Néhány nappal ezelőtt véget ért az Odyssey verseny, ahol mérnökcsapatok keresték a legjobb technológiát az erdőben eltűnt emberek felkutatására. Tavaly nyáron beszéltem róla , és tegnap posztoltam is .
A szervezők hatalmas kihívást jelentettek: 10 órán belül két embert kell találni egy 314 négyzetkilométeres területen. Különböző ötletek merültek fel, de (spoiler alert) senkinek sem sikerült. Nyikita Kalinovszkij a verseny egyik technikai szakértőjeként szolgált. Megbeszéltem vele a résztvevőket és megoldásaikat, és a verseny során kiemelkedő további ötletekről is kérdeztem.
Ha már olvastad a zárójelentést, akkor itt is felismerhetsz néhány hasonló sort. Ez egyszerűen a teljes interjú minimális szerkesztéssel.
Ha még nem olvastad a sorozat egyik cikkét sem, röviden összefoglalom a kontextust.
Az előző epizódokbanAz AFK Sistema Alapítvány elindította az Odyssey versenyt, hogy megtalálja a módját a modern technológia integrálásának a vadonban kommunikáció nélkül elveszett emberek felkutatásához. A döntőbe 130 csapatból négy jutott be – ők voltak az egyetlenek, akiknek kétszer egymás után sikerült embereket megtalálniuk egy 4 négyzetkilométeres erdőben.
A Jakutföldi Mentőszolgálat veteránjai által alapított Nahodka csapat egy kutató-mentő csapat, amely nagy tapasztalattal rendelkezik a valós erdei körülmények között, de talán a legkevésbé fejlett technológiailag. Megoldásuk egy nagyméretű hangjelző, amely egy speciálisan konfigurált jelnek köszönhetően akár másfél kilométerről is tisztán hallható. A személy követi a hangot, és jelet küld a jelzőből a mentőknek. A trükk nem is annyira a technológiában, mint inkább az alkalmazott taktikában rejlik. A keresőmérnökök minimális számú jelzőt használnak a keresési kerület megállapításához, és fokozatosan szűkítve azt, megtalálják a személyt.
A Vershina csapata szöges ellentéte Nahodkának. A mérnökök teljes mértékben a technológiára támaszkodnak, és egyáltalán nem vesznek igénybe szárazföldi erőket. Megoldásuk a testreszabott hőkamerákkal, kamerákkal és hangszórókkal felszerelt drónok. A felvételeket algoritmusok, nem pedig emberek vizsgálják át. Annak ellenére, hogy sok szakértő szkepticizmussal tekint a hőkamerák haszontalanságára és az algoritmusok alacsony minőségére, a Vershina többször is talált embereket mind az elődöntőben, mind a döntőben (de nem a megfelelőket).
A „Stratonauts” és az MMS Rescue két olyan csapat, amelyek átfogó megoldáscsomagot használnak: hangjelzőket, területi kommunikációhoz használt léggömböket, fényképezésre alkalmas drónokat és valós idejű keresőkövetőket. A Stratonauts azért nyerte az elődöntőt, mert ők találták meg a leggyorsabban az eltűnt embereket.
A hangjelzők váltak a leghatékonyabb és legelterjedtebb megoldássá, de csak a mozgásképes személy helyét tudják meghatározni. Egy fekvő személynek szinte esélye sincs. Úgy tűnik, hogy a legjobb módja a hőkamerával való megtalálásuknak, de a hőkamerák nem látnak át a fák lombkoronáján, és nehezen különböztetik meg a hőfoltokat az emberektől az erdő összes többi tárgya között. A fényképezés, az algoritmusok és a neurális hálózatok ígéretes technológiák, de eddig rosszul teljesítettek. Egzotikus technológiákat is kipróbáltak, de mindegyiknek több korlátja volt, mint előnye.
– A versenyeken kívül mivel foglalkozol?
— INTEC Vállalatcsoport, székhelye Tomszkban található. Fő tevékenységünk az ipari formatervezés, az elektronika és a szoftverfejlesztés, beleértve a beágyazott szoftvereket is. Saját kis kísérleti és kisméretű gyártóüzemmel rendelkezünk, amely segít a termékek koncepciótól a tömeggyártásig történő eljuttatásában. Az egyik legismertebb projektünk a "NIMB", amelyet 2015 óta fejlesztünk. 2018-ban elnyertük a Red Dot Design Award díjat ezért a projektért. Ez az ipari formatervezés világának egyik legrangosabb díja.
– Mit csinál ez a dolog?
Ez egy biztonsági gyűrű, egy pánikgomb, amelyet a felhasználó megnyom riasztás esetén. Úgy néz ki, mint egy sima ujjgyűrű. Alul egy gomb található, belül pedig egy Bluetooth modul az okostelefonhoz való csatlakozáshoz, egy mikromotor a tapintható visszajelzéshez, egy akkumulátor és egy háromszínű LED. Az alap egy kombinált merev-hajlékony áramköri lap. A fő test fém, a fedél pedig műanyag. Ez egy meglehetősen ismert projekt. 2017-ben körülbelül 350 000 dollárt gyűjtöttek a Kickstarteren.
— Hogy érzed magad itt? A csapatok megfelelnek az elvárásoknak?
„Néhány csapatban az embereknek nagy keresési tapasztalatuk van; sokszor jártak már az erdőben, és sokszor vezettek hasonló eseményeket. Jól értik, hogyan találjanak meg valakit valós helyzetekben, de nagyon kevés technikai tudással rendelkeznek. Más csapatokban a srácok nagyon jártasak a technikában, de fogalmuk sincs, hogyan kell navigálni az erdőben, nyáron, télen vagy ősszel.”
– Nincs arany középút?
— Még nem láttam ilyet. A szakértők körében az általános vélemény a következő: ha az összes csapatot összehoznák, egyetlen együttműködésre kényszerítenék, arra kényszerítenék őket, hogy kombinálják a megoldásokat, mindegyikből kihozzák a legjobbat, és megvalósítsák, az eredmény egy igazán lenyűgöző rendszer lenne. Természetesen némi finomhangolásra, finomításra és véglegesítésre lenne szükség egy életképes termékállapotig. Azonban ez egy igazán lenyűgöző megoldás lenne, amely ténylegesen használható, és amely valóban életeket mentene.
De nem minden megoldás önmagában teljesen hatékony. Némelyikből hiányzik a minden időjárási körülményre kiterjedő képesség, mások nem állnak rendelkezésre a nap 24 órájában, a hét minden napján, és vannak olyanok is, amelyek nem keresnek eszméletlen embereket. Átfogó megközelítésre van szükség, és ami a legfontosabb, fontos megérteni, hogy létezik egy specifikus elmélet az emberi keresésről, és a megoldásnak összhangban kell lennie ezzel az elmélettel.
A megoldások még viszonylag kezdetlegesek. Kétféle projektet lehet itt látni: az elsők nagyon egyszerű és rendkívül megbízható rendszerek, amelyek ténylegesen működnek. A jakutiai srácok, a "Nakhodka" csapat által hozott hangjelzők egyedi eszközök. Egyértelmű, hogy nagy tapasztalattal rendelkező emberek építették őket. Technikailag nagyon egyszerűek: egy egyszerű pneumatikus jel egy LoRaWAN modullal és egy erre telepített mesh hálózattal.
– Mi olyan egyedi benne?
„Másfél kilométerről is hallható egy erdőben. Sokan mások nem tapasztalják ezt a hatást, bár a hangerő nagyjából mindenkinél azonos. De a pneumatikus jel megfelelő frekvenciája és konfigurációja ilyen eredményeket hoz. Én személyesen rögzítettem a hangot körülbelül 1200 méter távolságból, nagyon jól megértve, hogy valóban a jel hangja és az irány, amerre mutat. Valós körülmények között ez a dolog tökéletesen működik.”
— Ugyanakkor technológiailag a legkevésbé fejlettnek tűnik.
„Ez igaz. Egy darab PVC csőből készülnek, és ezek a legegyszerűbb, legmegbízhatóbb és leghatékonyabb megoldás. De megvannak a korlátaik. Nem használhatjuk ezeket az eszközöket csak arra, hogy megtaláljunk egy eszméletlen embert.”
— A projektek második osztálya?
– A második osztályba tartoznak az összetett műszaki megoldások, amelyek különféle specifikus keresési modelleket valósítanak meg – keresés hőkamerákkal, hő- és háromszínű képek kombinálásával, drónokkal stb.
De ott minden nagyon nyers. Helyenként használnak neurális hálózatokat. Telepítve vannak személyi számítógépeken, NVIDIA Jetson alaplapokon, magukon a repülőgépeken. De mindez még gyerekcipőben jár. És ahogy a gyakorlat mutatja, a lineáris algoritmusok használata ilyen körülmények között sokkal hatékonyabb volt, mint a neurális hálózatok. Vagyis egy személy azonosítása egy hőképen lévő folt, a tárgy területe és alakja alapján lineáris algoritmusok segítségével sokkal hatékonyabb volt. A neurális hálózat azonban gyakorlatilag semmit sem talált.
– Mert nem volt mit tanítania neki?
„Azt állították, hogy megtanították őket, de az eredmények rendkívül kétesek voltak. Nemcsak kétesek – gyakorlatilag nem is léteztek. A neurális hálózatok itt nem bizonyultak hatékonynak. Felmerül a gyanú, hogy vagy helytelenül tanították őket, vagy rossz dolgokat tanítottak nekik. Ha a neurális hálózatokat helyesen alkalmazzák ilyen körülmények között, valószínűleg tisztességes eredményeket fognak hozni, de ehhez meg kell érteni a teljes keresési módszertant.”
„Azt mondják, hogy a neurális hálózatokban van potenciál. Ha jól vannak megépítve, működni fognak. A hőkamerás képalkotásról viszont azt mondják, hogy amúgy is haszontalan.”
— Mindazonáltal a tényt rögzítették. A hőkamerás képalkotás valóban embereket keres. Ahogy a neurális hálózatoknál is, meg kell értenünk, hogy eszközökről beszélünk. Ha mikroszkópot használunk, akkor apró tárgyak vizsgálatára szolgál. Ha szöget ütünk be, jobb, ha nem használunk mikroszkópot. Ugyanez a helyzet a hőkamerával és a neurális hálózatokkal is. Egy megfelelően konfigurált eszköz, amelyet helyesen, a megfelelő körülmények között használnak, jó eredményeket produkál. Ha rossz helyen és rossz módon használjuk az eszközt, természetesen nem fogunk eredményt elérni.
— Hát hogy használhatnánk hőkamerát, ha azt mondják itt, hogy még egy korhadó tuskó is több hőt ad le, mint egy eltűnt nagymama?
– Semmi több. Ellenőriztük, megnéztük – semmi több. Egy személynek egyértelmű mintázata van. Meg kell érteni, hogy egy személy egy nagyon specifikus tárgy. És az év különböző időszakaiban más és más tárgyak. Ha nyárról beszélünk, akkor egy könnyű trikót, pólót vagy inget viselő személyről van szó, amely erős pontként világít a hőkamerán. Ha őszről vagy télről beszélünk, akkor egy csuklyás fejet látunk, amelynek a kapucnija vagy a kalapja alól maradék hő távozik, izzó kezeket – minden mást elrejt a ruházat.
Ezért látható egy ember tisztán egy hőkamerával, én a saját szememmel láttam. Más kérdés, hogy a vaddisznók, jávorszarvasok és medvék ugyanolyan jól láthatók, és gondosan meg kell szűrnünk, hogy mit is látunk valójában. Egy hőkamera önmagában biztosan nem elég; nem mutathatunk rá csak úgy, és mondhatjuk, hogy az megoldja az összes problémánkat. Nem, kell egy rendszer. A rendszernek tartalmaznia kell egy háromszínű kamerát, amely teljes színes képet vagy monokróm képet készít LED háttérvilágítással. Kell, hogy legyen valami más is, mert egy hőkamera önmagában csak homályos képeket készít.
– A jelenleg döntőben lévő csapatok közül ki a legkeményebb?
„Őszintén szólva nincsenek kedvenceim. Bárkire rávághatnék egy jókora téglát. Mondjuk úgy, hogy nagyon tetszett az első csapat, a „Versina” megoldása. Volt egy hőkamerájuk és egy háromszínű kamerájuk. Különösen az ideológia tetszett. A srácok technikai eszközökkel kerestek, szárazföldi erők bevonása nélkül. Egyáltalán nem voltak mozgó személyzetük, kizárólag drónokkal kerestek, és embereket találtak. Nem mondom meg, hogy megtalálták-e a megfelelő embert vagy sem, de embereket és állatokat igen. Ha a hőkamerán látható tárgy koordinátáit összevetjük a háromszínű kamerán látható tárggyal, azonosítani tudjuk a tárgyat, és megállapíthatjuk, hogy személyről van-e szó.”
Van néhány kérdésem a megvalósítással kapcsolatban. A hőkamera és a kamera közötti szinkronizáció hanyag volt, gyakorlatilag nem létezett. Ideális esetben a rendszernek egy sztereó kamerából kellett volna állnia: egy monokróm kamerából, egy háromszínű kamerából és egy hőkamerából, amelyek mind egyetlen időalapban működtek. Ez itt nem így volt. A kamera egy külön rendszerben működött, a hőkamera pedig egy külön rendszerben, ami műtermékeket okozott. Ha a drón akár csak egy kicsit is gyorsabb lett volna, jelentős torzításokat okozott volna.
– Helikopterrel vagy repülővel repültek?
„Senkinek sem volt itt helikoptere. Vagyis az egyik csapatnak voltak helikopterei, de azok pusztán technikai jellegűek voltak, a keresési területen biztosították a kommunikációt. Fel voltak szerelve egy LoR átjátszóval, amely 5 kilométeres körzetben biztosította a kommunikációt.”
Ennek eredményeként az itteni keresőrepülőgépek mind merevszárnyúak. Ez önmagában is kihívást jelent, mivel a felszállás és a leszállás nehézkes. Például tegnap az időjárási körülmények megakadályozták a Nahodka csapatot a drón felbocsátásában. De azt mondanám, hogy a szolgálatban lévő drón jelenlegi konfigurációjában semmilyen hasznot nem húzott volna.
— Az elődöntőben csak közvetítésre szerették volna használni a drónt.
„A nahodkai drónt fotó- és videofelvétel készítésére, valamint riasztásra tervezték. Jelzőberendezéssel, hőkamerával és színes kamerával is rendelkezik. Legalábbis ezt hallottam tőlük. Tegnap még ki sem csomagolták. Még úgy volt becsomagolva, ahogy hozták. De még ha kivitték volna, valószínűleg akkor sem használták volna. Teljesen más taktikájuk van – gyalog kerestek.”
Ma a srácok jelzőfényeket akarnak elhelyezni az erdőben, és azokkal meg akarják találni a férfit. Ez a megoldás tetszik a legkevésbé. Komolyan kétlem, hogy össze tudják majd szerelni a 350 jelzőfényt, amit idehoztak. Vagyis inkább arra fogjuk kényszeríteni őket, hogy összeszereljék őket, de nem magától értetődő, hogy mindet összeszerelik. Az első csapat megoldása tetszett a legjobban, mert teljesen kiküszöböli a szárazföldi erőket.
– Csak ezért? Végül is, ha tényleg ekkora területet vállalnánk el mennyiségben, talán működne.
„Valószínűleg működni fog, de sem a leejtési konfiguráció, sem maguknak a jeladóknak a konfigurációja nem tetszett.”
— Maradt egy tégla a Stratonautáknak.
„A Stratonautáknak van egy zseniális megoldásuk. Ha úgy csinálták volna, ahogy szerették volna, sikerrel jártak volna. De a repülő szerkezetekkel is problémákba ütköztek.”
Kialakítottak egy rendszert a kutatócsapatok támogatására. Elsődleges hangsúlyt fektetnek a mozgó szárazföldi erőkre. Jelzőket kapnak, biztosítják számukra a kommunikációt a csapatokkal, valamint földi jeladókat, hogy a kutatócsapatokat a szükséges helyekre és irányokba telepíthessék. Rendelkeznek ismétlőkkel ellátott aerosztátokkal, amelyek biztosítják a kommunikációt a terület felett. Vannak földi, álló jeladóik, de nagyon kevés, és maguk is elismerik, hogy az utolsó pillanatban hozták létre őket, és nem ezek az elsődleges taktikai egységük – csak próbaüzemként szolgáltak. Meglehetősen kevesen vannak, és nem sokat tettek taktikailag.
A fő taktika az volt, hogy a csoport minden egyes keresőjének saját személyes nyomkövetője volt, amely egyetlen információs hálózatba volt csatlakoztatva a központtal. Tisztán láthatták mindenki tartózkodási helyét. A keresés valós időben zajlott, és az irányt módosították.
– Úgy tűnik, mintha nagyon szeretnéd az egészet eggyé egyesíteni.
— Igen, abszolút. Grigorij Szergejevvel odamentünk, ő megnézte, és azt mondta: „A francba, micsoda klassz dolog, ezt imádnám.” Odamentünk másokhoz, és azt mondtuk: „A francba, micsoda klassz dolog, ezt imádnám.” Odamentünk másokhoz, és azt mondtuk: „A francba, micsoda klassz dolog, találnék ott valakit.”
Önmagukban jó ágazati megoldások bizonyos körülmények között. Együttesen egy nagyon hatékony rendszert hoznak létre, amely egységes kommunikációs mezőt, nagy hatótávolságú telepítést biztosít léghajók segítségével, valós idejű követő és irányító rendszert biztosít a szárazföldi erők számára, valamint kellően nagy hatótávolságú jeladókat tartalmaz, amelyek helyes használat esetén, ha a keresési területet szektorokra osztják, jelet tudnak adni a személynek a helymeghatározáshoz. Ezután minden a technika kérdésévé válik. Ha jó a repülési idő, akkor bizonyos erőket vetnek be; ha nincs, akkor másokat; ha éjszaka van, akkor megint másokat.
- De mindez katasztrofálisan drága.
– Vannak dolgok, amik drágák, vannak, amik nem.
– Például egyetlen most felszálló drón valószínűleg annyiba kerül, mint egy Boeing.
„Igen, elég drágák. De meg kell érteni, hogy ha megfelelően használják őket, akkor egyszeri vásárlásról van szó. Egyszer veszi meg őket, aztán csak szállítja az országban, és használja. Egy ilyen egyszeri befektetés, megfelelő kezekben, elég sokáig kitart, ha megfelelően karbantartják és használják.”
– Amikor átnézte a pályázatokat, volt olyan, ami tetszett, de nem jutott be a döntőbe?
– Sok vicces dolog volt ott.
– Mi a legviccesebb dolog, amire emlékszel?
– Nagyon jól emlékszem a ballonról lógó bioradarokra. Sokáig nevettem.
– Még megkérdezni is ijesztő, hogy mi az.
„A trükk az, hogy ez egy igazán jó detektálási módszer. A bioradiolokáció célja az élő biológiai objektumok azonosítása a visszaverődő összes többi háttérrel szemben. Általában mellkasrezgéseket és pulzusokat használnak. Erre nagyon nagyfrekvenciás radarokat (100 GHz) használnak; ezeknek meglehetősen jó a hatótávolságuk, és 150 x 200 méter mélységig képesek behatolni az erdőkbe.”
- Akkor miért vicces?
„Mert ez a dolog csak akkor működik, ha fixen van felszerelve, és egy lufira akarták akasztani. És azt mondják: »Ez egy álló tárgy.« Szóval most nézzük a lufit, folyamatosan remeg, és ezt a dolgot akarják ráakasztani, amit szilárdan a földhöz kell csavarozni, különben annyira rossz lesz a kép, hogy semmi sem lesz olvasható.”
A kartonból készült drónok is nagyon viccesek voltak.
— Kartonból?
„Igen, kartonból készült drónok. Nagyon vicces volt. Egy kartonból készült és lakkozott repülőgép. Pont úgy repült, ahogy Isten akarta. A srácok azt akarták, hogy egy irányba repüljön, de nem amerre ők akarták, és végül lezuhant, megkímélve magát a kellemetlenségektől.”
A „repülő kolbásszá alakítható repülő fánk” nagyon vicces volt – egy valós idézet a javaslatból. Fogják egy tűzoltótömlő külső burkolatát, eltávolítják a gumit, felfújják, és egy hosszú, mindkét végén megcsavart csővé alakítják. Összekötik, és az eredmény egy repülő fánk, amire egy kamerát akasztanak. A fánk pedig könnyen átalakítható repülő kolbásszá – mindenki nevetett a kolbászon. Hogy miért, miért pont kolbász – nem világos, de nagyon vicces volt.
– Hallottam olyan kockákról, amiket a földre helyeznek, és amelyek rezgéseket és lépéseket olvasnak le.
„Igen, valóban voltak ilyenek. Meg kell érteni, hogy ez a dolog valójában eléggé funkcionális. Ismerek több kereskedelmi forgalomban kapható terméket is, amelyek pontosan így működnek. Ez egy szeizmográf, amelyet biztonságra, kerületvédelmi rendszerekhez konfiguráltak. De ezt a dolgot kizárólag kritikus infrastrukturális létesítményekhez és katonai létesítményekhez használják. Tudom, hogy a gázszivattyúállomásokon háromszintű hozzáférés-ellenőrző rendszerek vannak, amelyek közül az első pontosan a szeizmográf.”
– Ígéretesen hangzik. Akkor miért ne?
„A lényeg az, hogy egy dolog egy kis kritikus infrastrukturális létesítmény zárt kerületét őrizni, és egészen más egy egész erdőt lefedni ezekkel a szeizmográfokkal. A hatótávolságuk nagyon rövid, és ami a legfontosabb, alig lehet különbséget tenni egy futó vaddisznó, egy futó ember és egy futó medve között. Elméletileg persze lehetséges, ha a megfelelő matematikai apparátust használjuk, de ez nagymértékben bonyolítja a technológiát; véleményem szerint vannak sokkal egyszerűbb módszerek is.”
Mindenkit arra biztattak, hogy menjen a negyeddöntőbe, mindenkit arra biztattak, hogy próbálja ki magát. Azok, akiket itt látunk, azok, akiknek ténylegesen sikerült embereket találniuk. Senki más nem talált embereket, szóval szerintem a verseny meglehetősen objektív. Például megbízhatsz a szakértők véleményében, vagy nem bízhatsz bennük, de a tény továbbra is tény marad – vagy találtak embereket, vagy nem.
Forrás: will.com
