Главное

Подробности

Опубликовано 22.07.2024 12:32

«Умная рыба» помогает океанологам

О возможностях робототехнического комплекса Smart Fish, разработанного учёными ТОИ ДВО РАН, рассказали на мероприятии «Морской конгресс – Дальний Восток»

В последних числах мая на территории Дальневосточного федерального университета во Владивостоке в рамках мероприятия «Морской конгресс – Дальний Восток», собравшего более полутора тысяч участников из России, Китая, Республики Корея, Индии, Казахстана и Беларуси, была проведена конференция «Морская робототехника. Инновации и перспективы морской робототехники в РФ: от научных разработок до практических решений» (об участии в ней ИПМТ ДВО РАН читайте в газете «Дальневосточный учёный», №12 от 19 июня 2024 года).

С автором одного из докладов, вызвавших интерес и дискуссию участников конференции, ведущим научным сотрудником лаборатории перспективных методов морских исследований Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, кандидатом географических наук Дмитрием Дмитриевичем Каплуненко мы встретились после конференции и поговорили о представленной им работе и впечатлениях о мероприятии.

– Дмитрий Дмитриевич, чему был посвящён доклад?

– Доклад, который мы с коллегами подготовили и представили на этой конференции, называется «Опыт адаптации машинного зрения на подводном робототехническом комплексе Smart Fish». Мы рассказали о новых возможностях роботизированного комплекса, разрабатываемого в нашей лаборатории. Smart Fish относится к буксируемым платформам, с его помощью можно проводить комплексные исследования в режиме непрерывного сканирования акватории. Это позволяет выявлять в кратчайшие сроки природные аномалии в этих районах, проводить исследования гидрологической и радиационной структуры в подповерхностном слое морской и пресной воды, изучать особенности среды, поведения обитателей района исследований.

Сам доклад иллюстрирует новые возможности комплекса, появившиеся благодаря применению искусственного интеллекта и/или машинного обучения на больших объёмах данных. Проще говоря, мы, используя машинное зрение аппарата, выделяли обитающие на акватории живые организмы, классифицировали и «привязывали» к конкретным координатам точки их обитания. В перспективе такой подход может позволить выполнять оценку наличия доступных биоресурсов в конкретной акватории, подтверждать или опровергать прогнозы относительно продуктивности района, исследовать соотношение видового состава, выделять места обитания конкретных особей и их скопления.

Наши выводы по проделанной работе показывают перспективность данного подхода и быструю обучаемость системы при малом расходе ресурсов, связанных с необходимостью экспертной оценки анализируемого материала. Если говорить о конкретном примере использования технологии, то полученные в рейсе видеоматериалы наблюдений с камеры аппарата Smart Fish, обеспечили надёжное распознавание таких объектов как, например, рыбы, крабы, морские звёзды при помощи модели, специально обученной на основе наших и сторонних данных.

– Можно ли говорить о росте интереса к морской робототехнике? Каковы позиции, проблемы отечественного разработчика, производителя?

– Даже сравнивая эту конференцию с прошлогодней, можно увидеть заметное расширение интереса к тематике. Сейчас в обсуждении проблем робототехники принимают участие не только её производители, но и потребители из различных сегментов экономики. Мы видим, что подводные роботы шире используются при проведении научных исследований, ведут фото-, видео- или эхолокаторную съёмку, проводят манипуляции по обследованию подводных трубопроводов, фиксации подводных объектов, техническому обслуживанию подводного оборудования, например, в морской нефтегазодобыче, в рыбодобыче, при выращивании марикультуры и так далее.

По своему опыту могу утверждать, что интерес к обозначенной в названии конференции теме стремительно растёт. Свободных мест внутри зала заседаний практически не было, поэтому в холле были поставлены дополнительные стулья, мониторы, транслирующие заседания секций в прямом режиме. Помимо технических, обсуждался широкий спектр организационных вопросов, с которыми в настоящее время сталкивается развитие морской робототехники в нашей стране. Среди них: вопросы освидетельствования и прохождения Морского Регистра изделиями, страхование, количество экземпляров разрабатываемых прототипов, комфортные сроки разработки для изготовителей, вопросы эксплуатации, вопросы, возникающие при экспорте и импорте как всех изделий в целом, так и их компонентов, если для разработки комплексов требуются импортные комплектующие.

– Что-то для своих нужд присмотрели?

– Конечно. Представленные на выставке изделия и их каталоги свидетельствуют об успехах в разработке отечественных морских робототехнических систем и их компонентов. Так, например, при модернизации научно-исследовательских судов, находящихся в ведении ДВО РАН, неоднократно возникала проблема с выбором судового оборудования, обеспечивающего батиметрические исследования, многолучевую съёмку поверхности морского дна, измерение скорости потоков водных масс. Судя по представленным каталогам, в настоящее время отечественные производители данного оборудования прикладывают большие усилия, чтобы заполнить «вакуум», существующий на рынке в настоящее время. Также присутствовали и зарубежные производители (в основном, китайские, но при этом обеспечивающие высокий уровень поддержки пользователя), предлагающие недорогие решения для геолого-геодезических съёмок небольших акваторий.

– А был ли интерес к вашей работе, взаимодействия с производителями нужного оборудования?

– Интерес к нашей работе был, в основном, теоретического характера, поскольку похожие системы технического зрения разрабатываются и применяются также и другими участниками конференции, занимающимися производством оборудования. Все находятся в той или иной стадии разработки и успешности реализации своих концепций. В плане контактов с разработчиками и производителями оборудования было очень удобным и уместным задавать вопросы относительно производства отдельных узлов, которые необходимы для поддержания работоспособности нашего комплекса – как оказалось, уже есть производители необходимой номенклатуры запчастей, при этом даже в одном городе с нами.

В этом плане также было важным увидеть друг друга воочию и договориться о дальнейших контактах. Необходимо также отметить, что и технологически возможности коммуникаций между участниками серьёзно развиваются. Организаторы сделали большой шаг вперёд – большинство участников конференции регистрировались в специализированном приложении, которое позволяло как быть в курсе проходящих в данным момент мероприятий, так и узнать, где проходят те или иные выставочные мероприятия, назначать встречи, обмениваться контактами и просматривать профили зарегистрированных участников, находить единомышленников и людей с близкими интересами в плане проводимых исследований и решаемых задач.

Участвуя в конференциях с 2004-го года, я впервые использовал мобильное приложение с таким широким функционалом – это большой шаг вперёд по сравнению с бумажной версией программы конференции или традиционным сайтом конференции, который не всегда может быть доступен и/или иметь не всю актуальную информацию, необходимую здесь и сейчас. Поэтому конференция вызвала очень благоприятное впечатление, надеюсь, что и в дальнейшем у меня и моих коллег будет возможность участвовать со своими работами в мероприятиях такого масштаба с ещё большей возможностью вовлечения и демонстрации своих достижений.

Александр КУЛИКОВ

Фото автора и Елены Ярощук

Подробнее - в №14 газеты "Дальневосточный ученый" от 17 июля 2024 года.