Bioradar, karton drone ve uçan sosis - Nikita Kalinovsky, iyi ve kötü arama teknolojileri üzerine

Bioradar, karton drone ve uçan sosis - Nikita Kalinovsky, iyi ve kötü arama teknolojileri üzerine

Birkaç gün önce, mühendislik ekiplerinin ormanda kaybolan insanları bulmak için en iyi teknolojiyi aradığı Odyssey yarışması sona erdi. Yaz aylarında bahsetmiştim Yarı finalve dün yayınladım Finalden harika rapor.

Organizatörler, 314 km2'lik bir alanda 10 saatte iki kişiyi bulmak için muazzam derecede zor bir görev belirlediler. Farklı fikirler vardı ama (spoiler) kimse başarılı olamadı. Yarışmanın teknik uzmanlarından biri de Nikita Kalinovsky'ydi. Kendisiyle katılımcıları ve kararlarını tartıştım ve ayrıca yarışmanın tüm aşamalarında başka hangi fikirlerin hatırlandığını sordum.

Final haberini zaten okuduysanız burada da bazı satırları göreceksiniz. Bu, minimum düzeyde düzenleme ile röportajın tamamıdır.

Bu serideki birden fazla makaleyi okumadıysanız, bağlamı kısaca tekrar anlatacağım.

Önceki bölümlerdeAFK Sistema Vakfı, vahşi doğada iletişim araçları olmadan kaybolan insanları ararken modern teknolojiyi tanıtmanın yollarını bulmak amacıyla Odyssey yarışmasını başlattı. 130 takımdan dördü finale yükseldi - yalnızca 4 km2 alana sahip bir ormanda arka arkaya iki kez insan bulmayı başardılar.

Yakutistan Kurtarma Servisi gazileri tarafından kurulan Nakhodka ekibi. Bunlar, gerçek orman koşullarında geniş deneyime sahip, ancak belki de teknoloji açısından en az gelişmiş ekip olan arama motorlarıdır. Çözümleri, özel bir sinyal konfigürasyonu kullanılarak bir buçuk kilometreye kadar mesafeden açıkça duyulabilen büyük bir ses feneridir. Sesin üzerine bir kişi gelir ve deniz fenerinden kurtarıcılara sinyal gönderir. İşin püf noktası teknolojide olduğu kadar kullanım taktiklerinde de değil. Arama mühendisleri, arama çevresini çitle çevirmek için minimum sayıda işaretçi kullanır ve yavaş yavaş daraltarak kişiyi bulur.

Vershina ekibi Nakhodka'nın tam tersi. Mühendisler tamamen teknolojiye güveniyor ve kara kuvvetlerini hiç kullanmıyorlar. Çözümleri özelleştirilmiş termal görüntüleme cihazları, kameralar ve hoparlörlerle donatılmış drone'lardır. Görüntüler arasındaki arama da kişiler tarafından değil algoritmalar tarafından gerçekleştiriliyor. Pek çok uzmanın termal görüntüleme cihazlarının işe yaramazlığı ve düşük düzeydeki algoritmalar konusundaki şüphelerine rağmen, Vershina birkaç kez hem yarı finalde hem de finalde insanları buldu (ancak ihtiyaç duydukları kişileri bulamadı).

Stratonauts ve MMS Rescue, çok çeşitli çözümler kullanan iki ekiptir. Sesli işaretler, bölgede iletişim kurmaya yönelik balonlar, fotoğraflı drone'lar ve gerçek zamanlı arama takipçileri. Stratonaut'lar yarı finalin en iyisiydi çünkü kayıp kişileri en hızlı onlar buldu.

Sesli fenerler en etkili ve yaygın çözüm haline geldi, ancak onların yardımıyla yalnızca hareket edebilen bir kişiyi bulabilirler. Yatan bir kişinin neredeyse hiç şansı yoktur. Görünüşe göre bunu aramanın en iyi yolu bir termal görüntüleme cihazı kullanmaktır, ancak termal görüntüleme cihazı tepelerin arasından hiçbir şey göremez ve aynı zamanda ısı noktalarını insanlardan ve ormandaki diğer tüm nesnelerden ayırt etmekte zorluk çeker. Fotoğrafçılık, algoritmalar ve sinir ağları gelecek vaat eden teknolojiler ancak şu ana kadar kötü performans gösteriyorlar. Ayrıca egzotik teknolojiler de vardı ama her birinin avantajlarından çok sınırlamaları vardı.

Bioradar, karton drone ve uçan sosis - Nikita Kalinovsky, iyi ve kötü arama teknolojileri üzerine

— Rekabet dışında neler yapıyorsunuz?
— INTEC Şirketler Grubu, Tomsk. Ana alan endüstriyel tasarım, gömülü yazılımlar da dahil olmak üzere elektronik ve yazılım geliştirmedir. Kendi küçük pilot ve küçük ölçekli üretimimiz var, ürünün fikir aşamasından seri üretime geçmesine yardımcı oluyoruz. En ünlü projelerimizden biri de 2015 yılından bu yana geliştirmekte olduğumuz “NIMB” projesidir. Bu projemizle 2018 yılında Red Dot Tasarım Ödülü'nü aldık. Bu, endüstriyel tasarım dünyasının en prestijli ödüllerinden biridir.

-Bu şey ne işe yarıyor?
— Bu bir güvenlik halkasıdır, alarm verici bir olay meydana geldiğinde kullanıcının bastığı bir alarm düğmesidir. Sıradan bir parmak yüzüğüne benziyor. Alt kısmında bir düğme var, içinde bir akıllı telefonla iletişim için bir Bluetooth modülü, dokunsal gösterge için bir mikro elektrik motoru, bir pil ve üç renkli bir LED var. Taban, birleşik bir sert-esnek tahta içerir. Gövdenin ana kısmı metal, kapak plastiktir. Bu oldukça bilinen bir proje. 2017 yılında Kickstarter'da yaklaşık 350 bin dolar topladılar.

- Burayı beğendin mi? Takımlar beklentileri karşılıyor mu?
— Bazı ekiplerde kişilerin kapsamlı arama deneyimi vardır, ormanda birden fazla kez bulunmuş ve bu tür etkinlikleri birden fazla gerçekleştirmiştir. Gerçek koşullarda bir insanı nasıl bulacaklarını iyi biliyorlar ama teknoloji konusunda çok az anlayışları var. Diğer takımlardaki adamlar teknoloji konusunda çok bilgili ama yaz, kış ve sonbahar koşullarında ormanda nasıl hareket edecekleri konusunda kesinlikle hiçbir fikirleri yok.

— Altın bir ortalama yok mu?
- Henüz bir kez bile görmedim. Tüm uzmanların genel görüşü şudur: Tüm ekipleri birleştirirseniz, onları tek bir işbirliğine zorlarsanız, çözümleri birleştirmeye zorlarsanız, her birinden en iyiyi alıp uygularsanız, çok güzel bir kompleks elde edersiniz. Doğal olarak bitirilmesi, aklı başında bir ürün durumuna getirilmesi ve nihai pazarlanabilir forma getirilmesi gerekiyor. Ancak bu gerçekten kullanılabilecek ve aslında insanların hayatını kurtaracak çok harika bir çözüm olacak.

Ancak bireysel olarak çözümlerin her biri tam olarak etkili değildir. Bir yerde her türlü hava koşuluna uygun yeterli kapasite yok, bir yerde XNUMX saat yeterli erişim yok, bazıları bilinçsiz insanları aramıyor. Her zaman kapsamlı bir yaklaşım benimsemeniz gerekir ve en önemlisi, insanları aramanın belirli bir teorisinin olduğunu ve kompleksin bu teoriye uygun olması gerektiğini her zaman anlamalısınız.

Artık çözümler kaba. Burada iki sınıf proje görebilirsiniz: Birincisi çok basit ve çok güvenilir çalışan sistemlerdir. Yakutia'dan Nakhodka ekibinin getirdiği sesli sinyal lambaları benzersiz bir cihazdır. Kapsamlı deneyime sahip kişiler tarafından yapıldığı açıktır. Teknik olarak çok basittir; LoRaWAN modülü ve üzerine MESH ağı yerleştirilmiş sıradan bir pnömatik sinyaldir.

— Bunda bu kadar benzersiz olan ne?
“Ormandan bir buçuk kilometre uzakta duyulabiliyor.” Çoğu kişi bu etkiyi yaşamaz, ancak ses seviyesi herkes için yaklaşık olarak aynıdır. Ancak pnömatik sinyalin doğru seçilmiş frekansı ve konfigürasyonu bu sonuçları verir. Yaklaşık 1200 metre mesafeden bizzat kaydettim, bunun aslında bir sinyal sesi olduğunu ve ona doğru yöneldiğini çok iyi anlamıştım. Gerçek dünya koşullarında bu şey harika çalışıyor.

— Aynı zamanda teknolojik açıdan en az gelişmiş gibi görünüyor.
- Bu doğru. Bir parça PVC borudan yapılmışlardır ve en basit, en güvenilir ve çok etkili çözümdür. Ancak sınırlamalarıyla. Bilinci yerinde olmayan bir kişiyi bulmak için bu cihazları kullanamayız.

— İkinci sınıf projeler mi?
- İkinci sınıf, çeşitli spesifik arama modellerini uygulayan karmaşık teknik çözümlerdir - termal görüntüleme cihazlarını kullanarak arama, termal görüntüleme ile üç renkli görüntüleri, dronları vb. birleştirerek arama yapın.

Ama orada her şey çok ham. Sinir ağları bazı yerlerde kullanılıyor. Kişisel bilgisayarlara, nvidia jetson kartlarına ve bizzat uçaklara yerleştirilirler. Ancak tüm bunlar hala keşfedilmemiş durumda. Ve uygulamanın gösterdiği gibi, bu koşullarda doğrusal algoritmaların kullanımı sinir ağlarından çok daha etkili çalıştı. Yani, bir kişiyi termal görüntüleme cihazından alınan görüntüdeki bir noktaya göre, doğrusal algoritmalar kullanarak, nesnenin alanına ve şekline göre tanımlamak çok daha büyük bir etki verdi. Sinir ağı neredeyse hiçbir şey bulamadı.

- Ona öğretecek hiçbir şey olmadığı için mi?
— Öğrettiklerini iddia ettiler ama sonuçlar son derece tartışmalıydı. Tartışmalı olanlar bile yok; neredeyse hiç yoktu. Sinir ağları burada kendini göstermedi. Onlara ya yanlış öğretildiği ya da yanlış öğretildiği şüphesi var. Sinir ağları bu koşullar altında doğru şekilde uygulanırsa, büyük olasılıkla iyi sonuçlar verecektir, ancak arama metodolojisinin tamamını anlamanız gerekir.

— Sinir ağlarının umut verici olduğunu söylüyorlar. Eğer onları iyi yaparsanız işe yarayacaklardır. Tam tersine termal kameranın zaten işe yaramaz olduğunu söylüyorlar.
“Yine de gerçek kaydedildi. Termal görüntüleme cihazı gerçekten insanları arar. Sinir ağlarında olduğu gibi araçlardan bahsettiğimizi anlamalıyız. Mikroskop alırsak, küçük nesneleri incelemek için. Çivi çakıyorsak mikroskop kullanmamak daha iyidir. Termal görüntüleme cihazı ve sinir ağları için de durum aynıdır. Doğru koşullarda doğru şekilde kullanılan, uygun şekilde yapılandırılmış bir cihaz iyi bir sonuç verir. Aleti yanlış yerde ve yanlış şekilde kullanırsak sonuç alamamamız doğaldır.

- Peki, burada çürümüş bir kütüğün bile kayıp bir büyükanneden daha fazla ısı verdiğini söylerlerse termal kamerayı nasıl kullanabilirsiniz?
- Daha fazla değil. Kontrol ettiler, baktılar - artık yok. Kişinin net bir modeli vardır. Bir kişinin çok özel bir nesne olduğunu anlamalısınız. Üstelik yılın farklı zamanlarında bunlar farklı nesnelerdir. Yazdan bahsediyorsak, bu, hafif bir tişört veya tişört veya termal görüntüleme cihazında güçlü bir noktayla parlayan bir gömlek giyen bir kişidir. Sonbahardan, kıştan bahsediyorsak, kaputun altından veya şapkanın altından çıkan ısı izinin geri kalanıyla, parlak ellerle kapüşonlu bir kafa görüyoruz - geri kalan her şey giysilerle gizleniyor.

Dolayısıyla termal kamera sayesinde kişi net bir şekilde görülebiliyor, kendi gözlerimle gördüm. Başka bir şey de yaban domuzlarının, geyiklerin ve ayıların da aynı derecede net bir şekilde görülebilmesidir ve gözlemlediklerimizi çok net bir şekilde filtrelememiz gerekir. Kesinlikle sadece bir termal kamerayla idare edemezsiniz; onu alıp bir termal kameraya doğrultup tüm sorunlarımızı çözeceğini söyleyemezsiniz. Hayır, bir kompleks olmalı. Komplekste, tam renkli görüntü veya LED'lerle arkadan aydınlatmalı tek renkli görüntü sağlayan üç renkli bir kamera bulunmalıdır. Ekstra bir şeyle birlikte gelmiş olmalı çünkü termal görüntüleme cihazının kendisi sadece noktalar üretiyor.

— Şu anda finalde olan takımlar arasında en havalısı kim?
- Dürüst olmak gerekirse hiç favorim yok. Herkese sağlam bir tuğla fırlatabilirim. İlk Vershina takımının kararını gerçekten beğendiğimi söyleyelim. Sadece bir termal görüntüleme cihazı ve üç renkli kameraları vardı. İdeolojiyi beğendim. Adamlar kara kuvvetlerini karıştırmadan teknik imkanlarla aradılar, mobil ekipleri yoktu, sadece drone ile aradılar ama insanları buldular. İhtiyaç duydukları kişiyi bulup bulmadıklarını söylemeyeceğim ama insanları ve hayvanları buldular. Bir nesnenin termal kameradaki koordinatları ile üç renkli kameradaki bir nesnenin koordinatlarını karşılaştırırsak, o zaman nesneyi tanımlayabileceğiz ve orada bir kişi olup olmadığını tespit edebileceğiz.

Uygulamayla ilgili sorularım var, termal görüntüleme cihazı ile kameranın senkronizasyonu dikkatsizce yapıldı, neredeyse hiç yoktu. İdeal olarak sistemde bir adet stereo çift, bir adet monokrom kamera, bir adet üç renkli kamera ve bir adet termal görüntüleme cihazı bulunmalı ve hepsi tek zamanlı sistemde çalışmalıdır. Burada durum böyle değildi. Kamera ayrı bir sistemde, termal kamera ayrı bir sistemde çalışıyordu ve bu nedenle eserlerle karşılaşıyorlardı. Drone'un hızı biraz daha yüksek olsaydı çok güçlü distorsiyonlar verecekti.

— Helikopterle mi uçtular yoksa uçak mı vardı?
— Burada kimsenin helikopteri yoktu. Daha doğrusu helikopterler ekiplerden biri tarafından fırlatıldı, ancak bu, arama alanında iletişimi sağlamaya yönelik tamamen teknik bir işlevdi. Üzerlerine LOR tekrarlayıcı asıldı ve 5 kilometrelik bir yarıçap içinde iletişim sağlandı.

Sonuç olarak buradaki tüm arama uçakları uçak tipindedir. Bu da kendi sorunlarını beraberinde getiriyor çünkü kalkış ve iniş kolay değil. Mesela dün hava koşulları Nakhodka ekibinin drone'unu fırlatmasına izin vermedi. Ama şunu söyleyebilirim: Hizmette oldukları drone, şu anda yapılandırıldığı haliyle onlara yardımcı olmazdı.

“Yarı finalde drone'u sadece geçiş yapmak için kullanmak istediler.
— Nakhodka'daki drone, fotoğraf-video çekimi ve uyarı amaçlı yapıldı. İşaret ışığı, termal görüntüleme kamerası ve renkli kamera bulunmaktadır. En azından onlardan duyduğum bu. Dün paketini bile açmadılar. Teslim edildiğinde hala paketlenmişti. Ama alsalar bile muhtemelen kullanmayacaklardı. Tamamen farklı bir taktikleri vardı; ayaklarıyla aradılar.

Bugün adamlar ormanı fenerlerle ekmek ve onları insanları bulmak için kullanmak istiyor. En az hoşuma giden çözüm bu. Buraya getirdikleri 350 deniz fenerini daha sonra toplayacaklarına dair büyük şüphelerim var. Daha doğrusu toplamaya zorlayacağız ama her şeyi toplayacakları bir gerçek değil. En çok ilk takımın kararını beğendim çünkü kara kuvvetlerinin tamamen terk edilmesini içeriyordu.

- Sadece bu yüzden mi? Sonuçta, gerçekten bu kadar büyük bir alanı miktar olarak alırsanız işe yarayabilir.
"Büyük olasılıkla işe yarayacak, ancak ne düşme konfigürasyonunu ne de işaretlerin konfigürasyonunu beğenmedim."

— Stratonotlara bir tuğla kaldı.
— Stratonotların harika bir çözümü var. Eğer bunu istedikleri şekilde yapsalardı başarılı olurlardı. Ancak uçan makinelerle de sorunları vardı.

Arama grupları sağlamak için bir sistemleri var. Ana vurgu mobil kara kuvvetleri üzerinedir. Arama gruplarının doğru noktalara ve doğru yönlere konuşlandırılması için gruplarla iletişim ve yer işaretçileriyle iletişim sağlanan işaret lambaları verilir. Bölgede iletişim sağlayan tekrarlayıcılı balonlar var. Yere dayalı sabit işaretçileri var, ancak bunlardan çok azı var ve bunları son anda yaptıklarını kendileri itiraf ediyorlar ve onlar için bu ana taktik birim değil - onları test amacıyla yaptılar. Bunlardan epeyce var ve taktiklere özel bir katkı sağlamadılar.

Ana taktik, gruptaki her arama motorunun, merkezle birlikte tek bir bilgi ağında birleştirilen kendi kişisel izleyicisine sahip olmasıydı. Kimin nerede olduğunu açıkça görebiliyorlar. Tarama gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilir, yön ayarlanır.

"Her şey gerçekten bir bütün halinde birleştirmek istiyormuşsunuz gibi görünüyor."
- Evet, kesinlikle öyle. Grigory Sergeev ve ben yürüdük, bakıyor ve diyor ki, "Kahretsin, ne kadar güzel bir şey, keşke buna sahip olsaydım", diğerlerine geliyoruz, "Kahretsin, ne kadar güzel bir şey, keşke buna sahip olsaydım" üçüncüsü, "Kahretsin, ne harika bir şey." Orada burada bir insan bulurdum."

Ayrı ayrı, belirli koşullar için sektörel olarak iyi çözümlerdir. Bunları birleştirirseniz, tek bir iletişim alanına sahip çok iyi bir kompleks elde edersiniz, sistemin balonlar kullanılarak uzun bir menzile konuşlandırılması vardır, kara kuvvetlerini gerçek zamanlı olarak izlemek ve kontrol etmek için bir sistem vardır, Yeterince uzun bir menzile ulaşan ve Arama alanının doğru kullanımı ve sektörlere bölünmesi, kişiye kendisine gitmesi için bir sinyal verir ve ardından her şey bir teknoloji meselesine dönüşür. Uçan hava var - bazı güçler kullanılıyor, uçan hava yok - diğerleri, gece - hala diğerleri.

“Fakat bunların hepsi felaket derecede pahalı.”
— Bazıları pahalı, bazıları değil.

— Örneğin, şu anda havalanmakta olan bir drone muhtemelen bir Boeing kadar maliyetlidir.
- Evet, maliyetleri oldukça yüksek. Ancak doğru kullanıldığında bunun tek seferlik bir satın alma olduğunu anlamalısınız. Bir kez satın almanız ve ardından ülke çapında taşıyıp kullanmanız gerekiyor. Yetenekli ellere yapılan böyle tek seferlik bir yatırım, uygun şekilde bakımı ve işletilmesi durumunda oldukça uzun bir süre dayanacaktır.

— Yarışma başvurularına baktığınızda beğendiğiniz ancak finale kalamadığınız bir şey oldu mu?
- Orada pek çok komik şey vardı.

- Hatırladığın en komik şey nedir?
— Balonun üzerinde asılı olan biyolojik radarları gerçekten hatırlıyorum. Uzun süre güldüm.

“Ne olduğunu sormak bile korkutucu.”
— İşin püf noktası, bunun gerçekten iyi bir belirleme yolu olmasıdır. Bioradar, biyolojik canlı nesneleri, yansıyan her şeyin arka planına karşı tanımlamayı amaçlamaktadır. Genellikle göğüs titreşimi ve nabız kullanılır. Bunun için 100 GHz'de çok yüksek frekanslı radarlar kullanılıyor, oldukça iyi bir mesafede parlıyorlar ve ormanı 150 x 200 metre derinliğe kadar aydınlatıyorlar.

- O zaman neden komik?
— Çünkü bu şey ancak kalıcı olarak kurulduğunda çalışıyor ve onu bir balona asmak istiyorlar. Onlar da “Bu sabit bir cisimdir” diyorlar. Şimdi balona bakıyoruz, sürekli titriyor ve üzerine yere sıkıca vidalanması gereken bir şey asmak istiyorlar, aksi takdirde resim öyle olacak ki üzerinde hiçbir şey net olmayacak.

Karton drone'lar da oldukça komikti.

— Karton olanlar mı?
- Evet, karton dronlar. Çok komikti. Kartondan yapıştırılmış ve vernikle boyanmış bir uçak. Allah'ın dilediği gibi uçtu. Adamlar onun bir yöne uçmasını istediler ama o doğru yön dışında herhangi bir yere uçtu ve sonunda düştü ve acıdan kurtuldu.

"Uçan sosis olarak yeniden yapılandırılabilen uçan simit" çok komikti; uygulamadan gerçek bir alıntı. Yangın hortumunun dış örgüsü alınır, lastiği çıkarılır, şişirilir ve her iki tarafı bükülmüş uzun bir boru haline gelir. Onu birbirine bağlarlar ve üzerine kamera astıkları uçan bir çörek haline gelir. Ve bir simitin kolayca uçan bir sosise dönüştürülebildiğini - herkes sosislere güldü. Neden, neden sosis belli değil ama çok komikti.

— Yere yerleştirilen küplerin titreşimleri ve adımları okuduğunu duydum.
- Evet, gerçekten de böyle şeyler vardı. Bu şeyin aslında oldukça işlevsel olduğunu anlamalısınız. Bunu yapan birkaç ticari ürün biliyorum. Bu, çevre güvenlik sistemleri için güvenlik ayarlı bir sismograftır. Ancak bu şey yalnızca kritik altyapı ve askeri tesisler için kullanılıyor. Benzin pompa istasyonlarının üç seviyeli erişim kontrol sistemlerine sahip olduğunu biliyorum, bunlardan ilki sismograflardır.

- Biraz umut verici görünüyor. O zaman neden olmasın?
“Aslında küçük bir alana sahip kritik bir altyapı tesisinin kapalı çevresini korumak başka, tüm ormanı bu sismograflarla tohumlamak başka şey. Menzilleri çok kısadır ve en önemlisi koşan bir yaban domuzu, koşan bir adam ve koşan bir ayı arasında ayrım yapamazsınız. Teorik olarak, donanımı doğru açarsanız elbette mümkündür, ancak bu tekniği büyük ölçüde karmaşıklaştırır, bana öyle geliyor ki çok daha basit yöntemler var.

Herkese çeyrek finale çıkması tavsiye edildi, herkesin şansını denemesi tavsiye edildi. Burada gördüklerimiz aslında insan bulmayı başarmış kişiler. Diğer tüm insanlar bulunamadı, bu yüzden bana öyle geliyor ki rekabet oldukça objektif. Örneğin, uzmanların görüşlerine güvenebilirsiniz, güvenemezsiniz, ancak gerçek şu ki, buldular ya da bulamadılar.

Kaynak: habr.com

Yorum ekle