Stellen Sie sich das Problem vor - zwei Menschen wurden im Wald verloren. Einer von ihnen ist immer noch mobil, der andere liegt immer noch und kann sich nicht bewegen. Der Punkt, an dem sie zuletzt gesehen wurden, ist bekannt. Der Suchradius um ihn herum beträgt 10 Kilometer. Es stellt sich heraus, eine Fläche von 314 km
2 . Sie haben zehn Stunden Zeit, um mit der neuesten Technologie zu suchen.
Als ich den Zustand zum ersten Mal hörte, dachte ich: "pff, halt mein Bier." Aber dann habe ich gesehen, wie fortschrittliche Lösungen über alles stolpern, was möglich und unmöglich zu berücksichtigen ist.
Im Sommer schrieb ich, wie ungefähr 20 Ingenieurteams zehnmal einfacher versuchten, das Problem zu lösen, aber sie haben es bis an die Grenzen geschafft, und nur vier Teams haben es geschafft. Der Wald erwies sich als ein Gebiet versteckter Tricks, in dem moderne Technologie machtlos ist.
Dann war es nur das Halbfinale des Odyssey-Wettbewerbs, der von der gemeinnützigen Stiftung Sistema organisiert wurde. Ziel war es, herauszufinden, wie die Suche nach in freier Wildbahn vermissten Personen modernisiert werden kann. Anfang Oktober hat das Oblast Wologda sein Finale bestanden. Vier Teams standen vor der gleichen Herausforderung. Ich ging zu dem Ort, um mir einen der Wettbewerbstage anzusehen. Und diesmal fuhr er mit dem Gedanken, dass die Aufgabe unlösbar sei. Aber ich hatte nicht erwartet, einen "True Detective" für DIY-Elektronikliebhaber zu sehen.
Anfang dieses Jahres fiel Schnee, aber wenn Sie in Moskau leben und spät aufwachen, sehen Sie ihn möglicherweise nicht. Was sich nicht selbst schmilzt, wird von den Arbeitern hundertprozentig zerstreut. Die Fahrt von Moskau mit dem Zug dauert sieben Stunden und mit dem Auto noch ein paar Stunden - und Sie werden sehen, dass der Winter tatsächlich schon vor langer Zeit begonnen hat.
Das Finale fand im Bezirk Syamzhensky in der Nähe von Wologda statt. In der Nähe des Waldes und eines Dorfes mit dreieinhalb Häusern errichteten die Organisatoren von Odyssey ein Hauptquartier - große weiße Zelte mit Heißluftpistolen im Inneren. Drei Teams haben bereits in den vergangenen Tagen gesucht. Niemand sprach über die Ergebnisse, sie standen unter der NDA. Aber die Mimik erweckte den Eindruck, dass es niemand getan hatte.
Während sich das letzte Team auf den Test vorbereitete, stellten die übrigen Teilnehmer ihre Ausrüstung auf der Straße auf, um wunderschöne Aufnahmen des lokalen Fernsehens zu machen, zeigten und erklärten, wie es funktioniert. Das Nakhodka-Team aus Jakutien donnerte mit Leuchtfeuern, so dass die Befragung von Reportern pausieren musste.
Sie haben den Test am Tag zuvor bestanden und das schlechteste Wetter bekommen. Schnee und böiger Wind erlaubten nicht einmal, die Drohne zu starten. Viele Leuchttürme konnten nicht platziert werden, da der Transport unterbrochen wurde. Und als endlich eines der Geräte funktionierte, stellte sich heraus, dass ein Baum im Wind fiel und einen Knopf drückte. Das Team wird jedoch mit Neugier verfolgt, da es sich um die erfahrensten Suchmaschinen handelt.
- Ich habe das ganze Team - Jäger. Sie haben lange auf den ersten Schnee gewartet. Sie werden die Spuren eines Tieres sehen, als würden sie es fangen. Ich musste sie als Wachhunde zurückhalten “, sagt Nikolai Nakhodkin.
Während sie den Wald zu Fuß kämmten, hätten sie wahrscheinlich eine Spur einer Person finden können, aber sie hätten einen solchen Sieg nicht gezählt - dies ist ein Technologiewettbewerb. Daher vertrauten sie nur auf ihre Sound Beacons mit einem kraftvollen Punching-Sound.
Ein einzigartiges Gerät. Es ist zu sehen, dass Menschen mit großer Erfahrung es getan haben. Technisch ist es sehr einfach - es ist ein gewöhnlicher Luftstab mit einem LoRaWAN-Modul und einem darauf installierten MESH-Netzwerk. Es ist anderthalb Kilometer in einem Wald zu hören. Viele andere haben diesen Effekt nicht, obwohl die Lautstärke für alle ungefähr gleich ist. Die richtige Frequenz und Konfiguration liefern jedoch solche Ergebnisse. Ich persönlich habe einen Ton in einer Entfernung von ungefähr 1200 Metern aufgenommen, mit dem sehr guten Verständnis, dass dies wirklich der Ton eines Signals ist.
Sie sehen am einfachsten aus und haben gleichzeitig die einfachste, zuverlässigste und effektivste Lösung, sagen wir, aber mit ihren eigenen Einschränkungen. Wir können nicht nehmen und mit Hilfe dieser Geräte eine Person finden, die bewusstlos ist, dh diese Produkte sind nur in einem sehr engen Bereich von Situationen anwendbar.
- Nikita Kalinovsky, technischer Experte des Wettbewerbs
Heute hat das letzte der vier Teams gearbeitet - MMS Rescue. Dies sind gewöhnliche Leute, Programmierer, Ingenieure, Elektronikingenieure, die noch nie zuvor gesucht hatten.
Ihre Idee war folgende: Mit Hilfe mehrerer Flugzeugdrohnen zerstreuen sie hundert oder zwei kleine Schallfeuer über den Wald. Sie verbinden sich mit einem Netzwerk, in dem jede Einheit ein Funksignal-Repeater ist, und beginnen, einen lauten Ton zu erzeugen. Die verlorene Person muss es hören, finden, den Knopf drücken und so ein Signal über ihren Aufenthaltsort senden.
UAVs machen zurzeit Fotos. Der Herbstwald ist tagsüber fast durchsichtig, daher hoffte das Team, eine liegende Person auf dem Foto zu entdecken. An der Basis hatten sie ein trainiertes neuronales Netzwerk, durch das alle Bilder gefahren wurden.
Im Halbfinale von MMS Rescue wurden Leuchtfeuer mit gewöhnlichen Quadrocoptern verstreut - das reichte für vier Quadratkilometer. Um 314 km
2 zurückzulegen , benötigen Sie eine Armee von Hubschraubern und wahrscheinlich mehrere Punkte, um zu starten. Daher haben sie sich im Finale mit einem anderen Team zusammengetan, das zuvor aus dem Wettbewerb ausgeschieden war und ihre Albatros-Flugzeuge eingesetzt hatte.
Der Beginn der Suche war für 10 Uhr morgens geplant. Im Lager herrschte ein schreckliches Treiben vor ihm. Journalisten und Gäste gingen herum, die Teilnehmer schleppten Geräte zur technischen Inspektion. Ihre Taktik, Wälder mit Leuchttürmen zu bepflanzen, schien keine Übertreibung mehr zu sein, als sie alle Leuchttürme brachten und entladen - fast fünfhundert Stück.
"Jeder basiert seltsamerweise auf Arduino." Unser Programmierer Boris hat ein erstaunliches Programm erstellt, das alle Anbaugeräte verwaltet, sagt Maxim, Teilnehmer an MMS Rescue: „Wir haben eine LoRa, ein eigenes Design-Board mit Anbaugeräten, Mosfets, Stabilisatoren, einem GPS-Modul, einem Akku und einer 12-V-Sirene.
Jeder Leuchtturm kostet ungefähr dreitausend, obwohl die Jungs jeden Rubel auf dem Konto hatten. Die Entwicklung und Produktion dauerte nur zwei Monate. Für die meisten Teammitglieder ist das MMS Rescue-Projekt nicht die Hauptaktivität. Deshalb kehrten sie von der Arbeit zurück und bereiteten sich bis spät in die Nacht vor. Als die Teile ankamen, montierten und löten sie alle Geräte manuell. Der technische Experte des Wettbewerbs war jedoch nicht beeindruckt:
"Ich mag ihre Lösung am wenigsten." Ich habe große Zweifel, dass sie dann die dreihundert Leuchttürme sammeln werden, die sie hierher gebracht haben. Eher wie - wir werden sie zum Sammeln zwingen, aber nicht die Tatsache, dass es sich herausstellen wird. Die Suche selbst wird höchstwahrscheinlich funktionieren, wenn Sie so viele pflanzen, aber mir hat die Drop-Konfiguration oder die Konfiguration der Beacons selbst nicht gefallen.
- Die Leuchtturmtechnologie reduziert die Anzahl der zu Fuß zurückgelegten Kilometer. Die Leuchttürme, die jetzt verstreut sein werden, schlagen eine weitere Wanderung im Wald zur Sammlung vor. Und es wird eine Distanz sein, die den menschlichen Arbeitsaufwand nicht verringert. Das heißt, die Technologie selbst ist in Ordnung, aber vielleicht müssen Sie sich überlegen, wie Sie streuen sollen, damit es später einfacher ist, sie zu sammeln, sagt Grigory Sergeyev von Lisa Alert.
Zweihundert Meter vom Lager entfernt rüstete die Drohnencrew die Startrampe aus. Fünf Flugzeuge. Jeder startet mit Hilfe einer Schleuder, trägt vier Leuchttürme an Bord, streut sie in ca. 15 Minuten, kehrt zurück und landet mit einem Fallschirm.
Vermisste JägerNach dem Beginn der Suche begann sich das Lager zu leeren. Die Journalisten trennten sich, die Organisatoren verteilten sich über die Zelte. Ich beschloss, den ganzen Tag zu bleiben und zu sehen, wie das Team arbeiten würde. Einige der Teilnehmer waren noch an der Kontrolle von Drohnen beteiligt, andere stiegen ins Auto und fuhren durch den Wald, um manuell Leuchttürme entlang der Straßen zu errichten. Maxim blieb im Lager, um die Bereitstellung des Netzwerks zu überwachen und Signale von Leuchttürmen zu empfangen. Er erzählte mir mehr über dieses Projekt.
- Jetzt beobachten wir, wie sich das Netzwerk der Leuchttürme entfaltet, wir sehen Leuchttürme, die im Netzwerk erschienen sind, was mit ihnen passiert ist, als wir sie zum ersten Mal gesehen haben, und was jetzt passiert, sehen wir ihre Koordinaten. Die Tabelle wird mit Daten gefüllt.
- Sitzen und auf ein Signal warten?
- Grob gesagt ja. Wir haben gerade noch nie 300 Leuchttürme verstreut. Daher schaue ich mir an, wie Sie die Daten von ihnen verwenden können.
- Nach welchem Prinzip streuen Sie sie?
"Wir haben ein Programm, das das Gelände analysiert und überlegt, wo Leuchttürme abgelegt werden sollten." Sie hat ihre eigenen Regeln - also schaut sie in den Wald und sieht einen Weg. Zuerst wird sie anbieten, Leuchttürme entlang zu werfen, und dann wird sie in den Wald gehen, denn je tiefer, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass eine Person dort ist. Dies ist eine Praxis, die von Rettungsteams und Menschen, die verloren gegangen sind, geäußert wird. Ich habe kürzlich gelesen, dass ein vermisster Junge 800 Meter von seinem Haus entfernt gefunden wurde. 800 Meter - nicht 10 km.
Daher schauen wir zuerst so nah wie möglich an den wahrscheinlichen Eingangsbereich. Wenn jemand dort angekommen ist, ist er wahrscheinlich immer noch da. Wenn nicht, werden wir die Suchgrenze schrittweise erweitern. Das System wächst einfach um den wahrscheinlichen Punkt menschlicher Präsenz.
Diese Taktik erwies sich als das Gegenteil von der von erfahrenen Suchmaschinen aus Nachodka. Im Gegenteil, sie berechneten die maximale Entfernung, die eine Person vom Einstiegspunkt zurücklegen kann, platzierten Leuchtfeuer um den Umfang und schlossen dann den Ring, wodurch der Suchradius verringert wurde. Gleichzeitig wurden die Leuchttürme so angeordnet, dass eine Person den Ring nicht verlassen kann, ohne sie zu hören.
- Was hast du speziell für das Finale entwickelt?
- Wir haben viele Dinge, die sich geändert haben. Wir haben viele Tests durchgeführt, verschiedene Antennen in einem Wald gemessen und die Signalwegstrecke gemessen. In früheren Versuchen hatten wir drei Leuchttürme. Wir trugen sie zu Fuß und befestigten sie in kurzer Entfernung an den Baumstämmen. Jetzt ist das Gehäuse zum Zurücksetzen von einer Drohne angepasst.
Es fällt aus einer Höhe von 80-100 Metern mit einer Geschwindigkeit von 80-100 km / h Drohne plus Wind. Zunächst wollten wir die Form des Körpers in Form eines Zylinders mit einem hervorstehenden Flügel herstellen. Sie wollten den Schwerpunkt in Form von Batterien im unteren Teil des Rumpfes platzieren, und die Antenne würde automatisch angehoben, um eine gute Kommunikation zwischen Leuchttürmen im Wald zu erreichen.
"Aber sie haben es nicht getan?"
"Ja, denn der Flügel, in den wir die Antenne eingesetzt haben, war ein Hindernis für das Flugzeug." Daher hatten sie die Form eines Ziegels. Außerdem haben sie versucht, das Problem der Ernährung zu lösen, da jedes Element schwer ist. Es ist notwendig, die minimale Masse in ein kleines Gebäude zu stopfen und dabei die maximale Energiemenge beizubehalten, damit der Leuchtturm nicht in einer Stunde stirbt.
Geänderte Software. 300 Leuchttürme im selben Netzwerk können sich gegenseitig unterbrechen, daher haben wir den Abstand festgelegt. Es gibt eine große komplexe Aufgabe.
Es ist notwendig, dass unsere 12-V-Sirenen nach Bedarf schreien, dass das System mindestens 10 Stunden hält, damit das Arduino beim Einschalten von LoRa nicht neu startet, damit keine Tonabnehmer vom Quietscher empfangen werden, da es ein Boost-Gerät gibt, das 40 V von 12 liefert.
- Und was tun mit der lügnerischen Person?
- Leider hat niemand eine verlässliche Antwort auf diese Frage gegeben. Es scheint klüger, mit Hunden an umgestürzten Bäumen nach Geruch zu suchen. Es stellte sich jedoch heraus, dass Hunde von weit weniger Menschen gefunden werden. Wenn die verlorene Person irgendwo auf dem Windschutz liegt, kann sie theoretisch von der Drohne aus fotografiert und erkannt werden. Wir haben zwei Flugzeuge, die mit einem solchen System fliegen. Wir sammeln Daten in der Luft und analysieren sie an der Basis.
- Wie werden Sie die Fotos analysieren? Mit deinen Augen durch alles schauen?
- Nein, wir haben ein trainiertes neuronales Netzwerk.
- Worauf?
- Auf den Daten, die wir selbst gesammelt haben.
Als das Halbfinale vorbei war, sagten die Experten, dass noch viel Arbeit geleistet werden muss, um mithilfe von Fotoanalysen nach Personen zu suchen. Ideal, wenn die Drohne Bilder in Echtzeit an Bord mithilfe eines neuronalen Netzwerks analysiert, das auf einer großen Datenmenge trainiert. In Wirklichkeit mussten die Teams viel Zeit aufwenden, um das Filmmaterial auf den Computer herunterzuladen, und noch mehr, um es anzusehen, da damals niemand wirklich eine funktionierende Lösung hatte.
- Jetzt werden neuronale Netze an bestimmten Orten verwendet und sowohl auf PCs, auf Nvidia Jetson-Boards als auch im Flugzeug selbst eingesetzt. Aber all dies ist so roh, so untertrieben, sagt Nikita Kalinovsky - wie die Praxis gezeigt hat, hat die Verwendung linearer Algorithmen unter diesen Bedingungen viel effizienter funktioniert als neuronale Netze. Das heißt, die Bestimmung einer Person durch den Punkt im Bild aus der Wärmebildkamera unter Verwendung linearer Algorithmen gemäß der Form des Objekts ergab einen viel größeren Effekt. Neuronales Netz hat fast nichts gefunden.
- Weil es nichts zu lehren gab?
- Sie gaben an, unterrichtet zu werden, aber die Ergebnisse waren äußerst kontrovers. Nicht einmal so kontrovers - sie waren fast nicht vorhanden. Es besteht der Verdacht, dass sie entweder falsch oder falsch unterrichtet wurden. Wenn Sie neuronale Netze unter diesen Bedingungen korrekt anwenden, liefern sie höchstwahrscheinlich ein gutes Ergebnis, aber Sie müssen die gesamte Suchmethode verstehen.
- Wir haben kürzlich eine
Geschichte mit einem Beeline-Neuron veröffentlicht , sagt Grigory Sergeyev. - Während ich hier beim Wettbewerb war, hat dieses Ding eine Person in der Region Kaluga gefunden. Das heißt, hier ist eine echte Anwendung moderner Technologien, es ist wirklich nützlich für die Suche. Es ist jedoch sehr wichtig, ein Medium zu haben, das lange fliegt und es Ihnen ermöglicht, keine Fotos zu verschmieren, insbesondere bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, wenn im Wald praktisch kein Licht ist, Sie aber dennoch etwas anderes sehen können. Wenn die Optik es erlaubt, ist dies eine sehr gute Geschichte. Darüber hinaus experimentieren alle mit Wärmebildkameras. Im Prinzip ist der Trend richtig und die Idee richtig - das Thema Preis ist immer besorgniserregend.
Drei Tage zuvor, am ersten Tag des Finales, wurde die Suche vom „Top“ -Team durchgeführt - dem vielleicht technologisch fortschrittlichsten der Finalisten. Wenn sich alle auf Leuchtfeuer verlassen, war die Hauptwaffe dieses Teams eine Wärmebildkamera. Um ein Marktmodell zu finden, das zumindest ein Ergebnis liefern kann, verfeinern und anpassen - all dies war ein separates Abenteuer. Infolgedessen passierte etwas, und ich hörte begeistertes Flüstern, als ein Biber und mehrere Elche mit einer Wärmebildkamera im Wald gefunden wurden.
Die Entscheidung dieses Teams hat mir gerade ideologisch sehr gut gefallen - die Jungs suchen mit technischen Mitteln, ohne Bodentruppen anzuziehen. Sie hatten eine Wärmebildkamera und eine Dreifarbenkamera. Sie suchten nur per Flug, während sie Menschen fanden. Ich werde nicht sagen, ob sie die gefunden haben, die sie brauchten oder nicht, aber sie haben Menschen und Tiere gefunden. Das Objekt auf der Wärmebildkamera und das Objekt auf der Dreifarbenkamera wurden anhand von Koordinaten verglichen, und es wurde festgestellt, dass es genau zwei Bildern entsprach.
Ich habe Fragen zur Implementierung - die Synchronisation von Wärmebildkamera und Kamera wurde nachlässig durchgeführt. Im Idealfall würde das System funktionieren, wenn ein Stereopaar darin wäre: eine Schwarzweißkamera, eine Dreifarbenkamera, eine Wärmebildkamera und alle arbeiten in einem einzigen Zeitsystem. Das war nicht hier. Die Kamera arbeitete in einem System, die Wärmebildkamera in einem separaten, und sie hatte aus diesem Grund Artefakte. Und wenn die Geschwindigkeit des Letak etwas höher wäre, würde dies bereits zu sehr starken Verzerrungen führen.
- Nikita Kalinovsky, technischer Experte des Wettbewerbs
Am kategorischsten sprach Grigory Sergeev über Wärmebildkameras. Als ich ihn im Sommer nach seiner Meinung fragte, sagte er, dass Wärmebildkameras nur eine Fantasie seien, und in zehn Jahren habe die Suchgruppe mit ihrer Hilfe nie jemanden gefunden.
- Heute sehe ich einen Preisverfall und das Aufkommen chinesischer Modelle. Aber während es immer noch unglaublich teuer ist, ist es doppelt so schmerzhaft, so etwas fallen zu lassen wie die Drohne selbst. Eine Wärmebildkamera, die etwas Anständiges zeigen kann, kostet mehr als 600.000. Der zweite Mavik kostet ungefähr 120. Außerdem kann das UAV bereits etwas zeigen, aber die Wärmebildkamera benötigt bestimmte Bedingungen. Wenn wir für eine Wärmebildkamera sechs Maviks ohne Wärmebildkamera kaufen können, werden wir natürlich mit Maviks handeln. Es ist nicht vorstellbar, dass wir jemanden unter den Kronen finden - wir werden niemanden finden, die Kronen sind für das Gewächshaus nicht transparent.
Während wir über all das diskutierten, gab es im Lager nicht viel Aktivität. UAVs starteten und starteten, irgendwo in der Ferne war der Wald von Leuchttürmen umgeben, aber es gab keine Signale von ihnen, obwohl die Hälfte der zugewiesenen Zeit bereits vergangen war.
In der sechsten Stunde bemerkte ich, dass die Jungs anfingen, aktiv über das Walkie-Talkie zu sprechen. Maxim setzte sich sehr alarmiert und ernst an den Computer. Ich versuchte mich nicht in Fragen einzumischen, aber nach ein paar Minuten kam er selbst auf mich zu und erschöpfte sich leise. Ein Signal kam von den Leuchttürmen. Aber nicht von einem, sondern von mehreren gleichzeitig. Im Laufe der Zeit gab mehr als die Hälfte der Geräte das SOS-Signal aus.
In einer solchen Situation würde ich denken, dass dies Probleme mit der Software sind - der gleiche mechanische Fehler kann auf so vielen Geräten nicht gleichzeitig auftreten.
"Wir haben die Tests zweihundert Mal durchgeführt." Es gab keine Probleme. Es kann keine Software sein.
Einige Stunden später wurde die Datenbank mit falschen Signalen und einer Reihe unnötiger Daten gefüllt. Wenn mindestens einer der Leuchttürme durch Drücken arbeitete, hatte Max keine Ahnung, wie er es bestimmen sollte. Trotzdem setzte er sich und begann manuell alles zu sortieren, was von den Geräten kam.
Theoretisch könnte der echte Verlorene den Leuchtturm finden, mitnehmen und weitermachen. Dann würden die Jungs vielleicht eine Bewegung an einer der Einheiten feststellen. Wie wird sich der Statistiker, der die Verlorenen darstellt, verhalten? Auch ohne Gerät zur Basis nehmen oder gehen?
Gegen sechs Uhr kamen die Jungs, die mit einer Drohne beschäftigt waren, ins Hauptquartier. Sie haben Fotos hochgeladen und auf einer von ihnen sehr deutliche Spuren einer Person gefunden.
Die Spuren passierten einen dünnen Streifen zwischen den Bäumen und versteckten sich außerhalb des Fotos. Die Jungs sahen sich die Koordinaten an, verglichen das Foto mit der Karte und stellten fest, dass es sich am äußersten Rand ihrer Flugzone befand. Die Spuren gehen nach Norden, wo die Drohne nicht flog. Das Foto wurde vor mehr als fünf Stunden aufgenommen. Auf dem Walkie-Talkie fragte jemand, wie spät es sei. Sie antworteten ihm: "Jetzt ist die Zeit unseres Fluges."
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— — - - , — , — , . Wir sind immer noch nicht in der Phase, in der Leute von Boston Dynamics durch den Wald gehen, und wir rauchen am Waldrand und warten darauf, dass sie uns die vermisste Großmutter bringen. Aber wenn Sie sich nicht in diese Richtung bewegen, nicht alle wissenschaftlichen Gedanken bewegen, wird nichts passieren. Wir müssen die Gemeinschaft begeistern - wir brauchen denkende Menschen.