Bioradar, karton drón és repülő kolbász - Nikita Kalinovsky a jó és rossz keresési technológiákról

Bioradar, karton drón és repülő kolbász - Nikita Kalinovsky a jó és rossz keresési technológiákról

Néhány napja ért véget az Odyssey verseny, amelyben a mérnökcsapatok a legjobb technológiát keresték az erdőben eltűnt emberek felkutatására. Nyáron arról beszéltem elődöntő, és tegnap tette közzé remek beszámoló a döntőről.

A szervezők kolosszálisan nehéz feladatot tűztek ki – 314 óra alatt két embert találni 2 km10-es területen. Különféle ötletek voltak, de (spoiler) senkinek sem sikerült. A verseny egyik technikai szakértője Nikita Kalinovsky volt. Megbeszéltem vele a résztvevőket, döntéseiket, és azt is megkérdeztem, milyen ötletek maradtak még emlékezetes a verseny minden szakaszában.

Ha már olvastad a finálé tudósítását, itt is láthatsz néhány sort. Ez csak a teljes interjú minimális szerkesztéssel.

Ha nem olvasott egynél több cikket ebben a sorozatban, akkor röviden újraírom a szövegkörnyezetet.

Az előző epizódokbanAz AFK Sistema Alapítvány elindította az Odüsszea versenyt, hogy megtalálja a módját a modern technológia bevezetésének a kommunikációs eszközök nélkül a vadonban elveszett emberek felkutatásában. A 130 csapatból négy csapat jutott a döntőbe – csak ők tudtak egymás után kétszer embert találni egy 4 km2-es erdőben.

A Nakhodka csapat, amelyet a Yakutia Rescue Service veteránjai alapítottak. Ezek valódi erdei körülmények között nagy tapasztalattal rendelkező keresőmotorok, de technológiailag talán a legkevésbé fejlett csapat. Megoldásuk egy nagyméretű hangjelző, amely speciális jelkonfigurációt alkalmazva akár másfél kilométeres távolságból is jól hallható. Egy személy jön a hangra, és jelet küld a mentőknek a világítótoronyból. A trükk nem annyira a technológiában van, mint inkább a használat taktikájában. A keresőmérnökök minimális jeladót használnak, hogy elkerítsék a keresési kerületet, és fokozatosan szűkítve megtalálják a személyt.

A Vershina csapata Nakhodka pont ellentéte. A mérnökök teljes mértékben a technológiára támaszkodnak, és egyáltalán nem használnak szárazföldi erőket. Megoldásuk az egyedi hőkamerákkal, kamerákkal és hangszórókkal felszerelt drónok. A felvételek közötti keresést is algoritmusok végzik, nem emberek. Annak ellenére, hogy sok szakértő kételkedik a hőkamerák haszontalanságával és az alacsony szintű algoritmusokkal kapcsolatban, Vershina többször talált embert az elődöntőben és a döntőben is (de nem olyanokat, akikre szükségük volt).

A Stratonauts és az MMS Rescue két olyan csapat, amely megoldások egész sorát alkalmazza. Hangjelzők, léggömbök a kommunikáció kialakításához a területen, drónok fényképezéssel és valós idejű keresési nyomkövetőkkel. A Stratonauts volt a legjobb az elődöntőben, mert ők találták meg a leggyorsabban az eltűnteket.

A hangjelzők a leghatékonyabb és legelterjedtebb megoldásokká váltak, de segítségükkel csak mozgásképes embert találnak. A fekvő embernek szinte semmi esélye. Úgy tűnik, hogy a legjobb módszer a hőkamerával keresni, de a hőkamerával nem lát semmit a koronákon keresztül, és nehezen tudja megkülönböztetni a hőfoltokat az emberektől az erdő összes többi objektumától. A fényképezés, az algoritmusok és a neurális hálózatok ígéretes technológiák, de eddig gyengén teljesítenek. Voltak egzotikus technológiák is, de mindegyiknek több korlátja volt, mint előnye.

Bioradar, karton drón és repülő kolbász - Nikita Kalinovsky a jó és rossz keresési technológiákról

– Mivel foglalkozol a versenyen kívül?
– INTEC vállalatcsoport, Tomszk. A fő terület az ipari tervezés, elektronikai és szoftverfejlesztés, beleértve a beágyazott szoftvereket is. Saját kis pilot és kisüzemi gyártásunk van, segítünk eljuttatni a terméket az ötlettől a tömeggyártásig. Egyik leghíresebb projektünk a „NIMB” projekt, amelyet 2015 óta fejlesztünk. 2018-ban ezért a projektért megkaptuk a Red Dot Design Award díjat. Ez az egyik legrangosabb díj az ipari formatervezés világában.

- Mit csinál ez a dolog?
— Ez egy biztonsági gyűrű, egy riasztógomb, amelyet a felhasználó megnyom, ha riasztó esemény történik. Úgy néz ki, mint egy közönséges ujjgyűrű. Az alján gomb található, benne egy Bluetooth modul az okostelefonnal való kommunikációhoz, egy mikroelektromos motor a tapintható jelzéshez, egy akkumulátor, valamint egy háromszínű LED. Az alap egy kombinált merev-flex táblát tartalmaz. A test fő része fém, a burkolat műanyag. Ez egy meglehetősen jól ismert projekt. 2017-ben mintegy 350 ezer dollárt gyűjtöttek össze a Kickstarteren.

- Hogy tetszik itt? Beváltják a csapatok az elvárásokat?
— Egyes csapatokban az emberek széleskörű keresési tapasztalattal rendelkeznek, többször jártak az erdőben, és nem egyszer hajtottak végre ilyen eseményeket. Jól értik, hogyan találjanak meg egy személyt valós körülmények között, de nagyon keveset értenek a technológiához. Más csapatokban a srácok nagyon jártasak a technológiában, de fogalmuk sincs, hogyan mozogjanak az erdőben nyáron, télen és ősszel.

- Nincs arany középút?
- Még egyszer sem láttam. Valamennyi szakértő általános véleménye a következő: ha az összes csapatot összefogja, egyetlen együttműködésre kényszeríti, megoldások kombinálására kényszeríti őket, mindegyikből kiveszi a legjobbat és megvalósítja, akkor egy nagyon klassz komplexumot kap. Természetesen ki kell fejezni, józan termékállapotba kell hozni, és véglegesen értékesíthető formába kell hozni. Ez azonban egy nagyon klassz megoldás lesz, amely valóban használható, és valóban megmenti az emberek életét.

De külön-külön a megoldások mindegyike nem teljesen hatékony. Hol nincs elég minden időjárási képesség, hol XNUMX órás rendelkezésre állás, van, aki nem keresi az eszméletlen embereket. Mindig átfogó megközelítést kell alkalmaznia, és ami a legfontosabb, mindig meg kell értenie, hogy az emberek keresésének van egy bizonyos elmélete, és a komplexumnak meg kell felelnie ennek az elméletnek.

Most a megoldások nyersek. Itt két projektosztályt láthat: az első a nagyon egyszerű és nagyon megbízható rendszerek, amelyek működnek. Azok a hangjelzők, amelyeket a jakutiai srácok, a Nakhodka csapat hoztak, egy egyedi eszköz. Nyilvánvaló, hogy nagy tapasztalattal rendelkező emberek készítették. Technikailag nagyon egyszerű, ez egy közönséges pneumatikus jel, amelyen egy LoRaWAN modul és egy MESH hálózat van telepítve.

– Mi olyan egyedi ebben?
– Másfél kilométerrel arrébb, az erdőben hallható. Sokan mások nem tapasztalják ezt a hatást, bár a hangerő nagyjából mindenkinél azonos. De a pneumatikus jel helyesen kiválasztott frekvenciája és konfigurációja ilyen eredményeket ad. Én személyesen rögzítettem a hangot körülbelül 1200 méteres távolságból, nagyon jól megértve, hogy ez valóban egy jel hangja és az arra irányuló irány. Valós körülmények között ez a dolog remekül működik.

— Ugyanakkor technológiailag ez tűnik a legkevésbé fejlettnek.
- Ez igaz. Egy darab PVC-csőből készülnek, és a legegyszerűbb, legmegbízhatóbb és nagyon hatékony megoldást jelentik. De a korlátaival együtt. Nem használhatjuk ezeket az eszközöket egy eszméletlen személy megtalálására.

– Második osztályú projektek?
- A második osztály a komplex műszaki megoldások, amelyek különféle specifikus keresési modelleket valósítanak meg - hőkamerák segítségével történő keresés, hő- és háromszínű képek kombinálása, drónok stb.

De ott minden nagyon nyers. Helyenként neurális hálózatokat használnak. Ezeket személyi számítógépeken, nvidia jetson táblákon és magukon a repülőgépeken telepítik. De mindez még feltáratlan. És ahogy a gyakorlat megmutatta, a lineáris algoritmusok használata ezekben a feltételekben sokkal hatékonyabban működött, mint a neurális hálózatok. Vagyis a hőkameráról készült kép egy foltja alapján, lineáris algoritmusok segítségével, a tárgy területe és alakja alapján azonosított személyt sokkal nagyobb hatást ért el. A neurális hálózat gyakorlatilag semmit sem talált.

- Mert nem volt mit tanítani neki?
— Azt állították, hogy tanítottak, de az eredmények rendkívül ellentmondásosak voltak. Még csak nem is vitatottak – szinte nem is volt. A neurális hálózatok itt nem mutatkoztak meg. Fennáll a gyanú, hogy vagy rosszul tanították őket, vagy rosszul tanították őket. Ha a neurális hálózatokat helyesen alkalmazzák ilyen körülmények között, akkor valószínűleg jó eredményeket adnak, de meg kell értenie a teljes keresési módszert.

— Azt mondják, a neurális hálózatok ígéretesek. Ha jól csinálod, működni fognak. Ellenkezőleg, a hőkameráról azt mondják, hogy mindenképp használhatatlan.
„A tényt ennek ellenére rögzítették. A hőkamera valóban embereket keres. Ahogy a neurális hálózatok esetében, itt is meg kell értenünk, hogy eszközökről beszélünk. Ha mikroszkópot veszünk, akkor kis tárgyak vizsgálatára. Ha szöget verünk, akkor jobb, ha nem használunk mikroszkópot. Ugyanez a helyzet a hőkamerával és a neurális hálózatokkal. A megfelelően konfigurált, megfelelő körülmények között használt műszer jó eredményt ad. Ha rossz helyen és nem megfelelően használjuk az eszközt, akkor természetes, hogy nem lesz eredmény.

- No, hogy lehet hőkamerát használni, ha itt azt mondják, hogy a rothadó tuskó is több meleget ad, mint egy hiányzó nagymama?
- Nem több. Ellenőrizték, nézték – nem tovább. Az embernek világos mintája van. Meg kell értened, hogy egy személy egy nagyon specifikus tárgy. Sőt, az év különböző időszakaiban ezek különböző tárgyak. Ha nyárról beszélünk, akkor ez egy világos pólós vagy pólós ember, vagy olyan ing, amely a hőkamerán egy erőteljes folttal világít. Ha őszről, télről beszélünk, akkor egy csuklyával borított fejet látunk, melyben a maradék hőnyom a csuklya alól vagy a kalap alól jön ki, világító kezek - minden mást a ruha rejt.

Ezért a hőkamerán keresztül jól látható az ember, én a saját szememmel láttam. A másik dolog az, hogy a vaddisznók, a jávorszarvasok és a medvék ugyanolyan jól láthatók, és nagyon világosan kell szűrnünk, hogy mit figyelünk meg. Egyetlen hőkamerával biztosan nem lehet boldogulni; nem lehet egyszerűen csak fogni, rámutatni egy hőkamerára, és azt mondani, hogy az minden problémánkat megoldja. Nem, valami komplexusnak kell lennie. A komplexumnak tartalmaznia kell egy háromszínű kamerát, amely színes képet vagy monokróm képet biztosít LED-ekkel háttérvilágítással. Valami plusz kell hozzá, mert maga a hőkamera csak foltokat produkál.

— A jelenleg döntős csapatok közül ki a legmenőbb?
– Őszintén szólva nincs kedvencem. Bárkire tudok dobni egy tömör téglát. Mondjuk nekem nagyon tetszett az első Vershina csapat döntése. Csak volt egy hőkamerájuk plusz egy háromszínű kamerájuk. Tetszett az ideológia. A srácok műszaki eszközökkel, szárazföldi erők bevonása nélkül kerestek, mobil legénységük egyáltalán nem volt, csak drónokkal kerestek, de embereket találtak. Nem mondom meg, hogy megtalálták-e, akire szükségük volt vagy sem, de embereket és állatokat találtak. Ha összehasonlítjuk egy objektum koordinátáit hőkamerán és egy háromszínű kamerán lévő objektumot, akkor képesek leszünk azonosítani az objektumot, és megállapítani, hogy van-e ott személy.

Kérdéseim vannak a megvalósítással kapcsolatban, hanyagul megcsinálták a hőkamera és a kamera szinkronizálását, gyakorlatilag nem volt meg. Ideális esetben a rendszernek egy sztereó párral, egy monokróm kamerával, egy háromszínű kamerával és egy hőkamerával kell rendelkeznie, és ezek mind egyetlen időrendszerben működnek. Itt nem erről volt szó. A kamera külön rendszerben működött, a hőkamerás egy külön rendszerben, és emiatt műtárgyakkal találkoztak. Ha kicsit nagyobb lenne a drón sebessége, az nagyon erős torzításokat adott volna.

— Kopteren repültek, vagy repülőgép volt?
– Itt senkinek sem volt helikoptere. Illetve a helikoptereket az egyik csapat indította útjára, de ez pusztán technikai funkció volt a kommunikáció biztosítására a keresési területen. LOR átjátszót akasztottak rájuk, amely 5 kilométeres körzetben biztosította a kommunikációt.

Ennek eredményeként itt minden keresőrepülőgép repülőgép típusú. Ez magával hozza a maga problémáit, mert a fel- és leszállás nem egyszerű. Például tegnap az időjárási viszonyok nem tették lehetővé, hogy a Nakhodka csapata elindítsa drónját. De én ezt mondanám: a szolgálatban lévő drón nem segített volna nekik abban a formában, ahogy most be van állítva.

„Az elődöntőben csak váltófutásra szerették volna használni a drónt.
— A nakhodkai drón fotó-videó forgatására és figyelmeztetésre készült. Van egy jeladó, egy hőkamera és egy színes kamera. Én legalábbis ezt hallottam tőlük. Tegnap még ki sem pakolták. Szállításkor még be volt csomagolva. De még ha meg is kapnák, valószínűleg nem használnák. Egészen más taktikát alkalmaztak – lábbal kerestek.

Ma a srácok jeladókkal akarják bevetni az erdőt, és azokkal embereket keresni. Ez a megoldás tetszik a legkevésbé. Nagy kétségeim vannak afelől, hogy majd összegyűjtik azt a 350 világítótornyot, amit idehoztak. Illetve kényszerítjük őket a gyűjtésre, de nem tény, hogy mindent begyűjtenek. Az első csapat döntése tetszett a legjobban, mert az a szárazföldi erők teljes feladását jelentette.

- Csak emiatt? Hiszen ha tényleg ilyen hatalmas területet veszel mennyiségben, akkor ez működhet.
"Valószínűleg működni fog, de nekem nem tetszett sem a leejtő konfiguráció, sem maguknak a jelzőfényeknek a konfigurációja."

— Maradt egy tégla a sztratonautáknak.
— A sztratonautáknak van egy menő megoldásuk. Ha úgy csinálták volna, ahogy akarták, akkor sikerült volna. De a repülő gépekkel is voltak problémáik.

Van egy rendszerük a keresőcsoportok biztosítására. A fő hangsúly a mobil szárazföldi erőkön van. Jeladókat bocsátanak ki, amelyek kommunikációt biztosítanak a csoportokkal és kommunikációt földi jeladókkal, hogy a keresőcsoportokat a megfelelő pontokon és irányban telepítsék. Léggömbjeik vannak átjátszókkal, amelyek kommunikációt biztosítanak a területen. Vannak földi helyhez kötött jeladóik, de nagyon kevés van belőlük, és ők maguk is bevallják, hogy az utolsó pillanatban készítették, és számukra nem ez a fő taktikai egység - tesztelés céljából készítették el. Elég sok van belőlük, és nem tettek különösebb hozzájárulást a taktikához.

A fő taktika az volt, hogy a csoport minden keresőjének saját személyes nyomkövetője van, amely a központtal együtt egyetlen információs hálózattá egyesül. Jól látják, hogy ki milyen helyen van. A fésülés valós időben történik, az irány beállítható.

"Minden úgy tűnik, hogy igazán szeretnéd egyesíteni."
- Igen, teljesen így van. Grigorij Szergejev és én sétáltunk, ő ránéz, és azt mondja: „A fenébe, milyen jó dolog, bárcsak az lenne”, odaérünk a többiekhez, „A fenébe, milyen klassz dolog, bárcsak nekem ez lenne!” harmadszor: „A fenébe, milyen klassz dolog.” , ott is, ott is találtam volna egy embert.

Külön-külön is ágazatilag jó megoldások bizonyos feltételekre. Ha ezeket kombináljuk, akkor egy nagyon jó komplexumot kapunk, amelynek egyetlen kommunikációs mezője van, van a rendszer nagy hatótávolságú telepítése léggömbök segítségével, van egy rendszer a szárazföldi erők valós idejű nyomon követésére és irányítására, vannak a kellően nagy hatótávolságot eltaláló és tudó jeladók A keresési terület helyes használata és szektorokra osztása jelzést adnak az embernek, hogy odamenjen hozzájuk, majd minden technológiai kérdéssé válik. Repülő időjárás van - bizonyos erőket alkalmaznak, nincs repülő időjárás - mások, éjszaka - még mások.

– De mindez katasztrofálisan drága.
– Van, amelyik drága, van, amelyik nem.

— Például egy most felszálló drón valószínűleg annyiba kerül, mint egy Boeing.
- Igen, ezek költsége meglehetősen magas. De meg kell értenie, hogy helyes használat esetén ez egyszeri vásárlás. Egyszer kell megvenni, majd csak szállítani az országban, és használni. Egy ilyen egyszeri befektetés az ügyes kezekben meglehetősen hosszú ideig tart, ha megfelelően karbantartják és működtetik.

— Amikor megnézte a pályázati jelentkezéseket, volt valami, ami tetszett, de nem jutott be a döntőbe?
- Sok vicces dolog volt ott.

- Mi a legviccesebb dolog, amire emlékszel?
— Nagyon emlékszem a léggömbön felfüggesztett bioradarokra. sokáig nevettem.

– Még azt is ijesztő megkérdezni, hogy mi az.
– A trükk az, hogy ez egy nagyon jó módszer a meghatározásra. A Bioradar célja a biológiai élő objektumok azonosítása minden más tükröződő hátterében. Általában mellkasi vibrációt és pulzust használnak. Ehhez nagyon magas frekvenciájú, 100 GHz-es radarokat használnak, amelyek meglehetősen jó távolságra világítanak, és 150 x 200 méter mélységig megvilágítják az erdőt.

- Akkor miért vicces?
— Mert ez a dolog csak akkor működik, ha véglegesen fel van szerelve, és ballonra akarták akasztani. És azt mondják: "ez egy álló tárgy." Most nézzük a lufit, állandóan remeg, és egy olyan dolgot akarnak rá akasztani, amit erősen a földhöz kell csavarni, különben olyan lesz a kép, hogy egyáltalán nem derül ki rajta semmi.

A karton drónok is nagyon viccesek voltak.

- Kartonból?
- Igen, karton drónok. Nagyon vicces volt. Egy kartonból összeragasztott és lakkal festett repülő. Úgy repült, ahogy Isten akarta. A srácok azt akarták, hogy egy irányba repüljön, de bárhová repült, csak nem a megfelelő irányba, és a végén lezuhant, megkímélve magát a fájdalomtól.

A „repülő kolbászrá alakítható repülő bagel” nagyon vicces volt – igazi idézet az alkalmazásból. A tűzoltótömlő külső fonatát felvesszük, a gumit eltávolítjuk, felfújjuk és hosszú csővé válik, mindkét oldalon megcsavarva. Összekötik, és kiderül, hogy egy repülő fánk, amire akasztanak egy fényképezőgépet. És hogy egy bejgliből könnyen lehet repülő kolbász – nevetett a kolbászon mindenki. Hogy miért, miért a kolbász, az nem világos, de nagyon vicces volt.

- Hallottam a földre helyezett kockákról, amelyek rezgéseket és lépéseket olvasnak.
- Igen, valóban voltak ilyen dolgok. Meg kell értenie, hogy a dolog valójában meglehetősen funkcionális. Ismerek több olyan kereskedelmi terméket, amely ezt teszi. Ez egy biztonsági hangolású szeizmográf a kerületi biztonsági rendszerek számára. De ezt a dolgot kizárólag kritikus infrastruktúrákhoz és katonai létesítményekhez használják. Úgy tudom, hogy a gázszivattyútelepeken háromszintű beléptetőrendszerek vannak, amelyek közül az első a szeizmográf.

– Kicsit ígéretesen hangzik. Miért nem akkor?
„Az a helyzet, hogy egy dolog egy kritikus infrastrukturális létesítmény zárt kerületét kis területtel megvédeni, és egy másik dolog ezekkel a szeizmográfokkal bevetni az egész erdőt. A hatótávolságuk igen csekély, és ami a legfontosabb, hogy alig lehet különbséget tenni futó vaddisznó, futó ember és futó medve között. Elméletileg persze lehetséges, ha helyesen kapcsolja be a hardvert, de ez nagymértékben bonyolítja a technikát, nekem úgy tűnik, vannak sokkal egyszerűbb módszerek is.

Mindenkinek ajánlották a negyeddöntőbe jutást, mindenkinek azt ajánlották, hogy próbálja ki magát. Akiket itt látunk, azok valóban embereket találtak. Az összes többi embert nem találták meg, így a verseny, úgy tűnik, meglehetősen objektív. Bízhat például a szakértők véleményében, nem bízhat benne, de tény marad - megtalálták vagy nem.

Forrás: will.com

Hozzászólás