För några dagar sedan avslutades Odyssey-tävlingen, där ingenjörsteam letade efter den bästa tekniken för att hitta människor som saknas i skogen. På sommaren pratade jag om , och postade det igår .
Arrangörerna satte en kolossalt svår uppgift - att hitta två personer i ett område på 314 km2 på 10 timmar. Det fanns olika idéer, men (spoiler) ingen lyckades. En av tävlingens tekniska experter var Nikita Kalinovsky. Jag diskuterade med honom deltagarna, deras beslut och frågade också vilka andra idéer som kom ihåg under alla skeden av tävlingen.
Om du redan har läst bevakningen av finalen kommer du att se några av raderna här också. Detta är bara hela intervjun med minimal redigering.
Om du inte har läst mer än en artikel i den här serien ska jag kort återberätta sammanhanget.
I tidigare avsnittStiftelsen AFK Sistema lanserade Odyssey-tävlingen för att hitta sätt att introducera modern teknik i sökandet efter människor som går vilse i det vilda utan kommunikationsmedel. Av 130 lag nådde fyra lag finalen - bara de kunde hitta folk i en skog med en yta på 4 km2 två gånger i rad.
Nakhodka-teamet, grundat av veteraner från Yakutia Rescue Service. Det är sökmotorer med lång erfarenhet av verkliga skogsförhållanden, men kanske det tekniskt minst avancerade laget. Deras lösning är en stor ljudfyr, som med hjälp av en speciell signalkonfiguration är tydligt hörbar på ett avstånd av upp till en och en halv kilometer. En person kommer till ljudet och skickar en signal till räddare från fyren. Tricket ligger inte så mycket i tekniken som i taktiken för dess användning. Sökingenjörer använder ett minimum av beacons för att stängsla av sökperimetern och, gradvis minska den, hitta personen.
Vershina-teamet är raka motsatsen till Nakhodka. Ingenjörer förlitar sig helt på teknik och använder inte markstyrkor alls. Deras lösning är drönare utrustade med skräddarsydda värmekamera, kameror och högtalare. Sökningen bland bilderna utförs också av algoritmer, inte av människor. Trots många experters skepsis mot värmekamerans värdelöshet och den låga nivån av algoritmer, hittade Vershina flera gånger personer i både semifinaler och finaler (men inte de de behövde).
Stratonauts och MMS Rescue är två team som använder en hel rad lösningar. Ljudfyrar, ballonger för att etablera kommunikation i territoriet, drönare med fotografering och sökspårare i realtid. Stratonauterna var bäst i semifinalerna eftersom de hittade de saknade personerna snabbast.
Ljudfyrar har blivit den mest effektiva och utbredda lösningen, men med deras hjälp kan de bara hitta en person som kan röra sig. En person som ligger ner har nästan ingen chans. Det verkar som att det bästa sättet att leta efter det är med en värmekamera, men värmekameran kan inte se något genom kronorna, och har dessutom svårt att skilja värmefläckar från människor från alla andra föremål i skogen. Fotografi, algoritmer och neurala nätverk är lovande tekniker, men än så länge presterar de dåligt. Det fanns också exotiska tekniker, men var och en av dem hade fler begränsningar än fördelar.
– Vad gör du utanför konkurrensen?
— INTEC Group of Companies, Tomsk. Huvudområdet är industriell design, utveckling av elektronik och mjukvara inklusive inbyggd mjukvara. Vi har en egen liten pilot och småskalig produktion, vi hjälper till att föra produkten från idé till massproduktion. Ett av våra mest kända projekt är projektet "NIMB", som vi har utvecklat sedan 2015. 2018 fick vi Red Dot Design Award för detta projekt. Detta är en av de mest prestigefyllda utmärkelserna inom industridesignvärlden.
-Vad gör den här saken?
— Det här är en säkerhetsring, en larmknapp som användaren trycker på när en alarmerande händelse inträffar. Ser ut som en vanlig fingerring. Det finns en knapp på botten, inuti finns en Bluetooth-modul för kommunikation med en smartphone, en mikroelektrisk motor för taktil indikering, ett batteri och en trefärgad LED. Basen innehåller en kombinerad rigid-flex skiva. Huvuddelen av kroppen är metall, locket är plast. Detta är ett ganska välkänt projekt. Under 2017 samlade de in cirka 350 tusen dollar på Kickstarter.
- Hur gillar du det här? Lever lagen upp till förväntningarna?
— I vissa team har folk stor sökerfarenhet, har varit i skogen mer än en gång och har genomfört sådana evenemang mer än en gång. De har en god förståelse för hur man hittar en person i verkliga förhållanden, men de har väldigt liten förståelse för teknik. I andra lag är killarna mycket väl insatta i teknik, men har absolut ingen aning om hur man rör sig genom skogen under sommar-, vinter- och höstförhållanden.
– Finns det ingen gyllene medelväg?
– Jag har inte sett den en enda gång. Den allmänna åsikten från alla experter är denna: om du förenar alla team, tvingar dem till ett enda samarbete, tvingar dem att kombinera lösningar, tar det bästa från var och en och implementerar det, kommer du att få ett väldigt coolt komplex. Naturligtvis måste den färdigställas, bringas till ett sunt produkttillstånd och föras till slutlig säljbar form. Detta kommer dock att vara en väldigt cool lösning som faktiskt kan användas och som faktiskt kommer att rädda människors liv.
Men individuellt är var och en av lösningarna inte helt effektiva. Någonstans finns det inte tillräckligt med allvädersförmåga, någonstans finns det inte tillräckligt med XNUMX-timmars tillgänglighet, vissa letar inte efter medvetslösa människor. Du måste alltid ha ett heltäckande tillvägagångssätt och, viktigast av allt, måste du alltid förstå att det finns en viss teori om att söka efter människor och komplexet måste motsvara denna teori.
Nu är lösningarna råa. Här kan du se två klasser av projekt: den första är mycket enkla och mycket pålitliga system som fungerar. Dessa ljudsignalfyrar som killarna från Yakutia kom med, Nakhodka-teamet, är en unik enhet. Det är tydligt att den är gjord av personer med lång erfarenhet. Tekniskt sett är det väldigt enkelt, det är en vanlig pneumatisk signal med en LoRaWAN-modul och ett MESH-nätverk utplacerat på den.
– Vad är det som är så unikt med det?
"Det hörs en och en halv kilometer bort i skogen." Många andra upplever inte denna effekt, även om volymnivån är ungefär densamma för alla. Men en korrekt vald frekvens och konfiguration av den pneumatiska signalen ger sådana resultat. Jag spelade personligen in ljudet på ett avstånd av cirka 1200 meter, med en mycket god förståelse för att detta verkligen var ljudet av en signal och riktningen mot den. Under verkliga förhållanden fungerar den här saken utmärkt.
— Samtidigt ser det minst tekniskt avancerat ut.
- Detta är sant. De är gjorda av en bit PVC-rör och är den enklaste, mest pålitliga och mycket effektiva lösningen. Men med sina begränsningar. Vi kan inte använda dessa enheter för att hitta en person som är medvetslös.
— Andra klass av projekt?
– Den andra klassen är komplexa tekniska lösningar som implementerar olika specifika sökmodeller – sökning med hjälp av värmekamera, kombination av värmebilder och trefärgsbilder, drönare osv.
Men allt är väldigt rått där. Neurala nätverk används på sina ställen. De är utplacerade på persondatorer, på nvidia jetson-kort och på själva flygplanet. Men allt detta är fortfarande outforskat. Och som praxis har visat fungerade användningen av linjära algoritmer under dessa förhållanden mycket mer effektivt än neurala nätverk. Det vill säga att identifiera en person genom en fläck på bilden från en värmekamera, med hjälp av linjära algoritmer, genom objektets område och form, gav en mycket större effekt. Det neurala nätverket hittade praktiskt taget ingenting.
- För att det inte fanns något att lära henne?
— De hävdade att de undervisade, men resultaten var extremt kontroversiella. Inte ens kontroversiella - det fanns nästan inga. Neurala nätverk visade sig inte här. Det finns en misstanke om att de antingen har undervisats på fel sätt eller att de har lärt sig fel. Om neurala nätverk tillämpas korrekt under dessa förhållanden, kommer de troligen att ge bra resultat, men du måste förstå hela sökmetoden.
— De säger att neurala nätverk är lovande. Om du gör dem bra kommer de att fungera. Tvärtom säger man om en värmekamera att den är värdelös i alla fall.
"Ändå, faktumet registrerades. Värmekameran letar verkligen efter människor. Som i fallet med neurala nätverk måste vi förstå att vi pratar om verktyg. Om vi tar ett mikroskop, då för att undersöka små föremål. Om vi slår en spik, är det bättre att inte använda ett mikroskop. Det är samma sak med en värmekamera och neurala nätverk. Ett korrekt konfigurerat instrument, korrekt använt under rätt förhållanden, ger ett bra resultat. Om vi använder verktyget på fel plats och på fel sätt är det naturligt att vi inte får resultatet.
– Jaha, hur kan man använda en värmekamera om de här säger att även en ruttnande stubbe ger mer värme än en saknad mormor?
- Inte mer. De kollade, tittade - inte mer. Personen har ett tydligt mönster. Du måste förstå att en person är ett mycket specifikt objekt. Vid olika tidpunkter på året är dessa dessutom olika föremål. Om vi pratar om sommaren, så är det här en person i en lätt T-shirt eller en T-shirt eller en skjorta som lyser med en kraftfull fläck på värmekameran. Om vi pratar om hösten, om vintern, så ser vi ett huvud täckt med en huva med resten av ett värmespår som kommer ut under huven eller under hatten, lysande händer - allt annat är dolt av kläder.
Därför kan en person tydligt ses genom en värmekamera, jag såg det med mina egna ögon. En annan sak är att vildsvin, älg och björn är lika tydligt synliga, och vi måste mycket tydligt filtrera det vi observerar. Du klarar dig definitivt inte med bara en värmekamera; du kan inte bara ta den, peka på en värmekamera och säga att den kommer att lösa alla våra problem. Nej, det måste finnas ett komplex. Komplexet bör innehålla en trefärgskamera som ger en fullfärgsbild eller en monokrom bildbakgrundsbelyst med lysdioder. Det måste komma med något annat extra, eftersom själva värmekameran bara producerar fläckar.
— Vem är coolast av lagen just nu i finalen?
– För att vara ärlig så har jag inga favoriter. Jag kan kasta en solid tegelsten på vem som helst. Låt oss bara säga att jag verkligen gillade det första Vershina-lagets beslut. De hade precis en värmekamera plus en trefärgskamera. Jag gillade ideologin. Killarna sökte med hjälp av tekniska medel utan att involvera markstyrkor, de hade inga mobila besättningar alls, de sökte bara med drönare, men de hittade människor. Jag kommer inte att säga om de hittade vem de behövde eller inte, men de hittade människor och hittade djur. Om vi jämför koordinaterna för ett objekt på en värmekamera och ett objekt på en trefärgskamera, kommer vi att kunna identifiera objektet och avgöra om det finns en person där.
Jag har frågor om implementeringen, synkroniseringen av värmekameran och kameran gjordes slarvigt, den var praktiskt taget inte där alls. Helst bör systemet ha ett stereopar, en monokrom kamera, en trefärgskamera och en värmekamera, och de fungerar alla i ett enda tidssystem. Detta var inte fallet här. Kameran fungerade i ett separat system, värmekameran i ett separat, och de stötte på artefakter på grund av detta. Om drönarens hastighet varit lite högre hade det gett mycket kraftiga förvrängningar.
— Flög de på en copter eller fanns det ett flygplan?
– Ingen här hade en copter. Eller rättare sagt, coptrarna sjösattes av ett av teamen, men detta var en rent teknisk funktion för att säkerställa kommunikationen i sökområdet. En LOR-repeater hängdes på dem, och den gav kommunikation inom en radie av 5 kilometer.
Som ett resultat är alla sökflygplan här av flygplanstyp. Detta för med sig sina egna problem, eftersom det inte är lätt att starta och landa. Till exempel, väderförhållandena i går tillät inte Nakhodka-teamet att lansera sin drönare. Men jag skulle säga så här: drönaren som de hade i tjänst skulle inte ha hjälpt dem i den form som den är konfigurerad nu.
"I semifinalerna ville de bara använda drönaren för relä.
— Drönaren vid Nakhodka gjordes för foto-videoinspelning och varning. Det finns en fyr, en värmekamera och en färgkamera. Det är åtminstone vad jag hörde från dem. De packade inte ens upp den igår. Den var fortfarande packad när den levererades. Men även om de fick det så skulle de förmodligen inte använda det. De hade en helt annan taktik – de sökte med fötterna.
Idag vill killarna beså skogen med fyrar och använda dem för att hitta folk. Det är den lösning jag gillar minst. Jag hyser stora tvivel om att de då kommer att samla in de 350 fyrar som de tog hit. Eller snarare, vi kommer att tvinga dem att hämta, men det är inte ett faktum att de kommer att samla in allt. Jag gillade det första lagets beslut mest eftersom det innebar att markstyrkorna helt övergavs.
- Bara på grund av detta? När allt kommer omkring, om du verkligen tar ett så stort område i kvantitet kan det fungera.
"Det kommer med största sannolikhet att fungera, men jag gillade varken droppkonfigurationen eller konfigurationen av själva beacons."
— Det finns en tegelsten kvar till Stratonauterna.
— Stratonauter har en cool lösning. Om de hade gjort det som de ville göra det hade de lyckats. Men de hade också problem med flygmaskiner.
De har ett system för att tillhandahålla sökgrupper. Huvudvikten ligger på mobila markstyrkor. De är utfärdade fyrar, försedda med kommunikation med grupper och kommunikation med markfyrar för utplacering av sökgrupper på rätt ställen och i rätt riktning. De har ballonger med repeatrar som ger kommunikation över området. De har markbaserade stationära beacons, men det är väldigt få av dem, och de erkänner själva att de gjorde dem i sista stund, och för dem är detta inte den huvudsakliga taktiska enheten - de gjorde dem för testets skull. Det är ganska många av dem och de har inte gjort något speciellt bidrag till taktiken.
Huvudtaktiken var att varje sökmotor i gruppen har sin egen personliga spårare, som kombineras till ett enda informationsnätverk tillsammans med huvudkontoret. De kan tydligt se vem som är på vilken plats. Kamning utförs i realtid, riktningen justeras.
"Allt ser ut som att du verkligen vill kombinera det till ett."
– Ja, absolut så. Grigory Sergeev och jag gick, han tittar och säger, "Fan, vilken cool grej, jag önskar att jag hade det," vi kommer till andra, "Fan, vilken cool grej, jag önskar att jag hade det," vi kommer till en tredje, "Fan, vilken cool grej." , jag skulle ha hittat en person där och där."
Separat är de branschmässigt bra lösningar för vissa förhållanden. Om du kombinerar dem får du ett mycket bra komplex, som har ett enda kommunikationsfält, det finns en utplacering av systemet över en lång räckvidd med hjälp av ballonger, det finns ett system för att spåra och kontrollera markstyrkor i realtid, det finns beacons som träffar ett tillräckligt långt avstånd och kan Korrekt användning och indelning av sökområdet i sektorer ger en signal till personen så att han går till dem, och sedan blir allt till en fråga om teknik. Det finns flygväder - vissa krafter används, inget flygväder - andra, natt - ytterligare andra.
"Men det hela är katastrofalt dyrt."
– Vissa är dyra, andra inte.
— Till exempel, en drönare som lyfter nu kostar förmodligen lika mycket som en Boeing.
– Ja, deras kostnad är ganska hög. Men du måste förstå att om det används på rätt sätt är detta ett engångsköp. Du behöver köpa den en gång och sedan bara transportera den runt om i landet och använda den. En sådan engångsinvestering i kapabla händer kommer att pågå ganska länge om den underhålls och används på rätt sätt.
— När du tittade på ansökningarna till tävlingen, var det något du gillade, men som inte kom till final?
– Det var mycket roliga saker där.
– Vad är det roligaste du minns?
— Jag minns verkligen bioradarerna som hängde på ballongen. Jag skrattade länge.
"Det är till och med läskigt att fråga vad det är."
— Tricket är att det här är ett riktigt bra sätt att avgöra. Bioradar syftar till att identifiera biologiska levande objekt mot bakgrund av allt annat som reflekteras. Vanligtvis används bröstvibrationer och puls. För detta används mycket högfrekventa radar på 100 GHz, de lyser på ganska bra avstånd och lyser upp skogen till ett djup av 150 gånger 200 meter.
– Varför är det roligt då?
— För den här saken fungerar bara när den är permanent installerad, och de ville hänga den på en ballong. Och de säger, "det här är ett stationärt föremål." Nu tittar vi på ballongen, den skakar ständigt, och de vill hänga en sak på den som måste skruvas hårt i marken, annars blir bilden sådan att inget alls blir tydligt på den.
Kartongdrönare var också väldigt roliga.
— Sådana av kartong?
– Ja, pappdrönare. Det var väldigt roligt. Ett flygplan limmat ihop av kartong och målat med lack. Han flög precis som Gud ville. Killarna ville att han skulle flyga åt ett håll, men han flög vart som helst utom åt rätt håll, och till slut kraschade han och besparade sig själv smärtan.
Den "flygande bageln som kan konfigureras om till en flygande korv" var väldigt rolig - ett riktigt citat från applikationen. Brandslangens yttre fläta tas, gummit tas bort, det blåses upp och blir ett långt rör, vridet på båda sidor. De knyter ihop den och det visar sig vara en flygande munk som de hänger en kamera på. Och att en bagel lätt kan förvandlas till en flygande korv – alla skrattade åt korven. Varför, varför korven är inte klart, men det var väldigt roligt.
— Jag hörde om kuber som placeras på marken, och de läser av vibrationer och steg.
– Ja, verkligen, det fanns sådana saker. Du måste förstå att saken faktiskt är ganska funktionell. Jag känner till flera kommersiella produkter som gör just det. Detta är en säkerhetstrimmad seismograf för perimetersäkerhetssystem. Men den här saken används uteslutande för kritisk infrastruktur och militära installationer. Jag vet att gaspumpstationer har passersystem i tre nivåer, varav det första är seismografer.
– Låter lite lovande. Varför inte då?
"Faktum är att det är en sak att skydda den stängda omkretsen av en kritisk infrastrukturanläggning med en liten yta, och en annan sak att så hela skogen med dessa seismografer. Deras räckvidd är väldigt kort, och det viktigaste är att man knappt kan skilja på ett springande vildsvin, en springande man och en springande björn. Teoretiskt är det naturligtvis möjligt om du slår på hårdvaran korrekt, men detta komplicerar tekniken avsevärt; det finns mycket enklare metoder, verkar det för mig.
Alla rekommenderades att gå till kvartsfinal, alla rekommenderades att prova sig fram. De som vi ser här är de som faktiskt lyckades hitta människor. Alla de andra personerna hittades inte, så konkurrensen, verkar det som, är ganska objektiv. Du kan till exempel lita på experternas åsikter, du kan inte lita på det, men faktum kvarstår - de hittade det eller de hittade det inte.
Källa: will.com