Prieš kelias dienas baigėsi konkursas „Odisėjas“, kuriame inžinierių komandos ieškojo geriausios technologijos miške dingusiems žmonėms. Vasarą kalbėjau apie , ir paskelbė vakar .
Organizatoriai iškėlė kolosališkai nelengvą užduotį – per 314 valandų surasti du žmones 2 km10 plote. Buvo įvairių idėjų, bet (spoileris) niekam nepavyko. Vienas iš konkurso techninių ekspertų buvo Nikita Kalinovskis. Su juo aptariau dalyvius, jų sprendimus, taip pat paklausiau, kokios dar idėjos įsiminė visuose konkurso etapuose.
Jei jau perskaitėte finalo aprėptį, kai kurias eilutes pamatysite ir čia. Tai tik visas interviu su minimaliu redagavimu.
Jei neskaitėte daugiau nei vieno šios serijos straipsnio, trumpai perpasakosiu kontekstą.
Ankstesniuose epizoduoseAFK Sistema fondas paskelbė konkursą „Odisėja“, siekdamas rasti būdų, kaip įdiegti šiuolaikines technologijas ieškant žmonių, pasiklydusių gamtoje be ryšio priemonių. Iš 130 komandų į finalą pateko keturios komandos – tik jos du kartus iš eilės sugebėjo rasti žmonių 4 km2 ploto miške.
„Nakhodka“ komanda, kurią įkūrė Jakutijos gelbėjimo tarnybos veteranai. Tai paieškos sistemos, turinčios didelę patirtį realiomis miško sąlygomis, tačiau bene mažiausiai pažengusi technologine komanda. Jų sprendimas – didelis garso švyturys, kuris, naudojant specialią signalo konfigūraciją, aiškiai girdimas iki pusantro kilometro atstumu. Į garsą ateina žmogus ir iš švyturio siunčia signalą gelbėtojams. Triukas slypi ne tiek technologijoje, kiek jos naudojimo taktikoje. Paieškos inžinieriai naudoja mažiausiai švyturių, kad atitvertų paieškos perimetrą ir, palaipsniui jį siaurindami, surastų asmenį.
Veršinos komanda yra visiškai priešinga Nachodkai. Inžinieriai visiškai pasikliauja technologijomis ir visiškai nenaudoja sausumos pajėgų. Jų sprendimas – dronai su pritaikytais termovizoriais, kameromis ir garsiakalbiais. Paiešką tarp filmuotos medžiagos taip pat atlieka algoritmai, o ne žmonės. Nepaisant daugelio ekspertų skepticizmo dėl termovizorių nenaudingumo ir žemo algoritmų lygio, „Vershina“ kelis kartus surado žmonių ir pusfinalyje, ir finale (bet ne tuos, kurių jiems reikėjo).
„Stratonauts“ ir „MMS Rescue“ yra dvi komandos, kurios naudoja daugybę sprendimų. Garso švyturiai, oro balionai bendravimui teritorijoje, dronai su fotografavimu ir paieškos sekliais realiu laiku. Pusfinalyje geriausiai pasirodė Stratonautai, nes jie greičiausiai rado dingusius žmones.
Garsiniai švyturiai tapo efektyviausiu ir plačiausiai paplitusiu sprendimu, tačiau jų pagalba galima rasti tik galintį judėti žmogų. Gulintis žmogus beveik neturi šansų. Atrodo, kad geriausia jo ieškoti su termovizoriumi, tačiau termovizorius per lajas nieko nemato, be to, sunkiai atskiria šilumos dėmes nuo žmonių nuo visų kitų objektų miške. Fotografija, algoritmai ir neuroniniai tinklai yra perspektyvios technologijos, tačiau kol kas jos veikia prastai. Buvo ir egzotiškų technologijų, tačiau kiekviena iš jų turėjo daugiau apribojimų nei privalumų.
– Ką veikiate už konkurencijos ribų?
— INTEC įmonių grupė, Tomskas. Pagrindinė sritis yra pramoninis dizainas, elektronikos ir programinės įrangos, įskaitant įterptąją programinę įrangą, kūrimas. Turime savo nedidelę bandomąją ir nedidelės apimties gamybą, padedame produktą nuo idėjos iki masinės gamybos. Vienas žinomiausių mūsų projektų – projektas „NIMB“, kurį vystome nuo 2015 m. 2018 metais už šį projektą gavome Red Dot Design Award apdovanojimą. Tai vienas prestižiškiausių apdovanojimų pramoninio dizaino pasaulyje.
- Ką tai daro?
— Tai apsaugos žiedas, pavojaus mygtukas, kurį vartotojas paspaudžia įvykus nerimą keliančiam įvykiui. Atrodo kaip paprastas piršto žiedas. Jo apačioje yra mygtukas, viduje yra Bluetooth modulis ryšiui su išmaniuoju telefonu, mikroelektrinis variklis lytėjimui indikuoti, baterija, trijų spalvų šviesos diodas. Pagrindą sudaro kombinuota standžios lanksčios plokštės. Pagrindinė korpuso dalis metalinė, dangtis plastikinis. Tai gana gerai žinomas projektas. 2017 metais jie „Kickstarter“ surinko apie 350 tūkst.
- Kaip tau čia patinka? Ar komandos pateisina lūkesčius?
— Kai kuriose komandose žmonės turi didelę paieškų patirtį, ne kartą buvo miške ir ne kartą vykdė tokius renginius. Jie puikiai supranta, kaip rasti žmogų realiomis sąlygomis, tačiau labai mažai supranta technologijas. Kitose komandose vaikinai puikiai išmano technologijas, tačiau visiškai neįsivaizduoja, kaip judėti miške vasaros, žiemos ir rudens sąlygomis.
– Ar nėra aukso vidurio?
- Dar nemačiau nė karto. Bendra visų ekspertų nuomonė tokia: jei sujungsite visas komandas, priversite jas į bendrą bendradarbiavimą, priversite derinti sprendimus, paimsite iš kiekvieno geriausio ir įgyvendinsite, gausite labai šaunų kompleksą. Natūralu, kad jis turi būti užbaigtas, sugrąžintas į sveiką gaminio būseną ir suformuotas į galutinę prekinę formą. Tačiau tai bus labai šaunus sprendimas, kuris iš tikrųjų gali būti naudojamas ir iš tikrųjų išgelbės žmonių gyvybes.
Tačiau atskirai kiekvienas iš sprendimų nėra visiškai veiksmingas. Kai kur nėra pakankamai galimybių bet kokiu oru, kai kur nepakanka 24 valandų pasiekiamumo, kai kurie neieško sąmonės praradusių žmonių. Visada reikia imtis kompleksinio požiūrio ir, svarbiausia, visada reikia suprasti, kad egzistuoja tam tikra žmonių paieškos teorija ir kompleksas turi atitikti šią teoriją.
Dabar sprendimai yra neapdoroti. Čia galite pamatyti dvi projektų klases: pirmoji yra labai paprastos ir labai patikimos veikiančios sistemos. Tie garsiniai signaliniai švyturiai, kuriuos atsivežė vaikinai iš Jakutijos, Nachodkos komanda, yra unikalus įrenginys. Akivaizdu, kad tai padarė didelę patirtį turintys žmonės. Techniškai tai labai paprasta, tai paprastas pneumatinis signalas su LoRaWAN moduliu ir jame dislokuotu MESH tinklu.
– Kuo jis toks išskirtinis?
„Tai girdima už pusantro kilometro miške. Daugelis kitų nepatiria šio efekto, nors garsumo lygis yra maždaug vienodas visiems. Tačiau teisingai parinktas pneumatinio signalo dažnis ir konfigūracija duoda tokius rezultatus. Aš asmeniškai garsą įrašiau maždaug 1200 metrų atstumu, labai gerai suprasdamas, kad tai tikrai signalo garsas ir kryptis jo link. Realiomis sąlygomis šis dalykas veikia puikiai.
— Kartu tai atrodo mažiausiai technologiškai pažengusi.
- Tai yra tiesa. Jie pagaminti iš PVC vamzdžio gabalo ir yra paprasčiausias, patikimiausias ir labai efektyvus sprendimas. Bet su savo apribojimais. Negalime naudoti šių prietaisų, kad surastume be sąmonės žmogų.
– Antroji projektų klasė?
– Antra klasė – kompleksiniai techniniai sprendimai, įgyvendinantys įvairius specifinius paieškos modelius – paieška naudojant termovizorius, derinant termoviziją ir trispalvius vaizdus, dronus ir kt.
Bet ten viskas labai neapdorota. Vietomis naudojami neuroniniai tinklai. Jie naudojami asmeniniuose kompiuteriuose, „nvidia Jetson“ plokštėse ir pačiuose orlaiviuose. Tačiau visa tai dar neištirta. Ir kaip parodė praktika, linijinių algoritmų naudojimas tokiomis sąlygomis veikė daug efektyviau nei neuroniniai tinklai. Tai yra, asmens atpažinimas pagal vaizdo dėmę iš termovizoriaus, naudojant linijinius algoritmus, pagal objekto plotą ir formą, davė daug didesnį efektą. Neuroninis tinklas praktiškai nieko nerado.
- Nes nebuvo ko jos mokyti?
— Jie tvirtino, kad mokė, bet rezultatai buvo itin prieštaringi. Net ne prieštaringų – jų beveik nebuvo. Neuroniniai tinklai čia nepasirodė. Kyla įtarimas, kad jie arba buvo mokomi neteisingai, arba buvo išmokyti neteisingai. Jei tokiomis sąlygomis neuroniniai tinklai bus tinkamai pritaikyti, greičiausiai jie duos gerų rezultatų, tačiau jūs turite suprasti visą paieškos metodiką.
— Jie sako, kad neuroniniai tinklai yra perspektyvūs. Jei padarysite juos gerai, jie veiks. Priešingai, jie sako apie termovizorių, kad jis bet kokiu atveju yra nenaudingas.
„Nepaisant to, faktas buvo užfiksuotas. Termovizorius tikrai ieško žmonių. Kaip ir neuroninių tinklų atveju, turime suprasti, kad kalbame apie įrankius. Jei paimsime mikroskopą, tada tirti mažus objektus. Jeigu kalame vinį, tuomet mikroskopo geriau nenaudoti. Tas pats yra su termovizoriumi ir neuroniniais tinklais. Tinkamai sukonfigūruotas instrumentas, teisingai naudojamas tinkamomis sąlygomis, duoda gerą rezultatą. Jei įrankį naudosime ne vietoje ir ne taip, natūralu, kad rezultato nesulauksime.
– Na, kaip galima naudoti termovizorių, jei čia sako, kad net pūvantis kelmas duoda daugiau šilumos nei dingusi močiutė?
- Ne daugiau. Patikrino, pažiūrėjo – nebe. Asmuo turi aiškų modelį. Reikia suprasti, kad žmogus yra labai specifinis objektas. Be to, skirtingais metų laikais tai yra skirtingi objektai. Jei kalbame apie vasarą, tai žmogus su šviesiais marškinėliais arba marškinėliais arba marškinėliais, kurie šviečia galinga termovizoriaus vieta. Jei kalbame apie rudenį, apie žiemą, tai matome galvą, uždengtą gobtuvu, su likusiu šilumos pėdsaku, kuris išeina iš po gobtuvo arba iš po kepurės, šviečiančias rankas - visa kita slepia drabužiai.
Todėl žmogus gali būti aiškiai matomas per termovizorių, aš tai mačiau savo akimis. Kitas dalykas yra tai, kad šernai, briedžiai ir lokiai yra taip pat aiškiai matomi, todėl turime labai aiškiai filtruoti tai, ką stebime. Jūs tikrai negalite apsieiti tik su termovizoriumi; negalite tiesiog paimti jo, parodyti į termovizorių ir pasakyti, kad jis išspręs visas mūsų problemas. Ne, turi būti kompleksas. Komplekse turėtų būti trijų spalvų kamera, kuri užtikrina spalvotą vaizdą arba vienspalvį vaizdą su šviesos diodais. Jis turi būti su kažkuo papildomai, nes pats termovizorius tiesiog sukuria dėmes.
— Kas iš šiuo metu finale dalyvaujančių komandų yra šauniausias?
– Tiesą sakant, neturiu favoritų. Kietą plytą galiu mesti į bet kurį. Tarkime, man labai patiko pirmosios „Vershina“ komandos sprendimas. Jie tiesiog turėjo termovizorių ir trijų spalvų kamerą. Man patiko ideologija. Vaikinai ieškojo naudodamiesi techninėmis priemonėmis, neįtraukdami sausumos pajėgų, mobiliųjų ekipažų iš viso neturėjo, ieškojo tik bepiločiais orlaiviais, bet rado žmones. Nepasakysiu, ar jie rado, ko jiems reikia, ar ne, bet rado žmones ir gyvūnus. Jei palyginsime objekto koordinates termovizoriuje ir objekto trispalvėje kameroje, tada galėsime identifikuoti objektą ir nustatyti, ar ten yra žmogus.
Turiu klausimų dėl diegimo, termovizoriaus ir kameros sinchronizavimas buvo atliktas neatsargiai, jo praktiškai visai nebuvo. Idealiu atveju sistemoje turėtų būti stereofoninė pora, viena monochrominė kamera, viena trijų spalvų kamera ir termovizorius, ir jie visi veiktų vienoje laiko sistemoje. Šiuo atveju taip nebuvo. Kamera veikė atskiroje sistemoje, termovizorius – atskiroje ir dėl to jie susidūrė su artefaktais. Jei drono greitis būtų buvęs kiek didesnis, tai būtų davęs labai stiprius iškraipymus.
— Ar jie skrido kopteriu, ar ten buvo lėktuvas?
– Niekas čia neturėjo kopterio. Tiksliau sakant, kopterius paleido viena iš komandų, tačiau tai buvo grynai techninė funkcija, užtikrinanti ryšį paieškos zonoje. Ant jų buvo pakabintas LOR retransliatorius, kuris teikė ryšį 5 kilometrų spinduliu.
Dėl to visi paieškos orlaiviai čia yra orlaivių tipo. Tai sukelia savų problemų, nes kilimas ir nusileidimas nėra lengvas. Pavyzdžiui, vakar oro sąlygos neleido „Nakhodka“ komandai paleisti savo drono. Bet aš sakyčiau taip: jų naudojamas dronas nebūtų jiems padėjęs tokia forma, kokia jis sukonfigūruotas dabar.
„Pusfinalyje droną norėjosi naudoti tik estafetei.
- Dronas Nachodkoje buvo skirtas fotografuoti, filmuoti ir perspėti. Yra švyturys, šiluminio vaizdo kamera ir spalvota kamera. Bent jau taip iš jų girdėjau. Vakar jos net neišpakavo. Jis vis dar buvo supakuotas, kaip buvo pristatytas. Bet net jei ir gautų, tikriausiai nesinaudotų. Jie turėjo visai kitą taktiką – ieškojo kojomis.
Šiandien vaikinai nori apsėti mišką švyturiais ir juos panaudoti ieškant žmonių. Tai man mažiausiai patinkantis sprendimas. Labai abejoju, ar tada jie surinks 350 švyturių, kuriuos čia atvežė. O tiksliau – priversime juos rinkti, bet ne faktas, kad jie viską surinks. Man labiausiai patiko pirmosios komandos sprendimas, nes buvo visiškai atsisakyta sausumos pajėgų.
- Tik dėl to? Galų gale, jei tikrai paimsite tokį didžiulį plotą, tai gali būti naudinga.
„Greičiausiai tai veiks, bet man nepatiko nei kritimo konfigūracija, nei pačių švyturių konfigūracija.
— Stratonautams liko plyta.
– Stratonautai turi šaunų sprendimą. Jei jie būtų darę taip, kaip norėjo, jiems būtų pavykę. Tačiau jie turėjo problemų ir su skraidančiais aparatais.
Jie turi paieškos grupių teikimo sistemą. Pagrindinis dėmesys skiriamas mobiliosioms sausumos pajėgoms. Jiems išduodami švyturiai, užtikrinamas ryšys su grupėmis ir ryšys su antžeminiais švyturiais, siekiant dislokuoti paieškos grupes reikiamuose taškuose ir tinkamomis kryptimis. Jie turi balionus su kartotuvais, kurie užtikrina ryšį visoje teritorijoje. Jie turi antžeminius stacionarius švyturius, tačiau jų yra labai mažai, ir jie patys prisipažįsta, kad juos pagamino paskutinę akimirką, ir jiems tai nėra pagrindinis taktinis vienetas – jie gamino juos bandymo sumetimais. Jų yra nemažai ir jie ypatingo indėlio į taktiką nepridėjo.
Pagrindinė taktika buvo ta, kad kiekviena paieškos sistema grupėje turi savo asmeninį sekiklį, kuris kartu su būstine yra sujungtas į vieną informacinį tinklą. Jie aiškiai mato, kas kokioje vietoje yra. Šukavimas atliekamas realiu laiku, kryptis koreguojama.
„Atrodo, kad tikrai norite viską sujungti į vieną“.
- Taip, visiškai taip. Mes su Grigorijumi Sergejevu ėjome, jis žiūri ir sako: „Velnias, koks šaunus dalykas, norėčiau, kad aš tai turėčiau“, mes ateiname prie kitų: „Velnias, koks šaunus dalykas, norėčiau, kad aš tai turėčiau“, mes ateiname į trečia: „Velnias, koks šaunus dalykas“. , būčiau radęs žmogų ten ir ten.
Atskirai tai yra sektoriui geri sprendimai tam tikroms sąlygoms. Jei juos derinsite, gausite labai gerą kompleksą, kuriame yra vienas ryšių laukas, sistema dislokuojama dideliu atstumu naudojant balionus, yra sausumos pajėgų sekimo ir valdymo realiuoju laiku sistema, yra švyturiai, pataikiantys pakankamai į tolimą atstumą ir galintys Teisingas paieškos zonos panaudojimas ir padalijimas į sektorius duoda signalą žmogui, kad jis eitų į juos, o tada viskas virsta technologijų reikalu. Yra skraidantis oras – naudojamos vienos jėgos, neskraidančios – kitos, nakties – dar kitos.
„Bet visa tai katastrofiškai brangu“.
– Vieni brangūs, kiti – ne.
— Pavyzdžiui, vienas dabar kylantis dronas tikriausiai kainuoja tiek pat, kiek „Boeing“.
– Taip, jų savikaina gana didelė. Bet jūs turite suprasti, kad jei naudojamas teisingai, tai yra vienkartinis pirkimas. Jį reikia nusipirkti vieną kartą, o tada tiesiog gabenti po šalį ir naudoti. Tokia vienkartinė investicija į gabias rankas, tinkamai prižiūrima ir eksploatuojama, tarnaus gana ilgai.
– Kai žiūrėjote konkurso paraiškas, ar buvo kažkas, kas patiko, bet nepatekote į finalą?
– Ten buvo daug juokingų dalykų.
– Kokį juokingiausią dalyką prisimeni?
— Labai prisimenu ant baliono pakabintus bioradarus. Ilgai juokiausi.
„Net baisu paklausti, kas tai yra“.
– Apgaulė ta, kad tai tikrai geras būdas nustatyti. Bioradaras skirtas identifikuoti biologinius gyvus objektus viso kito atspindimo fone. Dažniausiai naudojama krūtinės vibracija ir pulsas. Tam naudojami labai aukšto dažnio 100 GHz radarai, jie šviečia gana dideliu atstumu ir apšviečia mišką iki 150 x 200 metrų gylio.
- Kodėl tada juokinga?
— Nes šis daiktas veikia tik tada, kai yra sumontuotas visam laikui, o jį norėjo pakabinti ant baliono. Ir jie sako: „Tai nejudantis objektas“. Dabar žiūrime į balioną, jis nuolat dreba, o ant jo norima pakabinti daiktą, kuris turi būti tvirtai prisukamas prie žemės, kitaip vaizdas bus toks, kad ant jo išvis niekas nesiaiškės.
Kartoniniai dronai taip pat buvo labai juokingi.
– Kartonines?
– Taip, kartoniniai dronai. Buvo labai juokinga. Iš kartono suklijuotas ir laku nudažytas lėktuvas. Jis skrido taip, kaip Dievui patiko. Vaikinai norėjo, kad jis skristų viena kryptimi, bet jis nuskrido bet kur, tik ne ta kryptimi, o galiausiai sudužo, išgelbėdamas save nuo skausmo.
„Skraidantis beigelis, kurį galima perkonfigūruoti į skraidančią dešrą“ buvo labai juokingas – tikra citata iš programos. Paimama išorinė gaisrinės žarnos pynė, nuimama guma, ji pripučiama ir tampa ilgu vamzdžiu, susuktu iš abiejų pusių. Jie suriša jį ir pasirodo, kad tai yra skraidanti spurga, ant kurios pakabina fotoaparatą. O kad beigelį nesunkiai galima paversti skraidančia dešra – visi juokėsi iš dešros. Kodėl, kodėl dešra neaišku, bet buvo labai juokinga.
- Girdėjau apie kubus, kurie dedami ant žemės, ir jie skaito virpesius ir žingsnius.
– Taip, tikrai tokių dalykų buvo. Turite suprasti, kad dalykas iš tikrųjų yra gana funkcionalus. Žinau keletą komercinių produktų, kurie būtent tai ir daro. Tai sureguliuotas perimetro apsaugos sistemų seismografas. Tačiau šis dalykas naudojamas tik ypatingos svarbos infrastruktūrai ir kariniams įrenginiams. Žinau, kad dujų siurblinėse yra trijų lygių įėjimo kontrolės sistemos, iš kurių pirmoji – seismografai.
– Skamba daug žadančiai. Kodėl tada ne?
„Faktas yra tas, kad vienas dalykas yra apsaugoti uždarą ypatingos svarbos infrastruktūros objekto perimetrą su nedideliu plotu, o kitas dalykas šiais seismografais užsėti visą mišką. Jų diapazonas labai nedidelis, o svarbiausia tai, kad vargiai atskirsi bėgantį šerną, bėgantį žmogų ir bėgantį mešką. Teoriškai tai, žinoma, įmanoma, jei teisingai įjungsite aparatūrą, tačiau tai labai apsunkina techniką, man atrodo, kad yra daug paprastesnių būdų.
Visiems buvo rekomenduota eiti į ketvirtfinalį, visiems rekomenduota išbandyti savo jėgas. Tie, kuriuos matome čia, yra tie, kuriems iš tikrųjų pavyko rasti žmonių. Visi kiti žmonės nebuvo rasti, todėl konkursas, man atrodo, gana objektyvus. Galite, pavyzdžiui, pasitikėti ekspertų nuomone, galite nepasitikėti, bet faktas lieka faktu - jie rado arba nerado.
Šaltinis: www.habr.com