штука выкарыстоўваецца выключна для аб'ектаў крытычнай інфраструктуры і вайсковых аб'ектаў. Я ведаю, што на газаперапамповачных станцыях стаяць трохузроўневыя сістэмы кантролю доступу, першы з якіх - як раз сейсмографы.
- Гучыць накшталт перспектыўна. Чаму тады не?
- Справа ў тым, што адна справа ахоўваць замкнёны перыметр аб'екта крытычнай інфраструктуры з невялікім пляцам, а іншая - засеяць гэтымі сейсмографамі ўвесь лес. Далёкасць у іх вельмі невялікая, і самае галоўнае, што ты з цяжкасцю можаш адрозніць кабана, які бег, чалавека, які бег, і мядзведзя, які бег. Тэарэтычна можна вядома, калі правільна матапарат уключыць, але гэта ўсё моцна ўскладняе тэхніку, ёсць метады значна прасцей, як мне здаецца.
Усім рэкамендавалі ісці ў чвэрцьфінал, усім рэкамендавалі паспрабаваць свае сілы. Тыя, каго мы тут бачым, гэта тыя, каму рэальна ўдалося знайсці людзей. Усе астатнія людзей не знайшлі, таму конкурс, як мне падаецца, дастаткова аб'ектыўны. Можна, напрыклад, давяраць думку экспертаў, можна не давяраць, але факт застаецца фактам - знайшлі ці не знайшлі.
Крыніца: habr.com