Bioradar, drone karton, dan sosis terbang - Nikita Kalinovsky tentang teknologi pencarian yang baik dan buruk

Bioradar, drone karton, dan sosis terbang - Nikita Kalinovsky tentang teknologi pencarian yang baik dan buruk

Beberapa hari yang lalu, kompetisi Odyssey berakhir, dimana tim teknik mencari teknologi terbaik untuk menemukan orang hilang di hutan. Di musim panas saya membicarakannya semi final, dan mempostingnya kemarin laporan bagus dari final.

Penyelenggara menetapkan tugas yang sangat sulit - menemukan dua orang di area seluas 314 km2 dalam 10 jam. Ada ide berbeda, tapi (spoiler) tidak ada yang berhasil. Salah satu pakar teknis kompetisi ini adalah Nikita Kalinovsky. Saya berdiskusi dengannya tentang para peserta, keputusan mereka, dan juga menanyakan ide-ide lain apa yang diingat sepanjang tahapan kompetisi.

Jika Anda sudah membaca liputan finalnya, Anda juga akan melihat beberapa barisnya di sini. Ini hanyalah wawancara lengkap dengan sedikit pengeditan.

Jika Anda belum membaca lebih dari satu artikel dalam seri ini, saya akan menceritakan kembali konteksnya secara singkat.

Di episode sebelumnyaAFK Sistema Foundation meluncurkan kompetisi Odyssey untuk menemukan cara memperkenalkan teknologi modern dalam pencarian orang-orang yang tersesat di alam liar tanpa alat komunikasi. Dari 130 tim, empat tim berhasil mencapai final - hanya mereka yang mampu menemukan orang di hutan seluas 4 km2 dua kali berturut-turut.

Tim Nakhodka, didirikan oleh para veteran dari Layanan Penyelamatan Yakutia. Ini adalah mesin pencari dengan pengalaman luas dalam kondisi hutan nyata, tapi mungkin tim yang paling tidak maju dalam hal teknologi. Solusi mereka adalah suar suara besar, yang, dengan menggunakan konfigurasi sinyal khusus, terdengar jelas pada jarak hingga satu setengah kilometer. Seseorang mendengar suara tersebut dan mengirimkan sinyal kepada penyelamat dari mercusuar. Kuncinya bukan terletak pada teknologinya, melainkan pada taktik penggunaannya. Insinyur pencarian menggunakan minimal suar untuk memagari batas pencarian dan, secara bertahap mempersempitnya, menemukan orang tersebut.

Tim Vershina adalah kebalikan dari Nakhodka. Insinyur sepenuhnya bergantung pada teknologi dan tidak menggunakan kekuatan darat sama sekali. Solusi mereka adalah drone yang dilengkapi dengan pencitra termal, kamera, dan pengeras suara khusus. Pencarian di antara rekaman tersebut juga dilakukan dengan algoritma, bukan oleh manusia. Terlepas dari skeptisisme banyak ahli tentang tidak bergunanya pencitra termal dan rendahnya tingkat algoritma, Vershina beberapa kali menemukan orang-orang di semi-final dan final (tetapi bukan yang mereka butuhkan).

Stratonauts dan MMS Rescue adalah dua tim yang menggunakan berbagai macam solusi. Suar suara, balon untuk menjalin komunikasi di wilayah tersebut, drone dengan fotografi dan pelacak pencarian secara real time. Stratonauts adalah yang terbaik di semifinal karena mereka paling cepat menemukan orang hilang.

Suar suara telah menjadi solusi yang paling efektif dan tersebar luas, namun dengan bantuannya mereka hanya dapat menemukan orang yang mampu bergerak. Seseorang yang sedang berbaring hampir tidak memiliki peluang. Tampaknya cara terbaik untuk mencarinya adalah dengan thermal imager, namun thermal imager tidak dapat melihat apa pun melalui tajuk, dan juga kesulitan membedakan titik panas manusia dari semua objek lain di hutan. Fotografi, algoritme, dan jaringan saraf merupakan teknologi yang menjanjikan, namun sejauh ini kinerjanya buruk. Ada juga teknologi eksotik, tetapi masing-masing teknologi memiliki lebih banyak keterbatasan daripada kelebihan.

Bioradar, drone karton, dan sosis terbang - Nikita Kalinovsky tentang teknologi pencarian yang baik dan buruk

— Apa yang Anda lakukan di luar kompetisi?
— Grup Perusahaan INTEC, Tomsk. Bidang utamanya adalah desain industri, pengembangan elektronik dan perangkat lunak, termasuk perangkat lunak tertanam. Kami memiliki percontohan kecil dan produksi skala kecil, kami membantu membawa produk dari ide ke produksi massal. Salah satu proyek kami yang paling terkenal adalah proyek “NIMB”, yang telah kami kembangkan sejak tahun 2015. Pada tahun 2018, kami menerima Red Dot Design Award untuk proyek ini. Ini merupakan salah satu penghargaan paling bergengsi di dunia desain industri.

-Apa fungsinya?
— Ini adalah cincin keamanan, tombol alarm yang ditekan pengguna saat terjadi peristiwa yang mengkhawatirkan. Tampak seperti cincin jari biasa. Terdapat tombol di bagian bawah, di dalamnya terdapat modul Bluetooth untuk komunikasi dengan smartphone, motor mikrolistrik untuk indikasi sentuhan, baterai, dan LED tiga warna. Basisnya berisi papan gabungan kaku-fleksibel. Bodinya bagian utama dari logam, penutupnya dari plastik. Ini adalah proyek yang cukup terkenal. Pada tahun 2017, mereka mengumpulkan sekitar 350 ribu dolar di Kickstarter.

- Bagaimana kamu suka di sini? Apakah tim memenuhi harapan?
— Di beberapa tim, orang-orang memiliki pengalaman pencarian yang luas, telah berada di hutan lebih dari sekali, dan telah melakukan kegiatan serupa lebih dari sekali. Mereka memiliki pemahaman yang baik tentang cara menemukan seseorang dalam kondisi nyata, tetapi pemahaman mereka tentang teknologi sangat sedikit. Di tim lain, para pemain sangat ahli dalam teknologi, tetapi sama sekali tidak tahu bagaimana cara bergerak melalui hutan dalam kondisi musim panas, musim dingin, dan musim gugur.

— Apakah tidak ada jalan tengah?
- Aku belum pernah melihatnya sekali pun. Pendapat umum dari semua ahli adalah ini: jika Anda menyatukan semua tim, memaksa mereka menjadi satu kolaborasi, memaksa mereka untuk menggabungkan solusi, mengambil yang terbaik dari masing-masing tim dan menerapkannya, Anda akan mendapatkan kompleks yang sangat keren. Tentu saja, produk tersebut harus diselesaikan, dibawa ke kondisi produk yang sehat, dan dibawa ke bentuk akhir yang dapat dipasarkan. Namun, ini akan menjadi solusi yang sangat keren yang benar-benar dapat digunakan dan benar-benar menyelamatkan nyawa banyak orang.

Namun secara individual, masing-masing solusi tersebut tidak sepenuhnya efektif. Di suatu tempat tidak cukup kemampuan segala cuaca, di suatu tempat tidak cukup ketersediaan XNUMX jam, ada pula yang tidak mencari orang yang tidak sadarkan diri. Anda harus selalu mengambil pendekatan yang komprehensif dan, yang paling penting, Anda harus selalu memahami bahwa ada teori tertentu dalam mencari orang dan kompleksnya harus sesuai dengan teori ini.

Sekarang solusinya masih kasar. Di sini Anda dapat melihat dua kelas proyek: yang pertama adalah sistem yang berfungsi sangat sederhana dan sangat andal. Suar sinyal suara yang dibawakan oleh orang-orang dari Yakutia, tim Nakhodka, adalah perangkat yang unik. Jelas bahwa ini dibuat oleh orang-orang dengan pengalaman luas. Secara teknis, ini sangat sederhana, ini adalah sinyal pneumatik biasa dengan modul LoRaWAN dan jaringan MESH yang diterapkan di dalamnya.

— Apa yang unik darinya?
“Suaranya terdengar hingga satu setengah kilometer jauhnya di dalam hutan.” Banyak orang lain yang tidak mengalami efek ini, meskipun tingkat volumenya kira-kira sama untuk semua orang. Tetapi frekuensi dan konfigurasi sinyal pneumatik yang dipilih dengan benar memberikan hasil seperti itu. Saya pribadi merekam suara tersebut pada jarak sekitar 1200 meter, dengan pemahaman yang sangat baik bahwa ini benar-benar suara sinyal dan arahnya. Dalam kondisi dunia nyata, hal ini bekerja dengan baik.

— Pada saat yang sama, negara ini terlihat paling tidak maju secara teknologi.
- Ini benar. Mereka terbuat dari sepotong pipa PVC dan merupakan solusi paling sederhana, paling andal, dan sangat efektif. Namun dengan keterbatasannya. Kita tidak dapat menggunakan perangkat ini untuk menemukan seseorang yang tidak sadarkan diri.

— Proyek kelas dua?
- Kelas kedua adalah solusi teknis kompleks yang menerapkan berbagai model pencarian spesifik - pencarian menggunakan pencitra termal, menggabungkan pencitraan termal dan gambar tiga warna, drone, dll.

Tapi semuanya sangat mentah di sana. Jaringan saraf digunakan di beberapa tempat. Mereka ditempatkan di komputer pribadi, di papan nvidia jetson, dan di pesawat itu sendiri. Namun semua ini masih belum diselidiki. Dan seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, penggunaan algoritma linier dalam kondisi ini bekerja jauh lebih efektif daripada jaringan saraf. Artinya, mengidentifikasi seseorang berdasarkan titik pada gambar dari thermal imager, menggunakan algoritma linier, berdasarkan luas dan bentuk objek, memberikan efek yang jauh lebih besar. Jaringan saraf praktis tidak menemukan apa pun.

- Karena tidak ada yang bisa diajarkan padanya?
— Mereka mengklaim bahwa mereka mengajar, namun hasilnya sangat kontroversial. Bahkan tidak ada yang kontroversial – hampir tidak ada. Jaringan saraf tidak muncul di sini. Ada kecurigaan bahwa mereka diajar secara salah atau diajarkan hal yang salah. Jika jaringan saraf diterapkan dengan benar dalam kondisi ini, kemungkinan besar jaringan tersebut akan memberikan hasil yang baik, tetapi Anda perlu memahami keseluruhan metodologi pencarian.

— Mereka mengatakan bahwa jaringan saraf menjanjikan. Jika Anda membuatnya dengan baik, mereka akan berhasil. Sebaliknya, mereka mengatakan tentang thermal imager bahwa itu tidak berguna dalam hal apa pun.
“Meski begitu, faktanya sudah tercatat. Pencitra termal benar-benar mencari orang. Seperti halnya jaringan saraf, kita harus memahami bahwa kita berbicara tentang alat. Jika kita mengambil mikroskop, maka untuk mengamati benda-benda kecil. Jika kita sedang memalu paku, lebih baik tidak menggunakan mikroskop. Hal yang sama terjadi pada pencitra termal dan jaringan saraf. Instrumen yang dikonfigurasi dengan benar, digunakan dengan benar dalam kondisi yang tepat, akan memberikan hasil yang baik. Jika kita menggunakan alat tersebut di tempat dan cara yang salah, wajar jika kita tidak mendapatkan hasilnya.

- Nah, bagaimana Anda bisa menggunakan pencitra termal jika mereka mengatakan di sini bahwa tunggul pohon yang membusuk memberikan lebih banyak panas daripada nenek yang hilang?
- Tidak lebih. Mereka memeriksa, melihat - tidak lebih. Orang tersebut memiliki pola yang jelas. Anda perlu memahami bahwa seseorang adalah objek yang sangat spesifik. Selain itu, pada waktu yang berbeda dalam setahun, objek ini berbeda. Jika kita berbicara tentang musim panas, maka ini adalah seseorang yang mengenakan kaus tipis atau kaus oblong atau kemeja yang bersinar dengan titik kuat pada pencitraan termal. Jika kita berbicara tentang musim gugur, tentang musim dingin, maka kita melihat kepala ditutupi tudung dengan sisa jejak panas yang keluar dari bawah tudung atau dari bawah topi, tangan bercahaya - segala sesuatu yang lain disembunyikan oleh pakaian.

Oleh karena itu, seseorang dapat terlihat jelas melalui thermal imager; saya melihatnya dengan mata kepala sendiri. Hal lainnya adalah babi hutan, rusa besar, dan beruang juga terlihat jelas, dan kita perlu menyaring dengan jelas apa yang kita amati. Anda pasti tidak bisa bertahan hanya dengan thermal imager; Anda tidak bisa hanya mengambilnya, menunjuk pada thermal imager dan mengatakan bahwa itu akan menyelesaikan semua masalah kita. Tidak, pasti ada yang rumit. Kompleks ini harus mencakup kamera tiga warna yang menyediakan gambar penuh warna atau gambar monokrom dengan lampu latar LED. Itu harus disertai dengan sesuatu yang ekstra, karena thermal imager itu sendiri hanya menghasilkan bintik-bintik.

— Dari tim-tim yang saat ini berada di final, siapa yang paling keren?
– Sejujurnya, saya tidak punya favorit. Saya bisa melempari siapa pun dengan batu bata yang kokoh. Anggap saja saya sangat menyukai keputusan tim pertama Vershina. Mereka hanya memiliki thermal imager ditambah kamera tiga warna. Saya menyukai ideologinya. Orang-orang itu mencari dengan cara teknis tanpa melibatkan pasukan darat, mereka tidak memiliki kru bergerak sama sekali, mereka mencari hanya dengan drone, tetapi mereka menemukan orang. Saya tidak akan mengatakan apakah mereka menemukan orang yang mereka butuhkan atau tidak, tetapi mereka menemukan manusia dan menemukan hewan. Jika kita membandingkan koordinat suatu objek pada thermal imager dan objek pada kamera tiga warna, maka kita akan dapat mengidentifikasi objek tersebut dan menentukan apakah ada orang di sana.

Saya punya pertanyaan tentang implementasinya, sinkronisasi thermal imager dan kamera dilakukan asal-asalan, praktis tidak ada sama sekali. Idealnya, sistem harus memiliki pasangan stereo, satu kamera monokrom, satu kamera tiga warna, dan pencitraan termal, dan semuanya bekerja dalam satu sistem waktu. Hal ini tidak terjadi di sini. Kamera bekerja dalam sistem yang terpisah, pencitraan termal dalam sistem yang terpisah, dan mereka menemukan artefak karena hal ini. Jika kecepatan drone sedikit lebih tinggi, maka akan menghasilkan distorsi yang sangat kuat.

— Apakah mereka terbang dengan helikopter atau ada pesawat terbang?
— Tak seorang pun di sini yang punya helikopter. Atau lebih tepatnya, helikopter diluncurkan oleh salah satu tim, tapi ini murni fungsi teknis untuk memastikan komunikasi di area pencarian. Sebuah repeater LOR digantung pada mereka, dan menyediakan komunikasi dalam radius 5 kilometer.

Alhasil, semua pesawat pencari di sini berjenis pesawat terbang. Hal ini membawa permasalahan tersendiri, karena lepas landas dan mendarat bukanlah hal yang mudah. Misalnya, kondisi cuaca kemarin tidak memungkinkan tim Nakhodka meluncurkan drone-nya. Tapi saya akan mengatakan ini: drone yang mereka miliki dalam pelayanan tidak akan membantu mereka dalam bentuk konfigurasinya sekarang.

“Di babak semifinal, mereka ingin menggunakan drone hanya untuk estafet.
— Drone di Nakhodka dibuat untuk pengambilan foto-video dan peringatan. Ada suar, kamera pencitraan termal, dan kamera warna. Setidaknya itulah yang saya dengar dari mereka. Mereka bahkan tidak membongkarnya kemarin. Masih dikemas saat dikirim. Namun meskipun mereka mendapatkannya, mereka mungkin tidak akan menggunakannya. Mereka memiliki taktik yang sangat berbeda - mereka mencari dengan kaki mereka.

Saat ini orang-orang ingin menabur hutan dengan suar dan menggunakannya untuk mencari orang. Ini adalah solusi yang paling saya sukai. Saya sangat ragu mereka akan mengumpulkan 350 mercusuar yang mereka bawa ke sini. Atau lebih tepatnya, kami akan memaksa mereka untuk mengumpulkan, tetapi bukan fakta bahwa mereka akan mengumpulkan semuanya. Saya paling menyukai keputusan tim pertama karena melibatkan pengabaian total pasukan darat.

- Hanya karena ini? Lagi pula, jika Anda benar-benar mengambil area yang luas dalam jumlah besar, itu mungkin berhasil.
“Kemungkinan besar ini akan berhasil, tetapi saya tidak menyukai konfigurasi drop atau konfigurasi beacon itu sendiri.”

— Masih ada batu bata tersisa untuk Stratonauts.
— Stratonaut punya solusi keren. Jika mereka melakukannya sesuai keinginan mereka, mereka akan berhasil. Tapi mereka juga punya masalah dengan mesin terbang.

Mereka memiliki sistem untuk menyediakan grup pencarian. Penekanan utamanya adalah pada pasukan darat bergerak. Mereka mengeluarkan suar, dilengkapi dengan komunikasi dengan kelompok dan komunikasi dengan suar darat untuk mengerahkan kelompok pencarian di titik dan arah yang tepat. Mereka memiliki balon dengan repeater yang menyediakan komunikasi di seluruh area. Mereka memiliki suar stasioner di darat, tetapi jumlahnya sangat sedikit, dan mereka sendiri mengakui bahwa mereka membuatnya pada saat-saat terakhir, dan bagi mereka ini bukan unit taktis utama - mereka membuatnya untuk tujuan pengujian. Jumlahnya cukup banyak dan tidak memberikan kontribusi khusus pada taktik.

Taktik utamanya adalah setiap mesin pencari dalam grup memiliki pelacak pribadinya sendiri, yang digabungkan menjadi satu jaringan informasi bersama dengan kantor pusat. Mereka dapat dengan jelas melihat siapa yang berada di tempat apa. Penyisiran dilakukan secara real time, arahnya disesuaikan.

“Semuanya sepertinya Anda benar-benar ingin menggabungkannya menjadi satu.”
- Ya, tentu saja. Grigory Sergeev dan saya berjalan, dia melihat dan berkata, “Sial, hal yang keren, saya harap saya memilikinya,” kami mendatangi yang lain, “Sial, hal yang keren, saya harap saya memilikinya,” kami datang ke a ketiga, “Sial, hal yang keren.”, Saya akan menemukan seseorang di sana-sini.”

Secara terpisah, keduanya merupakan solusi yang baik secara sektoral untuk kondisi tertentu. Jika Anda menggabungkannya, maka Anda mendapatkan kompleks yang sangat bagus, yang memiliki bidang komunikasi tunggal, ada penyebaran sistem dalam jarak jauh menggunakan balon, ada sistem untuk melacak dan mengendalikan pasukan darat secara real time, ada adalah suar yang mencapai jarak yang cukup jauh dan dapat Penggunaan yang benar dan pembagian area pencarian menjadi beberapa sektor memberikan sinyal kepada orang tersebut sehingga dia mendatanginya, dan kemudian semuanya berubah menjadi masalah teknologi. Ada cuaca terbang - beberapa kekuatan digunakan, tidak ada cuaca terbang - yang lain, malam - yang lain lagi.

“Tapi itu semua sangat mahal.”
— Ada yang mahal, ada yang tidak.

— Misalnya, satu drone yang lepas landas sekarang mungkin harganya sama dengan harga sebuah Boeing.
- Ya, biayanya cukup tinggi. Namun perlu Anda pahami bahwa jika digunakan dengan benar, ini adalah pembelian satu kali. Anda perlu membelinya sekali, lalu membawanya ke seluruh negeri dan menggunakannya. Investasi satu kali di tangan yang cakap akan bertahan cukup lama jika dipelihara dan dioperasikan dengan baik.

— Saat Anda melihat lamaran kompetisi, apakah ada yang Anda sukai, tetapi tidak lolos ke final?
– Ada banyak hal lucu di sana.

— Hal terlucu apa yang kamu ingat?
— Saya sangat ingat bioradar yang digantung di balon. Saya tertawa lama sekali.

“Bahkan menakutkan untuk menanyakan apa itu.”
— Triknya adalah ini adalah cara yang sangat bagus untuk menentukan. Bioradar bertujuan untuk mengidentifikasi objek hidup biologis dengan latar belakang segala sesuatu yang tercermin. Biasanya getaran dada dan denyut nadi digunakan. Untuk ini, radar frekuensi sangat tinggi pada 100 GHz digunakan, mereka bersinar pada jarak yang cukup baik dan menerangi hutan hingga kedalaman 150 kali 200 meter.

- Kenapa lucu?
— Karena benda ini hanya berfungsi jika dipasang secara permanen, dan mereka ingin digantung di balon. Dan mereka berkata, “ini adalah benda yang tidak bergerak.” Sekarang kita melihat balon itu, terus-menerus bergetar, dan mereka ingin menggantungkan sesuatu di atasnya yang harus dikencangkan dengan erat ke tanah, jika tidak, gambarnya akan sedemikian rupa sehingga tidak ada yang jelas sama sekali.

Drone karton juga sangat lucu.

— Yang terbuat dari karton?
- Ya, drone kardus. Itu sangat lucu. Pesawat terbang direkatkan dari karton dan dicat dengan pernis. Dia terbang sesuka Tuhan. Orang-orang itu ingin dia terbang ke satu arah, tapi dia terbang kemana saja tapi ke arah yang benar, dan pada akhirnya dia jatuh, menyelamatkan dirinya dari rasa sakit.

“Bagel terbang yang dapat dikonfigurasi ulang menjadi sosis terbang” adalah salah satu yang sangat lucu - kutipan nyata dari aplikasi. Jalinan luar selang kebakaran diambil, karetnya dilepas, digelembungkan dan menjadi pipa panjang, dipelintir pada kedua sisinya. Mereka mengikatnya dan ternyata itu adalah donat terbang tempat mereka menggantungkan kamera. Dan bagel dapat dengan mudah diubah menjadi sosis terbang - semua orang menertawakan sosis tersebut. Kenapa, kenapa sosisnya tidak jelas, tapi lucu sekali.

— Saya mendengar tentang kubus yang diletakkan di tanah, dan kubus tersebut membaca getaran dan langkah.
- Ya, memang ada hal seperti itu. Anda harus memahami bahwa benda tersebut sebenarnya cukup fungsional. Saya mengetahui beberapa produk komersial yang melakukan hal itu. Ini adalah seismograf yang disesuaikan dengan keamanan untuk sistem keamanan perimeter. Namun benda ini digunakan secara eksklusif untuk infrastruktur penting dan instalasi militer. Saya tahu stasiun pompa bensin memiliki sistem kontrol akses tiga tingkat, yang pertama adalah seismograf.

– Kedengarannya cukup menjanjikan. Mengapa tidak?
“Faktanya adalah melindungi perimeter tertutup dari fasilitas infrastruktur penting dengan area kecil adalah satu hal, dan lain hal adalah menyemai seluruh hutan dengan seismograf ini. Jangkauan mereka sangat pendek, dan yang paling penting adalah Anda hampir tidak dapat membedakan antara babi hutan yang sedang berlari, manusia yang sedang berlari, dan beruang yang sedang berlari. Secara teoritis, tentu saja mungkin jika Anda menyalakan perangkat keras dengan benar, tetapi ini sangat mempersulit tekniknya; menurut saya ada metode yang jauh lebih sederhana.

Semua orang direkomendasikan untuk melaju ke perempat final, semua orang direkomendasikan untuk mencoba kemampuannya. Mereka yang kita lihat di sini adalah mereka yang benar-benar berhasil menemukan orang. Yang lainnya tidak ditemukan, jadi kompetisinya menurut saya cukup obyektif. Misalnya, Anda dapat mempercayai pendapat para ahli, Anda tidak dapat mempercayainya, tetapi faktanya tetap - mereka menemukannya atau tidak.

Sumber: www.habr.com

Tambah komentar