Учись видеть, робот!

Киборгам придают все больше качеств человека

Наша газета сообщала о начале работ молодых математиков и изобретателей в Челябинске по сложнейшей мировой проблеме зрения и распознавания трехмерных образов различными кибернетическими системами.

Как продвинулись эти работы за год?

На Урале стартует БИТ

В эти дни дан старт в УрФО национальному предпринимательскому конкурсу изобретателей и инновационных идей «Бизнес инновационных технологий». Он проходит под эгидой НП БАУР (некоммерческое партнерство «Бизнес-ангелы Урала») в рамках пятого Уральского венчурного форума. В основу российского национального конкурса БИТ положены принципы очень престижного среди изобретателей конкурса «MIT $100K», проводимого почти двадцать лет Массачусетским технологическим институтом (МIТ).

Цели БИТа вполне очевидны: возможность воплощения изобретательских идей в реальность путем поиска финансовых и стратегических партнеров для их реализации в России и на международном рынке. В Екатеринбурге, который станет в эти дни центром инновационной активности, соберутся представители  более пятидесяти инвестиционных фондов и частных инвесторов со всего мира.

Финал «БИТ — Урал 2013» состоится в апреле этого года. Челябинские математики и инженеры, работающие по тематике киберзрения, в самом начале своего пути были замечены и поддержаны уральскими бизнес-ангелами, их проект трехмерного зрения для роботов вышел в финал БИТ-конкурса. А их объединение «3DVision» было выведено на очень высокую мировую орбиту: на средства выигранного гранта в США в интеллектуальном мировом центре в Силиконовой долине был открыт представительский офис челябинцев, попутно они стали резидентами российского Сколково.

Руководитель этого объединения Дмитрий Морозов сегодня и сам помогает удачному старту многих изобретателей нашей области в деле продвижения в реальность их идей, поскольку сам уже является региональным представителем сообщества инноваторов «Бизнес-ангелы Урала». На днях он вернулся из очередной поездки в Силиконовую долину, где проходили плодотворные переговоры в представительствах крупнейших мировых фирм, разрабатывающих математическое программное обеспечение для компьютерного зрения. В итоге наши земляки получили весьма престижное приглашение для доклада на международной конференции в Техасе «GTC-2013», там соберутся представители крупнейших фирм, лидеров в деле разработки систем роботозрения. Планируется участие сорока стран мира, заявлены 100 докладов и 300 обучающих сессий глубокого погружения.

Студенты двигают науку

В этом объединении челябинских математиков в основном науку двигают студенты, аспиранты и молодые ученые. Поиск и поддержка молодых талантов на сколковские гранты — стиль существования объединения. Такую же практику исповедуют американские конкуренты уральцев из таких фирм, как Microsoft, SoftKinetiс, PrimeSense, и других. Тому подтверждение — участие десяти студенческих инновационных проектов в конкурсе БИТ УрФО от Челябинской области при поддержке южноуральских бизнес-анелов. Компания челябинских математиков-изобретателей «ТРИДИВИ» нашла возможность даже и выступить спонсором для молодых наших земляков в конкурсе «БИТ — Урал 2013».

В прошлом году, например, в финал «БИТ» вышли два челябинских проекта студентов: создание бесконтактных презентаций и система для занятия фитнесом на основе киберраспознавания движений. Не без активного участия челябинцев сегодня в базе данных «БАУР» более 150 перспективных и интереснейших проектов молодых инноваторов по IT-технологиям из различных отраслей энергетики, транспорта, строительства, авиации, медицины, сельского хозяйства и так далее. Вот он, золотой интеллектуальный запас России на будущее!

В офисе челябинских математиков «ТРИДИВИ» познакомился с молодой исследовательницей, третьекурсницей факультета прикладной математики и информатики ЧелГУ, отличницей учебы Машей Ореховой. Сложнейшие проблемы она лихо штурмовала: обучение «деревьев» и строила… скелеты! «Деревья», это особые структуры-графы. Каждая «веточка», отдельное логическое решение, а все их многомерное структурное переплетение не что  иное, как сам процесс мышления. То есть Маша учила компьютер мышлению, разрабатывала алгоритм принятия решения, чтобы кибермозг мыслил сам без посторонних подсказок.

Отдает немного фантастикой для непосвященного человека, вспоминается знаменитая серия повестей писателя и ученого Айзека Азимова «Я —  робот» о мыслящих роботах из далекого будущего и профессоре Сьюзен Келвин, знатоке робототехники, роботопсихологии. То, что казалось безудержной фантазией американского писателя, молодыми энтузиастами кибернауки начинает воплощаться в виде математических программ в Челябинске! А математический скелет строился для того, чтобы робот своими «глазами»-сенсорами научился различать движение человека в пространстве, понимать язык жестов. Что это может дать? Представьте себе, любым устройством, механизмом, машиной можно будет управлять на расстоянии, не прикасаясь ни к рычагам, ни к клавиатуре, ни к каким-либо кнопкам вовсе!

Хирург, например, во время операции может вообще к скальпелю не прикасаться, его напарником будет робот, понимающий язык жестов. Это лишь один и самых простейших примеров, точно также можно будет управлять техникой, работающей в опасной для человека среде, и тому подобное.

Что такое биометрия?

Студенческие изыскания челябинцев с самого своего начала остро «заточены» на сложнейшую и актуальнейшую проблему компьютерного распознавания образов. Как научить роботов узнавать в лицо хозяев квартиры и открывать входную дверь только им, а не чужому человеку? А для менеджеров в торговле очень полезно было бы знать, сколько покупателей, например, в магазине подходят к тому или иному разложенному на витрине товару… Да и в борьбе с международным терроризмом глобальная система распознавания конкретного человека очень бы пригодилась!

В подобных разработках программного обеспечения, «софта», челябинцы вполне ощутимо продвинулись, во всяком случае их программы обходятся заметно дешевле и действуют быстрее, чем у зарубежных фирм. В деле биометрии, то есть в компьютерном узнавании индивидуальных особенностей конкретного человека, его характерных жестов, черт лица, молодые математики из Челябинска уже достигли неплохих результатов. Потому их приглашают с выступлениями на международные форумы по IT-технологиям.

На базе объединения математиков «ТРИДИВИ» для студентов, школьников и молодых действует «Школа компьютерного зрения». Начиналась она с небольшого месячного курса, поскольку дело было совершенно новое и наработок было мало. Сейчас программа разрослась до курса из двух семестров, она ведется совместно с профессурой ЧелГУ. В ее основе изучение новейших методов программирования и методов компьютерной обработки изображения.

Еще одно достижение челябинских математиков — это разработка программ распознавания образов для мобильных платформ, то есть устройств типа сотовых телефонов или «айподов», планшетников. Здесь наши земляки сумели выйти даже в мировые лидеры, поскольку западные фирмы «софт» для таких систем даже не пытались разрабатывать, работали традиционно с мощными процессорами больших стационарных компьютеров. Мобильные платформы очень выгодны, например для программ «умный дом», когда киберприслуга должна работать круглые сутки. Ощутима экономия электроэнергии, примерно в десять раз! А в остальном компактная мобильная платформа работает ничуть не хуже, чем  «железо» мощного компьютера! Как говорится, голь на выдумки хитра!

Александр Чуносов,
фото автора,
коллаж Аллы Перфиловой