Проекты на основе искусственного интеллекта Майкопского гостехуниверситета получили грантовую поддержку

Нейросети ворвались в жизнь внезапно и сразу завладели умами миллионов людей. Безграничные возможности, которые они открывают перед нами, завораживают. О том, как можно использовать искусственный интеллект, стоит ли нам бояться восстания машин и какие проекты рождаются в стенах вуза, «СА» рассказал заведующий кафедрой информационной безопасности и прикладной информатики Майкопского государственного технологического университета, руководитель научно-образовательного центра промышленной робототехники и технологий искусственного интеллекта МГТУ, руководитель лаборатории промышленной робототехники образовательного центра «Полярис-Адыгея» Вячеслав Чундышко.

— Вячеслав Юрьевич, как в университете появилась лаборатория робототехники?

— После появления в стенах университета лабораторий образовательного центра «Полярис-Адыгея» у нас возникла платформа, на которой можно эффективно создавать различные проекты — в пищевой промышленности, биотехнологиях, робототехнике.

Выстроено взаимодействие между образовательным центром для детей и вузовской системой.  То есть мы привлекаем одаренных школьников к реализации проектов, которые рождаются в стенах университета. В этом помогают наши студенты, которых привлекаем к участию в проектах.

— Это политика вуза?

— В отношении нашей проектной деятельности есть большая заслуга руководства университета, которое стремится увеличить число проектов с их дальнейшим развитием, выделяет средства для приобретения оборудования, вовлекает в процесс преподавательский состав и софинансирует реализацию грантов для молодых ученых. То есть всячески идет навстречу молодым специалистам, которые хотят расти профессионально и реализовывать свои проекты.

— Как выстроена проектная деятельность? Кто выступает автором идей: вы или сами ребята?

— Приветствуется, если молодые люди сами выдвигают идею. Происходит это, к сожалению, крайне редко, поскольку им легче быть ведомыми. Но это абсолютно нормально. Когда организовывается какая-то научная школа, молодой человек редко бывает ориентирован на реализацию собственной идеи. Чаще всего, попадая в определенную научную среду и решая задачи вместе с более опытными товарищами, он со временем может предложить и что-то свое, близкое по теме. Это возникает тогда, когда молодой человек уже вовлечен. Поэтому на данном этапе вовлекаем детей и студентов в решение проблем и задач уже существующих проектов.

— Над какими проектами работаете сейчас?

— Например, мы разработали программно-технический комплекс для медиков, в основе которого лежат технологии искусственного интеллекта. Сейчас занимаемся его реализацией. Это проект моего ученика, студента факультета прикладной информатики Валерия Немыкина. Суть в том, что в процессе подготовки медики должны пройти аккредитацию. Для этого назначают день, привлекают экспертов из числа мед­работников — а это большая трата времени и наличие человеческого фактора в оценивании. Сделанный нами виртуальный ассистент позволяет студентам и медработникам оттачивать свои навыки в любое удобное время. Система включает в себя несколько камер, с которых нейросеть считывает информацию и оценивает действия медработника на предмет соответствия определенным эталонам. Ну, например, как он ставит укол или использует какое-либо оборудование. Если совпадает — значит, медработник проходит аккредитацию. Наш программный комплекс очень удобен и для самообучения студентов, поскольку доступен 24/7.

— Как этот проект оценивают сами медики и каковы дальнейшие планы, связанные с ним?

— Медики частично опробовали эту систему, отзывы самые хорошие. В прошлом году этот проект стал победителем всероссийского конкурса стартап-проектов и получил на развитие миллион рублей. Этого, конечно, мало, будем искать инвесторов. В будущем мы планируем распространить наш программно-технический комплекс в медицинских аккредитационных центрах по всей России.

— Вы занимаетесь разработкой беспилотников?

— Этот проект вел выпускник нашего вуза Павел Винограденко, который сейчас является сотрудником университета и возглавляет один из айти-отделов. Изначально у нас была научная задача по созданию системы интеллектуального управления группой беспилотников для выполнения гражданских и военных задач. Сейчас существуют похожие системы, но в них обязательно присутствует оператор, который управляет центральным беспилотником, а все остальные аппараты полностью от него зависят и работают синхронно. В этой системе есть ряд слабых мест. Главное — это человеческий фактор. То есть все решения принимает человек в данный момент времени. Кроме того, при уничтожении центрального беспилотника из строя выходит весь рой.

— И вы нашли способ закрыть эти слабые места?

— Чтобы обеспечить жизнестойкость роя, мы задумали создать распределенную нейросеть. То есть каждая единица роя представляет собой независимый узел и самостоятельно решает, что ей делать, оповещая остальных о принятых решениях. И если один из беспилотников «погибает», остальные принимают это к сведению и работают дальше. Это позволяет рою жить достаточно долгое время.

— Звучит пугающе — сразу вспоминаются фильмы о восстании машин…

— Ни в коем случае! На самом деле все решения принимаются человеком в момент написания сценария. Сейчас мы как раз разрабатываем сценарии поведения, в соответствии с которыми беспилотники будут что-то делать. Например, с точки зрения охраны объектов самые сложные задачи, которые мы сейчас решаем, — принцип определения «свой-чужой» и защита канала связи между единицами роя.

— Какие задачи могут выполнять такие беспилотники?

— Самые разные. Например, охранять объекты. Предположим, рой состоит из наземных и летательных аппаратов. Осуществляя патрулирование, каждая единица передает данные остальным участникам роя. При обнаружении постороннего объекта на охраняемой территории, в зависимости от его поведения, роем принимается решение: отправить столько-то единиц техники в эту точку, что-то предпринять, чтобы справиться с поставленной задачей. Все эти решения беспилотники принимают самостоятельно, но исходя из заранее прописанных сценариев.

— Разве машины могут справиться с охраной объекта лучше человека?

— Такой рой с распределенной нейросетью может применяться на каких-то сложных объектах. Например, при охране Крымского моста, который является постоянной целью нашего противника. Тем более что все атаки на мост тоже совершаются беспилотниками, которые достаточно сложно обнаружить из-за их размеров и ряда других факторов. Поэтому противостоять им должны точно такие же системы. И факт наличия распределенной нейросети сильно осложнит противнику жизнь.

— Где еще может быть применим рой беспилотников?

— Диапазон задач, которые сможет решать рой, — огромен. Например, сопровождать человека во время каких-то исследовательских или поисково-спасательных работ. Рой могут использовать аграрии для опыления и внесения химикатов. Сейчас над полями тоже летают беспилотники, но ими управляет человек. Наша система может жить абсолютно самостоятельно и 24/7 выполнять необходимые задачи. Участие человека будет необходимо только в случае каких-то механических повреждений и для замены сценария нейросети. С этим проектом мы стали финалистами на конкурсе грантов «Умник», им уже заинтересовались в Краснодарском высшем военном училище имени генерала армии С.М.Штеменко и в Курчатовском институте.

Фото: Ольга Ефимова/СА— Как рождаются идеи будущих проектов?

— Обычно это какие-то жизненные ситуации, в которых приходит мысль — а что, если попробовать сделать это? Например, у одного из моих учеников есть глухонемой родственник. И парень думал, как сделать так, чтобы он не выбивался из общения с социумом. Он пришел ко мне с идеей сделать приложение, которое сможет переводить язык жестов в текст. А я как раз одновременно с этим решал задачу нейросети для медиков — в обоих случаях в основе лежит компьютерное зрение, которое следит за движением рук. И мы стали работать вместе. Сделали прототип приложения, которое можно использовать как в личных целях, так и в учреждениях социального обслуживания: МФЦ, налоговой, поликлинике. В настоящее время глухонемым трудно донести свою проблему, если собеседник не владеет языком жестов. И ее отлично решает нейросеть. Так, глухонемой человек будет изъясняться привычным для себя способом, а нейросеть с помощью вебкамеры считает язык жестов и переведет его в текст. Этот проект также выиграл грант в размере миллиона рублей.

— Ваши проекты часто становятся обладателями грантов?

— Помимо двух проектов, о которых я уже говорил, у нас было еще четыре проекта от МГТУ, которые в этом году победили в своих сферах. Итого шесть — для одного небольшого вуза из небольшого региона это очень сильный результат. Кроме того, был и мой личный проект, который я летом этого года представлял на форуме у Владимира Путина. Он был связан с выстраиванием образовательного трека обучающегося и вошел в топ-1000 проектов по России.

— Серьезный результат. Расскажете подробнее?

— Как-то раз попал на курсы повышения квалификации, где в рамках проектной сессии надо было представить свой проект. И у меня возникла идея создать интеллектуальную систему, которая поможет выстраивать образовательный трек студентов колледжей, техникумов и вузов. Сейчас выпускники часто слышат: забудьте все то, чему вас учили. То есть выпускаются оторванные от жизни теоретики. Чтобы этого не было, решил выстроить взаимодействие цикла обучающегося с требованиями работодателей. То есть на основе запросов от потенциальных работодателей о том, какие компетенции им нужны, образовательный трек выстраивается так, чтобы студент мог получить необходимые навыки и выпустился уже востребованным специалистом.

— Но ведь требования у работодателей постоянно меняются?

— Нейросеть будет учитывать это и постоянно актуализировать запросы. Она будет давать конкретные рекомендации и предлагать пройти необходимые курсы. При этом полученное дополнительное обучение будет засчитываться в случае пересечения с основной образовательной программой. Студент, например, освоил какую-то компетенцию, а она совпала с образовательной дисциплиной — это автоматический зачет или экзамен. Проектная деятельность также может быть засчитана как курсовая работа. В настоящее время проект частично реализован, но о сроках запуска говорить еще рано. Работы предстоит много.

— Не проще ли заниматься научной деятельностью самостоятельно, не привлекая детей?

— Мы стареем, после нас кто-то должен быть. Да и задачи подобного рода один человек решить не может, будь он хоть семи пядей во лбу. Нет, это делает коллектив: любая научная задача должна дробиться на части, каждую из которых кто-то должен делать. Я могу, конечно, один десятилетиями что-то изобретать, но сейчас все надо делать быстро. Поэтому привлекаются сотрудники кафедры, молодые люди. Таким образом, мы убиваем двух зайцев: ускоряем процесс работы и растим себе на смену новое поколение. Иначе никак!

Екатерина НУЖНАЯ