"Вынесенный мозг": томичи создают облако для управления беспилотниками

ТОМСК, 13 апр – РИА Томск, Елена Тайлашева. Новую технологию управления беспилотными автомобилями создает томская компания "Элекард". Она представляет собой облако, некий "вынесенный мозг", который может управлять объектами удаленно в режиме реального времени. Это, с одной стороны, сделает безопаснее дороги будущего, с другой – снизит энергозатраты самих роботов. Подробности – в материале РИА Томск.

Как развивается беспилотный транспорт

В развитии беспилотного транспорта сейчас существуют две основные концепции. Одну предложили японцы, которые считают, что нужно строить активную инфраструктуру. То есть на каждом участке дороги, знаке, каждом препятствии должны стоять активные датчики, которые сигнализируют автомобилю: "Здесь такое-то ограничение". Но затраты на это понятно какие…

Вторая концепция предполагает, что автомобиль сам может ориентироваться в пространстве, в том числе с помощью так называемого технического зрения, основанного на сенсорах видеокамер. Для этого его встроенный "мозг" (мобильный процессор) надо научить самостоятельно распознавать знаки, препятствия, пешеходов, другие машины.

"И здесь возникает вопрос: либо обучать этот конкретный мобильный мозг и постоянно его адаптировать, либо дать ему возможность, во-первых, делиться накопленным опытом с какой-то внешней системой (условно говоря, "вынесенным мозгом"), во-вторых, принимать от этой системы рекомендации для движения", – рассказывает директор по развитию "Элекард наноДевайсез" Виктор Ширшин.

Ведь в будущем, говорит он, беспилотных объектов будет в сотни и тысячи раз больше, а если добавить еще и третью координату – когда они начнут взлетать – то задача безопасно "пробиться" сквозь этот трафик может оказаться слишком сложной для встроенного "мозга".

"Поэтому у нас и возникла идея некоего внешнего модератора, и мы в компании обсуждали и реализовали частично вынесенный алгоритм искусственного интеллекта. По сути своей это распределенное облако информации, искусственный интеллект, который может оптимально организовывать логистику движения", – говорит Ширшин.

Скажем, беспилотник едет по дороге. Система определяет, что сейчас справа "вынырнет" другой беспилотный объект, и дает рекомендации изменить скорость или совершить маневр. При этом "мобильный мозг" на борту не тратит энергию на собственные вычисления.

Какие технологии нужны, чтобы "вынесенный мозг" работал

Время реакции обычного водителя на внештатную ситуацию – примерно одна секунда.

Для роботизированной системы это непозволительно много: она должна реагировать почти мгновенно. То есть сигнал "от мозга к мозгу" должен передаваться с минимальной задержкой, а для этого, по словам Ширшина, должно появиться следующее поколение связи – 5G, где эта величина составляет всего одну миллисекунду (то есть одну тысячную долю секунды).

"Внедрение 5G позволит в режиме онлайн управлять быстродвижущимися объектами. Мы ожидаем, что новый стандарт будет принят примерно к 2020 году", – говорит он.

Скорость обработки данных тоже должна качественно измениться, ведь к системе удаленного управления будут подключены тысячи и миллионы самодвижущихся объектов, поведение каждого должно анализироваться постоянно.

"И здесь тоже есть хорошие новости: в конце марта в Сан-Хосе компания NVIDIA (лидер в области вычислений для искусственного интеллекта) представила ряд нововведений, которые кратно повысят производительность вычислительных плат и при этом в 18 раз уменьшат энергозатраты на вычисления. Это революционный шаг в будущее!" – подчеркивает Ширшин.

Проректор по инновационной деятельности Томского госуниверситета (ТГУ) Константин Беляков подтверждает:

"Технология 5G кардинально поменяет взаимодействие самодвигающихся, самоменяющихся, самодумающих, принимающих решения роботов и Роботов (с большой буквой пишут о роботах с субъектным правом принимать собственные решения)".

Он признает, что Россия на данном этапе уже вряд ли что-то существенное привнесет в тему 5G, описанному альянсом 3GPP: у нас нет собственной концепции разработки оборудования сотовой связи пятого поколения и, скорее всего, догонять здесь уже бесполезно. Но конкурировать в технологиях на основе этого будущего стандарта мы можем:

"Спрашивается: зачем это делать, если можно потом пользоваться готовым? Я считаю, что это просто жизненно необходимо – нам важно избежать технологической колониальной зависимости. Либо мы идем впереди или по крайней мере в одну ногу со всем миром и вместе разрабатываем правила игры, либо через некоторое время просто подчиняемся навязанным нам правилам", – считает Беляков.

Что для этого делают в Томске

Руководитель томского кластера "Информационные технологии и электроника Томской области" Игорь Соколовский рассказывает, что над техническим зрением в регионе работает ряд коллективов: компании НПК "Техника дела", "Дивилайн", "Интек", "Софт кристалл", "Попков роботикс" (входит в ГК "Элекард"), а также три научные группы в ТУСУРе и одна в ТГУ.

Он считает, что в узких сегментах технического зрения это мировой уровень разработок:

"Например, "Техника дела" разрабатывает системы распознавания лиц на базе нейросетей глубокого обучения, "Интек" – дополненную реальность для технического зрения. Лаборатория телевизионных устройств ТУСУР занимается системами стробоскопического видения, которые позволяют видеть сквозь туман. Лаборатория В.П. Якубова в ТГУ специализируется на радиозрении, разрабатывая радары для построения 3D-карты пространства".

Виктор Ширшин рассказывает, что компетенции всех компаний, занимающихся системами на основе технического зрения, могут помочь в реализации идеи глобального "вынесенного мозга":

"Написать ПО непосредственно для искусственного интеллекта – не самая главная проблема. Гораздо сложнее собрать информацию, на основе которой этот искусственный интеллект будет обучаться. В свое время мы попробовали использовать для этого машинки с техническим зрением, которые наша компания – "Попков роботикс" – делала для образовательных робототехнических конструкторов".

Он поясняет:

"Эти машинки раздали большому количеству пользователей, каждая из них ездит по символическим дорогам с разными условиями (освещение, блики, препятствия), этот опыт может аккумулироваться и накапливаться в одном месте. И этой распределенной базой данных может пользоваться каждый вновь подключившийся искусственный интеллект. Это как если бы ребенок, едва родившись, уже получил весь опыт предков, мог бы ходить, говорить, знать ПДД".

Теперь "Элекард" эту идею масштабирует: он стал инициатором создания Альянса компаний технического зрения, в который входят разработчики систем на основе технического зрения. В него уже вступили 13 членов, пока только из России (хотя есть план сделать его международным). Альянс входит в томский кластер SMART Technologies.

"Каждая компания альянса занимается разработкой в своем узком секторе, связанном с техническим зрением. На сегодня уже получился довольно широкий спектр разработок. И как только мы сумеем консолидировать их в одном программном пространстве, чтобы они легко интегрировались друг с другом, каждая компания, входящая в альянс, получит компетенции всех членов альянса", – рассказывает Ширшин.

В Томске часть облака, где будут аккумулироваться знания, разместили в одном из Центров обработки данных Томского госуниверситета. Такие же потом появятся в разных точках страны.