"Умный" автомобиль: как томская компания продвигает техническое зрение

ТОМСК, 1 сен – РИА Томск. Многие российские школьники в новом учебном году смогут испытать в деле уникальный томский тренажер – робототехнический набор, созданный компанией "Элекард". По сути, это миниатюрный пластиковый джип на батарейках, который может передвигаться по специализированной трассе, соблюдая правила дорожного движения. Но есть в этой игрушке изюминка, которая выделяет ее из массы подобных тренажеров.

Виктор Ширшин, гендиректор компании, известной своими разработками в области цифрового эфирного телевещания и потокового видео, программного обеспечения и систем безопасности, рассказал корреспонденту РИА Томск, почему "Элекард" занялся обучающими игрушками, и во что может вылиться увлечение робототехникой в школе.

Игрушечный "беспилотник"

Идеолог проекта по созданию робототехнического комплекса Анатолий Попков собирает пазлы – выкладывает на полу в офисе компании "Элекард" крупные детали белого цвета с черной бархатной полосой посредине. И вот перед нами дорога – мини-копия проезжей части с перекрестком. Набор дополняют четыре работающих светофора, фигурки пешеходов и два игрушечных джипа.

Один из джипов пока без крыши. Инженер Попков специально снял ее, чтобы показать начинку автомобиля.

"Вот эта маленькая платка управляет двигателем. Плата ниже – обработка видеоинформации. Камера – обычная широкоформатная веб-камера, ставится сверху на автомобиль. Сигнал поступает на плату управления. И плата в соответствии с командами поворачивает колеса и так далее", – говорит он.

К разговору подключается гендиректор Виктор Ширшин. По его словам, веб-камера – это элемент того самого технического зрения, которое ныне у многих на слуху, а игрушечный джип – самый настоящий беспилотный автомобиль. Школьник, в руки которого попадает эта игрушка, должен запрограммировать систему так, чтобы джип стал "умным": "видел" дорожные знаки, реагировал на пешеходов и сигналы светофоров.

Найти и купить подобные робототехнические конструкторы в настоящее время не проблема. Но ориентация автомобиля в пространстве основывается на других параметрах, не на техническом зрении.

"С точки зрения образовательной робототехники мы чуть ли не единственные на российском рынке, и продвинулись дальше всех. То, что у нас, это изучение начального этапа технического зрения. Школьник освоит его на игрушечном джипе, а в университете, возможно, создаст серьезного робота, который сможет видеть и понимать то, что он видит", – говорит Ширшин.

Поэтапное обучение

"Сегодня у нас сформировался образ обучающего робототехнического набора. Мы приступили к проработке промышленного образца. Были апробированы варианты распространения прибора, были отданы сигнальные образцы образовательным учреждениям, кружкам, заинтересованным лицам. Собрали обратную связь. Задача ближайшего времени – выпустить первую промышленную партию ", – рассказывает гендиректор.

По его словам, на комплекс уже есть предзаказы. Один из первых обучающих наборов компания передаст в создаваемый в Томске детский технопарк. Как сообщалось ранее, в технопарке в 2016 году откроется шесть направлений: робототехника, космические технологии, биотехнологии, информационные технологии, промышленный дизайн, дополненная и виртуальная реальность. Игрушечный "беспилотник" придется кстати.

"Наши покупатели получают сам набор и программную среду с базовыми реализациями библиотеки технического зрения. Мы предусмотрели несколько вариантов погружения в техническое зрение. Первый: ребенок учится оперировать абстракциями визуальных объектов. Программируемый им робот должен понять, что он видит, например, что означает конкретный дорожный знак", – объясняет Ширшин.

Первый уровень можно назвать вхождением в тему технического зрения. Он подходит для школьников, начиная, примерно, с седьмого класса. Ребятам предлагается программирование на платформе Arduino. Следующий этап сложнее – он для продвинутых старшеклассников и студентов.

"Они погружаются в алгоритмику технического зрения. Сложный уровень – работаем с нейросетью. Мы сделали заготовку нейросетей, которую можно обучать. Задача – научить нейросеть распознавать новые объекты. За базу можно взять дорожную обстановку и добавлять какие-то новые объекты для распознавания. Это позволит старшекласснику хорошо освоить тему", – уверен руководитель компании.

Игрушка не для всех, но… 

Потенциальные покупатели обучающего робототехнического набора – это школы, университеты, Дома детского творчества. Но речь идет именно о тех учреждениях, которые заинтересованы в продвижении технического образования и готовы приобретать дорогостоящие комплекты. Уровень подготовки детей тоже имеет значение. Не в каждой школе есть уроки робототехники.

"Да, к сожалению, это изучается не везде. Но в специализированных лицеях они есть. Есть множество школ, которые культивируют эти знания. Плюс различные робототехнические соревнования для детей. На них видно, каким детям это нужно", – рассказывает Ширшин.

"Первой на этот рынок робототехнических наборов пришла компания "Лего". Но она занимает сектор самой нижней возрастной группы – 3-5 класс. А дальше детям становится неинтересно с этим работать, а подходящих наборов нет. Самое важное – не упустить этот момент, когда ребенку все еще интересно. Задача преподавателя – предлагать им новые знания, которые усилят интерес. Наш набор может это сделать", – подчеркивает собеседник.

Стоимость полного комплекта обучающего робототехнического набора – около 250 тысяч рублей. Если интерес есть, а нужного оборудования в школе нет, собрать набор с томским "беспилотником" можно самим – компания выкладывает в свободный доступ все необходимые чертежи и  документацию.

На вопрос: "зачем компания делиться своими секретами?", Ширшин отвечает: "Мы не хотим останавливаться на обучающих наборах. У нас большой спрос, затраты мы окупим. Важнее другое – чем больше будет охвачено людей, чем больше людей будет пользоваться техническим зрением, тем быстрее мы сможем сделать следующий шаг – это стереозрение".

"Стереозрение – некое подобие человеческого зрения. В каждый момент робот будет иметь представление об окружающей его среде. Применить стереозрение можно будет в более серьезных техниках, беспилотных аппаратах и так далее", – добавляет собеседник.

С перспективой на международный чемпионат

Среди тех, кто первым испытал обучающий набор "Элекарда", был Томский физико-технический лицей.

"Преподаватели лицея после испытания набора сказали так: "Это как раз то, чего не хватало для перехода на более сложный уровень". <…> Мы сделали наборы с прицелом на участие школьников с ним в международных соревнованиях, в частности соревнованиях робоавтомобилей "Роботраффик-Технион", которые проводятся в Израиле", – поделился Ширшин.

"Ведем переговоры с устроителями соревнований, чтобы добавить в регламент робототехнической олимпиады использование только технического зрения. Организаторы довольно благосклонно смотрят на это предложение, сейчас ведутся переговоры. Если все получится, тогда у детей будет желание показать, на что они способны с техническим зрением", – сказал собеседник.

По словам Ширшина, в начале 2017 года компания начнет промышленный выпуск обучающих робототехнических наборов в особой экономической зоне Томска. Часть деталей будут изготавливать партнеры. В "Элекарде" уверены, что реализация проекта "с точки зрения невидимой реализации позволит качественно улучшить подготовку детей при поступлении в технические вузы".