Fa uns dies va acabar la competició Odissea, en què els equips d'enginyeria buscaven la millor tecnologia per trobar persones desaparegudes al bosc. A l'estiu en vaig parlar , i el vaig publicar ahir .
Els organitzadors van plantejar una tasca colossalment difícil: trobar dues persones en una àrea de 314 km2 en 10 hores. Hi havia idees diferents, però (spoiler) ningú ho va aconseguir. Un dels experts tècnics de la competició va ser Nikita Kalinovsky. Vaig comentar amb ell els participants, les seves decisions, i també vaig preguntar quines altres idees es recordaven al llarg de totes les etapes del concurs.
Si ja heu llegit la cobertura de la final, també veureu algunes de les línies aquí. Aquesta és només l'entrevista sencera amb una edició mínima.
Si no heu llegit més d'un article d'aquesta sèrie, us explicaré breument el context.
En episodis anteriorsLa Fundació AFK Sistema va llançar el concurs Odyssey per trobar maneres d'introduir la tecnologia moderna a la recerca de persones que es perden a la natura sense mitjans de comunicació. De 130 equips, quatre equips van arribar a la final, només ells van poder trobar persones en un bosc amb una superfície de 4 km2 dues vegades seguides.
L'equip Nakhodka, fundat per veterans del Servei de Rescat de Yakutia. Es tracta de cercadors amb una àmplia experiència en condicions forestals reals, però potser l'equip menys avançat quant a tecnologia. La seva solució és una gran balisa de so, que, utilitzant una configuració especial de senyal, és clarament audible a una distància de fins a un quilòmetre i mig. Una persona arriba al so i envia un senyal als socorristes des del far. El truc no està tant en la tecnologia com en les tàctiques del seu ús. Els enginyers de cerca utilitzen un mínim de balises per tancar el perímetre de cerca i, reduint-lo gradualment, trobar la persona.
L'equip Vershina és exactament el contrari de Nakhodka. Els enginyers depenen completament de la tecnologia i no utilitzen gens les forces terrestres. La seva solució són drons equipats amb càmeres, càmeres i altaveus personalitzats. La cerca entre les imatges també la fan algorismes, no persones. Malgrat l'escepticisme de molts experts sobre la inutilitat de les càmeres tèrmiques i el baix nivell d'algorismes, Vershina va trobar persones en diverses ocasions tant a les semifinals com a les finals (però no les que necessitaven).
Stratonauts i MMS Rescue són dos equips que utilitzen tot un ventall de solucions. Balises sonores, globus per establir comunicació al territori, drons amb fotografia i rastrejadors de cerca en temps real. Els Stratonauts van ser els millors a les semifinals perquè van trobar els desapareguts els més ràpids.
Les balises sonores s'han convertit en la solució més eficaç i estesa, però amb la seva ajuda només poden trobar una persona capaç de moure's. Una persona que està estirada gairebé no té cap possibilitat. Sembla que la millor manera de buscar-ho és amb una càmera tèrmica, però aquesta no pot veure res a través de les corones, i també té dificultats per distingir els punts de calor de les persones de la resta d'objectes del bosc. La fotografia, els algorismes i les xarxes neuronals són tecnologies prometedores, però fins ara tenen un rendiment baix. També hi havia tecnologies exòtiques, però cadascuna d'elles tenia més limitacions que avantatges.
—Què fas fora de la competició?
— Grup d'empreses INTEC, Tomsk. L'àrea principal és el disseny industrial, desenvolupament d'electrònica i programari, inclòs el programari encastat. Tenim el nostre propi pilot petit i producció a petita escala, ajudem a portar el producte de la idea a la producció en massa. Un dels nostres projectes més famosos és el projecte “NIMB”, que desenvolupem des del 2015. El 2018 vam rebre el premi Red Dot Design Award per aquest projecte. Aquest és un dels premis més prestigiosos del món del disseny industrial.
- Què fa aquesta cosa?
— Aquest és un anell de seguretat, un botó d'alarma que l'usuari prem quan es produeix un esdeveniment alarmant. Sembla un anell de dit normal. Hi ha un botó a la part inferior, a l'interior hi ha un mòdul Bluetooth per a la comunicació amb un telèfon intel·ligent, un motor microelèctric per a la indicació tàctil, una bateria i un LED de tres colors. La base conté un tauler rígid-flex combinat. La part principal del cos és de metall, la coberta és de plàstic. Aquest és un projecte força conegut. El 2017, van recaptar uns 350 mil dòlars a Kickstarter.
- Com t'agrada aquí? Els equips estan a l'altura de les expectatives?
— En alguns equips, les persones tenen una àmplia experiència de recerca, han estat al bosc més d'una vegada i han realitzat esdeveniments d'aquest tipus més d'una vegada. Tenen una bona comprensió de com trobar una persona en condicions reals, però entenen molt poc la tecnologia. En altres equips, els nois estan molt versats en tecnologia, però no tenen ni idea de com moure's pel bosc a l'estiu, a l'hivern i a la tardor.
—No hi ha cap mitjà d'or?
- Encara no l'he vist ni una vegada. L'opinió general de tots els experts és la següent: si uniu tots els equips, els obligueu a una única col·laboració, els obligueu a combinar solucions, agafeu el millor de cadascun i ho implementeu, obtindreu un complex molt xulo. Naturalment, s'ha d'acabar, portar a un estat de producte correcte i portar-lo a la forma comercial final. No obstant això, aquesta serà una solució molt interessant que es pot utilitzar i que salvarà la vida de la gent.
Però individualment, cadascuna de les solucions no és del tot eficaç. En algun lloc no hi ha prou capacitat per a tot el temps, en algun lloc no hi ha prou disponibilitat les 24 hores, alguns no busquen persones inconscients. Sempre cal fer un enfocament integral i, el més important, sempre cal entendre que hi ha una certa teoria de la recerca de persones i el complex ha de correspondre a aquesta teoria.
Ara les solucions són crues. Aquí podeu veure dues classes de projectes: el primer és sistemes molt senzills i molt fiables que funcionen. Aquelles balises de senyal sonora que van portar els nois de Yakutia, l'equip de Nakhodka, són un dispositiu únic. Està clar que l'han fet gent amb àmplia experiència. Tècnicament, és molt senzill, és un senyal pneumàtic normal amb un mòdul LoRaWAN i una xarxa MESH desplegada en ell.
—Què té d'únic?
"Es pot escoltar a un quilòmetre i mig de distància al bosc". Molts altres no experimenten aquest efecte, encara que el nivell de volum és aproximadament el mateix per a tothom. Però una freqüència i una configuració correctament seleccionades del senyal pneumàtic donen aquests resultats. Jo personalment vaig gravar el so a una distància d'uns 1200 metres, amb una molt bona comprensió que realment era el so d'un senyal i la direcció cap a ell. En condicions del món real, això funciona molt bé.
— Al mateix temps, sembla el menys avançat tecnològicament.
- Això és cert. Estan fets d'un tros de tub de PVC i són la solució més senzilla, fiable i molt eficaç. Però amb les seves limitacions. No podem utilitzar aquests dispositius per trobar una persona inconscient.
— Segona classe de projectes?
- La segona classe són solucions tècniques complexes que implementen diversos models de cerca específics: cerca amb càmeres tèrmiques, combinant imatges tèrmiques i imatges tricolors, drons, etc.
Però allà està tot molt cru. Les xarxes neuronals s'utilitzen en llocs. Es despleguen als ordinadors personals, a les plaques jetson de nvidia i als mateixos avions. Però tot això encara està sense explorar. I com ha demostrat la pràctica, l'ús d'algorismes lineals en aquestes condicions va funcionar molt més eficaçment que les xarxes neuronals. És a dir, identificar una persona per un punt de la imatge d'una càmera tèrmica, mitjançant algorismes lineals, per l'àrea i la forma de l'objecte, va donar un efecte molt més gran. La xarxa neuronal pràcticament no va trobar res.
- Perquè no hi havia res a ensenyar-li?
— Van afirmar que ensenyaven, però els resultats van ser extremadament controvertits. Ni tan sols polèmics, gairebé no n'hi havia. Les xarxes neuronals no es van mostrar aquí. Hi ha la sospita que o bé se'ls ha ensenyat incorrectament o bé se'ls ha ensenyat malament. Si les xarxes neuronals s'apliquen correctament en aquestes condicions, el més probable és que donaran bons resultats, però cal entendre tota la metodologia de cerca.
— Diuen que les xarxes neuronals són prometedores. Si els fas bé, funcionaran. Al contrari, diuen d'una càmera tèrmica que en tot cas no serveix de res.
“No obstant això, el fet va quedar registrat. La càmera tèrmica realment busca gent. Com en el cas de les xarxes neuronals, hem d'entendre que estem parlant d'eines. Si prenem un microscopi, llavors per examinar objectes petits. Si estem picant un clau, és millor no utilitzar un microscopi. Passa el mateix amb una càmera d'imatge tèrmica i les xarxes neuronals. Un instrument correctament configurat, utilitzat correctament en les condicions adequades, dóna un bon resultat. Si fem servir l'eina en el lloc equivocat i de la manera equivocada, és natural que no obtinguem el resultat.
- Bé, com es pot fer servir una càmera tèrmica si aquí diuen que fins i tot una soca podrida dóna més calor que una àvia desapareguda?
- No més. Van comprovar, van mirar, no més. La persona té un patró clar. Cal entendre que una persona és un objecte molt concret. A més, en diferents èpoques de l'any es tracta d'objectes diferents. Si parlem d'estiu, aquesta és una persona amb una samarreta lleugera o una samarreta o una samarreta que brilla amb un punt potent a la càmera tèrmica. Si parlem de tardor, d'hivern, veiem un cap cobert amb una caputxa amb la resta d'un rastre de calor que surt per sota de la caputxa o per sota del barret, mans lluminoses: tota la resta està amagada per la roba.
Per tant, una persona es pot veure clarament a través d'una càmera tèrmica; la vaig veure amb els meus propis ulls. Una altra cosa és que els senglars, els alces i els óssos són tan clarament visibles, i hem de filtrar molt clarament allò que observem. Definitivament, no us podeu arreglar només amb una càmera tèrmica; no podeu agafar-la, assenyalar una càmera tèrmica i dir que solucionarà tots els nostres problemes. No, hi deu haver un complex. El complex hauria d'incloure una càmera de tres colors que proporcioni una imatge a tot color o una imatge monocroma retroil·luminada amb LED. Ha de venir amb una altra cosa addicional, perquè la càmera tèrmica en si només produeix taques.
— Dels equips que es troben actualment a la final, qui és el més xulo?
—Per ser sincer, no tinc cap favorit. Puc llançar un maó sòlid a qualsevol. Diguem que em va agradar molt la decisió del primer equip de Vershina. Només tenien una càmera d'imatge tèrmica més una càmera de tres colors. M'agradava la ideologia. Els nois van buscar amb mitjans tècnics sense implicar forces terrestres, no tenien tripulacions mòbils, només van buscar amb drons, però van trobar gent. No diré si van trobar a qui necessitaven o no, però van trobar persones i animals. Si comparem les coordenades d'un objecte en una càmera tèrmica i un objecte en una càmera de tres colors, podrem identificar l'objecte i determinar si hi ha una persona.
Tinc preguntes sobre la implementació, la sincronització de la càmera tèrmica i la càmera es va fer descuidadament, pràcticament no hi era del tot. Idealment, el sistema hauria de tenir un parell estèreo, una càmera monocroma, una càmera de tres colors i una càmera d'imatge tèrmica, i tots funcionen en un sol sistema de temps. Aquest no va ser el cas aquí. La càmera funcionava en un sistema separat, la càmera d'imatge tèrmica en un altre i es van trobar artefactes per això. Si la velocitat del dron fos una mica més alta, hauria donat distorsions molt fortes.
— Volaven en helicòpter o hi havia avió?
— Aquí ningú no tenia un copter. O millor dit, els helicòpters els va llançar un dels equips, però aquesta era una funció purament tècnica per garantir la comunicació a l'àrea de cerca. Se'ls va penjar un repetidor LOR i proporcionava comunicació en un radi de 5 quilòmetres.
Com a resultat, tots els avions de cerca aquí són del tipus d'avió. Això comporta els seus propis problemes, perquè enlairar i aterrar no és fàcil. Per exemple, les condicions meteorològiques d'ahir no van permetre a l'equip de Nakhodka llançar el seu dron. Però diria això: el drone que tenien en servei no els hauria ajudat en la forma en què està configurat ara.
“A les semifinals, volien utilitzar el dron només per a relleus.
— El drone de Nakhodka es va fer per gravar fotos i vídeos i advertir. Hi ha una balisa, una càmera d'imatge tèrmica i una càmera de color. Almenys això és el que vaig sentir d'ells. Ni tan sols el van desembalar ahir. Encara estava embalat tal com es va lliurar. Però fins i tot si ho aconseguissin, probablement no l'utilitzarien. Tenien una tàctica completament diferent: buscaven amb els peus.
Avui els nois volen sembrar el bosc amb balises i utilitzar-los per trobar gent. Aquesta és la solució que menys m'agrada. Tinc grans dubtes que després recolliran els 350 fars que van portar aquí. O millor dit, els obligarem a recollir, però no és un fet que ho recolliran tot. La decisió del primer equip em va agradar més perquè va suposar un abandó total de les forces terrestres.
- Només per això? Després de tot, si realment prens una àrea tan gran en quantitat, podria funcionar.
"Probablement funcionarà, però no em va agradar ni la configuració de caiguda ni la configuració de les balises."
— Queda un maó per als estratonautes.
— Els estratonautes tenen una solució genial. Si ho haguessin fet com volien, ho haurien aconseguit. Però també tenien problemes amb les màquines voladores.
Tenen un sistema per proporcionar grups de cerca. L'èmfasi principal està en les forces terrestres mòbils. Se'ls emeten balises, amb comunicació amb grups i comunicació amb balises terrestres per desplegar grups de cerca als punts adequats i en les direccions correctes. Disposen de globus amb repetidors que proporcionen comunicacions per la zona. Tenen balises estacionàries a terra, però n'hi ha molt poques, i ells mateixos admeten que les van fer a l'últim moment, i per a ells aquesta no és la unitat tàctica principal: les van fer per provar-les. N'hi ha bastants i no han fet una contribució especial a la tàctica.
La tàctica principal era que cada cercador del grup tingués el seu propi rastrejador personal, que es combina en una única xarxa d'informació juntament amb la seu. Poden veure clarament qui és en quin lloc. El pentinat es realitza en temps real, la direcció s'ajusta.
"Tot sembla que realment voleu combinar-ho en un".
- Sí, absolutament així. Grigori Sergeev i jo vam caminar, ell mira i diu: "Caram, quina cosa tan maca, m'agradaria tenir-ho", arribem als altres: "Caram, quina cosa més bonica, m'agradaria tenir això", arribem a un tercer, "Caram, quina cosa més xula", hauria trobat una persona allà i allà".
Per separat, són solucions sectorialment bones per a determinades condicions. Si els combines, s'obté un complex molt bo, que té un únic camp de comunicacions, hi ha un desplegament del sistema a llarg abast mitjançant globus, hi ha un sistema de seguiment i control de forces terrestres en temps real, hi ha balises que arriben a un abast prou llarg i poden L'ús correcte i la divisió de l'àrea de cerca en sectors proporcionen un senyal a la persona perquè vagi cap a elles, i després tot es converteix en una qüestió de tecnologia. Hi ha temps de vol: s'utilitzen algunes forces, no hi ha temps de vol, d'altres, de nit, d'altres.
"Però tot és catastròficament car".
— Alguns són cars, d'altres no.
— Per exemple, un dron que s'enlaira ara probablement costa tant com un Boeing.
- Sí, el seu cost és força elevat. Però cal entendre que, si s'utilitza correctament, es tracta d'una compra única. L'has de comprar una vegada i després transportar-lo per tot el país i utilitzar-lo. Aquesta inversió puntual en mans capaços durarà molt de temps si es manté i s'utilitza correctament.
— Quan vau mirar les sol·licituds del concurs, hi va haver alguna cosa que us agradi, però que no vau arribar a la final?
—Allà hi havia moltes coses divertides.
—Què és el més divertit que recordes?
— Recordo molt els bioradars suspesos al globus. Vaig riure molt de temps.
"Fins i tot fa por preguntar què és".
— El truc és que aquesta és una manera molt bona de determinar. El bioradar té com a objectiu identificar objectes biològics vius amb el rerefons de tota la resta que es reflecteix. Normalment s'utilitzen la vibració del pit i el pols. Per a això, s'utilitzen radars de molt alta freqüència a 100 GHz; brillen a una distància força bona i il·luminen el bosc a una profunditat de 150 per 200 metres.
- Per què és divertit llavors?
— Perquè això només funciona quan està instal·lat permanentment, i el volien penjar en un globus. I diuen: "Aquest és un objecte estacionari". Ara estem mirant el globus, està constantment tremolant i volen penjar-hi una cosa que s'ha de cargolar fermament a terra, en cas contrari, la imatge serà tal que no hi haurà res clar.
Els drons de cartró també eren molt divertits.
—Els de cartró?
- Sí, drons de cartró. Va ser molt divertit. Un avió enganxat de cartró i pintat amb vernís. Va volar tal com Déu volia. Els nois volien que volés en una direcció, però va volar a qualsevol lloc menys en la direcció correcta, i al final es va estavellar, estalviant-se el dolor.
El "bagel volador que es pot reconfigurar en una salsitxa voladora" va ser molt divertit: una cita real de l'aplicació. Es pren la trena exterior de la mànega d'incendis, s'elimina la goma, s'infla i es converteix en una canonada llarga, retorçada per ambdós costats. El lliguen i resulta que és un bunyol volador al qual pengen una càmera. I que un bagel es pot transformar fàcilment en una botifarra voladora: tothom es va riure de la botifarra. Per què, per què l'embotit no està clar, però va ser molt divertit.
— Vaig sentir parlar de cubs que es col·loquen a terra, i llegeixen vibracions i passos.
- Sí, de fet, hi havia coses així. Heu d'entendre que la cosa és realment bastant funcional. Conec diversos productes comercials que fan això. Aquest és un sismògraf ajustat per a sistemes de seguretat perimetral. Però aquesta cosa s'utilitza exclusivament per a infraestructures crítiques i instal·lacions militars. Sé que les estacions de bombeig de gasolina tenen sistemes de control d'accés de tres nivells, el primer dels quals són els sismògrafs.
—Sembla prometedor. Per què no llavors?
“El fet és que una cosa és protegir el perímetre tancat d'una instal·lació d'infraestructures crítiques amb una superfície reduïda, i una altra cosa és sembrar tot el bosc amb aquests sismògrafs. El seu abast és molt curt, i el més important és que difícilment es pot distingir entre un senglar que corre, un home que corre i un ós que corre. Teòricament, és possible, per descomptat, si enceneu el maquinari correctament, però això complica molt la tècnica; hi ha mètodes molt més senzills, em sembla.
Es va recomanar a tothom per anar als quarts de final, es va recomanar a tothom que es provessin. Els que veiem aquí són els que realment van aconseguir trobar gent. La resta de persones no es van trobar, així que la competència, em sembla, és força objectiva. Podeu, per exemple, confiar en l'opinió dels experts, no podeu confiar-hi, però el fet és que la van trobar o no la van trobar.
Font: www.habr.com