Muutama päivä sitten päättyi Odyssey-kilpailu, jossa insinööritiimit etsivät parasta tekniikkaa löytääkseen metsästä kadonneita ihmisiä. Kesällä puhuin , ja julkaisi sen eilen .
Järjestäjät asettivat valtavan vaikean tehtävän - löytää kaksi ihmistä 314 km2:n alueelta 10 tunnissa. Ideoita oli erilaisia, mutta (spoileri) kukaan ei onnistunut. Yksi kilpailun teknisistä asiantuntijoista oli Nikita Kalinovsky. Keskustelin hänen kanssaan osallistujista, heidän päätöksistään ja kysyin myös, mitä muita ideoita jäi mieleen kilpailun kaikista vaiheista.
Jos olet jo lukenut finaalin kattavuuden, näet osan riveistä myös täällä. Tämä on vain koko haastattelu minimaalisella muokkauksella.
Jos et ole lukenut useampaa kuin yhtä artikkelia tästä sarjasta, kerron lyhyesti kontekstin uudelleen.
Edellisissä jaksoissaAFK Sistema -säätiö käynnisti Odyssey-kilpailun löytääkseen tapoja tuoda modernia tekniikkaa etsimään ihmisiä, jotka ovat eksyksissä luonnossa ilman viestintävälineitä. 130 joukkueesta neljä joukkuetta pääsi finaaliin - vain he onnistuivat löytämään ihmisiä 4 km2:n metsästä kahdesti peräkkäin.
Jakutian pelastuspalvelun veteraanien perustama Nakhodka-tiimi. Nämä ovat hakukoneita, joilla on laaja kokemus todellisista metsäolosuhteista, mutta ehkä tekniikan suhteen vähiten edistynyt tiimi. Heidän ratkaisunsa on suuri äänimajakka, joka erityistä signaalikonfiguraatiota käyttämällä kuuluu selvästi jopa puolentoista kilometrin etäisyydeltä. Ääneen tulee henkilö ja lähettää majakasta signaalin pelastajille. Temppu ei ole niinkään tekniikassa kuin sen käyttötaktiikassa. Hakuinsinöörit käyttävät mahdollisimman vähän majakoita eristääkseen hakualueen ja löytääkseen henkilön vähitellen kaventamalla sitä.
Vershina-joukkue on Nakhodkan täsmällinen vastakohta. Insinöörit luottavat täysin teknologiaan eivätkä käytä maavoimia ollenkaan. Heidän ratkaisunsa ovat räätälöidyillä lämpökameroilla, kameroilla ja kaiuttimilla varustetut droonit. Haku materiaalien joukosta tapahtuu myös algoritmien, ei ihmisten, avulla. Huolimatta monien asiantuntijoiden skeptisyydestä lämpökameroiden hyödyttömyyttä ja algoritmien alhaisuutta kohtaan, Vershina löysi useita kertoja ihmisiä sekä välierissä että finaaleissa (mutta ei niitä, joita he tarvitsivat).
Stratonauts ja MMS Rescue ovat kaksi tiimiä, jotka käyttävät monenlaisia ratkaisuja. Äänimajakoita, ilmapalloja yhteydenpitoon alueella, droonit valokuvauksella ja hakuseurantalaitteet reaaliajassa. Stratonautit olivat semifinaalien parhaat, koska he löysivät kadonneet ihmiset nopeimmin.
Äänimajakoista on tullut tehokkain ja yleisin ratkaisu, mutta niiden avulla ne voivat löytää vain liikkuvaan henkilöön. Makaavalla henkilöllä ei ole juuri mitään mahdollisuuksia. Paras tapa etsiä sitä näyttää olevan lämpökameralla, mutta lämpökamera ei näe mitään kruunujen läpi, ja sen on myös vaikea erottaa lämpöpisteitä ihmisistä kaikista muista metsän esineistä. Valokuvaus, algoritmit ja neuroverkot ovat lupaavia teknologioita, mutta toistaiseksi ne toimivat huonosti. Oli myös eksoottisia teknologioita, mutta jokaisella niistä oli enemmän rajoituksia kuin etuja.
– Mitä teet kilpailun ulkopuolella?
— INTEC Group of Companies, Tomsk. Pääalue on teollinen suunnittelu, elektroniikan ja ohjelmistojen kehittäminen, mukaan lukien sulautetut ohjelmistot. Meillä on oma pieni pilotti- ja pientuotanto, autamme tuomaan tuotteen ideasta massatuotantoon. Yksi tunnetuimmista projekteistamme on NIMB-projekti, jota olemme kehittäneet vuodesta 2015 lähtien. Vuonna 2018 saimme tästä projektista Red Dot Design Award -palkinnon. Tämä on yksi teollisen muotoilun maailman arvostetuimmista palkinnoista.
- Mitä tämä tekee?
— Tämä on turvarengas, hälytyspainike, jota käyttäjä painaa hälyttävän tapahtuman sattuessa. Näyttää tavalliselta sormirenkaalta. Sen pohjassa on painike, sisällä on Bluetooth-moduuli kommunikointia varten älypuhelimen kanssa, mikrosähkömoottori tuntoilmaisua varten, akku ja kolmivärinen LED. Pohja sisältää yhdistetyn jäykkä-flex-levyn. Rungon pääosa on metallia, kansi muovia. Tämä on melko tunnettu projekti. Vuonna 2017 he keräsivät noin 350 tuhatta dollaria Kickstarterissa.
- Mitä pidät täällä? Vastaavatko joukkueet odotuksia?
— Joissakin tiimeissä ihmisillä on laaja etsintäkokemus, he ovat käyneet metsässä useammin kuin kerran ja toteuttaneet vastaavia tapahtumia useammin kuin kerran. Heillä on hyvä käsitys siitä, kuinka löytää ihminen todellisissa olosuhteissa, mutta heillä on hyvin vähän ymmärrystä tekniikasta. Muissa joukkueissa kaverit ovat erittäin perehtyneet tekniikkaan, mutta heillä ei ole aavistustakaan kuinka liikkua metsässä kesällä, talvella ja syksyllä.
– Eikö ole olemassa kultaista keskitietä?
– En ole nähnyt sitä vielä kertaakaan. Kaikkien asiantuntijoiden yleinen mielipide on tämä: jos yhdistät kaikki tiimit, pakotat ne yhdeksi yhteistyöhön, pakotat yhdistämään ratkaisuja, otat jokaisesta parhaan ja toteutat ne, saat erittäin siistin kompleksin. Luonnollisesti se on viimeisteltävä, saatettava järkevään tuotetilaan ja saatettava lopulliseen myyntikelpoiseen muotoon. Tämä on kuitenkin erittäin siisti ratkaisu, jota voidaan todella käyttää ja joka todella pelastaa ihmisten hengen.
Mutta yksittäin jokainen ratkaisu ei ole täysin tehokas. Jossain ei ole tarpeeksi jokasään kykyä, jossain ei riitä XNUMX tunnin saatavuus, jotkut eivät etsi tajuttomia ihmisiä. Sinun on aina omaksuttava kokonaisvaltainen lähestymistapa, ja mikä tärkeintä, sinun on aina ymmärrettävä, että ihmisten etsimisestä on olemassa tietty teoria ja kompleksin on vastattava tätä teoriaa.
Nyt ratkaisut ovat karkeita. Tässä näet kaksi projektiluokkaa: ensimmäinen on hyvin yksinkertaisia ja erittäin luotettavia järjestelmiä, jotka toimivat. Jakutian kaverien, Nakhodka-tiimin, tuomat äänimerkkimajakat ovat ainutlaatuinen laite. On selvää, että sen ovat tehneet ihmiset, joilla on laaja kokemus. Teknisesti se on hyvin yksinkertainen, se on tavallinen pneumaattinen signaali, johon on asennettu LoRaWAN-moduuli ja MESH-verkko.
– Mikä siinä on niin ainutlaatuista?
"Se kuuluu puolentoista kilometrin päähän metsässä." Monet muut eivät koe tätä vaikutusta, vaikka äänenvoimakkuus on suunnilleen sama kaikille. Mutta oikein valittu taajuus ja pneumaattisen signaalin konfiguraatio antaa tällaisia tuloksia. Itse nauhoitin äänen noin 1200 metrin etäisyydeltä, ja ymmärsin erittäin hyvin, että tämä oli todellakin signaalin ääni ja suunta siihen. Reaalimaailman olosuhteissa tämä homma toimii loistavasti.
– Samalla se näyttää teknisesti vähiten edistyneeltä.
- Tämä on totta. Ne on valmistettu PVC-putken palasta ja ovat yksinkertaisin, luotettavin ja erittäin tehokas ratkaisu. Mutta rajoituksineen. Emme voi käyttää näitä laitteita tajuttoman henkilön löytämiseen.
— Toisen luokan projektit?
- Toinen luokka on monimutkaiset tekniset ratkaisut, jotka toteuttavat erilaisia erityisiä hakumalleja - haku lämpökameroilla, lämpökuvauksen ja kolmivärikuvien yhdistäminen, droonit jne.
Mutta kaikki on siellä erittäin raakaa. Paikoin käytetään neuroverkkoja. Niitä käytetään henkilökohtaisissa tietokoneissa, nvidia Jetson -korteissa ja itse lentokoneissa. Mutta tämä kaikki on vielä tutkimatta. Ja kuten käytäntö on osoittanut, lineaaristen algoritmien käyttö näissä olosuhteissa toimi paljon tehokkaammin kuin neuroverkot. Toisin sanoen henkilön tunnistaminen lämpökameran kuvassa olevasta pisteestä käyttämällä lineaarisia algoritmeja kohteen alueen ja muodon perusteella antoi paljon suuremman vaikutuksen. Hermoverkko ei löytänyt käytännössä mitään.
- Koska hänelle ei ollut mitään opetettavaa?
– He väittivät opettaneensa, mutta tulokset olivat erittäin kiistanalaisia. Ei edes kiistanalaisia - niitä ei ollut juuri ollenkaan. Neuroverkot eivät näyttäneet itseään täällä. Epäillään, että heille opetettiin väärin tai heille opetettiin väärin. Jos neuroverkkoja käytetään oikein näissä olosuhteissa, ne antavat todennäköisesti hyviä tuloksia, mutta sinun on ymmärrettävä koko hakumenetelmä.
– He sanovat, että neuroverkot ovat lupaavia. Jos teet ne hyvin, ne toimivat. Päinvastoin, he sanovat lämpökamerasta, että se on joka tapauksessa hyödytön.
"Tosiasia kuitenkin kirjattiin. Lämpökamera todella etsii ihmisiä. Kuten hermoverkkojen tapauksessa, meidän on ymmärrettävä, että puhumme työkaluista. Jos otamme mikroskoopin, niin tutkimme pieniä esineitä. Jos vasaroimme naulaa, on parempi olla käyttämättä mikroskooppia. Sama koskee lämpökameraa ja hermoverkkoja. Oikein konfiguroitu instrumentti oikein käytettynä oikeissa olosuhteissa antaa hyvän tuloksen. Jos käytämme työkalua väärässä paikassa ja väärällä tavalla, on luonnollista, että emme saa tulosta.
- No, miten voit käyttää lämpökameraa, jos täällä sanotaan, että mätänevä kantokin antaa enemmän lämpöä kuin kadonnut isoäiti?
- Ei enempää. He tarkastivat, katsoivat - ei enempää. Ihmisellä on selkeä kuvio. Sinun on ymmärrettävä, että henkilö on hyvin erityinen esine. Lisäksi eri vuodenaikoina nämä ovat erilaisia esineitä. Jos puhumme kesästä, niin tämä on henkilö vaaleassa T-paidassa tai T-paidassa tai paidassa, joka hehkuu lämpökamerassa voimakkaalla pisteellä. Jos puhumme syksystä, talvesta, niin näemme hupulla peitetyn pään, jossa on jäljellä hupun alta tai hatun alta tuleva lämpöjälki, hehkuvat kädet - kaikki muu on vaatteiden piilossa.
Siksi ihminen voidaan nähdä selvästi lämpökameran läpi; näin sen omin silmin. Toinen asia on, että villisiat, hirvet ja karhut ovat yhtä selvästi näkyvissä, ja meidän on suodatettava erittäin selvästi se, mitä havaitsemme. Et todellakaan pärjää pelkällä lämpökameralla; et voi vain ottaa sitä, osoittaa lämpökameraa ja sanoa, että se ratkaisee kaikki ongelmamme. Ei, siinä täytyy olla kompleksi. Kompleksissa tulisi olla kolmivärikamera, joka tarjoaa täysvärikuvan tai yksivärisen kuvan taustavalaistulla LEDeillä. Siinä täytyy olla jotain muuta ylimääräistä, koska lämpökamera itse vain tuottaa täpliä.
— Kuka on tällä hetkellä finaalissa olevista joukkueista siistein?
– Rehellisesti sanottuna minulla ei ole yhtään suosikkia. Voin heittää vankan tiilen kenelle tahansa. Sanotaanpa vain, että pidin todella Vershinan ensimmäisen joukkueen päätöksestä. Heillä oli vain lämpökamera ja kolmivärinen kamera. Pidin ideologiasta. Kaverit etsivät teknisin keinoin ilman maajoukkoja, heillä ei ollut lainkaan liikkuvia miehistöjä, he etsivät vain droneilla, mutta he löysivät ihmisiä. En kerro, löysivätkö he tarvitsemansa vai eivät, mutta he löysivät ihmisiä ja eläimiä. Jos vertaamme kohteen koordinaatteja lämpökamerassa ja kolmivärikamerassa olevan kohteen koordinaatteja, voimme tunnistaa kohteen ja määrittää, onko siellä henkilöä.
Minulla on kysyttävää toteutuksesta, lämpökameran ja kameran synkronoinnista huolimattomasti, sitä ei käytännössä ollut ollenkaan. Ihannetapauksessa järjestelmässä pitäisi olla stereopari, yksi mustavalkokamera, yksi kolmivärikamera ja lämpökamera, ja ne kaikki toimivat yhdessä aikajärjestelmässä. Näin ei ollut tässä. Kamera toimi erillisessä järjestelmässä, lämpökamera erillisessä järjestelmässä ja he törmäsivät artefakteja tämän takia. Jos dronin nopeus olisi ollut hieman suurempi, se olisi aiheuttanut erittäin voimakkaita vääristymiä.
— Lensivätkö he kopterilla vai oliko siellä lentokone?
– Täällä ei kenelläkään ollut kopteria. Tai pikemminkin yksi joukkueista laukaisi kopterit, mutta tämä oli puhtaasti tekninen toiminto, jolla varmistettiin kommunikaatio etsintäalueella. Heihin ripustettiin LOR-toistin, joka tarjosi yhteyden 5 kilometrin säteellä.
Tästä johtuen kaikki täällä olevat etsintäkoneet ovat lentokonetyyppisiä. Tämä tuo mukanaan omat ongelmansa, koska nousu ja laskeutuminen eivät ole helppoa. Esimerkiksi eilen sääolosuhteet eivät sallineet Nakhodka-tiimin laukaista droneaan. Mutta sanoisin näin: heidän käytössä ollut drone ei olisi auttanut heitä siinä muodossa, jossa se on nyt konfiguroitu.
”Semifinaalissa he halusivat käyttää dronea vain viestityksessä.
— Nakhodkan drone tehtiin valokuvausta ja varoitusta varten. Siellä on majakka, lämpökamera ja värikamera. Ainakin näin olen kuullut heiltä. He eivät edes purkaneet sitä eilen. Se oli vielä pakattuna toimituksen yhteydessä. Mutta vaikka he saisivat sen, he eivät todennäköisesti käyttäisi sitä. Heillä oli täysin erilainen taktiikka - he etsivät jaloillaan.
Nykyään kaverit haluavat kylvää metsään majakoilla ja käyttää niitä ihmisten etsimiseen. Tämä on ratkaisu, josta pidän vähiten. Epäilen suuresti, keräävätkö he sitten tänne tuomansa 350 majakkaa. Tai pikemminkin pakotamme heidät keräämään, mutta se ei ole tosiasia, että he keräävät kaiken. Pidin ensimmäisen joukkueen päätöksestä eniten, koska se sisälsi maajoukkojen täydellisen hylkäämisen.
- Vain tämän takia? Loppujen lopuksi, jos todella ottaa niin valtavan alueen määrällisesti, se saattaa toimia.
"Todennäköisesti se toimii, mutta en pitänyt pudotuskokoonpanosta tai itse majakoiden kokoonpanosta."
— Stratonauteille on jäljellä tiili.
– Stratonauteilla on siisti ratkaisu. Jos he olisivat tehneet sen haluamallaan tavalla, he olisivat onnistuneet. Mutta heillä oli myös ongelmia lentävien koneiden kanssa.
Heillä on järjestelmä hakuryhmien tarjoamiseksi. Pääpaino on liikkuvissa maavoimissa. Niille myönnetään majakoita, joissa on kommunikaatio ryhmien kanssa ja kommunikointi maamajakoiden kanssa hakuryhmien sijoittamiseksi oikeisiin kohtiin ja oikeisiin suuntiin. Heillä on ilmapalloja toistimilla, jotka tarjoavat viestintää alueen yli. Heillä on maassa olevat kiinteät majakat, mutta niitä on hyvin vähän, ja he itse myöntävät tehneensä ne viime hetkellä, eikä tämä ole heille tärkein taktinen yksikkö - he tekivät ne testauksen vuoksi. Heitä on melko vähän, eivätkä ne ole vaikuttaneet taktiikoihin erityisemmin.
Päätaktiikka oli, että jokaisella ryhmän hakukoneella on oma henkilökohtainen seuranta, joka yhdistetään yhdeksi tietoverkoksi yhdessä päämajan kanssa. He näkevät selvästi, kuka on missäkin paikassa. Kampaus suoritetaan reaaliajassa, suuntaa säädetään.
"Kaikki näyttää siltä, että haluat todella yhdistää ne yhdeksi."
- Kyllä, aivan niin. Grigori Sergeev ja minä kävelimme, hän katsoo ja sanoo: "Hitto, mikä hieno juttu, toivon, että minulla olisi se", tulemme muiden luo. "Hitto, mikä hieno asia, toivon, että minulla olisi se", tulemme Kolmanneksi: "Hitto, mikä hieno juttu." , olisin löytänyt henkilön sieltä sun sieltä."
Erikseen ne ovat toimialakohtaisesti hyviä ratkaisuja tiettyihin olosuhteisiin. Jos yhdistät ne, saat erittäin hyvän kompleksin, jossa on yksi viestintäkenttä, järjestelmää käytetään pitkällä kantamalla ilmapallojen avulla, on järjestelmä maajoukkojen seurantaan ja ohjaamiseen reaaliajassa, majakat, jotka osuvat riittävän pitkälle ja voivat Hakualueen oikea käyttö ja jakaminen sektoreihin antavat ihmiselle signaalin, että hän menee heidän luokseen, ja sitten kaikki muuttuu tekniikaksi. On lentävä sää - joitain voimia käytetään, ei lentävää säätä - toisia, yö - toisia.
"Mutta se kaikki on katastrofaalisen kallista."
– Jotkut ovat kalliita, jotkut eivät.
– Esimerkiksi yksi nyt lentävä drone maksaa luultavasti yhtä paljon kuin Boeing.
- Kyllä, niiden hinta on melko korkea. Mutta sinun on ymmärrettävä, että jos sitä käytetään oikein, tämä on kertaostos. Sinun täytyy ostaa se kerran ja sitten kuljettaa se ympäri maata ja käyttää sitä. Tällainen kertainvestointi osaaviin käsiin kestää melko pitkään, jos sitä huolletaan ja käytetään oikein.
— Kun katsoit kilpailuhakemuksia, oliko jotain mistä pidit, mutta et päässyt finaaliin?
– Siellä oli paljon hauskoja juttuja.
– Mikä on hauskin asia, jonka muistat?
– Muistan todella ilmapalloon ripustetut biotutkat. nauroin pitkään.
"On jopa pelottavaa kysyä, mikä se on."
– Temppu on siinä, että tämä on todella hyvä tapa määrittää. Biotutka on tarkoitettu tunnistamaan biologisia eläviä esineitä kaiken muun heijastuvan taustalla. Yleensä käytetään rintavärinää ja pulssia. Tätä varten käytetään erittäin korkeataajuisia 100 GHz:n tutkia, jotka loistavat melko hyvälle etäisyydelle ja valaisevat metsän 150 x 200 metrin syvyyteen.
- Miksi se sitten on hauskaa?
— Koska tämä juttu toimii vain pysyvästi asennettuna, ja se haluttiin ripustaa ilmapalloon. Ja he sanovat: "Tämä on paikallaan oleva esine." Nyt katsomme ilmapalloa, se tärisee jatkuvasti, ja siihen halutaan ripustaa esine, joka on ruuvattava tiukasti maahan, muuten kuva on sellainen, ettei siitä tule mitään selvää.
Pahvidroonit olivat myös erittäin hauskoja.
- Pahvit?
- Kyllä, pahvidrooneja. Se oli erittäin hauskaa. Pahvista liimattu ja lakalla maalattu lentokone. Hän lensi niin kuin Jumala halusi. Kaverit halusivat hänen lentävän yhteen suuntaan, mutta hän lensi minne tahansa, paitsi oikeaan suuntaan, ja lopulta hän kaatui, säästäen itse kivusta.
"Lentävä bageli, joka voidaan muuttaa lentäväksi makkaraksi" oli erittäin hauska - todellinen lainaus sovelluksesta. Paloletkun ulompi punos otetaan, kumi poistetaan, se täytetään ja siitä tulee pitkä putki, joka on kierretty molemmilta puolilta. He sitovat sen yhteen ja siitä tulee lentävä munkki, johon he ripustavat kameran. Ja että bagelista voi helposti muuttua lentäväksi makkaraksi - kaikki nauroivat makkaralle. Miksi, miksi makkara ei ole selvää, mutta se oli erittäin hauska.
– Kuulin kuutioista, jotka asetetaan maahan ja ne lukevat tärinää ja askeleita.
- Kyllä, todellakin oli sellaisia asioita. Sinun on ymmärrettävä, että asia on itse asiassa varsin toimiva. Tiedän useita kaupallisia tuotteita, jotka tekevät juuri niin. Tämä on turvaviritetty seismografi kehäturvajärjestelmiin. Mutta tätä asiaa käytetään yksinomaan kriittiseen infrastruktuuriin ja sotilaslaitoksiin. Tiedän, että kaasunpumppuasemilla on kolmitasoiset kulunvalvontajärjestelmät, joista ensimmäinen on seismografit.
– Kuulostaa lupaavalta. Miksei sitten?
"Tosiasia on, että yksi asia on suojella kriittisen infrastruktuurin suljettua kehää pienellä alueella ja toinen asia kylvää koko metsä näillä seismografeilla. Niiden kantama on hyvin lyhyt, ja tärkeintä on, että juoksevaa villisikaa, juoksevaa miestä ja juoksevaa karhua tuskin erottaa toisistaan. Teoriassa se on tietysti mahdollista, jos kytket laitteiston päälle oikein, mutta tämä monimutkaistaa tekniikkaa suuresti; minusta näyttää siltä, että on paljon yksinkertaisempia menetelmiä.
Kaikkia suositeltiin menemään puolivälieriin, kaikkia kehotettiin kokeilemaan käsiään. Täällä näemme niitä, jotka todella onnistuivat löytämään ihmisiä. Kaikkia muita ihmisiä ei löytynyt, joten mielestäni kilpailu on melko objektiivista. Voit esimerkiksi luottaa asiantuntijoiden mielipiteeseen, et voi luottaa siihen, mutta tosiasia on - he löysivät sen tai he eivät löytäneet sitä.
Lähde: will.com